JP7169209B2 - Receiving device and receiving method - Google Patents
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Description
本発明は、受信装置および受信方法に関するものである。 The present invention relates to a receiving device and receiving method.
非特許文献1には、FM放送は非線形変調であるため、FM検波後に歪を除去することは極めて困難であり、線形性を保存している中間周波数段に適応デジタルフィルタを設ける必要がある。また、適応デジタルフィルタの制御に必要な基準信号としては、テレビ放送においては同期信号あるいはVITS信号などの既知信号を利用できるが、FM放送においてはそのような既知信号はない。しかし、本来一定であるべきFM信号の包絡線が、マルチパス歪によって変動するので、この性質を利用することで適用制御が可能である旨が記載されている。
According to Non-Patent
このように、FM放送信号のマルチパス歪の除去は線形性を保存している中間周波数段において適用デジタルフィルタによるマルチパス歪を除去することは可能である。しかしながら、適応デジタルフィルタを制御するための基準信号はFM放送信号には存在しない。そのかわりに、非特許文献1では、FM放送信号の包絡線の変動を用いて適応デジタルフィルタの制御を行うとしている。
Thus, it is possible to remove the multipath distortion due to the applied digital filter in the intermediate frequency stage preserving the linearity of the multipath distortion of the FM broadcast signal. However, no reference signal exists in the FM broadcast signal to control the adaptive digital filter. Instead, according to Non-Patent
マルチパスキャンセルはFIR(Finite Impulse Response)フィルタの係数am,bm(:-N~Nの整数)の最適化によってなされる。係数am,bmは、マルチパスの各経路における遅延時間と振幅が既知であれば算出可能である。しかしながら、包絡線の波形はこれらのいずれかについて直接的に示すものではない。但し、マルチパスが無いときに包絡線が揺らがずに一定となることは分かっているので、遅延時間と振幅を知らないまま包絡線の変動が最小となるよう係数am,bmの値を適応デジタルフィルタによって最適化することによりFM放送信号のマルチパス歪を除去可能としている。最適化は、最大傾斜法により係数am,bmを更新することが記載されている。 Multipath cancellation is performed by optimizing FIR (Finite Impulse Response) filter coefficients am and bm (: integers from -N to N). The coefficients am and bm can be calculated if the delay time and amplitude in each multipath are known. However, the envelope waveform is not directly indicative of either of these. However, since it is known that the envelope does not fluctuate and remains constant when there is no multipath, the values of the coefficients am and bm are adjusted to minimize the variation of the envelope without knowing the delay time and amplitude. Multipath distortion of FM broadcast signals can be removed by optimizing with a filter. The optimization is described as updating the coefficients am, bm by the maximum slope method.
また、特許文献1に開示された技術は、FMステレオパイロット信号を使用したマルチパスの分析方法である。このような技術を用いることで、直接波と遅延波のうち、どちらが強いかを判定することができる。但し、直接波と遅延波の大小関係が分かるだけで、遅延時間は分からない。これは復調した際に生じるパイロット信号(19kHz)付近の成分を分析する手法である。
Also, the technique disclosed in
なお、非特許文献1に記載のマルチパスキャンセルの評価値(包絡線の変化量)を、特許文献1のような復調後のパイロット信号(とその周辺)から算出したものに置き換えることも可能である。
It is also possible to replace the multipath cancellation evaluation value (envelope variation) described in
ところで、非特許文献1の適応デジタルフィルタは、あくまで包絡線の変動が最小となるように係数am,bmの値を調整するだけであり、必ずしもマルチパス歪を正しく除去できているとは限らない。係数am,bmの調整は遅延時間と振幅の両方がわからない(課題A)まま行っているため、実際の遅延時間と振幅とに全く対応しない係数を用いて包絡線変動の最小化がなされた場合には、目的に反して復調時の音質に更なる歪を加えてしまう場合もある。
By the way, the adaptive digital filter of Non-Patent
マルチパスキャンセルの本来の目的は、伝送信号(画像・音声等を変調した信号)から歪を除去することであるから、係数am,bmの最適化に対して伝送信号内容を反映していない包絡線を評価値として使用することは適切ではない。これは、マルチパス起因による伝送信号の歪を直接評価する術が無い(課題B)ためである。 Since the original purpose of multipath cancellation is to remove distortion from a transmission signal (a signal obtained by modulating image, sound, etc.), an envelope that does not reflect the content of the transmission signal is applied to the optimization of the coefficients am and bm. It is not appropriate to use lines as evaluation values. This is because there is no way to directly evaluate the distortion of the transmission signal due to multipath (problem B).
特許文献1に開示されている技術は、マルチパスキャンセルは中間周波数段の信号において線形な処理であるが、評価値となる出力DU比(Desired to Undesired signal ratio)を抽出するには、非線形な処理であるFM復調(FM検波、または、PM検波)を行う必要がある。線形な処理の効果を非線形な処理をした結果で評価しながら係数の最適化を行うのは困難(課題C)である。すなわち、係数の変更に対する評価値の変化の仕方が複雑になるので、最大傾斜法等の係数更新方法では収束せずに、発散や発振してしまう可能性がある。
In the technique disclosed in
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、放送信号のマルチパスを安定的にキャンセルすることが可能な受信装置および受信方法を提供するものである。 An object of the present invention is to solve such problems, and to provide a receiving apparatus and a receiving method capable of stably canceling multipaths of broadcast signals.
上記課題を解決するために、本発明は、既知の特性の信号を含む放送信号を受信する受信装置において、前記放送信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された前記放送信号に含まれる既知の特性の信号を、線形フィルタによって強度変調信号に変換する変換手段と、前記変換手段によって得られた変調信号に基づいて、マルチパスを特定する特定手段と、前記特定手段による特定結果に基づいて、前記マルチパスを含むフェージングを抑圧する処理を実行する処理手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、放送信号のマルチパスを安定的にキャンセルすることが可能となる。
In order to solve the above problems, the present invention provides a receiver for receiving a broadcast signal including a signal with known characteristics, comprising: a receiver for receiving the broadcast signal; transforming means for transforming a signal having a known characteristic obtained by a linear filter into an intensity-modulated signal; specifying means for specifying multipath based on the modulated signal obtained by the transforming means; and processing means for executing processing for suppressing fading including the multipath based on the above.
With such a configuration, it is possible to stably cancel the multipath of the broadcast signal.
また、本発明は、前記変換手段は、前記放送信号に含まれる既知の特性の信号の周波数特性の逆特性を有するフィルタ処理を実行することを特徴とする。
このような構成によれば、直接波と遅延波のピークの差に基づいて遅延波を正確に特定することができる。
Also, the present invention is characterized in that the transforming means executes filtering having an inverse characteristic of a frequency characteristic of a signal with known characteristics included in the broadcast signal.
According to such a configuration, it is possible to accurately identify the delayed wave based on the difference between the peaks of the direct wave and the delayed wave.
また、本発明は、前記放送信号はFM放送信号であり、前記既知の特性の信号はパイロット信号であることを特徴とする。
このような構成によれば、特性が既知であるパイロット信号に基づいて、FM放送信号のマルチパスを含むフェージングを確実に抑制することができる。
Also, the present invention is characterized in that the broadcast signal is an FM broadcast signal and the signal with known characteristics is a pilot signal.
According to such a configuration, it is possible to reliably suppress fading including multipath of the FM broadcast signal based on the pilot signal whose characteristics are known.
また、本発明は、前記変換手段によって変換された強度変調信号に対して、マルチパスがない場合において強度変調信号のピークに対してヌルを生成する変換を施す第2変換手段をさらに有し、前記特定手段は、前記第2変換手段の変換結果に基づいて前記マルチパスを特定する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、遅延波が直接波と近接して存在する場合でも、遅延波を特定することができる。
The present invention further comprises second conversion means for converting the intensity-modulated signal converted by the conversion means to generate a null for a peak of the intensity-modulated signal when there is no multipath, The identification means identifies the multipath based on the conversion result of the second conversion means.
According to such a configuration, it is possible to identify the delayed wave even when the delayed wave exists close to the direct wave.
また、本発明は、前記第2変換手段は、前記変換手段によって変換された強度変調信号に対してヒルベルト変換を施し、前記特定手段は、前記第2変換手段の変換結果に基づいて前記マルチパスを特定する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、遅延波が直接波と近接して存在する場合でも、遅延波を確実に特定することができる。
Further, according to the present invention, the second transforming means performs a Hilbert transform on the intensity-modulated signal transformed by the transforming means, and the identifying means performs the multipath transform based on the transformation result of the second transforming means. characterized by specifying
According to such a configuration, it is possible to reliably identify the delayed wave even when the delayed wave exists close to the direct wave.
また、本発明は、前記特定手段は、前記第2変換手段により得られた結果の各時間における最大値と最小値を求め、これらの差分値に基づいて前記マルチパスを特定することを特徴とする。
このような構成によれば、差分値に基づいて遅延波を確実に特定することができる。
Also, the present invention is characterized in that the identification means obtains maximum and minimum values at each time of the results obtained by the second conversion means, and identifies the multipath based on the difference value between them. do.
According to such a configuration, it is possible to reliably identify the delayed wave based on the difference value.
また、本発明は、前記特定手段は、最大値と最小値の差分値において、下に凸の変曲点となる部位を前記マルチパスが存在する位置として特定することを特徴とする。
このような構成によれば、下に凸の変曲点を特定することで、遅延波を確実に特定することができる。
Further, the present invention is characterized in that the identifying means identifies a downwardly convex inflection point in the difference value between the maximum value and the minimum value as the position where the multipath exists.
According to such a configuration, it is possible to reliably identify the delayed wave by identifying the downwardly convex inflection point.
また、本発明は、既知の特性の信号を含む放送信号を受信する受信装置の受信方法において、前記放送信号を受信する受信ステップと、前記受信ステップにおいて受信された前記放送信号に含まれる既知の特性の信号を、線形フィルタによって強度変調信号に変換する変換ステップと、前記変換ステップにおいて得られた変調信号に基づいて、マルチパスを特定する特定ステップと、前記特定ステップにおける特定結果に基づいて、前記マルチパスを含むフェージングを抑圧する処理を実行する処理ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、放送信号のマルチパスを安定的にキャンセルすることが可能となる。
Further, the present invention provides a receiving method for a receiving device that receives a broadcast signal including a signal with known characteristics, comprising: a receiving step of receiving the broadcast signal; A conversion step of converting a characteristic signal into an intensity-modulated signal by a linear filter, a specifying step of specifying a multipath based on the modulated signal obtained in the converting step, and based on the specifying result in the specifying step, and a processing step of executing processing for suppressing fading including the multipath.
According to such a method, it is possible to stably cancel the multipath of the broadcast signal.
本発明によれば、放送信号のマルチパスを安定的にキャンセルすることが可能な受信装置および受信方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a receiving apparatus and a receiving method capable of stably canceling multipaths of broadcast signals.
次に、本発明の実施形態について説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described.
(A)本発明の第1実施形態の構成の説明
図1は、本発明の第1実施形態に係る受信装置10の構成例を示す図である。本発明の第1実施形態に係る受信装置10は、例えば、FM放送信号を受信し、図示しない復調部に対して出力するか、または、アップコンバータまたは伝送装置に対して出力する。
(A) Description of Configuration of First Embodiment of the Present Invention FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a
受信装置10は、アンテナ11、フィルタ部12、レベル調整部13、A/D(Analog to Digital)変換部14、周波数混合部15-1,15-2、フィルタ部16-1,16-2、局部発振部17、π/2移相部18、補正部19、直交変調部20、周波数変換部21、局部発振部22、パルス変換部23、および、係数生成部24を有している。
The
ここで、アンテナ11は、図示しない放送局から送信されるFM放送信号を電気信号に変換して出力する。 Here, the antenna 11 converts an FM broadcast signal transmitted from a broadcasting station (not shown) into an electric signal and outputs the electric signal.
フィルタ部12は、アンテナ11から出力される受信信号から、所望の周波数のFM放送信号を通過させ、それ以外を減衰して出力する。
The
レベル調整部13は、フィルタ部12から出力される受信信号を増幅または減衰することで信号レベルを調整して出力する。
The
A/D変換部14は、レベル調整部13から出力されるFM放送信号をデジタル信号に変換して出力する。
The A/
周波数混合部15-1は、π/2移相部18から供給される位相がπ/2移相された局部発振信号と、A/D変換部14から供給されるFM放送信号とを混合(乗算)し、放送信号を周波数変換して出力する。周波数混合部15-2は、局部発振部17から供給される局部発振信号と、A/D変換部14から供給されるFM放送信号とを混合(乗算)し、放送信号を周波数変換して出力する。
The frequency mixer 15-1 mixes ( multiplication), frequency-converts the broadcast signal, and outputs it. The frequency mixer 15-2 mixes (multiplies) the local oscillation signal supplied from the
フィルタ部16-1は、周波数混合部15-1から出力される信号から不要成分を減数して出力する。フィルタ部16-2は、周波数混合部15-2から出力される信号から不要成分を減数して出力する。 Filter section 16-1 subtracts unnecessary components from the signal output from frequency mixing section 15-1 and outputs the resulting signal. Filter section 16-2 subtracts unnecessary components from the signal output from frequency mixing section 15-2 and outputs the resulting signal.
局部発振部17は、FM放送信号を周波数変換するための局部発振信号を生成して出力する。
The
π/2移相部18は、局部発振部17から供給される局部発振信号の位相をπ/2移相して出力する。
The π/2
補正部19は、複数の遅延回路および定数倍回路を有し、フィルタ部16-1,16-2から供給されるデジタル信号に対して、適応デジタルフィルタ処理を施して出力する。
The
直交変調部20は、補正部19によって適応デジタルフィルタ処理が施された信号を直交変調して出力する。なお、直交変調部20の代わりに、FM放送信号に復調する伝送信号復調部を設けるようにしてもよい。
The
周波数変換部21は、補正部19から出力される信号を、局部発振部22から出力される局部発振信号によって周波数変換して出力する。
The
パルス変換部23は、周波数変換部21から出力される信号に対してパルス変換処理を施して出力する。
The
係数生成部24は、パルス変換部23から供給される信号に基づいて、補正部19が有する定数倍回路の係数を生成して出力する。
The
(B)本発明の第1実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第1実施形態の動作について説明する。以下では、第1実施形態の動作原理について説明した後、第1実施形態の詳細な動作について説明する。
(B) Description of the operation of the first embodiment of the present invention Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described. Below, after explaining the principle of operation of the first embodiment, the detailed operation of the first embodiment will be explained.
本発明の第1実施形態では、FMステレオ放送のパイロット信号のような特性が既知である信号パターンのFM変調信号を、線形な処理によってパルス状の強度変調波形に変換する。以下では、搬送波の中心周波数を200kHzに変換し、パイロット信号を19kHzとした場合(図2に示す場合)について説明する。 In the first embodiment of the present invention, an FM-modulated signal having a signal pattern with known characteristics, such as a pilot signal for FM stereo broadcasting, is converted into a pulse-like intensity-modulated waveform by linear processing. A case where the center frequency of the carrier wave is converted to 200 kHz and the pilot signal is 19 kHz (the case shown in FIG. 2) will be described below.
図3は、図2に示す時間領域の信号を、周波数領域および位相領域において示す図である。より詳細には、図3(A)は周波数領域の信号を示し、図3(B)は位相領域の信号を示している。図3(A)に示すように、周波数領域では、200kHzを中心に、162kHz、181kHz、200kHz、219kHz、および、238kHzに5点のピークが観測される。 FIG. 3 shows the time domain signal shown in FIG. 2 in the frequency and phase domains. More specifically, FIG. 3(A) shows the signal in the frequency domain and FIG. 3(B) shows the signal in the phase domain. As shown in FIG. 3A, in the frequency domain, five peaks are observed at 162 kHz, 181 kHz, 200 kHz, 219 kHz, and 238 kHz centered at 200 kHz.
図4は、図1に示すパルス変換部23の特性の一例を示す図である。より詳細には、図4(A)はパルス変換部23の振幅特性を示し、図4(B)は位相特性を示している。図4(A)に示す振幅特性では162kHzの成分に対して振幅を34dB増幅し、図4(B)に示す位相特性では位相を-97度移相させる。また、図4(A)に示す振幅特性では181kHzの成分に対して振幅を14dB増幅し、図4(B)に示す位相特性では位相を76度移相させる。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the characteristics of the
図5は、図2に示す信号から、5つの周波数(図3(A)に示す5つの周波数)を抽出し、図4に示す特性を有するパルス変換部23に対して供給した場合の変換後の信号の周波数特性(図5(A))および位相特性(図5(B))を示している。パルス変換部23から出力される信号の周波数特定および位相特性は、図5に示すように、フラットとなっている。
FIG. 5 shows five frequencies (five frequencies shown in FIG. 3A) extracted from the signal shown in FIG. 5(A)) and phase characteristics (FIG. 5(B)) of the signal. The frequency specification and phase characteristics of the signal output from the
図6は、図2に示す信号から、5つの周波数(図3(A)に示す5つの周波数)を抽出し、図4に示す特性を有するパルス変換部23に対して供給した場合の変換後の複素信号の波形を示している。図6の横軸は時間(msec)を示し、縦軸は振幅を示している。また、実線は実部を示し、破線は虚部を示している。 FIG. 6 shows five frequencies (five frequencies shown in FIG. 3A) extracted from the signal shown in FIG. shows the waveform of a complex signal of The horizontal axis of FIG. 6 indicates time (msec), and the vertical axis indicates amplitude. A solid line indicates the real part, and a dashed line indicates the imaginary part.
図7は、図6に示す実部および虚部から絶対値によって求めた結果の波形を示している。図7の横軸は時間(msec)を示し、縦軸は振幅を示している。図7に示すように、変換後の時間波形は、1/19kHz≒52.6μsec周期のインパルス波形となり、時間軸上での分解能を有する波形となっている。すなわち、パルス変換部23は、図2に示す時間領域の信号に対して、図4に示す特性のフィルタ処理を施すことで、周波数領域においてフラットになるようにする。これにより、時間領域では、図7に示すようにインパルス状の波形となる。
FIG. 7 shows waveforms obtained from the absolute values of the real and imaginary parts shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 7 indicates time (msec), and the vertical axis indicates amplitude. As shown in FIG. 7, the time waveform after the conversion is an impulse waveform with a period of 1/19 kHz≈52.6 μsec, and has resolution on the time axis. That is, the
図8は、中心周波数が77.5MHzであり、直接信号と遅延信号の強度比が1:0.5であり、遅延時間20μsec(6km相当)である場合の振幅特性(図8(A))と位相特性(図8(B))を示す図である。 FIG. 8 shows the amplitude characteristics when the center frequency is 77.5 MHz, the intensity ratio between the direct signal and the delayed signal is 1:0.5, and the delay time is 20 μsec (equivalent to 6 km) (FIG. 8(A)). and phase characteristics (FIG. 8B).
図9は、図8に示す信号をインパルス状の信号に変換するためのパルス変換部23の振幅特性(図9(A))と位相特性(図9(B))を示す図である。なお、図9(A)において、円形は変換強度を示し、四角形は近似特性を示している。また、図9(B)において、円形は変換位相を示し、四角形は近似特性を示している。
9A and 9B are graphs showing amplitude characteristics (FIG. 9A) and phase characteristics (FIG. 9B) of the
図10は、図8に示す信号を図9に示す振幅特性および位相特性を有するパルス変換部23によって処理した処理結果を示す。FM放送信号がマルチパスを有する場合に、このような信号を図9に示す特性を有するパルス変換部23によって処理すると、図10に示すように、直接波と遅延波のピークが生じる。このため、これらのピークから遅延波の遅延時間と振幅(強度)とを求めることができる。
FIG. 10 shows the result of processing the signal shown in FIG. 8 by the
このようにして、遅延信号の振幅と遅延時間とを求め、得られたこれらの情報に基づいて補正部19の特性を設定することで、マルチパスを確実に抑制することができる。
By obtaining the amplitude and delay time of the delayed signal in this manner and setting the characteristics of the
つぎに、本発明の第1実施形態の詳細な動作について説明する。アンテナ11は、図示しないFM放送局またはFM中継局から送信されるFM放送信号を受信し、電気信号に変換して出力する。 Next, detailed operation of the first embodiment of the present invention will be described. Antenna 11 receives an FM broadcast signal transmitted from an FM broadcast station or an FM relay station (not shown), converts it into an electric signal, and outputs the electric signal.
フィルタ部12は、アンテナ11から供給される受信信号から所定の周波数帯の信号を通過させ、それ以外を減衰して出力する。レベル調整部13は、フィルタ部12から供給される信号を増幅または減衰することで、所望の信号レベルになるように調整して出力する。
The
A/D変換部14は、レベル調整部13から出力される信号を、所定の周期(例えば、2MHz)でサンプリングし、デジタル信号に変換して出力する。周波数混合部15-1は、A/D変換部14から供給されるデジタル信号とπ/2移相部18から供給される、局部発振信号の位相がπ/2移相された信号とを混合(乗算)して出力する。周波数混合部15-2は、A/D変換部14から供給されるデジタル信号と局部発振部17から供給される局部発振信号とを混合(乗算)して出力する。
The A/
周波数混合部15-1は、A/D変換部14から出力されるデジタル信号に対して、π/2移相部18から供給される位相が90度移相された局部発振信号を混合し、中間周波数信号を生成して出力する。なお、FM放送信号の搬送波の周波数fCを85.1MHzとし、局部発振信号の周波数fLを84.9MHzとすると、中間周波数信号の周波数fIFは、200kHz(85.1MHz-84.1MHz)となる。なお、前述した周波数は一例であって、これら以外の周波数に設定してもよいことはいうまでもない。
The frequency mixing unit 15-1 mixes the digital signal output from the A/
周波数混合部15-2は、A/D変換部14から出力されるデジタル信号に対して、局部発振部17から供給される局部発振信号を混合し、中間周波数信号を生成して出力する。なお、FM放送信号の搬送波の周波数fCを85.1MHzとし、局部発振信号の周波数fLを84.1MHzとすると、中間周波数信号の周波数fIFは、200kHz(85.1MHz-84.1MHz)となる。なお、前述した周波数は一例であって、これら以外の周波数に設定してもよいことはいうまでもない。
The frequency mixer 15-2 mixes the digital signal output from the A/
補正部19は、複数の遅延回路および定数倍回路を有するFIR(Finite Impulse Response)フィルタによって構成される。定数倍回路の定数は、係数生成部24によって設定される。補正部19は、フィルタ部16-1,16-2から供給されるデジタル信号に対して、フィルタ処理を施すことで、FM放送信号に含まれるマルチパス成分を抑制して出力する。
The
より詳細には、周波数変換部21は、局部発振部22から供給される局部発振信号を、補正部19からの出力信号に乗算し、周波数を変換して出力する。なお、局部発振部22から出力される局部発振信号の周波数fL0(=ωL0/2π)としては、例えば、周波数変換後の周波数が200kHzになるように設定することができる。もちろん、これ以外の周波数に設定してもよい。
More specifically, the
パルス変換部23は、周波数変換部21からの出力信号に対して、前述したパルス変換処理を施す。より詳細には、FM放送信号に含まれるパイロット信号に対して、例えば、図9に示すような、線形な変換処理であるパルス変換処理を施す。そして、得られた結果を、係数生成部24に出力する。
The
係数生成部24は、パルス変換部23からの出力信号を入力し、この信号を参照して、マルチパス成分を特定し、特定されたマルチパス成分を抑制するように補正部19が有する複数の定数倍回路の定数をそれぞれ設定する。
The
より詳細には、係数生成部24は、パルス変換部23から供給される演算結果である実部と虚部に対して、絶対値の演算処理を施すことで、例えば、図10に示すような出力波形を得る。
More specifically, the
つぎに、係数生成部24は、前述した演算結果によって得られる、例えば、図10に示す時間波形に含まれている直接波成分と遅延波成分の振幅の比に基づいて遅延波の強度を求めるとともに、直接波成分と遅延波成分の時間差に基づいて、遅延波の遅延時間を求める。例えば、図10の例では、遅延波は直接波に対して、振幅が約1/2であり、遅延時間が20μsecであることを求める。
Next, the
つぎに、係数生成部24は、遅延波に対応する成分を抑圧するように、補正部19の定数回路の定数を設定する。より詳細には、遅延波に対応する振幅および位相を減衰するようなフィルタ処理を実現するような定数を設定する。これにより、図10に示す遅延波の成分が減衰する。
Next, the
なお、パルス変換部23には、補正部19の出力信号が入力されることから、前述した処理を繰り返すことで、図10に示す遅延波の成分が確実に抑制される。
Since the output signal of the
補正部19から出力された、遅延波が抑制された信号は、受信装置の場合には、例えば、図示しないFM復調部に供給される。また、中継装置の場合には、例えば、図示しないアップコンバータまたは伝送装置に供給される。
The signal output from the
以上に説明したように、本発明の第1実施形態によれば、復調信号を反映した信号を抽出して遅延波の検出を行うことにより、マルチパスを確実に抑圧することが可能になる。また、FM復調(非線形処理)せずにパルス変換部23による線形処理によって、評価信号を生成することから、定数倍回路の更新のフードバックを安定化することが可能になる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to reliably suppress multipath by extracting a signal reflecting a demodulated signal and detecting a delayed wave. In addition, since the evaluation signal is generated by linear processing by the
(C)本発明の第2実施形態の構成の説明
図11は、本発明の第2実施形態に係る受信装置10の構成例を示す図である。なお、図11において、図1と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
(C) Description of Configuration of Second Embodiment of the Present Invention FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of the
図11では、図1と比較すると、周波数変換部25、局部発振部26、パルス変換部27、ヒルベルト変換部28、および、遅延部29が新たに追加され、周波数変換部21、局部発振部22、パルス変換部23、および、係数生成部24が、周波数変換部31、局部発振部32、パルス変換部33、および、係数生成部34に置換されている。これら以外の構成は、図1と同様である。
11,
ここで、周波数変換部31は、補正部19から出力されるI2,Q2信号を、局部発振部32から供給される局部発振信号によって周波数変換し、I2’,Q2’信号として出力する。
Here, the frequency conversion unit 31 frequency-converts the I 2 and Q 2 signals output from the
局部発振部32は、所定の周波数の局部発振信号を生成して出力する。
The
パルス変換部33は、周波数変換部31から出力されるI2’,Q2’信号に対してパルス変換を施し、I3’,Q3’信号として出力する。 The pulse converter 33 applies pulse conversion to the I 2 ′ and Q 2 ′ signals output from the frequency converter 31 and outputs the I 3 ′ and Q 3 ′ signals.
周波数変換部25は、フィルタ部16-1,16-2から供給されるI1,Q1信号を、局部発振部26から供給される局部発振信号によって周波数変換し、I1’,Q1’信号として出力する。局部発振部26は、局部発振信号を生成して出力する。
The
パルス変換部27は、周波数変換部25から供給されるI1’,Q1’信号に対して、パルス変換部23と同様のパルス変換を施し、I4’,Q4’信号として出力する。
The
ヒルベルト変換部28は、パルス変換部27から出力されるI4’,Q4’信号に対してヒルベルト変換(Hilbert Transform)を施し、信号の位相成分を90度シフトさせ、I4”,Q4”として出力する。
The Hilbert transform
遅延部29は、パルス変換部27から出力されるI4’,Q4’信号に対して所定の遅延を施して出力する。
The
係数生成部34は、パルス変換部33から供給されるI3’,Q3’信号、ヒルベルト変換部28から供給されるI4”,Q4”信号、および、遅延部29から供給される信号に基づいて、補正部19が有する定数倍回路の定数を設定する。
The
(D)本発明の第2実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第2実施形態の動作について説明する。以下では、第2実施形態の概略の動作について説明した後、詳細な動作について説明する。
(D) Description of Operation of Second Embodiment of the Present Invention Next, operation of the second embodiment of the present invention will be described. In the following, after the general operation of the second embodiment is explained, the detailed operation will be explained.
図12は、直接波に対して、遅延波Aと遅延波Bとがマルチパスとして含まれるFM放送信号がパルス変換部33に供給された場合の出力信号を示している。パイロット信号周期のインパルス応答を直接波の到来時間を基準にして重ねて表示する。ここで、図12(A)はパルス変換部33から出力される実部(I3’)成分を示し、図12(B)はパルス変換部33から出力される虚部(Q3’)成分を示し、図12(C)はパルス変換部33から出力される振幅(|I3’+Q3’|)成分を示している。ここで、||は、絶対値を示す。図12(C)に示すように、直接波Bについては、直接波から時間的に離れていることから単峰のピークが観察される。しかしながら、遅延波Aについては、直接波との時間的な差が小さく、また、振幅が小さいため、直接波のピークの裾野に埋れてしまいピークとして認識することができない。また、マルチパス環境下で直接波と遅延波の時間差にわずかの揺らぎが存在すると、ローカル周波数による周波数変換の影響により、インパルス変換後の波形も様々に変化する。このため、図12では、複数の曲線の集合となっている。 FIG. 12 shows an output signal when an FM broadcast signal containing delayed waves A and B as multipaths with respect to direct waves is supplied to the pulse converter 33 . The impulse response of the pilot signal period is superimposed on the basis of the arrival time of the direct wave. Here, FIG. 12A shows the real part (I 3 ') component output from the pulse conversion unit 33, and FIG. 12B shows the imaginary part (Q 3 ') component output from the pulse conversion unit 33. , and FIG. 12(C) shows the amplitude (|I 3 '+Q 3 '|) component output from the pulse converter 33 . Here, || indicates an absolute value. As shown in FIG. 12(C), for the direct wave B, a unimodal peak is observed because it is temporally separated from the direct wave. However, since the delay wave A has a small temporal difference from the direct wave and has a small amplitude, it is buried in the base of the peak of the direct wave and cannot be recognized as a peak. In addition, if there is a slight fluctuation in the time difference between the direct wave and the delayed wave in a multipath environment, the waveform after impulse conversion will also change in various ways due to the effect of frequency conversion by the local frequency. Therefore, in FIG. 12, there is a set of multiple curves.
第2実施形態では、パルス変換部27は、前述と同様の動作によって図12に示すような出力を生成し、ヒルベルト変換部28に供給する。ヒルベルト変換部28は、パルス変換部27から出力される信号に対して、線形変換の一種であるヒルベルト変換を施して出力する。
In the second embodiment, the
図13は、ヒルベルト変換部28の出力信号を示す図である。より詳細には、図13(A)はヒルベルト変換部28から出力される実部(I4”)成分を示し、図13(B)はヒルベルト変換部28から出力される虚部(Q4”)成分を示し、図13(C)はヒルベルト変換部28から出力される振幅(|I4”+Q4”|)成分を示している。
FIG. 13 is a diagram showing the output signal of the
図13(C)に示すように、ヒルベルト変換部28によってヒルベルト変換が施された後の信号の振幅は、直接波または遅延波A,Bが存在する位置において、括れが生じている。この括れが生じている時間がそれぞれの信号の到着時間に対応する。また、括れの縦軸における高さは、干渉の大きさを反映している。図13(C)では、遅延波Aが最も干渉の影響を受けている。
As shown in FIG. 13(C), the amplitude of the signal after being subjected to the Hilbert transform by the Hilbert transform
ヒルベルト変換部28から出力されるI4”,Q4”信号は、係数生成部34に供給される。係数生成部34では、ヒルベルト変換部28から供給されるI4”,Q4”信号の最大値と最小値とを求め、これらの差分値を算出する。また、遅延部29から供給される遅延が施されたI4’,Q4’信号の最大値を求め、求めた最大値付近において、I4”,Q4”信号の最大値と最小値の差分値が下に凸の変曲点となる部位を遅延波として特定する。
The I 4 ″ and Q 4 ″ signals output from the Hilbert transform
図14は、ヒルベルト変換部28以降の処理を説明するための図である。図14(A)に示す曲線C1はヒルベルト変換部28から供給されるI4”,Q4”信号の各時間における最大値を示し、曲線C2はヒルベルト変換部28から供給されるI4”,Q4”信号の各時間における最小値を示している。
FIG. 14 is a diagram for explaining the processing after the Hilbert transform
図14(B)に示す曲線C3は、図14(A)に示す最大値である曲線C1と、最小値である曲線C2の差分値を示す曲線である。この曲線C3では、直接波および遅延波の位置で下に凸の屈曲が生じている。 A curve C3 shown in FIG. 14B is a curve showing a difference value between the curve C1 representing the maximum value shown in FIG. 14A and the curve C2 representing the minimum value. This curve C3 has a downwardly convex bend at the positions of the direct wave and the delayed wave.
係数生成部34では、遅延部29から供給されるI4’,Q4’信号の最大値付近で、前述した計算によって求めた最大値と最小値の差分値である曲線C3において下に凸の変曲点となる部位を直接波および反射波の位置と推定する。これにより、図14(C)に示す曲線C4のように、直接波、遅延波A、および、遅延波Bの位置を正しく推定することができる。
In the
なお、遅延波Bにおいては、遅延波Aより遅れているため、遅延波Aとの干渉が小さい。そのため、遅延波Bでは最大値と最小値の差分値である曲線C3で屈曲が明瞭には生じていない。このような場合は、最大値を用いた曲線C1における屈曲を用いてもよい。より具体的な手順としては、曲線C1と曲線C3の下に凸な屈曲を比較してより明確な方を採用する。下に凸な屈曲の定量的な比較方法として、曲線C1および曲線C3を時間について2階微分を行ったときに、正の値でより大きな値となった方を明瞭な屈曲として採用してもよい。 Since the delayed wave B is delayed from the delayed wave A, the interference with the delayed wave A is small. Therefore, in the delayed wave B, the curve C3, which is the difference value between the maximum value and the minimum value, does not clearly bend. In such cases, a bend in curve C1 with maximum values may be used. As a more specific procedure, the downwardly convex bends of the curve C1 and the curve C3 are compared and the clearer one is adopted. As a method for quantitatively comparing the downwardly convex bends, when the curve C1 and the curve C3 are differentiated second-order with respect to time, the larger positive value may be adopted as the clear bend. good.
係数生成部34は、ヒルベルト変換部28および遅延部29から供給される信号に基づいて以上の方法で特定した直接波および遅延波と、パルス変換部33から供給される信号(第1実施形態と同様の方法で求めた信号)とに基づいて、補正部19が有する複数の定数倍回路の定数を設定する。これにより、遅延波を確実に抑制することができる。
The
以上に説明したように、本発明の第2実施形態によれば、ヒルベルト変換部28によるヒルベルト変換の結果を参照して、遅延波を特定するようにしたので、複数の遅延波が近接して存在する場合であっても、遅延波を確実に特定し、遅延波を抑制することができる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, delayed waves are specified by referring to the result of the Hilbert transform by the Hilbert transform
(E)変形実施形態の説明
以上の各実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の各実施形態では、FM放送信号のマルチパス信号を抑制するようにしたが、本発明は、FM放送信号に限定されるものではない。
(E) Description of Modified Embodiments The above-described embodiments are examples, and needless to say, the present invention is not limited to the above-described cases. For example, in each of the above embodiments, multipath signals of FM broadcast signals are suppressed, but the present invention is not limited to FM broadcast signals.
また、第1実施形態では、補正部19の出力信号を直交復調してパルス変換部23に入力するようにしたが、補正部19の入力信号を直交復調してパルス変換部23に入力するようにしてもよい。
Further, in the first embodiment, the output signal of the
また、第2実施形態では、パルス変換部33等を有するようにしたが、周波数変換部31、局部発振部32、パルス変換部33については除外し、ヒルベルト変換部28および遅延部29の出力信号に基づいて係数生成部34が動作するようにしてもよい。また、第2実施形態では、補正部19の入力信号を周波数変換してパルス変換部33に入力するようにしたが、補正部19の出力信号を周波数変換してパルス変換部27に入力するようにしてもよい。
Further, in the second embodiment, the pulse conversion unit 33 and the like are provided, but the frequency conversion unit 31, the
また、以上の各実施形態では、パルス変換部23,33、ヒルベルト変換部28、および、遅延部29等は、デジタル回路によって実現するようにしたが、これらをアナログ回路として実現するようにしてもよい。また、デジタル回路とアナログ回路の併用で実現するようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the
また、図1に示す第1実施形態では、レベル調整部13の後段にA/D変換部14を配置するようにしたが、図15に示すように、フィルタ部16-1,16-2の後段にA/D変換部14-1,14-2を配置するようにしてもよい。また、図11に示す第2実施形態においても、図15と同様に、フィルタ部16-1,16-2の後段にA/D変換部14-1,14-2を配置するようにしてもよい。
Further, in the first embodiment shown in FIG. 1, the A/
10 受信装置
11 アンテナ
12 フィルタ部
13 レベル調整部
14-1,14-2 A/D変換部
15-1,15-2 周波数混合部
16-1,16-2 フィルタ部
17 局部発振部
18 π/2移相部
19 補正部
20 直交変調部
21 周波数変換部
22 局部発振部
23 パルス変換部
24 係数生成部
25 周波数変換部
26 局部発振部
27 パルス変換部
28 ヒルベルト変換部
29 遅延部
31 周波数変換部
32 局部発振部
33 パルス変換部
34 係数生成部
10 Receiving Device 11
Claims (8)
前記放送信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された前記放送信号に含まれる既知の特性の信号を、線形フィルタによって強度変調信号に変換する変換手段と、
前記変換手段によって得られた変調信号に基づいて、マルチパスを特定する特定手段と、
前記特定手段による特定結果に基づいて、前記マルチパスを含むフェージングを抑圧する処理を実行する処理手段と、
を有することを特徴とする受信装置。 In a receiver that receives a broadcast signal containing a signal with known characteristics,
receiving means for receiving the broadcast signal;
converting means for converting a signal of known characteristics included in the broadcast signal received by the receiving means into an intensity-modulated signal using a linear filter;
identifying means for identifying a multipath based on the modulated signal obtained by the converting means;
processing means for executing processing for suppressing fading including the multipath based on the result of identification by the identification means;
A receiving device characterized by comprising:
前記特定手段は、前記第2変換手段の変換結果に基づいて前記マルチパスを特定する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の受信装置。 further comprising second conversion means for converting the intensity-modulated signal converted by the conversion means so as to generate a null for a peak of the intensity-modulated signal in the absence of the multipath;
The identification means identifies the multipath based on the conversion result of the second conversion means.
4. The receiving apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized by:
前記特定手段は、前記第2変換手段の変換結果に基づいて前記マルチパスを特定する、
ことを特徴とする請求項4に記載の受信装置。 The second conversion means performs a Hilbert transform on the intensity-modulated signal converted by the conversion means,
The identification means identifies the multipath based on the conversion result of the second conversion means.
5. The receiving apparatus according to claim 4, characterized by:
前記放送信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップにおいて受信された前記放送信号に含まれる既知の特性の信号を、線形フィルタによって強度変調信号に変換する変換ステップと、
前記変換ステップにおいて得られた変調信号に基づいて、マルチパスを特定する特定ステップと、
前記特定ステップにおける特定結果に基づいて、前記マルチパスを含むフェージングを抑圧する処理を実行する処理ステップと、
を有することを特徴とする受信装置の受信方法。 In a receiving method for a receiving device that receives a broadcast signal containing a signal with known characteristics,
a receiving step of receiving the broadcast signal;
a converting step of converting a signal of known characteristics included in the broadcast signal received in the receiving step into an intensity-modulated signal using a linear filter;
an identification step of identifying multipaths based on the modulated signal obtained in the conversion step;
a processing step of executing processing for suppressing fading including the multipath based on the identification result in the identification step;
A receiving method for a receiving device, comprising:
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005064618A (en) | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Pioneer Electronic Corp | Multipath distortion elimination filter |
JP2005286636A (en) | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Digital broadcast receiver |
JP2007318349A (en) | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Toshiba Corp | Fm receiver |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01174033A (en) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Fm multiplex data broadcast receiver |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005064618A (en) | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Pioneer Electronic Corp | Multipath distortion elimination filter |
JP2005286636A (en) | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Digital broadcast receiver |
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