JP5045574B2 - Digital receiver - Google Patents
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Description
本発明は、ディジタル受信装置に関するものである。 The present invention relates to a digital receiver.
従来、ディジタル受信装置としては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。図5は、特許文献1のディジタル受信装置70を一般化して示すブロック図である。同図に示されるように、このディジタル受信装置70は、周囲雑音として相関性のあるノイズ信号Nが混入する所望信号Sを、一方のアンテナ71で受信する。そして、ディジタル受信装置70は、受信した信号を高周波処理部72において所望の周波数帯域にダウンコンバートし、更にA/D変換部73においてA/D変換することで対応するディジタル信号(S”+N”)を生成して、ノイズ除去部74へと出力する。
Conventionally, as a digital receiver, for example, the one described in Patent Document 1 is known. FIG. 5 is a block diagram showing a generalized
また、ディジタル受信装置70は、ノイズ信号Nを他方のアンテナ75で受信する。そして、ディジタル受信装置70は、受信した信号を参照ノイズ信号出力部76の高周波処理部77において所望の周波数帯域にダウンコンバートし、更にA/D変換部78においてA/D変換することでノイズ信号Nと相関性のある参照ノイズ信号Nrを生成して、ノイズ除去部74へと出力する。
In addition, the
ノイズ除去部74は、参照ノイズ信号Nrをもとに適応フィルタ部79を介してノイズキャンセル信号ANを生成し、これとアンテナ71側からの入力信号(S”+N”)とを加算器80で加えることでノイズ信号Nを除去する。なお、適応フィルタ部79のフィルタ係数は、フィルタ係数更新部81によりノイズ信号N(N”)が最も低減されるように逐次更新されている。
ところで、特許文献1のディジタル受信装置70では、ノイズ信号Nを受信するためにアンテナ75及び参照ノイズ信号出力部76(高周波処理部77、A/D変換部78)が必要になるため、回路規模の増大を余儀なくされる。また、アンテナ75側に所望信号Sを入力させないための工夫が必要となる。これは、仮にアンテナ75側に所望信号Sが入力されると、適応フィルタ部79において所望信号Sもノイズキャンセル信号ANとして生成されることになり、所望信号Sが除去されてしまう場合があるためである。
By the way, in the
そこで、例えば特許文献2では、所望信号の受信待機状態においてフィルタ係数を逐次更新しつつ周囲雑音を除去する適応モード及び所望信号の受信状態においてフィルタ係数の更新を停止する非適応モードの2つのモードを有する適応フィルタ(17)と、該適応フィルタの適応モード及び非適応モードを切り替え制御するフィルタ制御手段(18c)とを備えたディジタル受信装置が提案されている。この適応フィルタは、所望信号の受信待機状態において、周囲雑音の変化に伴いフィルタ係数が変化する適応フィルタ部(17a,17b)と、該周囲雑音を最も低減するように該適応フィルタ部のフィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新部(17c,17d)とを有する。そして、所望信号の受信待機状態において、検出手段(18b)により新規信号が検出されると、フィルタ制御手段は、適応フィルタを適応モードから非適応モードへと切り替えて、フィルタ係数の更新を停止する。
Therefore, in
この場合、所望信号の受信待機状態では、適応フィルタは、その適応モードに対応してフィルタ係数を逐次更新しつつ周囲雑音を除去する。一方、所望信号の受信状態では、適応フィルタは、その非適応モードに対応してフィルタ係数の更新を停止する。すなわち、非適応モードでは、適応フィルタは、適応モードにおいて周囲雑音を除去すべく更新したフィルタ係数を利用して周囲雑音を除去する。従って、所望信号の受信状態では、周囲雑音及び所望信号が相関性を有していても適応フィルタによって周囲雑音のみが除去され、所望信号が好適に受信される。また、周囲雑音及び所望信号が相関性を有するとしても、フィルタ制御手段により適応モード及び非適応モードを切り替え制御することでこれらの選択的な受信が可能であり、例えばこれら周囲雑音及び所望信号を個別に受信しうる回路構成を採用する場合に比べて回路規模の縮小が可能である。 In this case, in the reception waiting state of the desired signal, the adaptive filter removes ambient noise while sequentially updating the filter coefficient corresponding to the adaptive mode. On the other hand, in the reception state of the desired signal, the adaptive filter stops updating the filter coefficient corresponding to the non-adaptive mode. That is, in the non-adaptive mode, the adaptive filter removes the ambient noise by using the filter coefficient updated to remove the ambient noise in the adaptive mode. Therefore, in the reception state of the desired signal, even if the ambient noise and the desired signal have a correlation, only the ambient noise is removed by the adaptive filter, and the desired signal is suitably received. Even if the ambient noise and the desired signal are correlated, the filter control means can selectively receive these signals by switching between the adaptive mode and the non-adaptive mode. For example, the ambient noise and the desired signal can be received. The circuit scale can be reduced as compared with the case where a circuit configuration that can be individually received is employed.
しかしながら、このディジタル受信装置では、適応フィルタが十分に周囲雑音(以下、「妨害波」ともいう)を除去できているか把握できないため、例えば所望信号を受信できない状態を作り続けてしまう可能性がある。この場合、通信の高品質を常時提供できなくなる。 However, in this digital receiving apparatus, it is impossible to grasp whether the adaptive filter can sufficiently remove the ambient noise (hereinafter also referred to as “jamming wave”). . In this case, it is impossible to always provide high quality communication.
本発明の目的は、適応フィルタの効果を確認することができるディジタル受信装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a digital receiver that can confirm the effect of an adaptive filter.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、フィルタ係数を逐次更新しつつ該フィルタ係数を利用して受信信号から相関性のある周囲雑音を除去する適応モード及び前記フィルタ係数の更新を停止し前記適応モードにおいて更新した前記フィルタ係数を利用して受信信号から相関性のある周囲雑音を除去する非適応モードを有する適応フィルタと、前記適応フィルタにより周囲雑音を除去した受信信号に基づき、所望信号の検出判定を行う検出手段と、前記所望信号の検出判定の結果、前記所望信号があるときには前記適応フィルタを前記適応モードから前記非適応モードに切り替え、前記所望信号の検出判定の結果、前記所望信号がないときには前記適応フィルタを前記非適応モードから前記適応モードに切り替えるフィルタ制御手段と、前記適応モードにおいて、前記適応フィルタにより周囲雑音が除去される前の受信信号の電力である第1電力を演算する第1演算手段と、前記適応モードにおいて、前記適応フィルタにより周囲雑音が除去された後の受信信号の電力である第2電力を演算する第2演算手段と、前記第1及び第2電力に基づき、前記適応フィルタにより周囲雑音を除去した後の受信信号における雑音レベルを判断する雑音レベル判断手段とを備えたことを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to an adaptive mode for removing correlated ambient noise from a received signal using the filter coefficient while sequentially updating the filter coefficient, and the filter coefficient. An adaptive filter having a non-adaptive mode that removes correlated ambient noise from the received signal using the filter coefficient updated in the adaptive mode and the received signal from which the ambient noise has been removed by the adaptive filter And detecting means for detecting the desired signal, and when the desired signal is detected, the adaptive filter is switched from the adaptive mode to the non-adaptive mode when the desired signal is present. As a result, when there is no desired signal, the adaptive filter is switched from the non-adaptive mode to the adaptive mode. Control means, first calculation means for calculating first power that is the power of the received signal before ambient noise is removed by the adaptive filter in the adaptive mode, and ambient noise by the adaptive filter in the adaptive mode. Noise level in the received signal after removing ambient noise by the adaptive filter based on the first and second powers; The gist of the present invention is that noise level judgment means for judging the above is provided.
同構成によれば、前記雑音レベル判断手段により、前記適応フィルタにより周囲雑音を除去した後の受信信号における雑音レベルが判断されることで、前記適応フィルタの効果(動作の妥当性)を確認することができる。 According to this configuration, the noise level determination means determines the noise level in the received signal after the ambient noise has been removed by the adaptive filter, thereby confirming the effect (validity of operation) of the adaptive filter. be able to.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のディジタル受信装置において、前記雑音レベルに基づいて、所望信号を送信可能な送信機に対して前記所望信号の送信出力を変更する旨の指示信号を送信する送信手段を備えたことを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the digital receiver according to the first aspect, an instruction to change a transmission output of the desired signal to a transmitter capable of transmitting the desired signal based on the noise level. The gist is that a transmission means for transmitting a signal is provided.
同構成によれば、前記雑音レベルに基づいて、前記送信手段により前記送信機に対して前記所望信号の送信出力を変更する旨の指示信号が送信される。従って、前記送信機により所望信号の送信出力が変更された場合、前記適応フィルタの効果に応じて通信の品質を好適に調整することができる。 According to this configuration, an instruction signal for changing the transmission output of the desired signal is transmitted to the transmitter by the transmission unit based on the noise level. Therefore, when the transmission output of the desired signal is changed by the transmitter, the communication quality can be suitably adjusted according to the effect of the adaptive filter.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のディジタル受信装置において、前記送信手段は、前記雑音レベルが大きいと判断されたときに、前記送信機に対して前記所望信号の送信出力を増大する旨の指示信号を送信することを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the digital receiver according to the second aspect, when the transmission unit determines that the noise level is high, the transmission unit outputs a transmission output of the desired signal to the transmitter. The gist of the present invention is to transmit an instruction signal indicating an increase.
同構成によれば、前記雑音レベルが大きいと判断されたときに、前記送信手段により前記送信機に対して前記所望信号の送信出力を増大する旨の指示信号が送信される。従って、前記送信機により所望信号の送信出力が増大された場合、前記適応フィルタの効果が薄い状態においてもこれを補って通信の品質を維持することができる。 According to this configuration, when it is determined that the noise level is high, the transmission means transmits an instruction signal to increase the transmission output of the desired signal to the transmitter. Therefore, when the transmission output of the desired signal is increased by the transmitter, even if the effect of the adaptive filter is weak, this can be compensated to maintain the communication quality.
本発明では、適応フィルタの効果を確認することができるディジタル受信装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a digital receiving apparatus that can confirm the effect of the adaptive filter.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図4は、本発明の一実施形態が適用される車両用電子キーシステムを示すシステムブロック図である。同図に示されるように、このシステムは、車載機50及び送信機としての携帯機60を備えて構成されている。なお、車載機50は、車両に搭載されており、携帯機60は、当該車両の正規の利用者(所有者、運転者など)が所持(携帯)するものである。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a system block diagram showing a vehicle electronic key system to which an embodiment of the present invention is applied. As shown in the figure, this system includes an in-
車載機50の各種制御を司る車両ECU(Electronic Control Unit )51にはメモリが内蔵されており、該メモリにはリクエストコード及びトランスポンダIDコード等の互いに異なる複数のコードが格納されている。このメモリは、例えばEEPROM等の不揮発性メモリであり、電源が遮断された状態でもその記憶するデータを保持する。
A vehicle ECU (Electronic Control Unit) 51 that controls various controls of the in-
また、車両ECU51には、例えばドアハンドルや車内のインスツルメントパネルに内蔵されて車外若しくは車内との通信を行う送信アンテナ52aがLF帯送信部52を介して接続されている。車両ECU51は、メモリからリクエストコードを読み込むとともに該リクエストコードをLF帯送信部52に送信する。そして、LF帯送信部52によりこれらリクエストコードの変調された短波帯(例えば134KHzの周波数)の信号が、前記送信アンテナ52aから前記携帯機60に対して、車外リクエスト信号及び車内リクエスト信号としてそれぞれ送信される。
The vehicle ECU 51 is connected to a
さらに、車両ECU51には、車内のインナーミラーに取り付けられ前記携帯機60からの信号(以下、「所望信号」ともいう)を受信するアンテナ11を備えたFSK(Frequency Shift Keying)ディジタル受信装置10が接続されている。そして、携帯機60から送信されたRF帯(例えば300MHzの周波数)の信号(所望信号)は、ディジタル受信装置10において復調等されて車両ECU51に出力される。つまり、ディジタル受信装置10の動作モードには、所望信号を受信する受信状態と、該所望信号の受信待機状態とがある。
Further, the vehicle ECU 51 includes an FSK (Frequency Shift Keying)
車両ECU51に接続される操作検出部53は、イグニッションのスイッチ操作や車両ドアの施錠・解錠操作等を検出する。車両ECU51に接続されるカーテシSW等に代表されるドア開閉検出部54は、車両ドアの開閉状態を検出する。
The
また、車両ECU51には、ステアリング操作を機械的にロックして禁止することが可能なステアリングロック部55及び車両動力(エンジン)の制御を行う車両動力制御部56がそれぞれ接続されている。さらに、車両ECU51には、エンジンへの燃料供給を禁止したり、不正使用時にイグニッション動作を禁止したりするイモビライザ部57が接続されている。さらにまた、車両ECU51には、例えば車両ドアを施錠・解錠状態にするドアロック装置に代表されるドアロック部58が接続されている。車両ECU51は、前記携帯機60を携帯する人の存在の有無によりこれらを制御する。なお、車両ECU51には、例えば車両盗難時に警報を発する警報部59が接続されている。
The vehicle ECU 51 is connected to a
一方、携帯機60の各種制御を司る携帯ECU61には、車載機50(ディジタル受信装置10)に対してRF帯の信号(所望信号)を送信する送信アンテナ62が送信部63を介して接続されている。また、携帯ECU61には、車載機50(LF帯送信部52)から送信された短波帯の信号(車外リクエスト信号及び車内リクエスト信号)を受信する受信アンテナ64が受信部65を介して接続されている。
On the other hand, a
また、携帯ECU61にはメモリ66が接続されるとともに、該メモリ66にはリクエストコード及びトランスポンダIDコード等の互いに異なる複数のコードが格納されている。なお、メモリ66は、例えばEEPROM等の不揮発性メモリであり、電源が遮断された状態でもその記憶するデータを保持する。
Further, a memory 66 is connected to the
携帯ECU61は、メモリ66からトランスポンダIDコードを読み込むとともに該トランスポンダIDコードを送信部63に送信する。そして、送信部63によりこのトランスポンダIDコードの変調されたRF帯の信号が、前記送信アンテナ62から前記車載機50に対して送信される。また、車載機50から送信された短波帯の信号は、受信部65において復調されてリクエストコードとして携帯ECU61に出力される。
The
このような構成にあって、前記車載機50の車両ECU51は、LF帯送信部52に対しリクエストコードを出力し、短波帯に変調されたリクエスト信号として送信アンテナ52aから車外若しくは車内の携帯機60に送信する。送信アンテナ52aからのリクエスト信号は、前記携帯機60の受信アンテナ64で受信され、受信部65で復調されてリクエストコードとして携帯ECU61に出力される。携帯ECU61は、当該リクエストコードとメモリ66から読み込んだリクエストコードとの照合を行い、一致すれば、同じくメモリ66から読み込んだトランスポンダIDコードを送信部63に出力する。このトランスポンダIDコードは、送信部63においてRF帯の信号に変調されて送信アンテナ62から前記車載機50のアンテナ11に対して送信される。
In such a configuration, the
アンテナ11で受信されたRF帯の信号は、ディジタル受信装置10で復調されてトランスポンダIDコードとして車両ECU51に出力される。車両ECU51は、当該トランスポンダIDコードとその内蔵するメモリから読み込んだトランスポンダIDコードとの照合を行い、前記携帯機60との間での相互認証の成立・不成立を判断する。
The RF band signal received by the
そして、例えば前記ドア開閉検出部54により車両ドアの全閉状態が検出される状態で、前記携帯機60との間での相互認証が成立しているとき、前記操作検出部53により車両ドアの施錠・解錠操作が検出されると、車両ECU51は、前記ドアロック部58に駆動信号を出力して車両ドアを施錠又は解錠状態にする。
For example, when mutual authentication with the
次に、本実施形態のディジタル受信装置10について説明する。図1は、ディジタル受信装置10を示すシステムブロック図である。同図に示されるように、ディジタル受信装置10は、前記アンテナ11と、第1周波数変換部12と、A/D変換部13と、第2周波数変換部14と、周波数帯域制限部15と、適応ノイズ除去部16と、信号処理部17と、検出手段としての検出部18と、復調部19と、フィルタ制御手段としてのフィルタ制御部20と、雑音レベル判断手段としての電力判定部30とを備えて構成されている。
Next, the
アンテナ11は、基本的に所望信号を入力するために構成されているが、受信状態ではこれに併せて周囲雑音が入力され、受信待機状態では周囲雑音が入力されることになる。
第1周波数変換部12は、アンテナ11からの入力信号を周波数変換して中間周波数信号を生成し、これをA/D変換部13に出力する。なお、第1周波数変換部12は、所望信号を受信して信号処理可能な周波数に変換するためのもので、例えばローノイズアンプやダウンコンバータ、フィルタなどが含まれる。A/D変換部13は、第1周波数変換部12からの信号をA/D変換して、離散化ディジタル信号を生成する。そして、A/D変換部13は、この離散化ディジタル信号を第2周波数変換部14に出力する。
The
The first
第2周波数変換部14は、A/D変換部13からの信号を周波数変換してベースバンド信号を生成し、これを周波数帯域制限部15に出力する。周波数帯域制限部15は、第2周波数変換部14からの信号の帯域制限を行って帯域制限信号を生成し、これを受信信号xとして適応ノイズ除去部16に出力する。この受信信号xには、少なくとも周囲雑音がノイズ信号として含まれている。
The second
適応ノイズ除去部16は、適応フィルタ21と、互いに同一構成を有する第1演算手段としての第1電力計算部22及び第2演算手段としての第2電力計算部23とを備えて構成されている。
The adaptive
適応フィルタ21は、受信信号xの変化に伴いフィルタ係数が変化可能な適応フィルタ部21aと、所望信号の受信待機状態において受信信号xから相関性のある雑音を除去するように適応フィルタ部21aのフィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新部21bとを有している。
The
この適応フィルタ21は、周波数帯域制限部15からの受信信号xと、該受信信号xを遅延部21cを介して適応フィルタ部21aに出力することで生成した信号とを誤差演算部21dに出力することで、該誤差演算部21dにおいて、これら信号の誤差信号を妨害波除去後信号eとして抽出する。この妨害波除去後信号eは、周波数帯域制限部15からの受信信号xに混入する周囲雑音のうち相関性のある雑音が低減されたものである。また、所望信号の受信待機状態では、適応フィルタ21は、この妨害波除去後信号eを遅延部21cを介した受信信号xとともにフィルタ係数更新部21bに出力することで、適応フィルタ部21aの特性を最適化する(適応モード)。
The
さらに、適応フィルタ21は、遅延部21cを介した受信信号x、即ち適応フィルタ部21a(適応フィルタ21)により周囲雑音が除去される前の受信信号を前記第1電力計算部22に出力する。第1電力計算部22は、前記受信信号xを平滑化(積分)した第1電力(ノイズ電力)としての第1平滑電力Pb(t)を下式(1)に従って演算するとともにこれを前記電力判定部30に出力する。
Further, the
Pb(t)=(1−μ)Pb(t−1)+μx(t) …(1)
(μは平滑化係数)
一方、適応フィルタ21は、妨害波除去後信号e、即ち適応フィルタ部21a(適応フィルタ21)により周囲雑音が除去された後の受信信号を前記第2電力計算部23に出力する。第2電力計算部23は、前記妨害波除去後信号eを平滑化(積分)した第2電力としての第2平滑電力Pa(t)を下式(2)に従って演算するとともにこれを前記電力判定部30に出力する。
Pb (t) = (1−μ) Pb (t−1) + μx (t) (1)
(Μ is the smoothing coefficient)
On the other hand, the
Pa(t)=(1−μ)Pa(t−1)+μe(t) …(2)
また、適応フィルタ21(適応ノイズ除去部16)は、妨害波除去後信号eを前記信号処理部17に出力する。信号処理部17は、前記妨害波除去後信号eを入力してその自己相関を算出し、相関信号として検出部18及び復調部19にそれぞれ出力する。
Pa (t) = (1−μ) Pa (t−1) + μe (t) (2)
The adaptive filter 21 (adaptive noise removal unit 16) outputs the signal e after the interference wave removal to the
検出部18は、信号処理部17からの相関信号を入力しており、所望信号の受信に伴う相関信号(妨害波除去後信号e)の著しい変化を監視することで所望信号の検出判定を行うとともに、該所望信号の検出判定(検出判定の結果である所望信号の有無)を表す検出信号を生成する。そして、検出部18は、この検出信号を前記フィルタ制御部20、電力判定部30及び前記車両ECU51へと出力する。
The detection unit 18 receives the correlation signal from the
復調部19は、信号処理部17からの相関信号に基づき、復調信号を生成する。そして、復調部19は、この復調信号を前記フィルタ制御部20及び前記車両ECU51へと出力する。
The
フィルタ制御部20は、検出部18からの検出信号及び復調部19からの復調信号を入力しており、前記適応フィルタ21(フィルタ係数更新部21b)にフィルタ制御信号を出力することで該適応フィルタ21を制御する。具体的には、フィルタ制御部20は、検出信号が入力された後、復調信号に基づいて受信中の信号のユニーク性を判別するとともに、受信中の信号が所望信号の特性を示すときにフィルタ係数更新部21bでのフィルタ係数の更新を停止する(非適応モード)。このとき、適応フィルタ21の適応フィルタ部21aでは、更新が停止される直前の最後のフィルタ係数が保持される。従って、所望信号の受信状態では、適応フィルタ21は、基本的に受信信号xから受信待機状態に対応する相関性のある雑音を除去した安定妨害波除去後の抽出信号(妨害波除去後信号e)を信号処理部17に出力する。
The
なお、前記フィルタ制御部20は、検出信号が入力された後の受信中の信号が所望信号の特性を示さないとき(妨害波の特性を示すとき)に、適応フィルタ21を適応モードに維持し又は切り替える。このとき、適応フィルタ21では、フィルタ係数の更新が継続又は再開される。つまり、適応フィルタ21は、基本的に適応モードに設定されており、受信中の信号が所望信号の特性を示すときに非適応モードに設定される。
The
前記電力判定部30は、フィルタ通過前電力部30aと、フィルタ通過後電力部30bと、ノイズレベル判定部30cとを有している。そして、フィルタ通過前電力部30aは、前記第1電力計算部22からの第1平滑電力Pb(t)を保持するとともに、フィルタ通過後電力部30bは、前記第2電力計算部23からの第2平滑電力Pa(t)を保持する。なお、フィルタ通過前電力部30a及びフィルタ通過後電力部30bは、前記検出部18から出力された検出信号を併せて入力しており、検出信号が入力された後は第1及び第2平滑電力Pb(t),Pa(t)の更新をそれぞれ停止する。つまり、フィルタ通過前電力部30a及びフィルタ通過後電力部30bは、検出信号が入力された後はその直前に演算された第1及び第2平滑電力Pb(t),Pa(t)をそれぞれ保持する。
The
ノイズレベル判定部30cは、第1及び第2平滑電力Pb(t),Pa(t)を閾値判定する。そして、ノイズレベル判定部30cは、これら第1及び第2平滑電力Pb(t),Pa(t)の閾値判定の結果を表すノイズレベル信号を前記車両ECU51に出力する。このノイズレベル信号(閾値判定の結果)は、適応ノイズ除去部16によるノイズ除去の効果を表すものである。なお、ノイズレベル判定部30cは、前記検出部18から出力された検出信号を併せて入力しており、検出信号が入力された後は第1及び第2平滑電力Pb(t),Pa(t)の閾値判定、即ちノイズレベル判定を停止する。
The noise
ここで、ノイズレベル判定部30cによるノイズレベル判定時の設定値(判定値)について説明する。図2に示すように、ノイズレベル判定するにあたり、信号処理の前段で使用される前記A/D変換部13の性能を表すダイナミックレンジに対し、その最小レベルMIN及び最大レベルMAXを決定する。次に、これら最小レベルMIN及び最大レベルMAX間で、復調し得る限界点のレベルを基準となる判定値「0」に設定する。この判定値「0」は、「妨害波がない(ホワイトノイズのみ)」を表すレベルである。そして、この判定値「0」から最大レベルMAXまでの間を複数分割(ここでは、例えば4分割)し、小さいレベルから順番に判定値「1」、「2」、「3」に設定する。なお、判定値「1」、「2」、「3」は、それぞれ「妨害波が小さい」、「妨害波がやや大きい」、「妨害波が非常に大きい」を表すレベルである。これら判定値「1」〜「3」の設定は、ディジタル受信装置10の性能に応じて任意である。また、判定値の設定数も、1個以上で任意に設定できる。
Here, a setting value (determination value) at the time of noise level determination by the noise
次に、前記ノイズレベル判定部30cによるノイズレベルの判定態様(ノイズレベル信号の生成態様)について説明する。検出信号がない状態(即ち所望信号を受信していない受信待機状態)において、図3に示すように、まず、周囲雑音が除去される前の第1平滑電力Pb(t)と判定値「0」とを比較し(S(ステップ)1)、該判定値「0」よりも小さい又は等しい場合、ノイズレベル判定を判定値「0」と判定する(S3)。このときの判定値「0」の判定は、周囲雑音がもともと小さい状態を表す。
Next, a noise level determination mode (noise level signal generation mode) by the noise
また、S1において第1平滑電力Pb(t)が判定値「0」よりも大きい場合、周囲雑音が除去された後の第2平滑電力Pa(t)と判定値「0」とを比較する(S2)。そして、第2平滑電力Pa(t)が判定値「0」よりも小さい又は等しい場合、ノイズレベル判定を判定値「0」と判定する(S3)。このときの判定値「0」の判定は、周囲雑音があるものの適応ノイズ除去部16において適切に除去されている状態を表す。
When the first smoothing power Pb (t) is larger than the determination value “0” in S1, the second smoothing power Pa (t) after the ambient noise is removed is compared with the determination value “0” ( S2). When the second smooth power Pa (t) is smaller than or equal to the determination value “0”, the noise level determination is determined as the determination value “0” (S3). The determination of the determination value “0” at this time represents a state in which there is ambient noise but the adaptive
一方、S2において第2平滑電力Pa(t)が判定値「0」よりも大きい場合、該第2平滑電力Pa(t)の大きさ(閾値判定)に応じて判定値「1」〜「3」のいずれかと判定する(S4)。このときの判定値「1」〜「3」のいずれかの判定は、周囲雑音が適応ノイズ除去部16において適切に除去されていない状態を表す。
On the other hand, when the second smooth power Pa (t) is larger than the determination value “0” in S2, the determination values “1” to “3” according to the magnitude (threshold determination) of the second smooth power Pa (t). ] (S4). At this time, any one of the determination values “1” to “3” represents a state in which the ambient noise is not properly removed by the adaptive
以上により、検出信号がない(所望信号を受信していない)場合において、ノイズレベル(妨害波レベル)及び適応ノイズ除去部16によるノイズ除去効果が確認される。このようにして電力判定部30において生成されたノイズレベル信号は、前記車両ECU51に出力される(図4参照)。
As described above, when there is no detection signal (the desired signal is not received), the noise level (interference wave level) and the noise removal effect by the adaptive
そして、車両ECU51は、ディジタル受信装置10(電力判定部30)から出力されるノイズレベル信号を受け取って、該ノイズレベル信号に基づき予め設定しておいた判定結果をLF帯送信部52に送信する。LF帯送信部52は、通常の電子キー承認でやりとりされる情報(リクエストコード)にこの判定結果情報を付加して前記携帯機60に送信する。LF帯送信部52からの送信信号を受信した携帯機60は、送られてきた情報を解読するとともに、その中のノイズレベル信号から作られた情報に基づき、予め設定しておいた送信電力でディジタル受信装置10に向けて送信信号を出力する。具体的には、妨害波が大きいことを表す情報を含んでいるとき、即ちディジタル受信装置10で妨害波が適切に除去されていない場合は、前記携帯機60は、その内蔵する増幅器を制御して妨害波レベルに打ち勝つべく送信電力を増加させる。あるいは、妨害波がないことを表す情報を含んでいるとき、即ちディジタル受信装置10で妨害波が適切に除去されている等の場合は、前記携帯機60は、その内蔵する増幅器を制御して送信電力を減少させる。
The
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)本実施形態では、ノイズレベル判定部30cにより、適応フィルタ21による周囲雑音が除去された後の受信信号におけるノイズレベルが判断されることで、適応フィルタ21の効果(動作の妥当性)を確認することができる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the noise
(2)本実施形態では、LF帯送信部52等から携帯機60への送信信号に妨害波が大きいことを表す情報(所望信号の送信出力を増大する旨の指示信号)が含まれているとき、携帯機60により所望信号の送信出力が増大される。従って、妨害波のある環境下にあって、適応フィルタ21の効果が薄い状態においてもこれを補って安定した通信の品質を維持することができる。
(2) In the present embodiment, information indicating that the interference wave is large in the transmission signal from the LF
あるいは、LF帯送信部52等から携帯機60への送信信号に妨害波がない(又は少ない)ことを表す情報が含まれているとき、携帯機60により所望信号の送信出力が減少される。従って、携帯機60は、不要な電力を出さなくてもよくなり、その内蔵する電池の消費電力低減により当該電池の交換回数を減らすことが可能になる。また、携帯機60の送信信号による周辺のその他の機器への影響を緩和することができる。そして、通信の品質を維持することができる。
Alternatively, when the transmission signal from the LF
(3)本実施形態では、ノイズレベル判定部30cは、第2平滑電力Pa(t)に基づいてノイズレベルの大きさを、例えば判定値「0」〜「3」の4つで段階的に判断することができる。
(3) In the present embodiment, the noise
(4)本実施形態では、ノイズレベル判定部30cによるノイズレベルの判断に係るフィルタ通過前及びフィルタ通過後の電力(第1及び第2電力)は、それぞれ平滑化された第1及び第2平滑電力Pb(t),Pa(t)であることで、受信信号の電力が一時的に変動しても、ノイズレベル判定部30cによるノイズレベルの判断に及ぼす影響を緩和することができる。
(4) In the present embodiment, the power before the filter passing and the power after the filter (first and second power) related to the determination of the noise level by the noise
(5)本実施形態では、検出部18により所望信号の検出判定がなされても、復調部19により受信中の信号が所望信号でないと判断されたときは、フィルタ制御部20により適応フィルタ21が適応モードに維持され又は切り替えられる。これにより、適応フィルタ21におけるフィルタ係数の更新が継続又は再開され、受信中の信号(所望信号でない信号)を周囲雑音として除去することができる。
(5) In this embodiment, even if the detection determination of the desired signal is made by the detection unit 18, if the
(6)非適応モードでは、適応フィルタ21は、適応モードにおいて相関性のある周囲雑音を除去すべく更新したフィルタ係数を利用して周囲雑音を除去する。従って、所望信号の受信状態では、周囲雑音及び所望信号が相関性を有していても適応フィルタ21によって周囲雑音のみを除去し、所望信号を好適に受信することができる。また、周囲雑音及び所望信号が相関性を有するとしても、フィルタ制御部20により適応モード及び非適応モードを切り替え制御することでこれらの選択的な受信が可能であり、例えばこれら周囲雑音及び所望信号を個別に受信しうる回路構成を採用する場合に比べて回路規模を縮小することができる。例えば、特許文献1のような、ノイズ信号受信用アンテナ及び参照ノイズ信号出力回路を割愛することができる。
(6) In the non-adaptive mode, the
(7)例えばアナログ受信機では、帯域内に妨害波が存在する場合、所望波は妨害波よりも大きいことが必要である。すなわち、帯域内の妨害波(雑音)が所望波(FSK信号)よりも大きい場合には、FSK信号を復調することができなくなる。本実施形態では、ディジタル受信装置を採用していることで、FSK信号よりも大きな雑音が存在する環境下であってもFSK信号の復調が可能である。 (7) For example, in an analog receiver, when an interference wave exists within a band, the desired wave needs to be larger than the interference wave. That is, when the interference wave (noise) in the band is larger than the desired wave (FSK signal), the FSK signal cannot be demodulated. In this embodiment, since the digital receiver is employed, the FSK signal can be demodulated even in an environment where noise larger than that of the FSK signal exists.
(8)所望信号を受信する受信状態(検出部18により所望信号の検出判定がなされる状態)において、ノイズレベル判定部30cによるノイズレベルの判断を行う場合、適応ノイズ除去部16(適応フィルタ21)によるS/N改善度合いを確認することができる。
(8) When a noise level is determined by the noise
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、ノイズレベル判定部によるノイズレベルの判断は、少なくとも2値以上となる任意の分解能(段階)で設定すればよい。例えば3値の分解能の場合、ノイズレベルは「ノイズ少ない」−「ノイズややある」−「ノイズ多い」の3つに設定する。また、2値の分解能の場合、ノイズレベルは「ノイズ少ない」−「ノイズ多い」の2つに設定する。特に、第2平滑電力Pa(t)と所定値との大小比較に基づいてノイズレベルを判断するノイズレベル判定部を採用した場合、該ノイズレベル判定部は、第2平滑電力Pa(t)と所定値との大小比較に基づく極めて簡易な手法でノイズレベルを判断することができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the determination of the noise level by the noise level determination unit may be set with an arbitrary resolution (stage) that is at least two or more. For example, in the case of ternary resolution, the noise level is set to three of “low noise” − “some noise” − “high noise”. In the case of binary resolution, the noise level is set to two levels, “low noise” and “high noise”. In particular, when a noise level determination unit that determines a noise level based on a magnitude comparison between the second smoothing power Pa (t) and a predetermined value is employed, the noise level determination unit includes the second smoothing power Pa (t) and the second smoothing power Pa (t). The noise level can be determined by a very simple method based on a magnitude comparison with a predetermined value.
・前記実施形態において、車両ECU51側がノイズレベル信号について正しく認識できるのであれば、該ノイズレベル信号はアナログ的な電圧値でもよいし、ディジタル信号でもよい。
In the embodiment, as long as the
・前記実施形態において、相関性のない周囲雑音を除去する適応ノイズ除去部を別途設けてもよい。
・前記実施形態においては、ディジタル受信装置としてFSKディジタル受信装置を採用したが、例えばASK(振幅変調)やPSK(位相変調)などその他のディジタル受信装置を採用してもよい。
-In the said embodiment, you may provide the adaptive noise removal part which removes the ambient noise with no correlation separately.
In the above embodiment, the FSK digital receiving device is adopted as the digital receiving device, but other digital receiving devices such as ASK (amplitude modulation) and PSK (phase modulation) may be adopted.
・本発明は、車両側(車載機50)から携帯機60側に呼び出しを行う各種照合システムに適用可能である。
・本発明は、車両側(車載機50)から携帯機60側に呼び出しを行う各種照合システムに適用可能である。
-This invention is applicable to the various collation systems which call from the vehicle side (vehicle equipment 50) to the
-This invention is applicable to the various collation systems which call from the vehicle side (vehicle equipment 50) to the
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)請求項1〜3のいずれか一項に記載のディジタル受信装置において、
前記雑音レベル判断手段は、前記第2電力が大きいほど前記雑音レベルが大きいと判断することを特徴とするディジタル受信装置。同構成によれば、前記雑音レベル判断手段は、前記第2電力の大きさに基づいて前記雑音レベルの大きさを連続的又は段階的に判断することができる。
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
(A) In the digital receiver according to any one of claims 1 to 3,
The digital receiver according to claim 1, wherein the noise level determination means determines that the noise level increases as the second power increases. According to this configuration, the noise level determination means can determine the magnitude of the noise level continuously or stepwise based on the magnitude of the second power.
(ロ)請求項1〜3のいずれか一項に記載のディジタル受信装置において、
前記雑音レベル判断手段は、前記第2電力と所定値との大小比較に基づいて前記雑音レベルを判断することを特徴とするディジタル受信装置。同構成によれば、前記雑音レベル判断手段は、前記第2電力と所定値との大小比較に基づく極めて簡易な手法で前記雑音レベルを判断することができる。
(B) In the digital receiver according to any one of claims 1 to 3,
The digital receiver according to claim 1, wherein the noise level determination means determines the noise level based on a magnitude comparison between the second power and a predetermined value. According to this configuration, the noise level determination means can determine the noise level by a very simple method based on a magnitude comparison between the second power and a predetermined value.
(ハ)請求項1〜3、上記(イ)(ロ)のいずれか一項に記載のディジタル受信装置において、
前記第1電力は、前記適応フィルタにより周囲雑音が除去される前の受信信号の電力を平滑化した第1平滑電力であり、
前記第2電力は、前記適応フィルタにより周囲雑音が除去された後の受信信号の電力を平滑化した第2平滑電力であることを特徴とするディジタル受信装置。同構成によれば、前記雑音レベル判断手段による前記雑音レベルの判断に係る前記第1及び第2電力は、それぞれ平滑化された前記第1及び第2平滑電力であることで、受信信号の電力が一時的に変動しても、前記雑音レベル判断手段による前記雑音レベルの判断に及ぼす影響を緩和することができる。
(C) In the digital receiver according to any one of claims 1 to 3, and (a) and (b) above,
The first power is a first smoothed power obtained by smoothing the power of a received signal before ambient noise is removed by the adaptive filter,
The digital power receiving apparatus according to claim 1, wherein the second power is a second smoothed power obtained by smoothing the power of the received signal after ambient noise is removed by the adaptive filter. According to this configuration, the first and second powers related to the determination of the noise level by the noise level determination means are the first and second smoothed powers that have been smoothed, respectively. Even if fluctuates temporarily, the influence of the noise level determination means on the determination of the noise level can be mitigated.
10…FSKディジタル受信装置、18…検出部(検出手段)、20…フィルタ制御部(フィルタ制御手段)、21…適応フィルタ、22…第1電力計算部(第1演算手段)、23…第2電力計算部(第2演算手段)、30…電力判定部(雑音レベル判断手段)、50…車載機、51…車両ECU(送信手段)、60…携帯機(送信機)。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記適応フィルタにより周囲雑音を除去した受信信号に基づき、所望信号の検出判定を行う検出手段と、
前記所望信号の検出判定の結果、前記所望信号があるときには前記適応フィルタを前記適応モードから前記非適応モードに切り替え、前記所望信号の検出判定の結果、前記所望信号がないときには前記適応フィルタを前記非適応モードから前記適応モードに切り替えるフィルタ制御手段と、
前記適応モードにおいて、前記適応フィルタにより周囲雑音が除去される前の受信信号の電力である第1電力を演算する第1演算手段と、
前記適応モードにおいて、前記適応フィルタにより周囲雑音が除去された後の受信信号の電力である第2電力を演算する第2演算手段と、
前記第1及び第2電力に基づき、前記適応フィルタにより周囲雑音を除去した後の受信信号における雑音レベルを判断する雑音レベル判断手段とを備えたことを特徴とするディジタル受信装置。 An adaptive mode for removing correlated ambient noise from a received signal using the filter coefficient while sequentially updating the filter coefficient, and using the filter coefficient updated in the adaptive mode by stopping the update of the filter coefficient An adaptive filter having a non-adaptive mode that removes correlated ambient noise from the received signal;
Detection means for performing detection determination of a desired signal based on the received signal from which ambient noise has been removed by the adaptive filter;
As a result of the determination of the desired signal, the adaptive filter is switched from the adaptive mode to the non-adaptive mode when the desired signal is present. When the desired signal is absent as a result of the detection determination of the desired signal, the adaptive filter is Filter control means for switching from the non-adaptive mode to the adaptive mode;
In the adaptive mode, a first calculation means for calculating a first power that is a power of a received signal before ambient noise is removed by the adaptive filter;
A second computing means for computing a second power that is a power of the received signal after ambient noise is removed by the adaptive filter in the adaptive mode;
A digital reception apparatus comprising: noise level determination means for determining a noise level in a received signal after ambient noise is removed by the adaptive filter based on the first and second powers.
前記雑音レベルに基づいて、所望信号を送信可能な送信機に対して前記所望信号の送信出力を変更する旨の指示信号を送信する送信手段を備えたことを特徴とするディジタル受信装置。 The digital receiver according to claim 1, wherein
A digital receiving apparatus comprising: transmission means for transmitting an instruction signal for changing a transmission output of the desired signal to a transmitter capable of transmitting the desired signal based on the noise level.
前記送信手段は、前記雑音レベルが大きいと判断されたときに、前記送信機に対して前記所望信号の送信出力を増大する旨の指示信号を送信することを特徴とするディジタル受信装置。 The digital receiver according to claim 2, wherein
The digital receiving apparatus according to claim 1, wherein when the noise level is determined to be high, the transmission means transmits an instruction signal to increase the transmission output of the desired signal to the transmitter.
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