JP6898558B2

JP6898558B2 - Signal processing equipment, signal processing methods, and wireless devices

Info

Publication number: JP6898558B2
Application number: JP2017163442A
Authority: JP
Inventors: 忠宗美麗; 啓史福有
Original assignee: Icom Inc
Current assignee: Icom Inc
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2021-07-07
Anticipated expiration: 2037-08-28
Also published as: JP2019041325A

Description

本発明は、入力信号に対して振幅制御処理および帯域制限処理を施す信号処理装置、信号処理方法、当該信号処理装置を含む無線機器に関する。 The present invention relates to a signal processing device that performs amplitude control processing and band limiting processing on an input signal, a signal processing method, and a wireless device including the signal processing device.

一般に、無線送信機では、送信信号のレベル変動を抑制するために、コンプレッション処理が行われている。コンプレッション処理は、入力信号を増幅およびリミッティング処理し、それによって生じた高調波成分をローパスフィルタによって除去することにより行われることが多い。 Generally, in a wireless transmitter, compression processing is performed in order to suppress fluctuations in the level of a transmission signal. The compression process is often performed by amplifying and limiting the input signal and removing the resulting harmonic components with a low-pass filter.

しかし、リミッティング処理（振幅制限処理）の後に帯域制限処理を行うと、位相変化などの影響により、振幅制限処理にて制限した振幅よりも帯域制限処理後の振幅が大きくなることがある。そのため、振幅制限処理では、本来必要となる制限よりも大きめに振幅を制限する必要がある。また、帯域制限処理で取り除かれる信号が大きい場合には、振幅制限処理にて制限した振幅よりも帯域制限処理後の振幅が大幅に小さくなる。 However, if the band limiting process is performed after the limiting process (amplitude limiting process), the amplitude after the band limiting process may be larger than the amplitude limited by the amplitude limiting process due to the influence of the phase change or the like. Therefore, in the amplitude limiting process, it is necessary to limit the amplitude larger than the originally required limit. Further, when the signal removed by the band limiting process is large, the amplitude after the band limiting process is significantly smaller than the amplitude limited by the amplitude limiting process.

また、振幅制限処理を行うと歪みが生じることにより帯域外に不要信号が発生するため振幅制限処理後には帯域制限処理が必須となる。しかし、この帯域制限処理によって再び振幅に変化が生じるという問題が生じる。 Further, when the amplitude limiting process is performed, an unnecessary signal is generated outside the band due to distortion, so that the band limiting process is indispensable after the amplitude limiting process. However, there arises a problem that the amplitude is changed again by this band limiting process.

このように、帯域制限処理を行うと振幅に変化が生じ、また、振幅制限処理を行うと帯域に影響が生じる（不要信号が発生する）ため、帯域制限処理と振幅制限処理とは両立が難しい。 In this way, the band limiting process changes the amplitude, and the band limiting process affects the band (unnecessary signals are generated). Therefore, it is difficult to make the band limiting process and the amplitude limiting process compatible with each other. ..

そこで、例えば、特許文献１には、フィルタによる帯域制限処理による振幅への影響を推定し、推定結果に応じた振幅制限値を設定して振幅制限処理を行う送信ピーク制限回路が記載されている。 Therefore, for example, Patent Document 1 describes a transmission peak limiting circuit that estimates the influence of the band limiting process by the filter on the amplitude, sets the amplitude limit value according to the estimation result, and performs the amplitude limiting process. ..

また、特許文献２には、入力された最新のデジタル入力データを含むそれ以前のデジタル入力データの絶対値を、予め設定されたサンプル数分だけ常時更新しつつ蓄積しておき、最新のデジタル入力データが入力される毎に、蓄積されている所定サンプル数のデジタル入力データの内の最大値を検出し、その最大値で最新のデジタル入力データあるいは所定サンプル数だけ以前のデジタル入力データを除算して出力することにより、コンプレッション処理を実現するコンプレッション処理装置が記載されている。 Further, in Patent Document 2, the absolute value of the digital input data before that including the latest input digital input data is stored while being constantly updated for a preset number of samples, and the latest digital input is obtained. Each time data is input, the maximum value of the accumulated digital input data of a predetermined number of samples is detected, and the latest digital input data or the previous digital input data by a predetermined number of samples is divided by the maximum value. A compression processing device that realizes compression processing by outputting data is described.

また、従来から、入力信号に対し振幅制限処理と帯域制限処理とを繰り返すことにより、不要信号を徐々に無くして所望の出力信号を得る構成があった。例えば、図５に示すように、入力信号の振幅に対し利得を乗じて振幅制限を行う振幅制限部２１０、入力信号の振幅を測定して利得を制御するための「利得制御値」を算出する振幅測定部２２０、および、振幅制限後の信号に対し帯域制限を行う帯域制限部２３０を備えた信号処理装置２００において、振幅制限部２１０における振幅制限処理および帯域制限部２３０における帯域制限処理を繰り返すことにより、所望の信号を得る構成があった。 Further, conventionally, there has been a configuration in which an unnecessary signal is gradually eliminated and a desired output signal is obtained by repeating an amplitude limiting process and a band limiting process on an input signal. For example, as shown in FIG. 5, the amplitude limiting unit 210 that limits the amplitude by multiplying the amplitude of the input signal by a gain, calculates the “gain control value” for measuring the amplitude of the input signal and controlling the gain. In the signal processing device 200 provided with the amplitude measuring unit 220 and the band limiting unit 230 for band limiting the signal after the amplitude limitation, the amplitude limiting processing in the amplitude limiting unit 210 and the band limiting processing in the band limiting unit 230 are repeated. As a result, there was a configuration in which a desired signal was obtained.

特開２００３−１５２５９３号公報（２００３年５月２３日公開）Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-152593 (published on May 23, 2003) 特開２０００−１６５２５３号公報（２０００年６月１６日公開）Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-165253 (published on June 16, 2000)

しかしながら、上述の従来技術は以下の問題がある。特許文献１に記載の技術では、フィルタによる帯域制限処理による振幅への影響を推定して、振幅制限値を設定している。しかし、あくまでも推定値であるため、振幅制限後の信号に対し帯域制限処理を行った結果が必ずしも所望の値とはならない可能性がある。 However, the above-mentioned prior art has the following problems. In the technique described in Patent Document 1, the influence of the band limiting process by the filter on the amplitude is estimated and the amplitude limiting value is set. However, since it is only an estimated value, the result of performing band limiting processing on the signal after amplitude limitation may not always be a desired value.

また、特許文献２に記載の技術では、帯域制限が急峻である場合、振幅制限処理を行った信号に対し帯域制限処理を行うと、オーバーシュートが発生してしまう。さらに、パルスなどの振幅が突発的に変化する信号に対応することが難しい。 Further, in the technique described in Patent Document 2, when the band limitation is steep, overshoot occurs when the band limitation processing is performed on the signal subjected to the amplitude limitation processing. Furthermore, it is difficult to deal with a signal such as a pulse whose amplitude changes suddenly.

また、振幅制限処理と帯域制限処理とを繰り返す従来の構成は、繰り返す回数に応じて処理時間が増大するという問題がある。 Further, the conventional configuration in which the amplitude limiting process and the band limiting process are repeated has a problem that the processing time increases according to the number of repetitions.

本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で、振幅制御処理および帯域制限処理を両立させて適切に施す信号処理装置等を実現することにある。 One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize a signal processing device or the like that appropriately performs both amplitude control processing and band limitation processing with a simple configuration. It is in.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る信号処理装置は、入力された入力信号の帯域制限を行う第１の帯域制限部と、上記第１の帯域制限部による帯域制限処理の後の上記入力信号の振幅を測定する測定部と、予め定められた出力信号の振幅と上記測定した振幅とに基づいて、上記入力信号の振幅制御を行う振幅制御部と、帯域制限に関して上記第１の帯域制限部と同じ特性を有し、上記振幅制御部による振幅制御処理が施された上記入力信号に対し、帯域制限を行う第２の帯域制限部とを備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the signal processing apparatus according to one aspect of the present invention includes a first band limiting unit that limits the band of the input input signal, and a band limiting process by the first band limiting unit. The measurement unit that measures the amplitude of the input signal after that, the amplitude control unit that controls the amplitude of the input signal based on the predetermined amplitude of the output signal and the measured amplitude, and the band limitation. It has the same characteristics as the first band limiting unit, and is characterized by including a second band limiting unit that limits the bandwidth of the input signal subjected to the amplitude control processing by the amplitude control unit. There is.

上記の構成によれば、振幅制御処理後に帯域制限処理を行う第２の帯域制限部と帯域制限に関して同じ特性を有する第１の帯域制限部により入力信号の帯域制限処理を行い、当該帯域制限処理の後の入力信号の振幅を測定する。そして、予め定められた出力信号の振幅と測定した振幅とに基づいて振幅制御処理を行い、その後、第２の帯域制限部による帯域制限処理を行う。これにより、第２の帯域制限部による帯域制限処理を行ったときに生じる振幅への影響を予め考慮して振幅制御処理を行うことができる。よって、簡易な構成で、入力信号に対して振幅制御処理および帯域制限処理を両立させて適切に施すことができる。 According to the above configuration, the band limiting process of the input signal is performed by the second band limiting section that performs the band limiting process after the amplitude control process and the first band limiting section having the same characteristics regarding the band limiting, and the band limiting process is performed. Measure the amplitude of the subsequent input signal. Then, the amplitude control process is performed based on the amplitude of the output signal determined in advance and the measured amplitude, and then the band limiting process is performed by the second band limiting unit. As a result, the amplitude control processing can be performed in consideration of the influence on the amplitude that occurs when the band limiting processing by the second band limiting unit is performed. Therefore, with a simple configuration, it is possible to appropriately perform both the amplitude control process and the band limitation process on the input signal.

上記信号処理装置では、上記振幅制御部は、上記予め定められた出力信号の振幅を上記測定部が測定した振幅で除算した値を上記入力信号の振幅に乗じることにより振幅制御を行う構成であってもよい。 In the signal processing device, the amplitude control unit has a configuration in which amplitude control is performed by multiplying the amplitude of the input signal by a value obtained by dividing the amplitude of the predetermined output signal by the amplitude measured by the measurement unit. You may.

上記の構成によれば、帯域制限処理による振幅への影響を予め考慮して振幅制御を行うことができる。よって、入力信号に対して振幅制御処理および帯域制御処理を両立させて適切に施すことができる。 According to the above configuration, the amplitude can be controlled in consideration of the influence of the band limiting process on the amplitude in advance. Therefore, it is possible to appropriately perform both the amplitude control process and the band control process on the input signal.

上記信号処理装置は、上記入力信号が上記第１の帯域制限部および上記測定部にて処理される時間だけ上記入力信号を遅延させて上記振幅制御部に入力させる遅延部を備えている構成であってもよい。 The signal processing device is configured to include a delay unit that delays the input signal by the time that the input signal is processed by the first band limiting unit and the measuring unit and inputs the input signal to the amplitude control unit. There may be.

上記の構成によれば、振幅制御部に入力される入力信号は、第１の帯域制限部および測定部にて処理される時間だけ遅延したものとなる。これにより、入力信号が振幅制御部に入力されるタイミングと、振幅制御部が振幅の変化を取得するタイミングとを同じとすることができる。よって、入力信号に対し、振幅制御すべき信号にずれが生じること無く、適切に振幅制御することができる。 According to the above configuration, the input signal input to the amplitude control unit is delayed by the time processed by the first band limiting unit and the measuring unit. As a result, the timing at which the input signal is input to the amplitude control unit can be the same as the timing at which the amplitude control unit acquires the change in amplitude. Therefore, the amplitude can be appropriately controlled with respect to the input signal without causing a deviation in the signal to be amplitude-controlled.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る無線機器は、上記信号処理装置を備えていることを特徴としている。これにより、上述した効果と同様の効果を奏する。 In order to solve the above problems, the wireless device according to one aspect of the present invention is characterized by including the above signal processing device. As a result, the same effect as the above-mentioned effect is obtained.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る信号処理方法は、入力された信号を処理する信号処理方法であって、入力された入力信号の帯域制限を行う第１の帯域制限ステップと、上記第１の帯域制限ステップによる帯域制限処理の後の上記入力信号の振幅を測定する測定ステップと、予め定められた出力信号の振幅と上記測定した振幅とに基づいて、上記入力信号の振幅制御を行う振幅制御ステップと、上記第１の帯域制限ステップにおける帯域制限と同じ特性で、上記振幅制御ステップにおける振幅制御処理が施された上記入力信号に対し帯域制限を行う第２の帯域制限ステップと、を含むことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the signal processing method according to one aspect of the present invention is a signal processing method for processing an input signal, and is a first band limitation that limits the band of the input input signal. The input signal is based on the step, the measurement step of measuring the amplitude of the input signal after the band limitation processing by the first band limitation step, and the predetermined output signal amplitude and the measured amplitude. A second band that limits the band to the input signal that has been subjected to the amplitude control processing in the amplitude control step with the same characteristics as the band limitation in the amplitude control step that controls the amplitude and the band limitation in the first band limitation step. It is characterized by including limiting steps.

上記の方法によれば、上述した効果と同様の効果を奏する。 According to the above method, the same effect as the above-mentioned effect is obtained.

本発明の各態様に係る信号処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記信号処理装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記信号処理装置をコンピュータにて実現させる信号処理装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 The signal processing device according to each aspect of the present invention may be realized by a computer. In this case, the signal processing device is made into a computer by operating the computer as each part (software element) included in the signal processing device. The control program of the signal processing device to be realized and the computer-readable recording medium on which the control program is recorded also fall within the scope of the present invention.

本発明の一態様によれば、入力信号に対して実行する帯域制限処理による振幅への影響を予め考慮して振幅制御処理を行うことができるので、簡易な構成で、振幅制御処理および帯域制限処理を両立させて適切に施すことができるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, the amplitude control process can be performed in consideration of the influence of the band limitation process executed on the input signal on the amplitude in advance. Therefore, the amplitude control process and the band limitation can be performed with a simple configuration. It has the effect of being able to achieve both treatments and apply them appropriately.

本発明の一実施形態に係る信号処理装置の概要を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the outline of the signal processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 上記信号処理装置を含む無線機器の概要を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the outline of the wireless device including the said signal processing apparatus. 上記信号処理装置における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of processing in the said signal processing apparatus. 変形例に係る信号処理装置の概要を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the outline of the signal processing apparatus which concerns on the modification. 従来技術の一構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows one configuration example of the prior art.

〔実施形態〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。まず、図２を参照して、本実施形態に係る無線機器１００について説明する。図２は、無線機器１００の概要を示す機能ブロック図である。なお、図２では、無線機器１００の機能のうち、本発明とは直接関係しない機能（変調部、復調部、混合部、局部発振器、増幅部等）については図示を省略している。 [Embodiment]
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail. First, the wireless device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a functional block diagram showing an outline of the wireless device 100. Note that, in FIG. 2, among the functions of the wireless device 100, functions not directly related to the present invention (modulation unit, demodulation unit, mixing unit, local oscillator, amplification unit, etc.) are not shown.

図２に示すように、無線機器１００は、信号処理装置１０、送受信部２０、入出力部３０、およびアンテナ４０を含む。 As shown in FIG. 2, the wireless device 100 includes a signal processing device 10, a transmission / reception unit 20, an input / output unit 30, and an antenna 40.

信号処理装置１０は、入出力部３０から入力された信号を処理し、処理後の信号を送受信部２０に出力する。また、信号処理装置１０は、送受信部２０から入力された信号を処理し、処理後の信号を入出力部３０に出力する。なお、信号処理装置１０の詳細については後述する。 The signal processing device 10 processes the signal input from the input / output unit 30, and outputs the processed signal to the transmission / reception unit 20. Further, the signal processing device 10 processes the signal input from the transmission / reception unit 20 and outputs the processed signal to the input / output unit 30. The details of the signal processing device 10 will be described later.

送受信部２０は、信号処理装置１０から入力された信号を、アンテナ４０を介して外部に送信する。また、送受信部２０は、アンテナ４０を介して外部から受信した信号を、信号処理装置１０に出力する。 The transmission / reception unit 20 transmits the signal input from the signal processing device 10 to the outside via the antenna 40. Further, the transmission / reception unit 20 outputs a signal received from the outside via the antenna 40 to the signal processing device 10.

入出力部３０は、無線機器１００への信号の入力を受け付ける。また、入出力部３０は、無線機器１００から外部へ信号を出力する。入出力部３０は、例えば、マイクおよびスピーカである。入出力部３０がマイクである場合、入出力部３０は、ユーザ等から受け付けた音声をＡ／Ｄ変換（不図示）によりデジタル信号に変換して信号処理装置１０に出力する。入出力部３０がスピーカである場合、入出力部３０は、信号処理装置１０が出力した信号をＤ／Ａ変換（不図示）により音声に変換して外部へ出力する。なお、入出力部３０には、無線機器１００における各種情報を表示する表示装置が含まれていてもよい。また、無線機器１００が送受信する信号は、音声に限られるものではない。無線機器１００は、文字や画像データ等の音声以外のデータの送受信を行ってもよい。 The input / output unit 30 receives a signal input to the wireless device 100. Further, the input / output unit 30 outputs a signal from the wireless device 100 to the outside. The input / output unit 30 is, for example, a microphone and a speaker. When the input / output unit 30 is a microphone, the input / output unit 30 converts the sound received from the user or the like into a digital signal by A / D conversion (not shown) and outputs it to the signal processing device 10. When the input / output unit 30 is a speaker, the input / output unit 30 converts the signal output by the signal processing device 10 into voice by D / A conversion (not shown) and outputs the signal to the outside. The input / output unit 30 may include a display device that displays various information in the wireless device 100. Further, the signal transmitted and received by the wireless device 100 is not limited to voice. The wireless device 100 may send and receive data other than voice such as characters and image data.

アンテナ４０は、送受信部２０から出力された信号を電波として空間に発射（送信）するとともに、空間中の電波を受け取り送受信部２０に出力する。 The antenna 40 emits (transmits) a signal output from the transmission / reception unit 20 into space as a radio wave, and receives the radio wave in the space and outputs it to the transmission / reception unit 20.

以上の構成により、無線機器１００に入力された音声は、入出力部３０から信号処理装置１０に入力され、信号処理装置１０にて信号処理が施され、送受信部２０を介してアンテナ４０から電波として空間に発射（送信）される。 With the above configuration, the voice input to the wireless device 100 is input to the signal processing device 10 from the input / output unit 30, signal processing is performed by the signal processing device 10, and the radio wave is transmitted from the antenna 40 via the transmission / reception unit 20. Is fired (transmitted) into space.

また、外部の無線機器から発射（送信）された音声の電波は、アンテナ４０から送受信部２０を介して信号処理装置１０に入力され、信号処理装置１０にて信号処理が施され、入出力部３０から音声として出力される。 Further, the radio waves of the voice emitted (transmitted) from the external wireless device are input from the antenna 40 to the signal processing device 10 via the transmission / reception unit 20, signal processing is performed by the signal processing device 10, and the input / output unit. It is output as audio from 30.

なお、本実施形態では、無線機器１００は、送受信機能の両方を備える無線機器として説明しているが、送信機能のみを備える無線機器であってもよいし、受信機能のみを備える無線機器であってもよい。また、無線機器１００は、固定機であってもよいし、モービル機であってもよい。 In the present embodiment, the wireless device 100 is described as a wireless device having both a transmission / reception function, but may be a wireless device having only a transmission function or a wireless device having only a reception function. You may. Further, the wireless device 100 may be a fixed device or a mobile device.

〔信号処理装置の構成〕
次に、図１を参照して、信号処理装置１０について説明する。図１は、信号処理装置１０の概要を示す機能ブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る信号処理装置１０は、帯域制限部１１、振幅測定部１２、振幅制御部１３、および帯域制限部１４を含む。 [Configuration of signal processing device]
Next, the signal processing device 10 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a functional block diagram showing an outline of the signal processing device 10. As shown in FIG. 1, the signal processing device 10 according to the present embodiment includes a band limiting unit 11, an amplitude measuring unit 12, an amplitude control unit 13, and a band limiting unit 14.

帯域制限部１１は、信号処理装置１０に入力された入力信号に対して帯域制限処理を行い、帯域制限処理後の信号を振幅測定部１２に出力する。同様に、帯域制限部１４は、振幅制御部１３が出力した信号に対して帯域制限処理を行い、帯域制限処理後の信号を出力信号として出力する。帯域制限部１１と帯域制限部１４とは帯域制限に関して同じ特性を有し、独立して動作するものである。帯域制限部１１および帯域制限部１４の典型例は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）などの帯域制限フィルタである。 The band limiting unit 11 performs band limiting processing on the input signal input to the signal processing device 10, and outputs the signal after the band limiting processing to the amplitude measuring unit 12. Similarly, the band limiting unit 14 performs band limiting processing on the signal output by the amplitude control unit 13, and outputs the signal after the band limiting processing as an output signal. The band limiting unit 11 and the band limiting unit 14 have the same characteristics regarding the band limiting and operate independently. Typical examples of the band limiting unit 11 and the band limiting unit 14 are band limiting filters such as a low pass filter (LPF) and a band pass filter (BPF).

振幅測定部１２は、帯域制限部１１による帯域制限処理された後の信号の振幅を測定する。そして、振幅測定部１２は、振幅制御部１３による振幅制御処理において利得を制御するために用いる値（以下では「利得制御値」と表記する。）を算出する。そして、振幅測定部１２は、算出した利得制御値を振幅制御部１３に出力する。 The amplitude measuring unit 12 measures the amplitude of the signal after the band limiting processing by the band limiting unit 11. Then, the amplitude measurement unit 12 calculates a value (hereinafter, referred to as a “gain control value”) used for controlling the gain in the amplitude control process by the amplitude control unit 13. Then, the amplitude measurement unit 12 outputs the calculated gain control value to the amplitude control unit 13.

利得制御値は、帯域制限部１４により処理された信号の振幅が、予め定められた出力信号の振幅（つまり、希望する出力レベル）となるように定められる。具体的には、入力信号の振幅をＸ、帯域制限部１１により処理された信号の振幅がＬ、予め定められた出力信号の振幅をＹとした場合、振幅測定部１２は、利得制御値としてＹ／Ｌを算出する。これにより、信号処理装置１０に振幅Ｘの信号が入力された場合、入力信号の振幅は、振幅制御部１３により「Ｙ／Ｌ」倍され、帯域制限部１４により「Ｌ／Ｘ」倍される。よって、Ｘ×「Ｙ／Ｌ」×「Ｌ／Ｘ」＝Ｙとなり、出力信号の振幅を予め定められたＹとすることができる。 The gain control value is determined so that the amplitude of the signal processed by the band limiting unit 14 becomes a predetermined output signal amplitude (that is, a desired output level). Specifically, when the amplitude of the input signal is X, the amplitude of the signal processed by the band limiting unit 11 is L, and the amplitude of the predetermined output signal is Y, the amplitude measuring unit 12 sets the gain control value. Calculate Y / L. As a result, when a signal having an amplitude X is input to the signal processing device 10, the amplitude of the input signal is multiplied by "Y / L" by the amplitude control unit 13 and "L / X" by the band limiting unit 14. .. Therefore, X × “Y / L” × “L / X” = Y, and the amplitude of the output signal can be set to a predetermined Y.

以上の構成により、帯域制限部１４による帯域制限処理の結果、出力信号の振幅は、振幅制御部１３が出力する信号の振幅の「Ｌ／Ｘ」倍になるところ、振幅制御部１３にて「Ｙ／Ｌ」を乗じているため、出力信号の振幅は、Ｘ×（Ｙ／Ｌ）×（Ｌ／Ｘ）＝Ｙとなる。その結果、帯域制限部１４による帯域制限の制約を受けることなく、出力信号を所望の振幅とすることができる。 With the above configuration, as a result of the band limiting process by the band limiting unit 14, the amplitude of the output signal becomes "L / X" times the amplitude of the signal output by the amplitude control unit 13, but the amplitude control unit 13 " Since "Y / L" is multiplied, the amplitude of the output signal is X × (Y / L) × (L / X) = Y. As a result, the output signal can have a desired amplitude without being restricted by the band limitation unit 14.

このように、本実施形態によれば、帯域制限処理による振幅への影響を予め考慮して振幅制御処理を行うことができる。よって、入力信号に対して振幅制御処理および帯域制限処理を両立させて適切に施すことができる。 As described above, according to the present embodiment, the amplitude control processing can be performed in consideration of the influence of the band limitation processing on the amplitude in advance. Therefore, it is possible to appropriately perform both the amplitude control process and the band limitation process on the input signal.

以上のように、本実施形態に係る信号処理装置１０は、入力された入力信号の帯域制限を行う帯域制限部１１（第１の帯域制限部）と、帯域制限部１１による帯域制限処理の後の上記入力信号の振幅を測定する振幅測定部１２（測定部）と、予め定められた出力信号の振幅と上記測定した振幅とに基づいて、上記入力信号の振幅制御を行う振幅制御部１３と、上記帯域制限部１１と同じ帯域制限に関する特性を有し、上記振幅制御部１３による振幅制御処理が施された上記入力信号に対し、帯域制限を行う帯域制限部１４（第２の帯域制限部）とを備えている。 As described above, the signal processing device 10 according to the present embodiment is after the band limiting unit 11 (first band limiting unit) that limits the band of the input signal and the band limiting process by the band limiting unit 11. The amplitude measuring unit 12 (measurement unit) for measuring the amplitude of the input signal, and the amplitude control unit 13 for controlling the amplitude of the input signal based on the predetermined output signal amplitude and the measured amplitude. The band limiting unit 14 (second band limiting unit) which has the same characteristics related to the band limiting as the band limiting unit 11 and performs band limiting on the input signal subjected to the amplitude control processing by the amplitude control unit 13. ) And.

このように、信号処理装置１０は、振幅制御後に帯域制限を行う帯域制限部１４と同じ特性の帯域制限部１１により入力信号の帯域制限処理を行い、その結果を用いて、振幅制御処理における利得を制御している。これにより、入力信号に対し実行する帯域制限処理による振幅への影響を予め考慮して振幅を制御することができるので、入力信号に対して振幅制御処理および帯域制限処理を両立させて適切に施すことができる。 In this way, the signal processing device 10 performs the band limiting process of the input signal by the band limiting unit 11 having the same characteristics as the band limiting unit 14 that limits the band after the amplitude control, and uses the result to obtain the gain in the amplitude control process. Is in control. As a result, the amplitude can be controlled in consideration of the influence of the band limiting process executed on the input signal on the amplitude in advance. Therefore, the amplitude control process and the band limiting process are appropriately performed on the input signal at the same time. be able to.

また、信号処理装置１０は、帯域制限処理による振幅への影響を予め考慮する構成であるため、帯域制限処理により振幅が大きく変化するような特性であっても、振幅制御処理にて適切に振幅を制御できる。 Further, since the signal processing device 10 has a configuration in which the influence of the band limiting process on the amplitude is taken into consideration in advance, even if the characteristic is such that the amplitude changes significantly due to the band limiting process, the amplitude is appropriately adjusted in the amplitude control process. Can be controlled.

また、信号処理装置１０は、帯域制限処理後に振幅制御処理を行う構成ではないため、帯域外に不要信号が発生することはない。 Further, since the signal processing device 10 is not configured to perform the amplitude control processing after the band limiting processing, no unnecessary signal is generated outside the band.

また、信号処理装置１０は、帯域制限処理と振幅制御処理とを複数回繰り返す構成ではないため、従来技術のように処理時間が増大するという問題も生じない。 Further, since the signal processing device 10 is not configured to repeat the band limiting process and the amplitude control process a plurality of times, there is no problem that the processing time is increased as in the prior art.

また、信号処理装置１０は、帯域制限部１１、振幅測定部１２、振幅制御部１３、および帯域制限部１４による一連の処理を、入力信号が入力される毎に行う構成であるため、入力信号の振幅が突発的に変化する場合でも（例えば、入力信号にパルスが混在している場合でも）、入力信号の振幅の変化に応じて適切な利得制限値を算出した上で、振幅制御処理および帯域制限処理を施すことができる。 Further, since the signal processing device 10 is configured to perform a series of processing by the band limiting unit 11, the amplitude measuring unit 12, the amplitude control unit 13, and the band limiting unit 14 each time an input signal is input, the input signal is input. Even if the amplitude of the input signal changes suddenly (for example, even if the input signal contains pulses), the amplitude control process and the amplitude control process are performed after calculating an appropriate gain limit value according to the change in the amplitude of the input signal. Band limitation processing can be performed.

また、帯域制限処理の対象にならない信号（つまり、帯域制限フィルタを通過する信号）に対して、振幅制御処理にて利得を制御することが望ましいことから、信号処理装置１０では、帯域制限部１１による帯域制限処理後の信号を対象として振幅を測定し、利得制限値を算出する構成としている。なお、従来技術のように帯域制限処理前の信号に対し振幅測定を行う構成では、入力信号の中に振幅の大きい信号が混在する場合、その信号が帯域制限処理により除かれる信号（雑音など）であっても、入力信号の振幅を一様に下げるために利得が下がり、帯域制限フィルタを通過する信号の振幅までもが必要以上に小さいものとなるという問題がある。信号処理装置１０ではこのような問題は生じない。 Further, since it is desirable to control the gain by the amplitude control processing for the signal that is not the target of the band limiting processing (that is, the signal that passes through the band limiting filter), the band limiting unit 11 in the signal processing device 10 The amplitude is measured for the signal after the band limitation processing by, and the gain limit value is calculated. In a configuration in which amplitude measurement is performed on a signal before band limiting processing as in the prior art, when a signal having a large amplitude is mixed in the input signal, the signal is removed by band limiting processing (noise, etc.). Even so, there is a problem that the gain is lowered in order to uniformly lower the amplitude of the input signal, and even the amplitude of the signal passing through the band limiting filter becomes smaller than necessary. Such a problem does not occur in the signal processing device 10.

なお、信号処理装置１０は、帯域制限処理により除かれる信号の振幅が小さい場合でも、帯域制限フィルタを通過する信号に対して振幅制御処理を行う。言い換えれば、振幅制限処理の後の帯域制限部１４による帯域制限処理では、振幅制御処理に関係しない信号が除かれるだけである。 The signal processing device 10 performs amplitude control processing on the signal passing through the band limiting filter even when the amplitude of the signal removed by the band limiting processing is small. In other words, in the band limiting process by the band limiting unit 14 after the amplitude limiting process, only the signals not related to the amplitude control process are removed.

〔信号処理装置における処理の流れ〕
次に、図３を参照して、信号処理装置１０における処理の流れを説明する。図３は、信号処理装置１０における処理の流れを示すフローチャートである。 [Processing flow in signal processing equipment]
Next, the flow of processing in the signal processing device 10 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a processing flow in the signal processing device 10.

図３に示すように、まず、信号処理装置１０に入力信号が入力される（Ｓ１０１）。次に、信号処理装置１０は、入力信号に対し、帯域制限部１１により帯域制限処理を実行する（Ｓ１０２、第１の帯域制限ステップ）。そして、信号処理装置１０は、振幅測定部１２により、帯域制限処理された信号の振幅を測定し、予め定められた出力信号の振幅と当該測定した振幅とを用いて利得制御値を算出する（Ｓ１０３、測定ステップ）。 As shown in FIG. 3, first, an input signal is input to the signal processing device 10 (S101). Next, the signal processing device 10 executes band limiting processing on the input signal by the band limiting unit 11 (S102, first band limiting step). Then, the signal processing device 10 measures the amplitude of the band-limited signal by the amplitude measuring unit 12, and calculates the gain control value using the predetermined output signal amplitude and the measured amplitude (the measured amplitude). S103, measurement step).

次に、信号処理装置１０は、入力信号に対し、ステップＳ１０３で算出した利得制御値を用いて、振幅制御部１３により振幅制御処理を実行する（Ｓ１０４、振幅制御ステップ）。最後に、信号処理装置１０は、振幅制御処理された信号に対し、帯域制限部１４により帯域制限処理を実行し（Ｓ１０５、第２の帯域制限ステップ）、帯域制限処理後の信号を出力する（Ｓ１０６）。 Next, the signal processing device 10 executes an amplitude control process on the input signal by the amplitude control unit 13 using the gain control value calculated in step S103 (S104, amplitude control step). Finally, the signal processing device 10 executes band limiting processing by the band limiting unit 14 on the signal subjected to the amplitude control processing (S105, second band limiting step), and outputs the signal after the band limiting processing (S105, second band limiting step). S106).

信号処理装置１０は、以上で述べたステップＳ１０１〜Ｓ１０６を、入力信号が入力される毎に逐次実行することにより、入力信号の全体に対して振幅制御処理および帯域制限処理が適切に施された出力信号を出力する。 By sequentially executing steps S101 to S106 described above each time an input signal is input, the signal processing device 10 appropriately performs amplitude control processing and band limiting processing on the entire input signal. Output the output signal.

〔変形例〕
図４を参照して、信号処理装置１０の変形例について以下に説明する。図４は、本変形例に係る信号処理装置１０ａの概要を示す機能ブロック図である。 [Modification example]
A modified example of the signal processing device 10 will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a functional block diagram showing an outline of the signal processing device 10a according to the present modification.

信号処理装置１０ａは、信号処理装置１０の構成に加えて、振幅制御部１３の前段に遅延部１５を設けている。遅延部１５は、入力信号が帯域制限部１１および振幅測定部１２にて処理される時間だけ入力信号を遅延させて振幅制御部１３に入力させるものである。 In the signal processing device 10a, in addition to the configuration of the signal processing device 10, a delay unit 15 is provided in front of the amplitude control unit 13. The delay unit 15 delays the input signal by the time that the input signal is processed by the band limiting unit 11 and the amplitude measuring unit 12, and causes the amplitude control unit 13 to input the input signal.

これにより、振幅測定部１２における処理が完了し、利得制御値が振幅測定部１２から振幅制御部１３に入力されるタイミングと、入力信号を振幅制御部１３に入力させるタイミングとを同期させることができる。 As a result, the processing in the amplitude measurement unit 12 is completed, and the timing at which the gain control value is input from the amplitude measurement unit 12 to the amplitude control unit 13 and the timing at which the input signal is input to the amplitude control unit 13 can be synchronized. it can.

すなわち、本変形例の構成によれば、振幅制御部に入力される入力信号は、帯域制限部１１（第１の帯域制限部）および振幅測定部１２（測定部）にて処理される時間だけ遅延したものとなる。これにより、入力信号が振幅制御部１３に入力されるタイミングと、振幅制御部１３が利得制御値を取得するタイミングとを同じとすることができる。よって、振幅制御部１３は、入力信号に対し、振幅制御すべき信号にずれが生じることなく、適切に振幅制御を行うことができる。 That is, according to the configuration of this modification, the input signal input to the amplitude control unit is only the time processed by the band limiting unit 11 (first band limiting unit) and the amplitude measuring unit 12 (measuring unit). It will be delayed. As a result, the timing at which the input signal is input to the amplitude control unit 13 and the timing at which the amplitude control unit 13 acquires the gain control value can be the same. Therefore, the amplitude control unit 13 can appropriately perform amplitude control with respect to the input signal without causing a deviation in the signal to be amplitude-controlled.

〔ソフトウェアによる実現例〕
信号処理装置１０（１０ａ）の制御ブロック（特に帯域制限部１１、振幅測定部１２、振幅制御部１３、帯域制限部１４、および遅延部１５）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。 [Example of realization by software]
The control block (particularly the band limiting unit 11, the amplitude measuring unit 12, the amplitude control unit 13, the band limiting unit 14, and the delay unit 15) of the signal processing device 10 (10a) is formed in an integrated circuit (IC chip) or the like. It may be realized by a logic circuit (hardware) or by software.

後者の場合、信号処理装置１０（１０ａ）は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＤＳＰ（digital signal processor）やＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 In the latter case, the signal processing device 10 (10a) includes a computer that executes instructions of a program that is software that realizes each function. The computer includes, for example, one or more processors and a computer-readable recording medium that stores the program. Then, in the computer, the processor reads the program from the recording medium and executes it, thereby achieving the object of the present invention. As the processor, for example, a DSP (digital signal processor) or a CPU (Central Processing Unit) can be used. As the recording medium, a "non-temporary tangible medium", for example, a ROM (Read Only Memory) or the like, a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used. Further, a RAM (Random Access Memory) for expanding the above program may be further provided. Further, the program may be supplied to the computer via an arbitrary transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program. It should be noted that one aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the above program is embodied by electronic transmission.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

１０、１０ａ信号処理装置
１１帯域制限部（第１の帯域制限部）
１２振幅測定部（測定部）
１３振幅制御部
１４帯域制限部（第２の帯域制限部）
１５遅延部
１００無線機器 10, 10a Signal processing device 11 Band limiting section (first band limiting section)
12 Amplitude measurement unit (measurement unit)
13 Amplitude control unit 14 Band limiting unit (second band limiting unit)
15 Delay 100 Wireless device

Claims

A first band limiting unit that limits the band of the input signal,
A measuring unit that measures the amplitude of the input signal after the band limiting processing by the first band limiting unit, and a measuring unit.
An amplitude control unit that controls the amplitude of the input signal based on the predetermined amplitude of the output signal and the measured amplitude.
A second band limiting unit that has the same characteristics of limiting the same band as the first band limiting unit and that limits the band to the input signal that has been subjected to amplitude control processing by the amplitude control unit. A signal processing device characterized by being equipped with.

The first aspect of claim 1 is characterized in that the amplitude control unit performs amplitude control by multiplying the amplitude of the input signal by a value obtained by dividing the amplitude of the predetermined output signal by the amplitude measured by the measurement unit. The signal processing device described.

Claim 1 is characterized in that the input signal is provided with a delay unit for delaying the input signal by the time processed by the first band limiting unit and the measuring unit and inputting the input signal to the amplitude control unit. Or the signal processing apparatus according to 2.

A wireless device provided with the signal processing device according to any one of claims 1 to 3.

It is a signal processing method that processes the input signal.
The first band limiting step that limits the band of the input signal, and
A measurement step for measuring the amplitude of the input signal after the band limiting process by the first band limiting step, and a measurement step.
An amplitude control step for controlling the amplitude of the input signal based on a predetermined output signal amplitude and the measured amplitude, and an amplitude control step.
A second band limiting step that limits the band to the input signal subjected to the amplitude control processing in the amplitude control step with the same characteristics that limit the same band as the band limiting in the first band limiting step. A signal processing method comprising.