JP6546046B2 - 電波受信装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、電波受信装置に関する。

電波受信装置において受信可能な周波数帯域を広くするニーズが高まっている。しかしながら、受信可能な周波数帯域が広くなるほど、基本波成分の受信信号に加えて、高調波成分の受信信号が受信される可能性も高くなる。このため、電波受信装置において、受信信号のダイナミックレンジを広くするほど、受信信号のうち高調波成分の受信信号を基本波成分の受信信号であると誤認識する可能性が高くなり、正確に電波を受信できない場合があった。

特開２００７−２０８７９０号公報

本発明が解決しようとする課題は、より正確に電波を受信することができる電波受信装置を提供することである。

実施形態の電波受信装置は、バンドパスフィルタと、周波数検出部と、第１の抽出部と、第２の抽出部と、判定部とを持つ。前記バンドパスフィルタは、アンテナにより受信した受信信号のうち所定の周波数帯域の受信信号を通過させる。前記周波数検出部は、前記バンドパスフィルタの低周波側のカットオフ周波数よりも低い周波数帯域において、前記バンドパスフィルタにより抑圧された信号レベルの低下分を復元することで、基準レベルよりも高い信号レベルを示す第１の周波数を検出する。前記第１の抽出部は、前記アンテナにより受信した受信信号から前記周波数検出部により検出された第１の周波数の受信信号を抽出する。前記第２の抽出部は、前記アンテナにより受信した受信信号から前記周波数検出部により検出された第１の周波数の２倍の周波数である第２の周波数の受信信号を抽出する。前記判定部は、前記第１の抽出部により抽出された第１の周波数の受信信号と、前記第２の抽出部により抽出された第２の周波数の受信信号との関係に基づいて、前記所定の帯域幅の周波数帯域に受信信号の高調波が含まれているか否かを判定する。

第１の実施形態の電波受信装置１の構成を示すブロック図。 第１の実施形態においてＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１により通過させる受信信号の周波数帯域を示す図。 第１の実施形態のＤＤＣの構成例を示すブロック図。 第１の実施形態におけるＦＦＴ処理部２３により生成された周波数スペクトル信号に含まれる信号を示す図。 第１の実施形態における第２ＤＤＣ３４の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ２）および第３ＤＤＣ３６の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ３）を示す図。 第１の実施形態におけるＩ信号およびＱ信号（ＩＱ１）とＩ信号およびＱ信号（ＩＱ２）との関係の一例を示す図。 第１の実施形態におけるＩ信号およびＱ信号（ＩＱ１）とＩ信号およびＱ信号（ＩＱ２）との関係の他の一例を示す図。 第２の実施形態の電波受信装置１Ａの構成を示すブロック図。 第２の実施形態におけるフィルタ特性テーブル３９を示す図。 第２の実施形態における受信信号の周波数スペクトルとＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域との関係を示す図。 第２の実施形態においてＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１により抑圧された信号のレベルを示す図。 第２の実施形態において、ＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１により抑圧された受信信号のレベルを増加させることを説明する図。 第２の実施形態におけるＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域ＢＷよりも低周波側における信号レベルを説明する図。 実施形態の変形例を示すブロック図。

以下、実施形態の電波受信装置を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の電波受信装置１の構成を示すブロック図である。第１の実施形態の電波受信装置１は、受信アンテナ１０と、受信アンプ１２と、ＢＰＦ（Band-pass filter）１４と、ＡＤ（Analog-to-digital）コンバータ１６と、受信信号処理部２０と、高調波判定部３０とを備える。

受信アンテナ１０は、空間に放射された電波を受信して受信信号を生成する。受信アンテナ１０により生成された受信信号は受信アンプ１２に供給される。受信アンプ１２は、受信信号の振幅を増幅する。ＢＰＦ１４は、アナログ信号である受信信号の周波数帯域のうち所望の周波数帯域の受信信号を通過させる。ＡＤコンバータ１６は、ＢＰＦ１４を通過した受信信号をデジタル信号に変換して受信信号処理部２０および高調波判定部３０に出力する。

受信信号処理部２０は、第１ＤＤＣ（デジタル・ダウン・コンバータ、Digital Down Converter）２１と、第１ＮＣＯ（Numerically Controlled Oscillator）２２と、ＦＦＴ処理部２３と、受信処理部２４とを備える。

第１ＤＤＣ２１は、ＡＤコンバータ１６により出力された受信信号のうち、受信信号の周波数帯域のうち所望の周波数帯域（第１の周波数帯域）の受信信号を通過させる。図２は、第１の実施形態においてＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１により通過させる受信信号の周波数帯域を示す図である。第１ＤＤＣ２１には、ＡＤコンバータ１６におけるサンプリング周波数ｆｓ（例えば１ＧＨｚ）の受信信号が供給される。第１ＤＤＣ２１は、ＢＰＦ１４の通過周波数帯域ＢＷ（ＢＰＦ）よりも狭い周波数ｆｂ１〜ｆｂ２の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ）の受信信号を通過させる。

図３は、第１の実施形態のＤＤＣの構成例を示すブロック図である。第１ＤＤＣ２１は、例えば、ミキサ１００および１０４と、デシメーションフィルタ１０２および１０６とを備える。デシメーションフィルタ１０２および１０６は、例えば、ＣＩＣ（Cascaded Integration-Comb）フィルタおよびＦＩＲ（Finite Impulse-Response）フィルタ等のデジタルフィルタである。

ミキサ１００および１０４には、ＡＤコンバータ１６により出力された受信信号がそれぞれ供給される。ミキサ１００には、第１ＮＣＯ２２により生成されたＳｉｎ波が供給され、ミキサ１０４には、第１ＮＣＯ２２により生成されたＣｏｓ波が供給される。例えば、周波数が１／４ｆｓの受信信号に同調させたい場合、ミキサ１００にはＳｉｎ（１／４ｆｓ）波を乗算し、ミキサ１０４には、Ｃｏｓ（１／４ｆｓ）波を乗算することにより、周波数が１／４ｆｓの入力信号をＤＣ(直流成分)信号に変換する。その後、変換された信号は、デシメーションフィルタ（１０２または１０６）で必要な帯域の信号に抑圧される。デシメーションフィルタ１０２は、例えば、受信信号のうち周波数帯域を１／２の帯域とする１／２デシメーション処理を行い、ベースバンド信号（Ｉ（In-phase）信号）をＦＦＴ処理部２３に出力する。デシメーションフィルタ１０６は、例えば、受信信号のうち周波数帯域を１／２の帯域とする１／２デシメーション処理を行い、Ｉ信号に対して位相が９０度ずれたベースバンド信号（Ｑ（Quadrature-phase）信号）をＦＦＴ処理部２３に出力する。

ＦＦＴ処理部２３は、受信電波を処理する処理期間ごとに、第１ＤＤＣ２１により出力されたＩ信号またはＱ信号にフーリエ変換処理を行う。これにより、ＦＦＴ処理部２３は、第１ＤＤＣ２１を通過した周波数帯域における周波数毎の信号レベルを表す周波数スペクトル信号を生成する。ＦＦＴ処理部２３は、周波数スペクトル信号を受信処理部２４および高調波判定部３０に出力する。

受信処理部２４は、ＦＦＴ処理部２３により出力された周波数スペクトル信号を用いて受信処理を行う。受信処理部２４は、高調波判定部３０の判定結果に基づいて、周波数スペクトル信号に含まれる信号のうち高調波成分の受信信号に対応した信号を除去する。受信処理部２４は、例えば、受信処理として、受信アンテナ１０に到来した受信電波を解析する処理を行う。

高調波判定部３０は、受信信号のうち、基本波成分の受信信号に対する高調波成分の受信信号が含まれているか否かを判定する。高調波判定部３０は、帯域抽出部３１と、発振制御部３２と、遅延部３３と、第２ＤＤＣ３４と、第２ＮＣＯ３５と、第３ＤＤＣ３６と、第２ＮＣＯ３７と、判定部３８とを備える。

帯域抽出部３１は、ＦＦＴ処理部２３により生成された周波数スペクトル信号のうち、基準周波数Ｆｒｅｆよりも低い周波数帯域の周波数スペクトル信号を抽出する。図４は、第１の実施形態におけるＦＦＴ処理部２３により生成された周波数スペクトル信号に含まれる信号を示す図である。帯域抽出部３１には、例えば電波受信装置１を使用する管理者の操作に基づいて基準周波数Ｆｒｅｆが設定される。基準周波数Ｆｒｅｆとは、ＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１を通過した受信信号の周波数帯域のうち、基本波および２倍波の双方が含まれている可能性がある周波数帯域の上限周波数である。帯域抽出部３１は、周波数スペクトル信号に対する処理負荷を抑制する観点より、基準周波数Ｆｒｅｆの周波数を低くすることが望ましい。

図４に示すように、第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）のうち低い周波数帯域に周波数ｆｒ（例えば、０．１ＧＨｚ）の基本波の受信信号Ｆ０（１）が存在する場合、当該基本波の２倍波（周波数２ｆｒ（例えば、０．２ＧＨｚ））は、第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）内に存在する。２倍波の受信信号２Ｆ０（１）は、第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）内に存在するため、ＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１によりレベルが抑圧されずに、受信電波に基づく信号として誤認識される可能性がある。一方、第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）のうち高い周波数帯域に基本波の受信信号Ｆ０（２）が存在する場合、２倍波の受信信号２Ｆ０（２）は、第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）外に存在する。２倍波の受信信号２Ｆ０（２）は、第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）外であるため、ＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１によりレベルが抑圧されて、受信電波に基づく信号として誤認識される可能性が低い。

発振制御部３２は、帯域抽出部３１により抽出された周波数スペクトル信号から基準レベルＬｒｅｆよりも高い信号レベルを示す周波数（第１の周波数）を検出する（周波数検出部）。発振制御部３２には、例えば電波受信装置１を使用する管理者の操作に基づいて基準レベルＬｒｅｆが設定される。基準レベルＬｒｅｆとは、例えば、帯域抽出部３１により抽出された周波数スペクトル信号のうち、受信処理部２４において雑音ではなく受信信号として処理される信号レベルである。また、基準レベルＬｒｅｆは、受信アンプ１２の２次高調波に対する歪み特性と、受信信号のダイナミックレンジに基づいて変更されることが望ましい。発振制御部３２は、周波数スペクトル信号に含まれる基準レベルＬｒｅｆを超える信号レベルを示す周波数が存在するか否かを判定する。

発振制御部３２は、周波数スペクトル信号から基準レベルＬｒｅｆを超える信号レベルの周波数を検出した場合に、当該信号レベルの周波数ｒｆ（第１の周波数）で変化する疑似基本波信号を発振させる制御信号Ｃ１を第２ＮＣＯ３５に供給する。発振制御部３２は、制御信号Ｃ１を出力すると同時に、疑似基本波信号周波数の２倍の周波数２ｆｒ（第２の周波数）で変化する疑似２倍波信号を発振させる制御信号Ｃ２を第２ＮＣＯ３７に出力する。

第２ＤＤＣ３４および第３ＤＤＣ３６は、第１ＤＤＣ２１と同様に、ミキサ１００および１０４と、デシメーションフィルタ１０２および１０６とを備える。第２ＤＤＣ３４および第３ＤＤＣ３６のミキサ１００および１０４には、受信電波を処理する処理期間における受信信号が遅延部３３から供給される。遅延部３３は、ＡＤコンバータ１６により出力された受信信号を所定の時間だけ遅延させて、第２ＤＤＣ３４および第３ＤＤＣ３６に出力する。遅延部３３は、例えば、ＡＤコンバータ１６により受信信号が出力された時刻から制御信号Ｃ１およびＣ２が第２ＮＣＯ３５および第２ＮＣＯ３７に供給されて発振される時刻までの期間だけ受信信号の出力を遅延させる。また、第２ＤＤＣ３４のミキサ１００および１０４には、第２ＮＣＯ３５により発振されたＳｉｎ波およびＣｏｓ波（疑似基本波信号）が供給される。第３ＤＤＣ３６のミキサ１００および１０４には、第２ＮＣＯ３７により発振されたＳｉｎ波およびＣｏｓ波（疑似２倍波信号）が供給される。

この結果、第２ＤＤＣ３４は、ＡＤコンバータ１６により出力された受信信号のうち、疑似基本波信号の周波数（第１の周波数）を中心とした通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ２）の受信信号を通過させる。これにより、第２ＤＤＣ３４は、受信アンテナ１０により受信した受信信号から発振制御部３２（周波数検出部）により検出された第１の周波数の受信信号を抽出する（第１の抽出部）。

第３ＤＤＣ３６は、ＡＤコンバータ１６により出力された受信信号のうち、疑似２倍波信号の周波数（第２の周波数）を中心とした通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ３）の受信信号を通過させる。これにより、第３ＤＤＣ３６は、受信アンテナ１０により受信した受信信号から発振制御部３２（周波数検出部）により検出された第１の周波数の２倍の周波数である第２の周波数の受信信号を抽出する（第２の抽出部）。

図５は、第１の実施形態における第２ＤＤＣ３４の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ２）および第３ＤＤＣ３６の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ３）を示す図である。通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ２）および通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ２）は、通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）よりも狭い所定の周波数帯域に設定される。

第２ＤＤＣ３４は、疑似基本波信号の周波数ｆｒを中心とした通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ２）の信号が受信信号に含まれている期間において、Ｉ信号およびＱ信号（ＩＱ１）を立ち上げる。第２ＤＤＣ３４は、疑似２倍波信号の周波数２ｆｒを中心とした通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ３）の信号が受信信号に含まれている期間において、Ｉ信号およびＱ信号（ＩＱ２）を立ち上げる。

判定部３８は、第２ＤＤＣ３４により出力されたＩ信号およびＱ信号（ＩＱ１）、および第３ＤＤＣ３６により出力されたＩ信号およびＱ信号（ＩＱ２）が供給される。判定部３８は、Ｉ信号およびＱ信号（ＩＱ１、第１の周波数の受信信号）とＩ信号およびＱ信号（ＩＱ２、第２の周波数の受信信号）との関係に基づいて、通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に受信信号の基本波および２倍波の双方が含まれているか否かを判定する（判定部）。

図６は、第１の実施形態におけるＩ信号およびＱ信号（ＩＱ１）とＩ信号およびＱ信号（ＩＱ２）との関係の一例を示す図である。図７は、第１の実施形態におけるＩ信号およびＱ信号（ＩＱ１）とＩ信号およびＱ信号（ＩＱ２）との関係の他の一例を示す図である。ＩＱ１およびＩＱ２とは、例えば図４に示したように周波数ｒｆの基本波の受信信号Ｆ０（１）および周波数２ｆｒの２倍波の受信信号２Ｆ０（１）の双方が含まれている場合、略同時刻ｔ１に立ち上がり、且つ略同時刻ｔ２に立ち下がる。一方、ＩＱ１およびＩＱ２とは、疑似基本波信号の周波数の受信信号と疑似２倍波信号の周波数の受信信号とが別の信号である場合、異なる時刻（ｔ１とｔ１１）に立ち上がり、または異なる時刻（ｔ２とｔ１２）に立ち下がる。

判定部３８は、ＩＱ１とＩＱ２との関係が図６に示したような関係である場合には、疑似２倍波信号の周波数２ｒｆの受信信号が、周波数ｒｆの受信信号に対して２倍波の受信信号２Ｆ０であると判定する。判定部３８は、ＩＱ１とＩＱ２との関係が図７に示すような関係である場合には、疑似２倍波信号の周波数の受信信号が、周波数ｒｆの受信信号に対して２倍波の受信信号ではないと判定する。判定部３８は、判定結果を受信処理部２４に出力する。受信処理部２４は、ＦＦＴ処理部２３により出力された周波数スペクトル信号のうち判定部３８により２倍波の受信信号２Ｆ０であると判定された周波数２ｆｒの信号レベルを低減して、受信処理を行う。すなわち、受信処理部２４は、判定部３８により通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に含まれていると判定された高調波の影響を低減させて受信信号の処理を行う。

さらに、高調波判定部３０は、基本波と２倍波とが通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に存在するか否かを判定したが、基本波、２倍波および３倍波が通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に存在するか否かを判定してもよく、さらに高次の高調波が通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に存在するか否かを判定してもよい。

以上説明した第１の実施形態によれば、受信アンテナ１０により受信した受信信号のうち所定の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）の受信信号を通過させるＢＰＦ１４と、通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に含まれ且つ通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に含まれる基準周波数Ｆｒｅｆよりも低い周波数帯域において、基準レベルＬｒｅｆよりも高い信号レベルを示す第１の周波数を検出する帯域抽出部３１および発振制御部３２（周波数検出部）と、受信アンテナ１０により受信した受信信号から帯域抽出部３１および発振制御部３２により検出された第１の周波数の受信信号を抽出する第２ＤＤＣ３４（第１の抽出部）と、受信アンテナ１０により受信した受信信号から帯域抽出部３１および発振制御部３２により検出された第１の周波数の２倍の周波数である第２の周波数の受信信号を抽出する第３ＤＤＣ３６（第２の抽出部）と、第２ＤＤＣ３４により抽出された第１の周波数の受信信号と、第３ＤＤＣ３６により抽出された第２の周波数の受信信号との関係に基づいて、通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に受信信号の基本波および高調波が含まれているか否かを判定する判定部３８とを持つ。第１の実施形態によれば、受信信号の基本波および高調波の双方が含まれている場合に通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に高調波が含まれていることを判定することができ、受信信号から高調波の影響を低減してより正確に電波を受信することができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態の電波受信装置を、図面を参照して説明する。なお、以下の第２の実施形態の説明において、第１の実施形態と同様の部分は同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。

図８は、第２の実施形態の電波受信装置１Ａの構成を示すブロック図である。第２の実施形態の電波受信装置１Ａにおける高調波判定部３０Ａは、第１の実施形態における高調波判定部３０が備える機能に加えて、フィルタ特性テーブル３９を備える。図９は、第２の実施形態におけるフィルタ特性テーブル３９を示す図である。フィルタ特性テーブル３９は、受信信号の周波数帯域とＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１による受信信号の抑圧レベル［ｄＢ］との対応関係が設定されたデータである。フィルタ特性テーブル３９に設定された受信信号の周波数帯域は、ＢＰＦ１４が受信信号を通過させる周波数帯域よりも低周波数側の帯域である。フィルタ特性テーブル３９は、ＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１により、例えば、２０ＭＨｚの受信信号のレベルを３０ｄＢ抑圧し、９０ＭＨｚの受信信号のレベルを１０ｄＢ抑圧することが設定される。

帯域抽出部３１は、フィルタ特性テーブル３９を参照して、周波数スペクトル信号に含まれる信号レベルのうち、ＢＰＦ１４により抑圧された信号レベルの低下分を復元する。帯域抽出部３１は、周波数スペクトル信号に含まれる周波数毎の信号レベルに、フィルタ特性テーブル３９に含まれる周波数毎の抑圧レベルを加算する。帯域抽出部３１は、例えば、周波数スペクトル信号における１０ＭＨｚの信号レベルに対して、フィルタ特性テーブル３９における１０ＭＨｚに対応して設定された４０ｄＢ分の信号レベルを加算する。帯域抽出部３１は、周波数スペクトル信号における９０ＭＨｚの信号レベルに対して、フィルタ特性テーブル３９における９０ＭＨｚに設定された１０ｄＢ分の信号レベルを加算する。

図１０は、第２の実施形態における受信信号の周波数スペクトルとＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域との関係を示す図である。図１１は、第２の実施形態においてＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１により抑圧された信号のレベルを示す図である。図１２は、第２の実施形態において、ＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１により抑圧された受信信号のレベルを増加させることを説明する図である。

受信アンプ１２により出力された受信信号には、例えば、図１０に示すように、基本波成分の受信信号Ｆ０（３）が含まれる。受信信号Ｆ０（３）の周波数ｆｒは、周波数がＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域よりも低周波側の周波数である。このため、受信信号Ｆ０（３）は、ＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１に通過されることにより、信号レベルがＬ１からＬ２に抑圧され、基準レベルＬｒｅｆよりも低い信号レベルとなる。このため、受信信号Ｆ０（３）の周波数は、発振制御部３２において基本波の周波数として検出されない。一方、受信信号Ｆ０（３）の２倍波の受信信号２Ｆ０（３）は、図１０に示すように基本波の受信信号Ｆ０（３）よりも低い信号レベルであってもＢＰＦ１４により抑圧されずに、図１１に示すように、基準レベルＬｒｅｆよりも高い信号レベルとなる。このため、受信信号２Ｆ０（３）の周波数は、発振制御部３２において基準レベルＬｒｅｆよりも高い信号レベルの周波数として検出される。この結果、受信信号２Ｆ０（３）の周波数は、受信アンテナ１０により受信電波を受信した結果により生じた信号レベルの周波数であると誤認識される可能性がある。

そこで、帯域抽出部３１は、ＢＰＦ１４の低周波側のカットオフ周波数よりも低い周波数帯域において、ＢＰＦ１４により抑圧された信号レベルの低下分を復元することで、基準レベルＬｒｅｆよりも高い信号レベルを示す第１の周波数を検出する（周波数検出部）。具体的には、帯域抽出部３１は、周波数スペクトル信号のうちＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域よりも低い周波数帯域の信号レベルに、ＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１の抑圧レベルを加算する。これにより、帯域抽出部３１は、図１２に示すように、周波数スペクトル信号のうち受信信号Ｆ０（３）の信号レベルをＬ２からＬ３に増加させて、ＢＰＦ１４により抑圧された信号レベルの低下分を復元する。これにより、周波数スペクトル信号のうち受信信号Ｆ０（３）の信号レベルＬ３は、基準レベルＬｒｅｆよりも高くなる。この結果、受信信号Ｆ０（３）の周波数は、発振制御部３２において基準レベルＬｒｅｆよりも高い信号レベルを示す第１の周波数として検出される。

図１３は、第２の実施形態におけるＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域ＢＷよりも低周波側における信号レベルを説明する図である。ＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１の通過周波数帯域よりも低い周波数帯域とは、ＢＰＦ１４の低周波側のカットオフ周波数（ｆｂ１）から、ＢＰＦ１４によって所定レベル以下まで信号レベルが抑圧される周波数ｆ（ｌｏｗ）までの周波数帯域である。周波数ｆ（ｌｏｗ）は、受信アンプ１２により出力される受信信号の信号レベル、ＢＰＦ１４および第１ＤＤＣ２１により抑圧される信号レベルにより設定される。これにより、帯域抽出部３１は、ＢＰＦ１４の低周波側のカットオフ周波数（ｆｂ１）から、ＢＰＦ１４によって所定レベル以下まで信号レベルが抑圧される周波数ｆ（ｌｏｗ）までの周波数帯域において、基準レベルＬｒｅｆよりも高い信号レベルを示す第１の周波数を検出する。

発振制御部３２は、周波数スペクトル信号から基準レベルを超える信号レベルＬ３の周波数を検出した場合に、受信信号Ｆ０（３）の周波数と同じ周波数ｆｒで変化する疑似基本波信号を発振させる制御信号Ｃ１を第２ＮＣＯ３５に供給する。発振制御部３２は、制御信号Ｃ１を出力すると同時に、疑似基本波信号の周波数の２倍の周波数２ｆｒで変化する疑似２倍波信号を発振させる制御信号Ｃ２を第２ＮＣＯ３７に出力する。これにより、第２ＮＣＯ３５は、疑似基本波信号を第２ＤＤＣ３４に出力する。第２ＮＣＯ３７は、疑似２倍波信号を第３ＤＤＣ３６に出力する。

この結果、第２ＤＤＣ３４は、ＡＤコンバータ１６により出力された受信信号のうち、疑似基本波信号の周波数（第１の周波数）を中心とした通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ２）の受信信号を通過させる。これにより、第２ＤＤＣ３４は、受信アンテナ１０により受信した受信信号から発振制御部３２（周波数検出部）により検出された第１の周波数の受信信号を抽出する（第１の抽出部）。なお、第２ＤＤＣ３４の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ２）は、周波数ｆｒを中心とした、通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）よりも狭い範囲となる。

第３ＤＤＣ３６は、ＡＤコンバータ１６により出力された受信信号のうち、疑似２倍波信号の周波数（第２の周波数）を中心とした通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ３）の受信信号を通過させる。これにより、第３ＤＤＣ３６は、受信アンテナ１０により受信した受信信号から発振制御部３２（周波数検出部）により検出された第１の周波数の２倍の周波数である第２の周波数の受信信号を抽出する（第２の抽出部）。なお、第３ＤＤＣ３６の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ３）は、周波数２ｆｒを中心とした、通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）よりも狭い範囲となる。

判定部３８は、第２ＤＤＣ３４により出力されたＩ信号およびＱ信号（ＩＱ１）、および第３ＤＤＣ３６により出力されたＩ信号およびＱ信号（ＩＱ２）が供給される。判定部３８は、Ｉ信号およびＱ信号（ＩＱ１、第１の周波数の受信信号）とＩ信号およびＱ信号（ＩＱ２、第２の周波数の受信信号）との関係に基づいて、通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に受信信号の基本波および２倍波の双方が含まれているか否かを判定する（判定部）。

判定部３８は、図６に示したように、ＩＱ１とＩＱ２とが略同時に立ち上がりおよび立ち下がることを判定した場合、受信信号２Ｆ０（３）の周波数２ｆｒが、受信信号Ｆ０（３）の高調波成分の周波数であることを判定する。判定部３８は、図７に示したように、ＩＱ１とＩＱ２とが略同時に立ち上がらない、またはＩＱ１とＩＱ２とが略同時に立ち下がらないことを判定した場合、受信信号２Ｆ０（３）の周波数２ｆｒが、受信信号Ｆ０（３）の高調波成分の周波数ではないと判定する。

受信処理部２４は、ＦＦＴ処理部２３により出力された周波数スペクトル信号のうち判定部３８により２倍波の受信信号であると判定された周波数２ｆｒの信号レベルを低減して、受信処理を行う。すなわち、受信処理部２４は、判定部３８により通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に含まれていると判定された高調波の影響を低減させて受信信号の処理を行う。

以上説明した第２の実施形態によれば、受信アンテナ１０により受信した受信信号のうち所定の通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）の受信信号を抽出するＢＰＦ１４と、ＢＰＦ１４の低周波側のカットオフ周波数よりも低い周波数帯域において、ＢＰＦ１４により抑圧された信号レベルの低下分を復元することで、基準レベルＬｒｅｆよりも高い信号レベルを示す第１の周波数を検出する帯域抽出部３１および発振制御部３２（周波数検出部）と、受信アンテナ１０により受信した受信信号から帯域抽出部３１および発振制御部３２により検出された第１の周波数の受信信号を抽出する第２ＤＤＣ３４（第１の抽出部）と、受信アンテナ１０により受信した受信信号から帯域抽出部３１および発振制御部３２により検出された第１の周波数の２倍の周波数である第２の周波数の受信信号を抽出する第３ＤＤＣ３６（第２の抽出部）と、第３ＤＤＣ３６により抽出された第２の周波数の受信信号との関係に基づいて、通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に受信信号の基本波および高調波が含まれているか否かを判定する判定部３８とを持つ。第２の実施形態によれば、通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に受信信号の高調波が含まれている場合に、当該高調波を検出することができ、受信信号から高調波の影響を低減してより正確に電波を受信することができる。

（変形例）
図１４は、実施形態の変形例の電波受信装置１Ｂを示すブロック図である。変形例の電波受信装置１Ｂは、複数の高調波判定部３０−１〜３０Ｎ（Ｎは任意の自然数）を備える。複数の複数の高調波判定部３０−１〜３０Ｎは、ＡＤコンバータ１６により出力された受信信号をそれぞれ受信して、同時に異なる周波数の２倍波が受信信号に存在することを検出する。この場合、複数の高調波判定部３０−１〜３０Ｎは、周波数スペクトル信号のうち基準レベルＬｒｅｆを超える複数の信号レベルについて疑似基本波信号および疑似２倍波信号をそれぞれ発振させて、ＩＱ１およびＩＱ２の関係に基づいて、通過周波数帯域ＢＷ（ＤＤＣ１）に基本波と２倍波の双方が含まれているか否かをそれぞれ判定する。変形例の電波受信装置１Ｂによれば、複数の高調波判定部３０−１〜３０Ｎにより周波数スペクトル信号に含まれる基本波と２倍波との組が存在するかを並行して判定することができる。なお、図１４は、第１の実施形態の変形例を示したが、第２の実施形態も同様に変形することができる。

なお、実施形態の電波受信装置は、上述した第１の実施形態の電波受信装置１の機能と第２の実施形態の電波受信装置１Ａの機能の双方を併せ持っていてもよい。この実施形態の電波受信装置は、ＢＰＦ１４の通過周波数帯域に含まれる基本波に対応した高調波、およびＢＰＦ１４の通過周波数帯域よりも低周波数側の基本波に対応した高調波の双方を検出することができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、アンテナにより受信した受信信号のうち基準レベルより高いレベルの周波数の受信信号を抽出する第２ＤＤＣ３４（第２の抽出部）と、アンテナにより受信した受信信号のうち基準レベルより高いレベルの周波数の２倍の周波数の受信信号を抽出する第３ＤＤＣ３６（第３の抽出部）と、第２ＤＤＣ３４により抽出された結果と、第３ＤＤＣ３６により抽出された結果との関係に基づいて、通過周波数帯域に受信信号の高調波が含まれているか否かを判定する判定部３８とを持つことにより、通過周波数帯域に受信信号の高調波が含まれている場合に、当該高調波を検出することができ、受信信号から高調波の影響を低減してより正確に電波を受信することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１、１Ａ、１Ｂ…電波受信装置、１０…受信アンテナ、１２…受信アンプ、１４…ＢＰＦ、１６…ＡＤコンバータ、２０…受信信号処理部、２１…第１ＤＤＣ、２２…第１ＮＣＯ、２３…ＦＦＴ処理部、２４…受信処理部、３０、３０Ａ、３０−１、３０−Ｎ…高調波判定部、３１…帯域抽出部、３２…発振制御部、３３…遅延部、３８…判定部、３９…フィルタ特性テーブル、１００、１０４…ミキサ、１０２、１０６…デシメーションフィルタ

Claims (5)

1. アンテナにより受信した受信信号のうち所定の周波数帯域の受信信号を通過させるバンドパスフィルタと、
   前記バンドパスフィルタの低周波側のカットオフ周波数よりも低い周波数帯域において、前記バンドパスフィルタにより抑圧された信号レベルの低下分を復元することで、基準レベルよりも高い信号レベルを示す第１の周波数を検出する周波数検出部と、
   前記アンテナにより受信した受信信号から前記周波数検出部により検出された第１の周波数の受信信号を抽出する第１の抽出部と、
   前記アンテナにより受信した受信信号から前記周波数検出部により検出された第１の周波数の２倍の周波数である第２の周波数の受信信号を抽出する第２の抽出部と、
   前記第１の抽出部により抽出された第１の周波数の受信信号と、前記第２の抽出部により抽出された第２の周波数の受信信号との関係に基づいて、前記所定の周波数帯域に受信信号の高調波が含まれているか否かを判定する判定部と
   を備える、電波受信装置。
2. 前記周波数検出部は、前記バンドパスフィルタの低周波側のカットオフ周波数から、前記バンドパスフィルタによって所定レベル以下まで信号レベルが抑圧される周波数までの周波数帯域において、前記第１の周波数を検出する、
   請求項１に記載の電波受信装置。
3. 前記第１の抽出部は、前記第１の周波数を中心とし、前記所定の周波数帯域よりも幅が狭い第１の周波数帯域の受信信号を抽出し、
   前記第３の抽出部は、前記第２の周波数を中心とし、前記所定の周波数帯域よりも幅が狭い第２の周波数帯域の受信信号を抽出する、
   請求項１または２に記載の電波受信装置。
4. 前記第１の抽出部は、前記第１の周波数を有する疑似基本波信号を生成すると共に、前記アンテナにより受信した受信信号のうち前記疑似基本波信号の周波数を含む前記第１の周波数帯域の受信信号を検出し、
   前記第２の抽出部は、前記第２の周波数を有する疑似２倍波信号を生成すると共に、前記アンテナにより受信した受信信号のうち前記疑似２倍波信号の周波数を含む前記第２の周波数帯域の受信信号を検出する、
   請求項３に記載の電波受信装置。
5. 前記判定部により前記所定の周波数帯域に含まれていると判定された受信信号の高調波の影響を低減させて受信信号の処理を行う受信処理部を備える、
   請求項１から４のうちいずれか１項に記載の電波受信装置。

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