JP4950106B2 - Frequency generating device, frequency generating method, signal processing device, and signal processing method - Google Patents
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Description
本発明は、周波数生成装置、周波数生成方法、周波数生成プログラム、及び、当該周波数生成プログラムが記録された記録媒体、並びに、信号処理装置、信号処理方法、信号処理プログラム、及び、当該信号処理プログラムが記録された記録媒体に関する。 The present invention relates to a frequency generation device, a frequency generation method, a frequency generation program, a recording medium on which the frequency generation program is recorded, a signal processing device, a signal processing method, a signal processing program, and the signal processing program. The present invention relates to a recorded recording medium.
従来から、復調処理等のための基準となるパイロット信号等の所定信号を含む信号をFM(Frequency Modulation)変調した信号であるFM放送波等を受信して処理するFM受信装置等が広く普及している。こうした装置においては、当該所定信号を再生したり、当該所定信号の周波数の整数倍の周波数の信号を生成したりするために、位相同期ループ(PLL)の手法が一般的に採用されている(特許文献1参照;以下、「従来例1」という)。
2. Description of the Related Art Conventionally, FM receivers that receive and process FM broadcast waves that are signals obtained by FM (Frequency Modulation) modulation of a signal including a predetermined signal such as a pilot signal serving as a reference for demodulation processing have been widely used. ing. In such an apparatus, in order to reproduce the predetermined signal or generate a signal having a frequency that is an integral multiple of the frequency of the predetermined signal, a phase locked loop (PLL) technique is generally employed (
かかる従来例1の技術とは別に、PLLの手法を採用せずに、当該所定信号を再生したり、当該所定信号の周波数の整数倍の周波数の信号を生成したりする技術も提案されている(特許文献2参照;以下、「従来例2」という)。この従来例の技術では、内部的に発生したベースとなる信号と、当該所定信号との位相差を求める。そして、求められた位相差を当該ベースとなる信号に付与することにより、所定信号の再生を行っている。
Apart from the technique of Conventional Example 1, a technique for reproducing the predetermined signal or generating a signal having a frequency that is an integral multiple of the frequency of the predetermined signal without adopting the PLL technique has been proposed. (See
上述した従来例1の技術ではPLLの手法を採用するが、PLLは、一般に設計が難しい。また、PLLの手法を用いた場合には、例えばFM放送波の移動受信等の場合のように受信環境が変化する状況においては、当該所定信号に対して追従性良く同期させることは困難である。 Although the technique of the conventional example 1 employs the PLL technique, the PLL is generally difficult to design. Further, when the PLL method is used, it is difficult to synchronize with the predetermined signal with good follow-up in a situation where the reception environment changes as in the case of mobile reception of FM broadcast waves, for example. .
また、上述した従来例2の技術では、当該所定信号の位相に合わせるための基準となる信号が必要である。しかしながら、マルチパスの発生などにより、当該所定信号の周波数や位相が変動する場合には、精度良く当該所定信号と同期をとるための基準信号を生成することは、必ずしも容易ではない。 Further, in the technique of Conventional Example 2 described above, a reference signal for matching the phase of the predetermined signal is necessary. However, when the frequency and phase of the predetermined signal fluctuate due to the occurrence of multipath, it is not always easy to generate a reference signal for synchronizing with the predetermined signal with high accuracy.
さらに、当該所定信号を再生した信号や、当該所定信号に同期した信号(以下、「基準信号」とも呼ぶ)の生成のためには、所定信号又は当該所定信号に対応する信号を、周波数をキーに抽出することが必要となるが、かかる抽出にはフィルタを用いることになる。ここで、当該フィルタは、一般的に、通過する信号の周波数によって位相ずれや、振幅変化の特性が異なる。このため、所望の基準信号を精度良く生成するためには、当該フィルタの特性を考慮することが必要となる。例えば、振幅変化の特性が精度良く特定できなければ、FM信号におけるパイロット信号のキャンセル処理を精度良く行うことができない。 Furthermore, in order to generate a signal obtained by reproducing the predetermined signal or a signal synchronized with the predetermined signal (hereinafter also referred to as a “reference signal”), a frequency corresponding to the predetermined signal or the signal corresponding to the predetermined signal is used as a key. However, a filter is used for such extraction. Here, the filter generally has different characteristics of phase shift and amplitude change depending on the frequency of the signal passing therethrough. For this reason, in order to generate a desired reference signal with high accuracy, it is necessary to consider the characteristics of the filter. For example, if the characteristics of the amplitude change cannot be specified with high accuracy, the pilot signal cancellation processing in the FM signal cannot be performed with high accuracy.
このため、簡易にかつ迅速に所定信号との同期が精度良く図りつつ、入力信号を精度良く処理することができる新たな技術が待望されている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。 For this reason, there is a need for a new technique that can process an input signal with high accuracy while easily and quickly synchronizing with a predetermined signal with high accuracy. Meeting this requirement is one of the problems to be solved by the present invention.
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、入力信号に含まれる所定信号に対応する周波数を精度良く生成することができる周波数生成装置及び周波数生成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a frequency generation device and a frequency generation method that can accurately generate a frequency corresponding to a predetermined signal included in an input signal.
また、本発明は、入力信号に含まれる所定信号に精度良く同期するとともに、入力信号を精度良く補正処理することができる信号処理装置及び信号処理方法を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a signal processing apparatus and a signal processing method that can accurately synchronize with a predetermined signal included in an input signal and that can accurately correct the input signal.
請求項1に記載の発明は、入力信号に含まれる所定信号に対応する周波数を生成する周波数生成装置であって、少なくとも前記所定信号について直交化を行う処理を行い、前記所定信号に対応する成分が互いに直交する第1直交化信号及び第2直交化信号を生成する直交化手段と;前記第1直交化信号に含まれ、前記所定信号の位相を反映した位相を有する第1信号、及び、前記第2直交化信号に含まれ、前記第1信号と直交する第2信号を選択的に通過させるフィルタ手段と;前記第1信号及び前記第2信号に基づいて、前記所定信号を反映した信号の位相を算出する位相算出手段と;前記位相算出手段による算出結果に基づいて、前記所定信号に対応する周波数を生成する生成手段と;を備え、前記直交化手段は、前記直交化に加えて、周波数シフト設定に従った周波数シフトを行う、ことを特徴とする周波数生成装置である。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の周波数生成装置と;
前記周波数生成装置により生成された周波数に基づいて、前記位相算出手段から出力される位相情報信号、又は、前記第1信号及び前記第2信号の少なくとも一方を補正対象信号として補正する補正手段と;を備えることを特徴とする信号処理装置である。
Invention of Claim 4 is the frequency generator as described in any one of Claims 1-3 ;
Correction means for correcting, as a correction target signal, a phase information signal output from the phase calculation means or at least one of the first signal and the second signal based on the frequency generated by the frequency generation device; A signal processing apparatus comprising:
請求項15に記載の発明は、入力信号に含まれる所定信号に対応する周波数を生成する周波数生成方法であって、少なくとも前記所定信号について直交化を行う処理を行い、前記所定信号に対応する成分が互いに直交する第1直交化信号及び第2直交化信号を生成する直交化工程と;前記第1直交化信号に含まれ、前記所定信号の位相を反映した位相を有する第1信号、及び、前記第2直交化信号に含まれ、前記第1信号と直交する第2信号を選択的に通過させるフィルタリング工程と;前記第1信号及び前記第2信号に基づいて、前記所定信号を反映した信号の位相を算出する位相算出工程と;前記位相算出工程における算出結果に基づいて、前記所定信号に対応する周波数を生成する生成工程と;を備え、前記直交化工程においては、前記直交化に加えて、周波数シフト設定に従った周波数シフトが行われる、ことを特徴とする周波数生成方法。である。 The invention according to claim 15 is a frequency generation method for generating a frequency corresponding to a predetermined signal included in an input signal, wherein at least the predetermined signal is subjected to orthogonalization processing, and a component corresponding to the predetermined signal An orthogonalization step of generating a first orthogonalized signal and a second orthogonalized signal that are orthogonal to each other; a first signal that is included in the first orthogonalized signal and has a phase reflecting the phase of the predetermined signal; and A filtering step of selectively passing a second signal that is included in the second orthogonal signal and orthogonal to the first signal; and a signal that reflects the predetermined signal based on the first signal and the second signal a phase calculating step of calculating a phase of; based on the calculation result in the phase calculating step, a generation step of generating a frequency corresponding to the predetermined signal; equipped with, in the orthogonalization process, before In addition to the orthogonalization, the frequency shift in accordance with the frequency shift setting is performed, frequency generation method, characterized in that. It is.
請求項16に記載の発明は、請求項15に記載の周波数生成方法により、所定信号に対応する周波数を生成する周波数生成工程と;前記周波数生成工程において生成された周波数に基づいて、前記位相算出工程において生成される位相情報信号、又は、前記第1信号及び前記第2信号の少なくとも一方を補正対象信号として補正する補正工程と;を備えることを特徴とする信号処理方法である。 According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a frequency generation step of generating a frequency corresponding to a predetermined signal by the frequency generation method according to the fifteenth aspect ; and the phase calculation based on the frequency generated in the frequency generation step. And a correction step of correcting at least one of the phase information signal generated in the step or the first signal and the second signal as a correction target signal .
請求項17に記載の発明は、請求項15に記載の周波数生成方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする周波数生成プログラムである。 The invention according to claim 17 is a frequency generation program characterized by causing a calculation means to execute the frequency generation method according to claim 15 .
請求項18に記載の発明は、請求項16に記載の信号処理方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする信号処理プログラムである。 According to an eighteenth aspect of the present invention, there is provided a signal processing program that causes a calculation means to execute the signal processing method according to the sixteenth aspect.
請求項19に記載の発明は、請求項17に記載の周波数生成プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。 A nineteenth aspect of the invention is a recording medium in which the frequency generation program according to the seventeenth aspect is recorded so as to be readable by an arithmetic means.
請求項20に記載の発明は、請求項18に記載の信号処理プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。
A twentieth aspect of the invention is a recording medium in which the signal processing program according to the eighteenth aspect of the invention is recorded so as to be readable by an arithmetic means.
以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態を、図1〜図9を参照しつつ説明する。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
<構成>
図1には、本第1実施形態に係る信号処理装置100Aの概略的な構成がブロック図にて示されている。この信号処理装置100Aは、信号源910から出力された信号SIAを、入力端子191を介して受信して処理し、出力端子192から基準信号BSAとして出力する装置である。
<Configuration>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a
本第1実施形態では、信号SIAは、図2に示されるように、角周波数ωcのパイロット信号PSを含んでいるものとする。ここでパイロット信号PSの角周波数ωCは、わずかではあるが、標準角周波数ωC0から時間的に変動することがあることを想定している。 In the first embodiment, the signal SIA is assumed to include a pilot signal PS having an angular frequency ω c as shown in FIG. Here, it is assumed that the angular frequency ω C of the pilot signal PS is slightly changed but may vary with time from the standard angular frequency ω C0 .
また、本第1実施形態においては、説明を簡略化するため、信号SIAに含まれているパイロット信号PSは、次の(1)式によって表されるものとする。
PS(t)∝sin[θC(t)]=sin(ωCt+φ0) …(1)
ここで、値φ0は、時間t=0としたときのパイロット信号PSの位相である。
In the first embodiment, in order to simplify the description, it is assumed that the pilot signal PS included in the signal SIA is expressed by the following equation (1).
PS (t) ∝sin [θ C (t)] = sin (ω C t + φ 0 ) (1)
Here, the value φ 0 is the phase of pilot signal PS when time t = 0.
なお、信号処理装置100Aが車両等の移動体に搭載される場合に、角周波数ωCや、初期位相値φ0が、僅かとはいえ変化することになる。
Note that when the
かかる(1)式で表される信号としては、例えば、FM放送波をFM検波した信号であるコンポジット信号中のパイロット信号等を挙げることができる。 Examples of the signal represented by the equation (1) include a pilot signal in a composite signal that is a signal obtained by FM detection of an FM broadcast wave.
図1に戻り、信号処理装置100Aは、周波数生成装置180Aと、補正手段としての位相補正部140とを備えている。さらに、信号処理装置100Aは、基準信号生成部150を備えている。ここで、周波数生成装置180Aは、直交信号生成部110Aと、位相算出手段としての位相算出部120Aと、生成手段としての生成部130とを備えている、
Returning to FIG. 1, the
上記の直交信号生成部110Aは、入力端子191を介して受信した信号SIAから、それぞれが角周波数ωCを含む帯域の信号であって、角周波数ωCの成分が互いに直交する2つの信号PSA1,PSA2を生成する。かかる機能を有する直交信号生成部110Aは、図3に示されるように、直交化手段としての直交化部112Aと、フィルタ手段としてのフィルタ(FIL)113A1,113A2とを備えている。
The orthogonal
直交化部112Aは、信号SIAに含まれる角周波数ωCの成分(すなわち、パイロット信号PS)に基づいて、互いに直交するとともに、パイロット信号PSの位相θC(t)を反映した2つの信号OSA1,OSA2を生成する。かかる機能を有する直交化部112Aは、図4に示されるように、角周波数ωCの信号に関する90°移相部119を備えている。
The
このように構成された直交化部112Aでは、受信した信号SIAと同相の信号が、信号OSA1として、FIL113A1へ向けて出力される。一方、直交化部112Aにおいては、受信した信号SIAについて、角周波数ωCの成分について90°だけ位相がずらされ、信号OSA2としてFIL113A2へ向けて出力する。
In the
図3に戻り、FIL113A1は、例えば無限インパルス応答フィルタ(IIR)等のデジタルフィルタとして構成されている。このFIL113A1は、直交化部112Aからの信号OSA1を受ける。そして、FIL113A1は、信号OSA1における角周波数が角周波数ωC0の近傍の成分、すなわち、パイロット信号PSに対応する信号成分を選択的に通過させ、信号PSA1として位相算出部120Aへ向けて出力する。
Returning to FIG. 3, the
なお、FIL113A1を介することにより、フィルタリング演算に伴う位相シフトΔθが発生する場合がある。この位相シフトΔθは、例えば、図5に示されるように、角周波数依存性を有している。本第1実施形態では、かかる位相シフトΔθが発生するものとする。ここで、FIL113A1による位相シフトΔθの角周波数依存性は、FIL113A1の構成にて定まるものであり、FIL113A1の設計段階で定まる。本第1実施形態では、図5に示されるように、角周波数ωC0の信号には位相シフトΔθ0が発生するものとする。
Note that a phase shift Δθ associated with the filtering operation may occur through the
この場合、かかるFIL113A1から出力される信号PSA1は、次の(2)式のように表される。
PSA1(t)=A(t)・sin[θS(t)]
=A(t)・sin[θC(t)−Δθ(ωC)]
=A(t)・sin[(ωCt+φ0)−Δθ(ωC)] …(2)
ここで、A(t)は、パイロット信号PSの振幅値を表す。
In this case, the signal PSA 1 output from the
PSA 1 (t) = A (t) · sin [θ S (t)]
= A (t) · sin [θ C (t) −Δθ (ω C )]
= A (t) · sin [(ω C t + φ 0 ) −Δθ (ω C )] (2)
Here, A (t) represents the amplitude value of the pilot signal PS.
図3に戻り、FIL113A2は、FIL113A1と同様に構成されている。このFIL113A2は、直交化部112Aからの信号OSA2を受ける。そして、FIL113A2は、信号OSA2における角周波数ωCの成分、すなわち、パイロット信号PSに対応する信号成分を選択的に通過させ、信号PSA2を出力する。
Returning to FIG. 3, the
かかるFIL113A2から出力される信号PSA2は、次の(3)式のように表される。
PSA2(t)=A(t)・cos[θS(t)]
=A(t)・cos[θC(t)−Δθ(ωC)]
=A(t)・cos[(ωCt+φ0)−Δθ(ωC)] …(3)
The signal PSA 2 output from the
PSA 2 (t) = A (t) · cos [θ S (t)]
= A (t) · cos [θ C (t) −Δθ (ω C )]
= A (t) · cos [(ω C t + φ 0 ) −Δθ (ω C )] (3)
図1に戻り、位相算出部120Aは、直交信号生成部110Aからの信号PSA1及び信号PSA2に基づいて、パイロット信号PSの位相θCE(t)を算出する。かかる算出に際して、位相算出部120Aは、例えば、信号PSA1及び信号PSA2についてarctan等の演算を行って、位相θCE(t)を算出する。
Returning to FIG. 1, the
こうして算出された位相θCE(t)は、信号PHAとして、位相算出部120Aから生成部130及び位相補正部140へ向けて出力される。
The phase θ CE (t) calculated in this way is output as a signal PHA from the
生成部130は、位相算出部120Aからの信号PHAに基づいて、角周波数ωCの値を生成する。かかる機能を有する生成部130は、図6に示されるように、周波数算出部131と、ローパスフィルタ(LPF)132とを備えている。
The
周波数算出部131は、位相算出部120Aからの信号PHAを受ける。そして、周波数算出部131は、信号PHAとして受けた位相θCE(t)の位相差から、各時点における角周波数ωC1(t)を算出する。こうして算出された角周波数ωC1(t)は、信号FRCとして、LPF132へ向けて出力される。
The
LPF132は、周波数算出部131からの信号FRCを受ける。そして、LPF132は、信号FRCとして受けた各時点の角周波数の不要な変動成分を除去した信号を、角周波数ωC2(t)として出力する。かかる角周波数ωC2(t)が生成部130による最終生成結果である。
The
こうして生成された角周波数ωC2(t)は、信号FRQとして、LPF132から位相補正部140へ向けて出力される。なお、以下の説明においては、角周波数ωC2(t)を、「生成角周波数ωCE」とも記す。
The angular frequency ω C2 (t) thus generated is output from the
図1に戻り、位相補正部140は、生成部130からの信号FRQとして受けた生成角周波数ωCEを利用して、位相算出部120Aからの信号PHAとして受けた位相θCE(t)を補正する。かかる機能を有する位相補正部140は、図7に示されるように、位相補正計算手段としての加算部141と、補正制御部142とを備えている。
Returning to FIG. 1, the
加算部141は、A端子で受けた信号と、B端子で受けた信号とを加算し、加算結果をC端子から出力する。ここで、加算部141は、位相算出部120Aからの信号PHAをA端子で受けるとともに、補正制御部142からの信号MPVをB端子で受ける。そして、C端子から補正位相信号PHMを出力するようになっている。
The adding
補正制御部142は、記憶手段としての位相補正テーブル143を備えて構成されている。この位相補正テーブル143には、図8に示されるような角周波数ωに対応する補正値δθ(ω)が、予め登録されている。
The
図7に戻り、補正制御部142は、生成部130からの信号FRQを受ける。そして、補正制御部142は、信号FRQとして受けた生成角周波数ωCEに基づいて、位相補正テーブル143を参照し、補正値δθ(ωCE)を読み出す。こうして読み出された補正値δθ(ωCE)が、値δθ(ωC)とみなされ、信号MPVとして加算部141へ向けて出力される。
Returning to FIG. 7, the
この結果、加算部141では、次の(4)式の計算が行われ、入力端子191で受信した状態におけるパイロット信号PSの位相θC(t)が精度良く算出される。
θC(t)=θCE(t)+δθ(ωC) =(ωCt+φ0) …(4)
As a result, the
θ C (t) = θ CE (t) + δθ (ω C ) = (ω C t + φ 0 ) (4)
こうして算出された位相θC(t)が、信号PHMとして、位相補正部140から基準信号生成部150へ向けて出力される。
The phase θ C (t) calculated in this way is output from the
図1に戻り、基準信号生成部150は、位相補正部140からの信号PHMに基づいて、パイロット信号PSに同期し、角周波数2ωCの基準信号BSAを生成する。かかる機能を有する基準信号生成部150は、図9に示されるように、位相加工部151と、信号発生部152とを備えている。
Returning to FIG. 1, the reference
位相加工部151は、位相補正部140からの信号PHMを受けて、信号PHMが示す位相θC(t)を加工する。本第1実施形態においては、位相加工部151は、次の(5)式により、位相θM(t)を算出する。
θM(t)=2θC(t)=2(ωCt+φ0) …(5)
The
θ M (t) = 2θ C (t) = 2 (ω C t + φ 0 ) (5)
すなわち、本第1実施形態では、位相加工部151は、パイロット信号PSに同期し、角周波数2ωCで変化する位相θM(t)を算出する。こうして算出された位相θM(t)は、位相加工信号MPAとして信号発生部152へ向けて出力される。
That is, in the first embodiment, the
信号発生部152は、位相加工部151からの位相加工信号MPAに基づいて、基準信号BSAを生成する。本第1実施形態では、信号発生部152は、位相値に対応した振幅値が登録された正弦値テーブルを備えており、位相加工信号MPAによって示された位相θM(t)の正弦波信号を基準信号BSAとして生成する。
The
この基準信号BSAは、次の(6)式で表される。
BSA(t)=C0・sin[θM(t)]
=C0・sin[2θC(t)]
=C0・sin[2(ωCt+φ0)] …(6)
ここで、C0は定数である。
This reference signal BSA is expressed by the following equation (6).
BSA (t) = C 0 · sin [θ M (t)]
= C 0 · sin [2θ C (t)]
= C 0 · sin [2 (ω C t + φ 0 )] (6)
Here, C 0 is a constant.
こうして生成された基準信号BSAは、出力端子192を介して外部へ出力される。
The reference signal BSA thus generated is output to the outside via the
<動作>
次に、上記のように構成された信号処理装置100Aにおける信号処理動作について説明する。
<Operation>
Next, a signal processing operation in the
信号源910からの信号SIAが、入力端子191を介して信号処理装置100Aで受信されると、信号処理装置100Aでは、信号SIAが直交信号生成部110Aに供給される(図1参照)。信号SIAの供給を受けた直交信号生成部110Aでは、まず、直交化部112Aが、信号SIAに含まれる角周波数ωCの成分が互いに直交する2つの信号OSA1,OSA2を生成し、FIL113A1,113A2へ送る(図4参照)。
When the signal SIA from the
引き続き、信号OSA1を受けたFIL113A1が、信号OSA1における角周波数ωCの成分、すなわち、パイロット信号PSに対応する信号成分を選択的に通過させ、信号PSA1として位相算出部120Aへ向けて出力する。また、信号OSA2を受けたFIL113A2が、信号OSA2における角周波数ωCの成分、すなわち、パイロット信号PSに対応する信号成分を選択的に通過させ、信号PSA2として位相算出部120Aへ向けて出力する(図3参照)。
Subsequently, FIL113A 1 which has received the signal OSA 1 are components of the angular frequency omega C in the signal OSA 1, i.e., selectively pass a signal component corresponding to the pilot signal PS, for a signal PSA 1 to phase
ここで、信号PSA1は、上述した(2)式で表される波形となる。一方、信号PSA2は、上述した(3)式で表される波形となる。 Here, the signal PSA 1 has a waveform represented by the above-described equation (2). On the other hand, the signal PSA 2 has a waveform represented by the above-described equation (3).
信号PSA1,PSA2を受けた位相算出部120Aは、上述したように動作して、パイロット信号PSの位相θCE(t)を算出する。こうして算出された位相θCE(t)は、信号PHAとして、生成部130及び位相補正部140へ送られる(図1参照)。
The
信号PHAを受けた生成部130では、周波数算出部131が、信号PHAとして受けた位相θCE(t)の時間変化に基づいて、各時点における角周波数ωC1(t)を算出する。こうして算出された角周波数ωC1(t)は、信号FRCとして、LPF132へ送られる(図6参照)。信号FRCを受けたLPF132は、信号FRCにおける不要な変動成分を除いた角周波数ωC2(t)すなわち生成角周波数ωCEを求め、信号FRQとして位相補正部140へ送る(図6参照)。
In the
信号PHA及び信号FRQを受けた位相補正部140では、まず、補正制御部142が、信号FRQとして受けた生成角周波数ωCEに基づいて、位相補正テーブル143を参照し、補正値δθ(ωCE)を読み出す。補正制御部142は、こうして読み出された補正値δθ(ωCE)をその時点における値δθ(ωC)とみなし、信号MPVとして加算部141へ送る(図7参照)。
In the
信号PHA及び信号MPVを受けた加算部141は、上述した(4)式により、パイロット信号PSの位相θC(t)を算出する。こうして算出された位相θC(t)は、信号PHMとして、位相補正部140から基準信号生成部150へ送られる(図7参照)。
The
信号PHMを受けた基準信号生成部150は、信号PHMに基づいて、パイロット信号PSに同期し、角周波数2ωCの基準信号BSAを生成する。かかる基準信号BSAの生成に際して、基準信号生成部150では、まず、位相加工部151が、上述した(5)式により、パイロット信号PSに同期し、角周波数2ωCで変化する位相θM(t)を算出し、信号発生部152へ送る(図9参照)。位相θM(t)を受けた信号発生部152は、位相θM(t)に基づいて内部の正弦値テーブルを参照して、上述した(6)式で表される正弦波信号である基準信号BSAを生成する。こうして生成された基準信号BSAは、出力端子192を介して外部へ出力される(図9参照)。
The reference
以上説明したように、本第1実施形態では、角周波数ωCのパイロット信号PSを含む帯域の信号SIAから、PLL方式におけるフィードバックループや、位相生成のための基準となるベース信号を用いることなく、パイロット信号PSの位相θC(t)を導出する。このため、簡易にかつ迅速にパイロット信号PSとの同期が図られた基準信号BSAを生成することができる。 As described above, in the first embodiment, from the signal SIA in the band including the pilot signal PS of the angular frequency ω C , without using a feedback loop in the PLL system or a base signal serving as a reference for phase generation. Then, the phase θ C (t) of the pilot signal PS is derived. Therefore, it is possible to generate the reference signal BSA that is easily and quickly synchronized with the pilot signal PS.
また、本第1実施形態では、直交信号生成部110Aにおいて、パイロット信号PSを直交化して取り出す際に生じる位相シフトの周波数特性を、生成部130において生成された角周波数に基づいて補正している。このため、パイロット信号PSの角周波数に変動があった場合でも、パイロット信号PSとの同期が精度良く図られた基準信号BSAを生成することができる。
In the first embodiment, the orthogonal
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を、図10〜図12を主に参照しつつ説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference mainly to FIGS.
図10には、本第2実施形態に係る信号処理装置100Bの概略的な構成がブロック図にて示されている。なお、信号処理装置100Bは、第1実施形態における信号処理装置100Aと同様に、信号源910から出力された信号SIAを、入力端子191を介して受信して処理し、出力端子192から基準信号BSAとして出力する装置である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a
図10に示されるように、信号処理装置100Bは、上述した信号処理装置100Aと比べて、周波数生成装置180Aに代えて周波数生成装置180Bを備えるとともに、位相補正部140に代えてフィルタ制御部145を備える点のみが異なっている。そして、周波数生成装置180Bは、上述した周波数生成装置180Aと比べて、直交信号生成部110Aに代えて直交信号生成部110Bを備える点のみが異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。
As illustrated in FIG. 10, the
直交信号生成部110Bは、図11に示されるように、直交信号生成部110Aと比べて、FIL113A1,113A2に代えてFIL113B1,113B2を備える点が異なっている。ここで、FIL113B1とFIL113B2とは、同様に構成されている。
As shown in FIG. 11, the orthogonal
FIL113B1,FIL113B2は、フィルタ制御部145からの信号FLCで指定されるフィルタパラメータの値に従って、通過させる信号に付与される位相シフトの周波数特性が、図12に示されるように、変化するようになっている。このため、信号FLCで指定されるフィルタパラメータの値を調整することで、所望の角周波数の値に対して、位相シフトの量を値Δθ0とすることができるようになっている。
As shown in FIG. 12, the
FIL113B1,FIL113B2を通過した信号成分は、信号PSB1,PSB2として、直交信号生成部110Bから位相算出部120Aへ向けて出力される。
The signal components that have passed through
図10に戻り、フィルタ制御部145は、生成部130からの信号FRQを受ける。そして、フィルタ制御部145は、信号FRQとして受けた角周波数ωCEに基づいて、角周波数ωCEの信号がFIL113B1,FIL113B2により付与される位相シフト量が値Δθ0となるフィルタパラメータの値を決定する。こうして決定されたフィルタパラメータの値は、信号FLCとして直交信号生成部110B(より詳しくは、FIL113B1,FIL113B2)へ向けて出力される。
Returning to FIG. 10, the
なお、本第2実施形態では、位相算出部120Aから出力された信号PHMが、基準信号生成部150により直接受信されるようになっている。
In the second embodiment, the signal PHM output from the
<動作>
次に、上記のように構成された信号処理装置100Bにおける信号処理動作について説明する。
<Operation>
Next, a signal processing operation in the
信号源910からの信号SIAが、入力端子191を介して信号処理装置100Bで受信されると、信号処理装置100Bでは、信号SIAが直交信号生成部110Bに供給される(図10参照)。信号SIAの供給を受けた直交信号生成部110Bでは、まず、直交化部112Aが、信号SIAに含まれる角周波数ωCの成分が互いに直交する2つの信号OSA1,OSA2を生成し、FIL113B1,113B2へ送る(図11参照)。
When the signal SIA from the
FIL113B1,113B2は、現在時点における角周波数ωCEの信号に付与される位相シフト量が値Δθ0となるようなフィルタパラメータが指定されたフィルタ制御部145からの信号FLCに従ったフィルタリングを行う。この結果、FIL113B1,113B2からは、信号OSA1,OSA2における角周波数が角周波数ωC0の近傍の成分、すなわち、パイロット信号PSに対応する信号成分を選択的に通過させ、信号PSB1,PSB2として位相算出部120Aへ送られる(図11参照)。
The
かかる信号PSB1,PSB2は、次の(7)及び(8)式のように表される。
PSB1(t)=A(t)・sin[(ωCt+φ0)−Δθ0] …(7)
PSB2(t)=A(t)・cos[(ωCt+φ0)−Δθ0] …(8)
Such signals PSB 1 and PSB 2 are expressed by the following equations (7) and (8).
PSB 1 (t) = A (t) · sin [(ω C t + φ 0 ) −Δθ 0 ] (7)
PSB 2 (t) = A (t) · cos [(ω C t + φ 0 ) −Δθ 0 ] (8)
信号PSB1,PSB2を受けた位相算出部120Aは、上述した第1実施形態の場合と同様に、例えば、信号PSA1及び信号PSA2についてarctan等の演算を行って、位相θC(t)を算出する。
The
こうして算出された位相θC(t)は、信号PHMとして位相算出部120Aから生成部130及び基準信号生成部150へ送られる。
The phase θ C (t) thus calculated is sent as a signal PHM from the
信号PHMを受けた生成部130は、第1実施形態の場合と同様にして、各時点における生成角周波数ωCEを求め、信号FRQとしてフィルタ制御部145へ送る。信号FRQを受けたフィルタ制御部145は、信号FRQとして受けた生成角周波数ωCEに基づいて、生成角周波数ωCEの信号がFIL113B1,FIL113B2により付与される位相シフト量が値Δθ0となるフィルタパラメータの値を決定し、信号FLCとして直交信号生成部110B(より詳しくは、FIL113B1,FIL113B2)へ向けて送る。
The
以上のFIL113B1,FIL113B2、位相算出部120A、生成部130及びフィルタ制御部145により形成される制御ループの作用により、位相算出部120Aからは、上記の第1実施形態における位相補正部140から出力される信号PHMと同等に精度良くパイロット信号PSの位相θC(t)を反映した値が出力されることになる。この意味で、本第2実施形態においては、位相算出部120Aからの出力信号を信号PHMと記している。
Due to the action of the control loop formed by the
信号PHMを受けた基準信号生成部150は、上記の第1実施形態の場合と同様にして、信号PHMに基づいて、パイロット信号PSに同期し、角周波数2ωCの基準信号BSAを生成する。こうして生成された基準信号BSAは、出力端子192を介して外部へ出力される(図9参照)。
The reference
以上説明したように、本第2実施形態では、上述の第1実施形態の場合と同様に、角周波数ωCのパイロット信号PSを含む帯域の信号SIAから、PLL方式におけるフィードバックループや、位相生成のための基準となるベース信号を用いることなく、パイロット信号PSの位相θCを導出する。このため、簡易にかつ迅速にパイロット信号PSとの同期が図られた基準信号BSAを生成することができる。 As described above, in the second embodiment, as in the case of the first embodiment described above, the feedback loop and phase generation in the PLL system are generated from the signal SIA in the band including the pilot signal PS of the angular frequency ω C. The phase θ C of the pilot signal PS is derived without using the base signal serving as a reference for the above. Therefore, it is possible to generate the reference signal BSA that is easily and quickly synchronized with the pilot signal PS.
また、本第2実施形態では、直交信号生成部110Bにおいて、パイロット信号PSを直交化して取り出す際に生じる位相シフトの周波数特性を、生成部130において生成された角周波数に基づいて、FIL113B1,113B2による位相シフトの周波数特性を制御することにより、補正している。このため、パイロット信号PSの角周波数に変動があった場合でも、パイロット信号PSとの同期が精度良く図られた基準信号BSAを生成することができる。
Further, in the second embodiment, the frequency characteristics of the phase shift generated when the quadrature
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を、図13〜図18を主に参照しつつ説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference mainly to FIGS.
図13には、本第3実施形態に係る信号処理装置100Cの概略的な構成がブロック図にて示されている。なお、信号処理装置100Cは、第1実施形態における信号処理装置100Aと同様に、信号源910から出力された信号SIAを、入力端子191を介して受信して処理し、出力端子192から基準信号BSAとして出力する装置である。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a
図13に示されるように、信号処理装置100Cは、上述した信号処理装置100Aと比べて、周波数生成装置180Aに代えて周波数生成装置180Cを備える点のみが異なっている。そして、周波数生成装置180Cは、上述した周波数生成装置180Aと比べて、直交信号生成部110Aに代えて直交信号生成部110Cを備えるとともに、位相算出部120Aに代えて位相算出部120Cを備える点のみが異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。
As illustrated in FIG. 13, the
直交信号生成部110Cは、入力端子191を介して受信した信号SIAから、互いに直交する2つの信号PSC1,PSC2を生成する。かかる機能を有する直交信号生成部110Cは、図14に示されるように、帯域制限手段としての帯域制限フィルタ111と、直交化手段としての直交化部112Cと、フィルタ手段としてのフィルタ(FIL)113C1,113C2とを備えている。
The orthogonal signal generation unit 110C generates two signals PSC 1 and PSC 2 that are orthogonal to each other from the signal SIA received via the
帯域制限フィルタ111は、有限インパルス応答(FIR)フィルタ等のデジタルフィルタとして構成されている。帯域制限フィルタ111は、信号SIAにおける角周波数ωCを含む所定の周波数帯域の信号成分を選択的に通過させ、周波数帯域が制限された帯域制限信号LSIとして直交化部112Cへ向けて出力する。
The
本第3実施形態では、帯域制限フィルタ111は、直交化部112Cにおける周波数変換に際して行われる正弦波(∝sin(ωSH・t))の乗算の結果、周波数0で折り返された成分が、パイロット信号PSの周波数シフトの結果(本第3実施形態では、角周波数(ωSH−ωC)の成分)と重ならない(又は、十分に抑圧されている)ように、通過させる信号の周波数帯域を制限する。また、帯域制限フィルタ111Bは、サンプルレートfSMの1/2の周波数(fSM/2)で折り返された成分が、パイロット信号PSの周波数シフトの結果と重ならない(又は、十分に抑圧されている)ように、通過させる信号の周波数帯域を制限する。かかる機能を有する帯域制限フィルタ111は、例えば、FIR方式のローパスフィルタとして実現することができる。
In the third embodiment, the
なお、帯域制限フィルタ111を介することにより、フィルタ遅延により、位相シフトが発生する場合がある。本第3実施形態では、当該帯域制限フィルタ111におけるフィルタ遅延による位相シフトΔθ1が発生するものとして、以下の説明を行う。
Note that a phase shift may occur due to a filter delay through the
以上のように構成された帯域制限フィルタ111から出力された帯域制限信号LSIにおけるパイロット信号PSに対応する信号成分PS’は、次の(9)式で表されるようになっている。
PS’(t)∝sin[θC(t)−Δθ1(ωC)]
=sin[(ωCt+φ0)−Δθ1(ωC)] …(9)
The signal component PS ′ corresponding to the pilot signal PS in the band limited signal LSI output from the
PS ′ (t) ∝sin [θ C (t) −Δθ 1 (ω C )]
= Sin [(ω C t + φ 0 ) −Δθ 1 (ω C )] (9)
直交化部112Cは、帯域制限信号LSIに基づいて、互いに直交するとともに、パイロット信号PSの位相θC(t)を反映した2つの信号OSC1,OSC2を生成する。かかる機能を有する直交化部112Cは、本第3実施形態では、図15に示されるように、発振部210Cと、乗算部2201,2202とを備えている。
Based on the band limited signal LSI, the
発振部210Cは、乗算部2201へ供給すべき信号OTS1、及び、乗算部2202へ供給すべき信号OTS2を発生する。本第3実施形態では、信号OTS1及び信号OTS2は、次の(10)及び(11)式で表されるようになっている。
OTS1(t)=B0・cos(ωSH・t) …(10)
OTS2(t)=B0・sin(ωSH・t) …(11)
ここで、B0は定数である。
The
OTS 1 (t) = B 0 · cos (ω SH · t) (10)
OTS 2 (t) = B 0 · sin (ω SH · t) (11)
Here, B 0 is a constant.
本第3実施形態では、角周波数ωSHは、3ωCよりも大きな所定値に設定されている。かかる角周波数ωSHの値は、パイロット信号PSの周波数シフト結果へのノイズ成分の混入の防止という観点から、上述した帯域制限フィルタ111による帯域制限の仕様と併せた総合的な見地から定められる。
In the third embodiment, the angular frequency ω SH is set to a predetermined value larger than 3ω C. The value of the angular frequency ω SH is determined from a comprehensive viewpoint together with the band limitation specification by the
乗算部2201は、帯域制限信号LSIをA端子で受け、発振部210Cからの信号OTS1をB端子で受ける。そして、A端子における受信結果と、B端子における受信結果との乗算結果が、C端子から信号OSC1としてFIL113C1へ向けて出力される。ここで、信号SIAにおけるパイロット信号PSは、角周波数ωCを有し、信号OTS1は角周波数ωSHの成分のみを有している。このため、信号OSC1におけるパイロット信号PSに対応する信号成分は、角周波数(ωSH−ωC)及び角周波数(ωSH+ωC)の2成分に周波数変換される。
乗算部2202は、帯域制限信号LSIをA端子で受け、発振部210Cからの信号OTS2をB端子で受ける。そして、A端子における受信結果と、B端子における受信結果との乗算結果が、C端子から信号OSC2としてFIL113C2へ向けて出力される。ここで、信号SIAにおけるパイロット信号PSは、角周波数ωCを有し、信号OTS2は角周波数ωSHの成分のみを有している。このため、信号OSC2におけるパイロット信号PSに対応する信号成分は、信号OSC1との場合と同様に、角周波数(ωSH−ωC)及び角周波数(ωSH+ωC)の2成分に周波数変換される。
図14に戻り、FIL113C1は、無限インパルス応答フィルタ(IIR)等のデジタルフィルタとして構成されている。このFIL113C1は、直交化部112Cからの信号OSC1を受ける。そして、FIL113C1は、パイロット信号PSに対応する信号成分の一方、本第3実施形態では角周波数(ωSH−ωC)の成分を選択的に通過させ、信号PSC1として位相算出部120Cへ向けて出力する。
Returning to FIG. 14, the
なお、FIL113C1を介することにより、フィルタ遅延により、位相シフトが発生する場合がある。本第3実施形態では、当該FIL113C1におけるフィルタ遅延による位相シフトΔθ2が発生するものとして、以下の説明を行う。
Note that a phase shift may occur due to filter delay through the
かかるFIL113C1から出力される信号PSC1は、次の(12)式のように表される。
PSC1(t)=A(t)・sin[θS(t)]
=A(t)・sin[ωSHt−θC(t)+Δθ1(ωC)−Δθ2(ωC)]
=A(t)・sin[ωSHt−(ωCt+φ0)+Δθ(ωC)]…(12)
ここで、A(t)は、パイロット信号PSの振幅値を表す。また、Δθ(ωC)=Δθ1(ωC)−Δθ2(ωC)である。
The signal PSC 1 output from the
PSC 1 (t) = A (t) · sin [θ S (t)]
= A (t) · sin [ω SH t−θ C (t) + Δθ 1 (ω C ) −Δθ 2 (ω C )]
= A (t) · sin [ω SH t− (ω C t + φ 0 ) + Δθ (ω C )] (12)
Here, A (t) represents the amplitude value of the pilot signal PS. Further, Δθ (ω C ) = Δθ 1 (ω C ) −Δθ 2 (ω C ).
FIL113C2は、FIL113C1と同様に構成されている。このFIL113C2は、直交化部112Cからの信号OSC2を受ける。そして、FIL113C2は、信号OSC2における角周波数(ωSH−ωC)の成分を選択的に通過させ、信号PSC2を出力する。
The
かかるFIL113C2から出力される信号PSC2は、次の(13)式のように表される。
PSC2(t)=A(t)・cos[θS(t)]
=A(t)・cos[ωSHt−θC(t)+Δθ1(ωC)−Δθ2(ωC)]
=A(t)・cos[ωSHt−(ωCt+φ0)+Δθ(ωC)]…(13)
The signal PSC 2 output from the
PSC 2 (t) = A (t) · cos [θ S (t)]
= A (t) · cos [ω SH t−θ C (t) + Δθ 1 (ω C ) −Δθ 2 (ω C )]
= A (t) · cos [ω SH t− (ω C t + φ 0 ) + Δθ (ω C )] (13)
ここで、位相シフトΔθ(ωC)は、角周波数依存性を有している。この位相シフトΔθ(ωC)は、帯域制限フィルタ111及びFIL113C1,FIL113C2の構成にて定まるものである。本第3実施形態では、位相シフトΔθ(ωC)は、上述の第1実施形態と同様に、角周波数ωC0の信号には位相シフトΔθ0が発生するものとする。
Here, the phase shift Δθ (ω C ) has an angular frequency dependency. This phase shift Δθ (ω C ) is determined by the configuration of the
図13に戻り、位相算出部120Cは、直交信号生成部110Cからの信号PSC1及び信号PSC2に基づいて、パイロット信号PSの位相θC(t)を算出する。かかる算出に際して、位相算出部120Cは、例えば、信号PSC1及び信号PSC2についてarctan等の演算を行う等して、パイロット信号PSを反映した、第1実施形態の場合と同様な位相θCE(t)を算出する。
Returning to FIG. 13, the
こうして算出された位相θCE(t)は、信号PHAとして、位相算出部120Cから生成部130及び位相補正部140へ向けて出力される。
The phase θ CE (t) calculated in this way is output from the
<動作>
次に、上記のように構成された信号処理装置100Cにおける信号処理動作について説明する。
<Operation>
Next, a signal processing operation in the
信号源910からの信号SIAが、入力端子191を介して信号処理装置100Cで受信されると、信号処理装置100Cでは、信号SIAが、直交信号生成部110Cに供給される(図13参照)。信号SIAの供給を受けた直交信号生成部110Cでは、まず、帯域制限フィルタ111が、信号SIAにおける角周波数ωCを含む所定の周波数帯域の信号成分を選択的に通過させ、周波数帯域が制限された帯域制限信号LSIとして直交化部112Cへ送る(図14参照)。この結果、図16において二点鎖線で示されるように、信号SIAが角周波数ωCよりも大きな周波数領域に広く信号成分を有する場合であっても、例えば、図17に示されるように、信号成分の周波数帯域が制限される。
When the signal SIA from the
帯域制限信号LSIを受けた直交化部112Cは、帯域制限信号LSIに基づいて、互いに直交する2つの信号OSC1,OSC2を生成し、FIL113C1,113C2へ送る(図14参照)。ここで、信号OSCj(j=1,2)のそれぞれは、図18に示されるように、パイロット信号PSに対応する信号成分として、角周波数(ωSH−ωC)の信号成分PSMj及び角周波数(ωSH+ωC)の信号成分PSPjの2つの信号成分を含んでいる。
Upon receiving the band limited signal LSI, the
なお、本実施形態では、直交化部112Cが帯域制限信号LSIの周波数変換を行うことにしている。このため、上述した図16において二点鎖線で示されるように、角周波数ωCよりも高い周波数領域に広く信号成分を有する信号SIAの周波数変換を行った場合に生じ得る信号成分PSMj及び信号成分PSPjへのノイズの混入(図18における一点鎖線を参照)を防止することができるようになっている。
In the present embodiment, the
引き続き、信号OSC1を受けたFIL113C1が、信号OSC1における角周波数(ωSH−ωC)の成分、すなわち、パイロット信号PSに対応する信号成分を選択的に通過させ、サンプリング角周波数ωSM1の信号PSC1として位相算出部120Cへ向けて出力する。また、信号OSC2を受けたFIL113C2が、信号OSC2における角周波数(ωSH−ωC)の成分、すなわち、パイロット信号PSに対応する信号成分を選択的に通過させ、サンプリング角周波数ωSM1の信号PSC2として位相算出部120Cへ向けて出力する(図14参照)。
Subsequently, FIL113C 1 which has received the signal OSC 1 is the component of the angular frequency of the signal OSC 1 (ω SH -ω C) , i.e., selectively pass a signal component corresponding to the pilot signal PS, the sampling angular frequency omega SM1 The signal PSC 1 is output to the
ここで、信号PSC1は、上述した(12)式で表される波形となる。一方、信号PSC2は、上述した(13)式で表される波形となる。 Here, the signal PSC 1 has a waveform represented by the above-described equation (12). On the other hand, the signal PSC 2 has a waveform represented by the above-described equation (13).
信号PSC1,PSC2を受けた位相算出部120Cは、上述したように動作して、パイロット信号PSを反映した位相θCEを算出する。こうして算出された位相θCEは、信号PHAとして生成部130及び位相補正部140へ送られる(図13参照)。
The
以後、第1実施形態の信号処理装置100Aの場合と同様に、信号PHAを受けた生成部130が生成角周波数ωCEを生成し、信号FRQとして位相補正部140へ送る(図13参照)。かかる信号FRQ及び位相算出部120Cからの信号PHAを受けた位相補正部140は、信号PSの位相θC(t)を算出する。こうして算出された位相θC(t)は、信号PHMとして、位相補正部140から基準信号生成部150へ送られる(図13参照)。
Thereafter, as in the case of the
信号PHMを受けた基準信号生成部150は、第1実施形態の信号処理装置100Aの場合と同様に、信号PHMに基づいて、角周波数2ωCの基準信号BSAを生成する。こうして生成された基準信号BSAは、出力端子192を介して外部へ出力される(図13参照)。
The reference
以上説明したように、本第3実施形態では、第1実施形態の場合と同様に、角周波数ωCのパイロット信号PSを含む信号SIAから、PLL方式におけるフィードバックループや、位相生成のための基準となるベース信号を用いることなく、パイロット信号PSの位相θC(t)を導出する。このため、簡易にかつ迅速にパイロット信号PSとの同期が図られた基準信号BSAを生成することができる。 As described above, in the third embodiment, as in the case of the first embodiment, from the signal SIA including the pilot signal PS of the angular frequency ω C , the feedback loop in the PLL system and the reference for phase generation The phase θ C (t) of the pilot signal PS is derived without using the base signal. Therefore, it is possible to generate the reference signal BSA that is easily and quickly synchronized with the pilot signal PS.
また、本第3実施形態では、直交信号生成部110Cにおいて、パイロット信号PSを直交化して取り出す際に生じる位相シフトの周波数特性を、生成部130において生成された角周波数に基づいて補正している。このため、パイロット信号PSの角周波数に変動があった場合でも、パイロット信号PSとの同期が精度良く図られた基準信号BSAを生成することができる。
In the third embodiment, the orthogonal signal generation unit 110C corrects the frequency characteristic of the phase shift that occurs when the pilot signal PS is orthogonalized and extracted based on the angular frequency generated by the
また、本第3実施形態では、直交化部112Cにおいて周波数変換を行いつつ直交化を行うので、ヒルベルト変換等を用いて直交化する場合と比べて演算量を削減することができる。
In the third embodiment, since orthogonalization is performed while performing frequency conversion in the
また、本第3実施形態では、帯域制限フィルタ111により信号SIAを帯域制限した帯域制限信号LSIを、周波数変換を行いつつ直交化するので、パイロット信号PSの周波数変換結果へのノイズの混入を低減させることができる。
Further, in the third embodiment, since the band limited signal LSI whose band is limited by the
なお、本第3実施形態では、位相算出部120Cで算出した位相θCE(t)の補正を位相補正部140において行うようにしたが、位相算出部120Cにおいて位相補正を行った位相を算出するようにし、位相補正部140を省略するようにしてもよい。
In the third embodiment, the phase θ CE (t) calculated by the
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態を、図19〜図21を主に参照しつつ説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference mainly to FIGS.
<構成>
図19には、本第4実施形態に係る信号処理装置100Dの概略的な構成がブロック図にて示されている。この信号処理装置100Dは、第3実施形態における信号処理装置100Cと同様に、信号源910から出力された信号SIAを、入力端子191を介して受信して処理し、出力端子192から基準信号BSAとして出力する装置である。
<Configuration>
FIG. 19 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a
図19に示されるように、信号処理装置100Dは、上述した信号処理装置100Cと比べて、周波数生成装置180Cに代えて周波数生成装置180Dを備えるとともに、位相補正部140に代えて周波数変換制御部146を備える点のみが異なっている。そして、周波数生成装置180Dは、上述した周波数生成装置180Cと比べて、直交信号生成部110Cに代えて直交信号生成部110Dを備えるとともに、位相算出部120Cに代えて位相算出部120Dを備える点のみが異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。
As illustrated in FIG. 19, the
直交信号生成部110Dは、図20に示されるように、直交信号生成部110Cと比べて、直交化部112Cに代えて直交化部112Dを備える点が異なっている。この直交化部112Dは、図21に示されるように、上記の直交化部112Cと比べて、発振部210Cに代えて発振部210Dを備える点のみが異なっている。
As illustrated in FIG. 20, the orthogonal
発振部210Dは、周波数変換制御部146からの信号FTCで指定された角周波数ωSHMの正弦波を生成することにより、乗算部2201へ供給すべき信号OTV1、及び、乗算部2202へ供給すべき信号OTV2を発生する。本第4実施形態では、信号OTV1及び信号OTV2は、次の(14)及び(15)式で表されるようになっている。
OTV1(t)=B0・cos(ωSHM・t) …(14)
OTV2(t)=B0・sin(ωSHM・t) …(15)
ここで、B0は定数である。
The
OTV 1 (t) = B 0 · cos (ω SHM · t) (14)
OTV 2 (t) = B 0 · sin (ω SHM · t) (15)
Here, B 0 is a constant.
なお、角周波数ωSHMは、角周波数(ωSHM−ωC)の信号に対して帯域制限フィルタ111とFIL113C1との組、又は、帯域制限フィルタ111とFIL113C2との組によって付与される位相シフトΔθが所定値Δθ0となるように、周波数変換制御部146により定められるようになっている。
Note that the angular frequency ω SHM is a phase given to the signal of the angular frequency (ω SHM −ω C ) by a pair of the
この結果、直交信号生成部110Dから出力される信号PSD1,PSD2は、次の(16)及び(17)式で表される。
PSD1(t)=A(t)・sin[ωSHMt−(ωCt+φ0)+Δθ0] …(16)
PSD2(t)=A(t)・cos[ωSHMt−(ωCt+φ0)+Δθ0] …(17)
As a result, the signals PSD 1 and PSD 2 output from the orthogonal
PSD 1 (t) = A (t) · sin [ω SHM t− (ω C t + φ 0 ) + Δθ 0 ] (16)
PSD 2 (t) = A (t) · cos [ω SHM t− (ω C t + φ 0 ) + Δθ 0 ] (17)
図19に戻り、位相算出部120Dは、直交信号生成部110Dからの信号PSD1及び信号PSD2、並びに周波数変換制御部146からの信号FTCで指定された角周波数ωSHMに基づいて、パイロット信号PSの位相θC(t)を算出する。かかる算出に際して、位相算出部120Dは、例えば、信号PSD1及び信号PSD2についてarctan等の演算を行って、位相θC(t)を算出する。
Returning to FIG. 19, the
こうして算出された位相θC(t)は、信号PHMとして、位相算出部120Dから生成部130及び基準信号生成部150へ向けて出力される。
The phase θ C (t) calculated in this way is output as a signal PHM from the
周波数変換制御部146は、生成部130からの信号FRQを受ける。そして、周波数変換制御部146は、信号FRQとして受けた生成角周波数ωCEに基づいて、帯域制限フィルタ111とFIL113C1との組、又は、帯域制限フィルタ111とFIL113C2との組によって付与される位相シフトΔθが、所定値Δθ0となる角周波数(ωSHM−ωCE)とするための角周波数ωSHMを求める。こうして求められた角周波数ωSHMは、信号FTCとして、直交信号生成部110D(より詳しくは、発振部210D)及び位相算出部120Dへ向けて出力される。
Frequency
なお、本第4実施形態では、位相算出部120Dから出力された信号PHMが、基準信号生成部150により直接受信されるようになっている。
In the fourth embodiment, the signal PHM output from the
<動作>
次に、上記のように構成された信号処理装置100Dにおける信号処理動作について説明する。
<Operation>
Next, a signal processing operation in the
信号源910からの信号SIAが、入力端子191を介して信号処理装置100Dで受信されると、信号処理装置100Dでは、信号SIAが直交信号生成部110Dに供給される(図19参照)。信号SIAの供給を受けた直交信号生成部110Dでは、帯域制限フィルタ111が、信号SIAにおける角周波数ωCを含む所定の周波数帯域の信号成分を選択的に通過させ、周波数帯域が制限された帯域制限信号LSIとして直交化部112Dへ送る(図20参照)。
When the signal SIA from the
帯域制限信号LSIを受けた直交化部112Dは、上述したように、帯域制限信号LSI及び周波数変換制御部146からの信号FTCに基づいて、互いに直交する2つの信号OSD1,OSD2を生成し、FIL113C1,113C2へ送る(図21参照)。引き続き、信号OSD1を受けたFIL113C1が、信号OSD1における角周波数(ωSHM−ωC)の成分、すなわち、パイロット信号PSに対応する信号成分を選択的に通過させ、信号PSD1として位相算出部120Dへ向けて出力する。また、信号OSD2を受けたFIL113C2が、信号OSD2における角周波数(ωSHM−ωC)の成分、すなわち、パイロット信号PSに対応する信号成分を選択的に通過させ、信号PSD2として位相算出部120Dへ向けて出力する(図20参照)。
The
信号PSD1,PSD2を受けた位相算出部120Dは、上述したように動作して、パイロット信号PSの位相θC(t)を算出する。こうして算出された位相θC(t)は、信号PHMとして生成部130及び基準信号生成部150へ送られる(図19参照)。
The
信号PHMを受けた生成部130は、第1実施形態の場合と同様にして、各時点における生成角周波数ωCEを生成し、信号FRQとして周波数変換制御部146へ送る。信号FRQを受けた周波数変換制御部146は、信号FRQとして受けた生成角周波数ωCEに基づいて、角周波数(ωSHM−ωCE)の信号に対して帯域制限フィルタ111とFIL113C1との組、又は、帯域制限フィルタ111とFIL113C2との組によって付与される位相シフトΔθが所定値Δθ0となる角周波数ωSHMを求める。こうして求められた角周波数ωSHMは、信号FTCとして、直交信号生成部110D(より詳しくは、発振部210D)及び位相算出部120Dへ送られる(図19参照)。
The
以上の直交信号生成部110D、位相算出部120D、生成部130及び周波数変換制御部146により形成される制御ループの作用により、位相算出部120Dからは、上記の第3実施形態における位相補正部140から出力される信号PHMと同等に精度良くパイロット信号PSの位相θC(t)を反映した値が出力されることになる。この意味で、本第4実施形態においては、位相算出部120Dからの出力信号を信号PHMと記している。
Due to the operation of the control loop formed by the orthogonal
信号PHMを受けた基準信号生成部150は、上記の第3実施形態の場合と同様にして、信号PHMに基づいて、角周波数2ωCの基準信号BSAを生成する。こうして生成された基準信号BSAは、出力端子192を介して外部へ出力される(図19参照)。
The
以上説明したように、本第4実施形態では、上述の第3実施形態の場合と同様に、角周波数ωCのパイロット信号PSを含む信号SIAから、PLL方式におけるフィードバックループや、位相生成のための基準となるベース信号を用いることなく、パイロット信号PSの位相θCを導出する。このため、簡易にかつ迅速にパイロット信号PSとの同期が図られた基準信号BSAを生成することができる。 As described above, in the fourth embodiment, as in the case of the third embodiment described above, from the signal SIA including the pilot signal PS of the angular frequency ω C , for the feedback loop in the PLL system and the phase generation The phase θ C of the pilot signal PS is derived without using the base signal serving as a reference for the above. Therefore, it is possible to generate the reference signal BSA that is easily and quickly synchronized with the pilot signal PS.
また、本第4実施形態では、直交信号生成部110Dにおいて、パイロット信号PSを直交化して取り出す際に生じる位相シフトが所定値となるように、直交化部112Dにおける周波数変換を制御する。したがって、パイロット信号PSの角周波数に変動があった場合でも、パイロット信号PSとの同期が精度良く図られた基準信号BSAを生成することができる。
In the fourth embodiment, the orthogonal
また、本第4実施形態では、第3実施形態の場合と同様に、直交化部112Dにおいて周波数変換を行いつつ直交化を行うので、ヒルベルト変換等を用いて直交化する場合と比べて演算量を削減することができる。
Further, in the fourth embodiment, as in the case of the third embodiment, the
また、本第4実施形態では、第3実施形態の場合と同様に、帯域制限フィルタ111により信号SIAを帯域制限した帯域制限信号LSIを、周波数変換を行いつつ直交化するので、パイロット信号PSの周波数変換結果へのノイズの混入を低減させることができる。
In the fourth embodiment, as in the case of the third embodiment, the band limited signal LSI obtained by band limiting the signal SIA by the
[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態を、図22〜図25を主に参照しつつ説明する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference mainly to FIGS.
<構成>
図22には、本第5実施形態に係る信号処理装置100Eの概略的な構成がブロック図にて示されている。この信号処理装置100Eは、信号源910から出力された信号SIAを、入力端子191を介して受信して処理し、信号SIAに含まれるパイロット信号PSの角周波数及び振幅を再現した信号MPSを出力端子192から出力する装置である。
<Configuration>
FIG. 22 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a
図22に示されるように、信号処理装置100Eは、上述した信号処理装置100Aと比べて、位相補正部140及び基準信号生成部150に代えて利得補正部160を備える点のみが異なっている。以下、この相違点に主に着目して説明する。
As shown in FIG. 22, the
なお、直交信号生成部110AにおけるFIL113A1(図3参照)は、利得の角周波数依存性を有している。本第5実施形態においては、FIL113A1の利得の角周波数依存性は、図23に示される通りであるものとする。
Note that the
図22に戻り、利得補正部160は、直交信号生成部110Aから出力された信号PSA1を、生成部130からの信号FRQによって報告された生成角周波数ωCMに基づいて定められる増幅率によって増幅する。かかる機能を有する利得補正部160は、図24に示されるように、振幅補正計算手段としての増幅部161と、利得制御部162とを備えている。
Returning to FIG. 22, the
増幅部161は、A端子で受けた信号を、B端子で受けた信号により指定された増幅率で増幅し、増幅結果をC端子から出力する。ここで、増幅部161は、直交信号生成部110Aからの信号PSA1をA端子で受けるとともに、利得制御部162からの信号GCTをB端子で受ける。そして、C端子から利得補正信号MPSを出力するようになっている。
The amplifying
利得制御部162は、記憶手段としての利得補正テーブル163を備えて構成されている。この利得補正テーブル163には、図25に示されるような角周波数ωに対応して定められた増幅率A(ω)が、予め登録されている。ここで、増幅率A(ω)としては、上述した図23に示されるFIL113A1の利得の角周波数依存性を相殺する値が登録されている。
The
利得制御部162は、生成部130からの信号FRQを受ける。そして、利得制御部162は、信号FRQとして受けた生成角周波数ωCEに基づいて、利得補正テーブル163を参照し、増幅率A(ωCE)を読み出す。こうして読み出された増幅率A(ωCE)が、信号GCTとして増幅部161へ向けて出力される。
この結果、増幅部161からは、信号SIAに含まれるパイロット信号PSの振幅に正確に比例した振幅の信号が出力される。こうして増幅部161により増幅された信号が、信号MPSとして、出力端子192を介して外部へ出力される。
As a result, the
<動作>
次に、上記のように構成された信号処理装置100Eにおける信号処理動作について説明する。
<Operation>
Next, a signal processing operation in the
信号源910からの信号SIAが、入力端子191を介して信号処理装置100Eで受信されると、信号処理装置100Eでは、信号SIAが直交信号生成部110Aに供給される(図22参照)。信号SIAの供給を受けた直交信号生成部110Aでは、第1実施形態の場合と同様にして、パイロット信号PSに対応する信号PSA1,PSA2が生成される。そして、信号PSA1が、位相算出部120A及び利得補正部160へ送られるとともに、信号PSA2が、位相算出部120Aへ送られる(図22参照)。
When the signal SIA from the
信号PSA1,PSA2を受けた位相算出部120Aは、例えば、信号PSA1及び信号PSA2についてarctan等の演算を行って、位相θC(t)を算出する。こうして算出された位相θC(t)は、信号PHAとして位相算出部120Aから生成部130へ送られる(図22参照)。
The
信号PHAを受けた生成部130は、第1実施形態の場合と同様に動作して、生成角周波数ωCEを生成する。こうして生成された生成角周波数ωCEは、信号FRQとして利得補正部160へ送られる(図22参照)。
信号FRQを受けた利得補正部160では、利得制御部162が、信号FRQとして受けた生成角周波数ωCEに基づいて、利得補正テーブル163を参照し、増幅率A(ωCE)を読み出し、信号GCTとして増幅部161へ送る(図24参照)。信号GCTを受けた増幅部161は、信号GCTとして受けた増幅率A(ωCE)で、直交信号生成部110Aからの信号PSA1を増幅する。この増幅結果が、信号MPSとして、出力端子192を介して外部へ出力される(図24参照)。
In the
以上説明したように、本第5実施形態では、上述の第1実施形態の場合と同様に、角周波数ωCのパイロット信号PSを含む信号SIAから、PLL方式におけるフィードバックループや、位相生成のための基準となるベース信号を用いることなく、パイロット信号PSの位相θC(t)を導出する。このため、簡易にかつ迅速にパイロット信号PSとの同期が図られた信号MPSを生成することができる。 As described above, in the fifth embodiment, as in the case of the first embodiment described above, the signal SIA including the pilot signal PS having the angular frequency ω C is used to generate a feedback loop and phase in the PLL system. The phase θ C (t) of the pilot signal PS is derived without using the base signal serving as a reference for. Therefore, it is possible to generate the signal MPS that is synchronized with the pilot signal PS easily and quickly.
また、本第5実施形態では、直交信号生成部110Aにおいて、パイロット信号PSを直交化して取り出す際に生じる利得の周波数特性を、生成部130において生成された角周波数に基づいて補正している。このため、パイロット信号PSの角周波数に変動があった場合でも、パイロット信号PSの振幅に正確に比例する振幅の信号MPSを生成することができる。
In the fifth embodiment, the orthogonal
[実施形態の変形]
本発明は、上記の第1〜第5実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the first to fifth embodiments described above, and various modifications are possible.
例えば、上記の第1〜第4実施形態では、基準信号として、パイロット信号PSの角周波数ωCの2倍の角周波数2ωCを有する信号を生成するようにした。これに対し、信号源から信号における加工対象信号成分の態様に応じて、角周波数ωCの任意倍の角周波数を有する信号を、基準信号として生成するようにすることもできる。さらに、第3実施形態の場合には、角周波数ωCとシフト角周波数との任意の線形結合によって得られる角周波数を有する信号を基準信号として生成するようにすることもできる。 For example, in the first to fourth embodiments, a signal having an angular frequency 2ω C that is twice the angular frequency ω C of the pilot signal PS is generated as the reference signal. On the other hand, a signal having an angular frequency that is an arbitrary multiple of the angular frequency ω C can be generated as a reference signal in accordance with the mode of the signal component to be processed in the signal from the signal source. Furthermore, in the case of the third embodiment, a signal having an angular frequency obtained by an arbitrary linear combination of the angular frequency ω C and the shift angular frequency can be generated as the reference signal.
また、上記の第1〜第4実施形態では、1種類の基準信号を生成することにしたが、複数種類の基準信号を生成するようにすることもできる。 In the first to fourth embodiments described above, one type of reference signal is generated. However, a plurality of types of reference signals may be generated.
また、上記の第3及び第4の実施形態では、周波数変換後のパイロット信号PSに対応する信号のうち、低周波側の信号を抽出して利用するようにしたが、高周波側の信号を抽出して利用するようにしてもよい。 In the third and fourth embodiments, the low frequency signal is extracted and used from the signals corresponding to the frequency converted pilot signal PS. However, the high frequency signal is extracted. You may make it use it.
また、上記の第5実施形態では、パイロット信号PSの同相の信号PSA1の利得を補正するようにしたが、信号PSA1に直交する信号PSA2の利得を補正するようにしてもよい。 In the fifth embodiment, the gain of the in-phase signal PSA 1 of the pilot signal PS is corrected. However, the gain of the signal PSA 2 orthogonal to the signal PSA 1 may be corrected.
また、第1実施形態に対する第2実施形態への変形を、第3又は第4実施形態に適用することもできるし、第1実施形態に対する第3又は第4実施形態への変形を、第2実施形態に適用することもできる。 The modification of the first embodiment to the second embodiment can also be applied to the third or fourth embodiment, and the modification of the first embodiment to the third or fourth embodiment can be applied to the second embodiment. It can also be applied to the embodiment.
また、第1実施形態に対する第5実施形態への変形を、第2〜4実施形態に適用することもできるし、第1実施形態に対する第2〜4実施形態への変形を、第5実施形態に適用することもできる。 Moreover, the deformation | transformation to 5th Embodiment with respect to 1st Embodiment can also be applied to 2nd-4th Embodiment, and the deformation | transformation to 2nd-4th Embodiment with respect to 1st Embodiment is 5th Embodiment. It can also be applied to.
第1実施形態と第5実施形態とを組み合わせることもできる。 The first embodiment and the fifth embodiment can be combined.
なお、第1〜第5実施形態の信号処理装置を、DSP(Digital Signal Processor)におけるプログラムの実行によって実現することができる。これらのプログラムは、CD−ROM、DVD等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配送の形態で取得されるようにしてもよい。 The signal processing apparatus according to the first to fifth embodiments can be realized by executing a program in a DSP (Digital Signal Processor). These programs may be acquired in the form recorded on a portable recording medium such as a CD-ROM or DVD, or may be acquired in the form of delivery via a network such as the Internet. Good.
100A〜100E … 信号処理装置
111 … 帯域制限フィルタ(帯域制限手段)
112A〜112D … 直交化部(直交化手段)
113A1,113A2 … フィルタ(フィルタ手段)
113B1,113B2 … フィルタ(フィルタ手段)
113C1,113C2 … フィルタ(フィルタ手段)
120A,120C … 位相算出部(位相算出手段)
130 … 生成部(生成手段)
131 … 周波数算出部(第1段階算出手段)
132 … ローパスフィルタ(第2段階算出手段)
140 … 位相補正部(補正手段)
141 … 加算部(位相補正計算手段)
143 … 位相補正テーブル(記憶手段)
145 … フィルタ制御部(補正手段)
146 … 周波数変換制御部(補正手段)
160 … 利得補正部(補正手段)
161 … 増幅部(振幅補正計算手段)
163 … 利得補正テーブル(記憶手段)
180A〜180D … 周波数生成装置
100A to 100E ...
112A to 112D ... Orthogonalizing unit (orthogonalizing means)
113A 1 , 113A 2 ... Filter (filter means)
113B 1 , 113B 2 ... Filter (filter means)
113C 1 , 113C 2 ... Filter (filter means)
120A, 120C ... Phase calculation unit (phase calculation means)
130: Generation unit (generation means)
131: Frequency calculation unit (first stage calculation means)
132 ... Low-pass filter (second stage calculation means)
140 ... Phase correction unit (correction means)
141... Adder (phase correction calculation means)
143 ... Phase correction table (storage means)
145 ... Filter control section (correction means)
146 ... Frequency conversion control unit (correction means)
160... Gain correction unit (correction means)
161: Amplifying unit (amplitude correction calculation means)
163... Gain correction table (storage means)
180A-180D ... Frequency generator
Claims (20)
少なくとも前記所定信号について直交化を行う処理を行い、前記所定信号に対応する成分が互いに直交する第1直交化信号及び第2直交化信号を生成する直交化手段と;
前記第1直交化信号に含まれ、前記所定信号の位相を反映した位相を有する第1信号、及び、前記第2直交化信号に含まれ、前記第1信号と直交する第2信号を選択的に通過させるフィルタ手段と;
前記第1信号及び前記第2信号に基づいて、前記所定信号を反映した信号の位相を算出する位相算出手段と;
前記位相算出手段による算出結果に基づいて、前記所定信号に対応する周波数を生成する生成手段と;を備え、
前記直交化手段は、前記直交化に加えて、周波数シフト設定に従った周波数シフトを行う、
ことを特徴とする周波数生成装置。 A frequency generation device that generates a frequency corresponding to a predetermined signal included in an input signal,
Orthogonalization means for performing orthogonalization on at least the predetermined signal and generating a first orthogonalized signal and a second orthogonalized signal in which components corresponding to the predetermined signal are orthogonal to each other;
A first signal included in the first orthogonal signal and having a phase reflecting the phase of the predetermined signal and a second signal included in the second orthogonal signal and orthogonal to the first signal are selectively selected. Filter means for passing through;
Phase calculating means for calculating a phase of the signal reflecting the predetermined signal based on the first signal and the second signal;
Comprising a,; based on the calculation result of the phase calculation means, and generating means for generating a frequency corresponding to the predetermined signal
The orthogonalization means performs a frequency shift according to a frequency shift setting in addition to the orthogonalization.
A frequency generator characterized by the above.
前記位相算出手段による算出結果に基づいて、前記所定信号に関する第1段階周波数を算出する第1段階算出手段と;
前記第1段階算出手段による算出結果に含まれる不要な変動成分を除去して前記所定信号に関する第2段階周波数を算出する第2段階算出手段と;
を備えることを特徴とする請求項1に記載の周波数生成装置。 The generating means includes
First stage calculation means for calculating a first stage frequency related to the predetermined signal based on a calculation result by the phase calculation means;
Second stage calculating means for calculating a second stage frequency related to the predetermined signal by removing unnecessary fluctuation components included in the calculation result by the first stage calculating means;
The frequency generation device according to claim 1, further comprising:
前記周波数生成装置により生成された周波数に基づいて、前記位相算出手段から出力される位相情報信号、又は、前記第1信号及び前記第2信号の少なくとも一方を補正対象信号として補正する補正手段と;
を備えることを特徴とする信号処理装置。 A frequency generation device according to any one of claims 1 to 3 ;
Correction means for correcting, as a correction target signal, a phase information signal output from the phase calculation means or at least one of the first signal and the second signal based on the frequency generated by the frequency generation device;
A signal processing apparatus comprising:
前記補正手段は、前記位相情報信号における前記フィルタ手段の周波数特性に由来する前記所定信号の位相と前記位相算出手段による算出結果との位相ずれの補正を制御する、
ことを特徴とする請求項4に記載の信号処理装置。 The correction target signal is the phase information signal output from the phase calculating means,
The correction unit controls correction of a phase shift between a phase of the predetermined signal derived from a frequency characteristic of the filter unit in the phase information signal and a calculation result by the phase calculation unit;
The signal processing apparatus according to claim 4 .
前記所定信号の周波数値と、補正すべき位相量との関係が登録された記憶手段と;
前記生成手段による生成結果及び前記記憶手段における登録内容に基づいて、前記生成手段による生成結果に対応した位相補正量を決定する位相補正計算手段と;
を備えることを特徴とする請求項5に記載の信号処理装置。 The correction means includes
Storage means in which the relationship between the frequency value of the predetermined signal and the phase amount to be corrected is registered;
Phase correction calculation means for determining a phase correction amount corresponding to the generation result by the generation means based on the generation result by the generation means and the registered content in the storage means;
The signal processing apparatus according to claim 5 , further comprising:
前記位相算出手段は、前記所定信号の周波数が標準周波数であり、前記周波数シフト設定が標準周波数シフト設定であり、かつ、前記フィルタ手段の位相特性設定が標準位相設定である標準状態の場合における前記フィルタ手段に由来する標準位相変化量を考慮して位相算出を行い、
前記補正手段は、前記生成手段による生成結果の周波数に対応する前記フィルタ手段に由来する位相変化量が前記標準位相変化量となる位相特性設定を前記フィルタ手段に対して行う、
ことを特徴とする請求項5に記載の信号処理装置。 The filter means changes a frequency characteristic related to a phase change according to a phase characteristic setting,
The phase calculating means is configured in the standard state where the frequency of the predetermined signal is a standard frequency, the frequency shift setting is a standard frequency shift setting, and the phase characteristic setting of the filter means is a standard phase setting. Calculate the phase in consideration of the standard phase change amount derived from the filter means,
The correction unit performs phase characteristic setting on the filter unit such that the phase change amount derived from the filter unit corresponding to the frequency of the generation result by the generation unit becomes the standard phase change amount.
The signal processing apparatus according to claim 5 .
前記補正手段は、前記標準状態における前記直交化手段による前記所定信号の周波数変換結果の周波数と、前記生成手段により生成された周波数の信号の前記直交化手段による周波数シフト後の周波数とを一致させる周波数シフト設定を前記直交化手段に対して行う、
ことを特徴とする請求項5に記載の信号処理装置。 The phase calculating means considers a standard phase change amount derived from the filter means in a standard state where the frequency of the predetermined signal is a standard frequency and the frequency shift setting is a standard frequency shift setting. Perform the calculation
The correction unit matches the frequency of the frequency conversion result of the predetermined signal by the orthogonalizing unit in the standard state with the frequency after the frequency shift of the frequency signal generated by the generating unit by the orthogonalizing unit. Performing frequency shift setting for the orthogonalizing means;
The signal processing apparatus according to claim 5 .
前記補正手段は、前記補正対象信号における前記直交化手段の周波数特性に由来する前記補正対象信号の位相及び振幅の少なくとも一方の補正を制御する、
ことを特徴とする請求項4に記載の信号処理装置。 The correction target signal is at least one of the first signal and the second signal,
The correction unit controls correction of at least one of the phase and the amplitude of the correction target signal derived from the frequency characteristic of the orthogonalizing unit in the correction target signal.
The signal processing apparatus according to claim 4 .
前記所定信号の周波数値と、補正すべき振幅量との関係が登録された記憶手段と;
前記生成手段による生成結果及び前記記憶手段における登録内容に基づいて、前記生成手段による生成結果に対応した振幅補正量を決定する振幅補正計算手段と;
を備えることを特徴とする請求項9に記載の信号処理装置。 The correction means includes
Storage means in which the relationship between the frequency value of the predetermined signal and the amplitude amount to be corrected is registered;
Amplitude correction calculation means for determining an amplitude correction amount corresponding to the generation result by the generation means based on the generation result by the generation means and the registered content in the storage means;
The signal processing apparatus according to claim 9 , comprising:
前記補正手段は、前記所定信号の周波数が標準周波数であり、前記周波数シフト設定が標準周波数シフト設定であり、かつ、前記フィルタ手段の利得特性設定が標準利得設定である標準利得状態の場合における前記フィルタ手段の利得である標準利得と、前記生成手段による生成結果の周波数の信号に対する前記フィルタ手段における利得とを一致させる利得特性設定を前記フィルタ手段に対して行う、
ことを特徴とする請求項10に記載の信号処理装置。 The filter means changes the frequency characteristic of the gain according to the gain characteristic setting,
The correcting means is the standard gain state when the frequency of the predetermined signal is a standard frequency, the frequency shift setting is a standard frequency shift setting, and the gain characteristic setting of the filter means is a standard gain setting. A gain characteristic setting is performed for the filter unit so that a standard gain which is a gain of the filter unit and a gain of the filter unit with respect to a signal having a frequency generated by the generation unit match.
The signal processing apparatus according to claim 10 .
前記補正手段は、前記所定信号の周波数の周波数シフト結果の変化に伴う前記フィルタ手段の利得特性の変化を相殺させる利得設定を前記直交化手段に対して行う、
ことを特徴とする請求項10に記載の信号処理装置。 The orthogonalizing means changes the gain characteristics according to the gain setting,
The correction unit performs gain setting for the orthogonalizing unit to cancel the change in the gain characteristic of the filter unit accompanying the change in the frequency shift result of the frequency of the predetermined signal.
The signal processing apparatus according to claim 10 .
前記補正手段は、前記所定信号の周波数が標準周波数であり、前記周波数シフト設定が標準周波数シフト設定であり、かつ、前記フィルタ手段の位相特性設定が標準位相設定である標準位相状態の場合の前記フィルタ手段における位相変化である標準位相変化と、前記生成手段による生成結果の周波数の信号に対する前記フィルタ手段における位相変化とを一致させる位相特性設定を前記フィルタ手段に対して行う、
ことを特徴とする請求項10〜12のいずれか一項に記載の信号処理装置。 The filter means changes a frequency characteristic with respect to a phase change according to a phase characteristic setting,
The correcting means is the standard phase state in which the frequency of the predetermined signal is a standard frequency, the frequency shift setting is a standard frequency shift setting, and the phase characteristic setting of the filter means is a standard phase setting. A phase characteristic setting is made for the filter means to match a standard phase change that is a phase change in the filter means and a phase change in the filter means with respect to a frequency signal generated as a result of the generation means.
The signal processing device according to claim 10 , wherein the signal processing device is a signal processing device.
前記補正手段は、前記所定信号の周波数の周波数シフト結果の変化に伴う前記フィルタ手段の位相特性の変化を相殺させる位相設定を前記直交化手段に対して行う、
ことを特徴とする請求項10〜12に記載の信号処理装置。 The orthogonalizing means changes the phase characteristics according to the phase setting,
The correction unit performs phase setting for the orthogonalizing unit to cancel the change in the phase characteristic of the filter unit accompanying the change in the frequency shift result of the frequency of the predetermined signal.
The signal processing apparatus according to claim 10 , wherein:
少なくとも前記所定信号について直交化を行う処理を行い、前記所定信号に対応する成分が互いに直交する第1直交化信号及び第2直交化信号を生成する直交化工程と;
前記第1直交化信号に含まれ、前記所定信号の位相を反映した位相を有する第1信号、及び、前記第2直交化信号に含まれ、前記第1信号と直交する第2信号を選択的に通過させるフィルタリング工程と;
前記第1信号及び前記第2信号に基づいて、前記所定信号を反映した信号の位相を算出する位相算出工程と;
前記位相算出工程における算出結果に基づいて、前記所定信号に対応する周波数を生成する生成工程と;を備え、
前記直交化工程においては、前記直交化に加えて、周波数シフト設定に従った周波数シフトが行われる、
ことを特徴とする周波数生成方法。 A frequency generation method for generating a frequency corresponding to a predetermined signal included in an input signal,
An orthogonalization step of performing a process of orthogonalizing at least the predetermined signal and generating a first orthogonal signal and a second orthogonal signal in which components corresponding to the predetermined signal are orthogonal to each other;
A first signal included in the first orthogonal signal and having a phase reflecting the phase of the predetermined signal and a second signal included in the second orthogonal signal and orthogonal to the first signal are selectively selected. A filtering step to pass through;
A phase calculating step of calculating a phase of a signal reflecting the predetermined signal based on the first signal and the second signal;
Comprising a,; based on the calculation result in the phase calculating step, a generation step of generating a frequency corresponding to the predetermined signal
In the orthogonalization step, in addition to the orthogonalization, a frequency shift according to a frequency shift setting is performed.
A frequency generation method characterized by the above.
前記周波数生成工程において生成された周波数に基づいて、前記位相算出工程において生成される位相情報信号、又は、前記第1信号及び前記第2信号の少なくとも一方を補正対象信号として補正する補正工程と;
を備えることを特徴とする信号処理方法。 A frequency generation step of generating a frequency corresponding to a predetermined signal by the frequency generation method according to claim 15 ;
A correction step of correcting at least one of the phase information signal generated in the phase calculation step or the first signal and the second signal as a correction target signal based on the frequency generated in the frequency generation step;
A signal processing method comprising:
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