JPWO2009136494A1 - 復調装置 - Google Patents

Abstract

復調装置は、少なくともダイバーシチ合成部と除去パラメータ記憶部と除去パラメータ制御部とノイズ除去部とノイズ収集手段を備える。除去パラメータ記憶部はノイズを除去するための除去パラメータをアンテナ毎に除去パラメータとして記憶し、ノイズ収集部はノイズを受信して収集ノイズ信号として出力し、ダイバーシチ合成部は合成後信号及び合成に関するアンテナ毎のパラメータを合成パラメータとして出力する。ノイズ除去部は全アンテナの除去パラメータに加え全アンテナの合成パラメータを用いてノイズ除去を行う。

Description

本発明は、ダイバーシチで電波を受信して復調する復調装置に関する。

複数のアンテナを用いて電波を受信し、各々の位相や振幅を調整した上で合成することでより良好な復調を実現するダイバーシチ技術が知られている。この技術は、例えば、特許文献１に開示されている。また、受信感度を向上させる別の技術としてノイズ除去の技術がある。それは、例えば、目的の電波を受信するための第１のアンテナに加え、ノイズを受信する第２のアンテナを設け、ノイズの位相と振幅を調整して第１のアンテナからの信号と合成することでノイズを相殺して良好な受信を実現する技術である。この技術は、例えば、特許文献２に開示されている。これを用いれば、受信機器自体が発生するノイズが受信に与える影響を軽減することができる。そしてこの２つの技術を組み合わせて、ダイバーシチのアンテナ毎にノイズ除去の処理を追加すれば更に受信感度を向上させることができるようになる。図５はその従来例となる４つのアンテナを備えてノイズを除去しつつ地上デジタル放送をダイバーシチ受信する復調装置を示す。

図５において、復調装置は、地上デジタル放送の電波を受信するアンテナ１０、２０、３０、４０と、ノイズ収集プローブ１１、２１、３１、４１と、周波数変換部１２、１３、２２、２３、３２、３３、４２、４３と、自動利得調整部１４、１５、２４、２５、３４、３５、４４、４５と、フーリエ変換部１６、１７、２６、２７、３６、３７、４６、４７と、ノイズ除去部１８、２８、３８、４８と、位相振幅変更部１９、２９、３９、４９と、合成部１とを備えている。

アンテナ１０、２０、３０、４０は地上デジタル放送の電波の他に受信機自体が発生するノイズとなる電波を受信する。周波数変換部１２、２２、３２、４２は、アンテナ１０、２０、３０、４０で受信され電波を所定の周波数に変換して出力する。自動利得調整部１４、２４、３４、４４は、周波数変換部１２、２２、３２、４２の出力信号が所定の電力値になるよう利得を調整して出力する。フーリエ変換部１６、２６、３６、４６は、自動利得調整部１４、２４、３４、４４の出力信号をフーリエ変換して、主信号としてノイズ除去部１８、２８、３８、４８に入力する。一方、ノイズ収集プローブ１１、２１、３１、４１は受信機自体が発生するノイズを受信する。周波数変換部１３、２３、３３、４３は、ノイズ収集プローブ１１、２１、３１、４１が受信したノイズを、周波数変換部１２、２２、３２、４２と同じ所定の周波数に変換して出力する。自動利得調整部１５、２５、３５、４５は、周波数変換部１３、２３、３３、４３の出力信号が所定の電力値となるように利得を調整する。フーリエ変換部１７、２７、３７、４７は、自動利得調整部１５、２５、３５、４５の出力信号をフーリエ変換した後、ノイズ信号としてノイズ除去部１８、２８、３８、４８に入力する。そして、ノイズ除去部１８、２８、３８、４８はノイズ信号の位相と振幅を調整して主信号からノイズ信号を除去し、ノイズ除去後信号を出力する。位相振幅変更部１９、２９、３９、４９は合成部１の指示に従ってノイズ除去後信号の位相と振幅を変更して位相振幅変更後信号を出力する。合成部１は４つの位相振幅変更部１９、２９、３９、４９が出力する位相振幅変更後信号を合成する他、４つの位相振幅変更部１９、２９、３９、４９に対して各々の位相値と振幅値を指示する。

しかしながら、上記従来の復調装置においては、アンテナの数だけノイズ除去部が必要となるという課題がある。

特許第３７２４５０１号公報 特開昭５７−１１１１３２公報

復調装置は、ノイズを除去するための除去パラメータをアンテナ毎に第１の除去パラメータとして記憶する第１の除去パラメータ記憶部と、ノイズを受信して収集ノイズ信号として出力するノイズ収集部と、複数のアンテナから電波を受信して合成を施して得た合成後信号と合成に関するアンテナ毎のパラメータである合成パラメータを出力するダイバーシチ合成部と、第１の除去パラメータ記憶部から第１の除去パラメータを読み出し合成後信号と合成パラメータと収集ノイズ信号を受け取ってノイズ除去を施してノイズ除去後信号を出力する第１のノイズ除去部とを備える。

復調装置は、ノイズを除去するための除去パラメータをアンテナ毎に第２の除去パラメータとして記憶する第２の除去パラメータ記憶部と、ノイズを受信して収集ノイズ信号として出力するノイズ収集部と、複数のアンテナから電波を受信して合成を施して得た合成後信号と合成に関するアンテナ毎のパラメータである合成パラメータ出力するダイバーシチ合成部と、第２の除去パラメータ記憶部から第２の除去パラメータを獲得し、ノイズ除去後信号を獲得し、第２の除去パラメータを出力する除去パラメータ調査部と、合成信号と第２の除去パラメータと合成パラメータと収集ノイズ信号を受け取ってノイズ除去を施してノイズ除去後信号を出力する第２のノイズ除去部とを備える。

図１は実施の形態１の復調装置の構成例を示す図である。 図２はダイバーシチ合成部とノイズ除去部の内部構成例を示す図である。 図３は実施の形態２の復調装置の構成例を示す図である。 図４は実施の形態２の除去パラメータ制御のフローチャートである。 図５は従来例でのノイズ除去機能付きダイバーシチ復調装置の構成を示す図である。

本発明は、複数のアンテナで電波を受信して復調する復調装置において、アンテナの数に拠らず1箇所でノイズ除去を実現する復調装置を提供する。以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の復調装置の構成例を示す。図１において、復調装置は、アンテナ１０、２０、３０、４０と、ダイバーシチ合成部１０５と、ノイズ収集プローブ１０６と、第１の除去パラメータ記憶部１０７と、第１のノイズ除去部１０８と、第１の除去パラメータ調査部１０９と、動作制御部１１０とを備えている。アンテナ１０、２０、３０、４０は電波を受信する。ダイバーシチ合成部１０５は、アンテナ１０、２０、３０、４０が受信する電波を復調してダイバーシチ合成して合成後信号を出力する。ノイズ収集プローブ１０６は復調装置が発生するノイズを収集する。ノイズ収集プローブ１０６は、復調装置が発生するノイズを受信して収集ノイズ信号として出力するノイズ収集部の１例である。第１の除去パラメータ記憶部１０７はノイズを除去するためのアンテナ毎の第１の除去パラメータを記憶する。第１のノイズ除去部１０８は、ダイバーシチ合成部１０５が出力する合成後信号から収集ノイズ成分を除去する。第１の除去パラメータ調査部１０９は、アンテナ１０、２０、３０、４０毎にノイズを除去するための第１の除去パラメータを調査する。動作制御部１１０は、ダイバーシチ合成部１０５と第１のノイズ除去部１０８と第１の除去パラメータ調査部１０９に動作を指示する。

ここでは説明のための例として、直交周波数分割多重（以下、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）ともいう）方式を用いた地上デジタル放送を受信する復調装置を挙げる。

第１の除去パラメータ記憶部１０７は、ノイズを除去するための第１の除去パラメータを記憶する。この第１の除去パラメータは、ユーザが普通に復調装置を使っている状態で調査することも可能であるが、ここでは予め調査する場合を例に示す。この場合、復調装置は除去パラメータ調査動作と通常動作の２種類の動作をする。

先ず、第１の除去パラメータ調査動作について説明する。動作制御部１１０はアンテナ１０に対する第１の除去パラメータの調査をダイバーシチ合成部１０５、第１のノイズ除去部１０８及び第１の除去パラメータ調査部１０９に指示する。

ダイバーシチ合成部１０５は、動作制御部１１０からアンテナ１０に対する第１の除去パラメータの調査指示を受けると、アンテナ２０、３０、４０からの信号をカットし、アンテナ１０から得られる電波のみを所定の周波数帯域に変換して所定の利得となるように調整する。そうして、ダイバーシチ合成部１０５は、調整した信号をフーリエ変換して得た信号をダイバーシチ合成のための位相と振幅の変更を施すことなく無合成信号として出力する。

第１の除去パラメータ調査部１０９は、動作制御部１１０からアンテナ１０に対する第１の除去パラメータの調査指示を受けると、ノイズの位相調整値θと振幅調整値Ｇの最適値を求めるべく、第１のノイズ除去部１０８に対してノイズの位相調整値θと振幅調整値Ｇを指示する。例えば、第１の除去パラメータ調査部１０９は、位相調整値θの範囲を１７０度から１９０度までの１度刻みとし、１７０度を第１のノイズ除去部１０８に指示する。また、第１の除去パラメータ調査部１０９は、振幅調整値Ｇの範囲を０．１倍から２．０倍までの０．１刻みとし、０．１を第１のノイズ除去部１０８に指示する。

ノイズ収集プローブ１０６は、この復調装置が発生する電磁波ノイズを受信して収集ノイズ信号を出力する。

第１のノイズ除去部１０８は、動作制御部１１０から第１の除去パラメータ調査の指示を受けると、ノイズ収集プローブ１０６からの収集ノイズ信号に対して、第１の除去パラメータ調査部１０９が指示する位相調整値θと振幅調整値Ｇを用いて位相及び振幅の加工を行なう。そうして、第１のノイズ除去部１０８は、この加工を行うことでできた信号とダイバーシチ合成部１０５から出力されている無合成信号とを合成する。無合成信号をＸ（ｔ）、収集ノイズ信号をＮ（ｔ）、無合成信号と収集ノイズの合成後の信号をＹ（ｔ）とした時、式（１）の関係が成立する。

第１の除去パラメータ調査部１０９は、信号Ｙ（ｔ）を受け取って搬送波対雑音比（ＣＮ比）やデジタル信号のビット誤り率等から受信状況をチェックする。そして、第１の除去パラメータ調査部１０９は、位相調整値θと振幅調整値Ｇの値を変更して最も良好となる位相調整値θと振幅調整値Ｇを割り出してアンテナ１０の第１の除去パラメータθ１、Ｇ１として第１の除去パラメータ記憶部１０７に記憶させる。

動作制御部１１０はアンテナ２０、３０、４０に対してもアンテナ１０と同様の処理を実施して、アンテナ２０の第１の除去パラメータθ２、Ｇ２、アンテナ３０の第１の除去パラメータθ３、Ｇ３、アンテナ４０の第１の除去パラメータθ４、Ｇ４を求めさせ、第１の除去パラメータ記憶部１０７に記憶させる。

次に、通常動作について説明する。動作制御部１１０は通常動作をダイバーシチ合成部１０５、第１のノイズ除去部１０８及び第１の除去パラメータ調査部１０９に指示する。図２はダイバーシチ合成部１０５と第１のノイズ除去部１０８の内部構成の例を示す。以下、通常動作を指示されたときの動作について、図２を用いて説明する。

図２において、ダイバーシチ合成部１０５は、周波数変換部１２、２２、３２、４２と、自動利得調整部１４、２４、３４、４４と、フーリエ変換部１６、２６、３６、４６と、位相振幅変更部１９、２９、３９、４９と、合成部２０１を備えている。第１のノイズ除去部１０８は、周波数変換部２０２と、自動利得調整部２０３と、位相振幅変更部２０４と、加算部２０５を備えている。アンテナ１０、２０、３０、４０は地上デジタル放送の電波を受信する。ノイズ収集プローブ１０６は復調装置が発生するノイズを収集する。位相振幅変更部２０４は入力された信号の位相と振幅を変更する。加算部２０５は入力された信号の加算を行う。

まず、ダイバーシチ合成部１０５での動作を説明する。周波数変換部１２、２２、３２、４２は、アンテナ１０、２０、３０、４０が受信した地上デジタル放送の電波を受け取り、所定の周波数に変換を行って出力する。自動利得調整部１４、２４、３４、４４は、周波数変換部１２、２２、３２、４２の出力信号を所定の電力値となるように利得を調整して出力する。フーリエ変換部１６、２６、３６、４６は、自動利得調整部１４、２４、３４、４４の出力信号に対してフーリエ変換を行って出力する。位相振幅変更部１９、２９、３９、４９は、フーリエ変換部１６、２６、３６、４６の出力信号に対して、合成部２０１が指示する位相φと振幅ｇだけ位相と振幅を変更して、位相振幅調整後信号を生成する。この位相振幅調整後信号は合成部２０１に入力される。

合成部２０１は、位相振幅変更部１９、２９、３９、４９が出力する４つの位相振幅調整後信号を合成して合成後信号として第１のノイズ除去部１０８の加算部２０５に出力する。また、合成部２０１は、ダイバーシチ合成のための位相と振幅の調整値を位相振幅変更部１９、２９、３９、４９に対して指示する。位相振幅変更部１９に指示した位相調整値をφ１、振幅調整値をｇ１、位相振幅変更部２９に指示した位相調整値をφ２、振幅調整値をｇ２、位相振幅変更部３９に指示した位相調整値をφ３、振幅調整値をｇ３、位相振幅変更部４９に指示した位相調整値をφ４、振幅調整値をｇ４とする。合成部２０１は、これら、φ１、φ２、φ３、φ４、ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４を合成パラメータとして第１のノイズ除去部１０８の位相振幅変更部２０４に出力する。

ノイズ収集プローブ１０６は、この復調装置が発生する電磁波ノイズを受信して収集ノイズ信号を出力する。

第１のノイズ除去部１０８の周波数変換部２０２は、収集ノイズ信号に対して周波数変換部１２、２２、３２、４２と同じ周波数に変換を行う。

自動利得調整部２０３は、周波数変換部２０２の出力信号に対して、所定の電力値となるよう利得を調整して収集ノイズ信号として出力する。

位相振幅変更部２０４は、図１の第１の除去パラメータ記憶部１０７から各アンテナの第１の除去パラメータであるθ１、θ２、θ３、θ４、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を受け取る。また、位相振幅変更部２０４は、合成部２０１から合成パラメータφ１、φ２、φ３、φ４、ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４を受け取る。そうして、位相振幅変更部２０４は、合成部２０１に多重されたノイズを相殺するためのノイズ相殺信号を生成する。即ち、アンテナ１０、２０、３０、４０ごとに、ダイバーシチ処理で信号の位相と振幅が調整された分、アンテナ１０、２０、３０、４０が拾ったノイズの位相と振幅も変更される。そのため、収集ノイズ信号の位相と振幅もその変更分に追従させた上で第１の除去パラメータを適用することでダイバーシチ合成後信号からノイズが除去される。ノイズ信号をＮ（ｔ）、ノイズ相殺信号をＣ（ｔ）とした時、式（２）の関係が成立する。

加算部２０５は、合成部２０１が出力する合成後信号と位相振幅変更部２０４が出力するノイズ相殺信号を加算してノイズ除去後信号を出力する。

以上のように実施の形態１によれば、第１のノイズ除去部１０８が複数のアンテナ１０、２０、３０、４０全てに対するノイズ除去の処理を一括して行うので、アンテナの数に拠らず１箇所でノイズ除去を実現できる。また、第１の除去パラメータ記憶部１０７が予め除去パラメータを調査して格納しているので、受信開始時点からノイズ除去が可能となる。

なお、以上の説明では地上デジタル放送を受信する場合を例として示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数のアンテナで電波を受信する装置全般において有効である。また、アンテナの数を４本として説明をしているが、これに限定されるものではなく、複数存在してさえすればよい。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の復調装置は、２つあった動作が通常動作の１つのみである点と、動作を切り替えるための動作制御部が不要な点と、ノイズ除去部と第２の除去パラメータ調査部の第２の除去パラメータ制御が異なる点が、実施の形態１の復調装置との相違点である。その他の点については実施の形態１と同一である。そのため、実施の形態２では、上述の相違部分を中心に説明する。

図３は本発明の実施の形態２における復調装置の構成例を示す。図３において、第２のノイズ除去部３０１と第２の除去パラメータ調査部３０２と第２の除去パラメータ調査部３０３以外の部分は図１で使用されたものと同一なので、それらの説明を省略する。

第２の除去パラメータ調査部３０２は、第２のノイズ除去部３０１に第２の除去パラメータを指示する。図４は第２の除去パラメータ制御のフロー例を示す。

図４において、ステップＳ４０１で、復調装置が復調を開始する。ステップＳ４０２で、第２の除去パラメータ調査部３０２は第２の除去パラメータ記憶部３０３から第２の除去パラメータを獲得する。そうしてステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３で、第２の除去パラメータ調査部３０２は獲得した第２の除去パラメータを第２のノイズ除去部３０１に指示する、そうして、ステップＳ４０４に進む。

ステップ４０４で、第２の除去パラメータ調査部３０２は、第２のノイズ除去部３０１が出力するノイズ除去後信号を調べて受信状況が悪いかどうかをチェックする。第２の除去パラメータ調査部３０２は、例えば、搬送波対雑音比（ＣＮ比）やデジタル信号のビット誤り率等から受信状況を知り、所定の許容値に納まっているかどうかをチェックする。そうして、受信状況が許容限以下の場合はステップＳ４０５に進み、受信状況が制御限界を越える場合はステップＳ４０４に戻る。

ステップＳ４０５で、第２の除去パラメータ調査部３０２は、第２のノイズ除去部３０１が出力するノイズ除去後信号を調べて第２の除去パラメータの調整で改善できそうかどうかを判断する。第２の除去パラメータ調査部３０２は、例えば、ＯＦＤＭの同期ロック情報や搬送波対雑音比（ＣＮ比）、デジタル信号のビット誤り率等の情報から受信状況を知る。そうして、第２の除去パラメータ調査部３０２が第２の除去パラメータの調整で改善できそうと判断した場合はステップＳ４０６に進み、改善できそうにないと判断した場合はステップＳ４０４に戻る。

ステップＳ４０６で、第２の除去パラメータ調査部３０２は、第２のノイズ除去部３０１に指示する第２の除去パラメータを変動させ、搬送波対雑音比（ＣＮ比）やデジタル信号のビット誤り率等を用いて結果を収集する。そうして、第２の除去パラメータ調査部３０２は、受信が良好となる第２の除去パラメータを割り出し、その値を第２のノイズ除去部３０１に指示すると共に、第２の除去パラメータ記憶部３０３に記憶させる。そしてステップＳ４０４に戻る。第２の除去パラメータの割り出し方としては、例えば、第２の除去パラメータのノイズの位相調整値θと振幅調整値Ｇについて、θの範囲を１７０度から１９０度までの１度刻みで変化させ、Ｇの範囲を０．１倍から２．０倍までの０．１刻みで変化させ、各々のθとＧの組み合わせによるＣＮ比結果を収集し、最も良好な組み合わせを求める。

図３において、第２のノイズ除去部３０１は、第２の除去パラメータを取得する先が第２の除去パラメータ記憶部３０３ではなく第２の除去パラメータ調査部３０２であること以外は、実施の形態１で説明した第１のノイズ除去部１０８の通常動作と同じである。

以上のように、実施の形態２によれば、アンテナの数に拠らず１箇所でノイズ除去を実現できる他、受信状況を監視して第２の除去パラメータを改善するので、ノイズに対する耐性を強化できる。

なお、以上の説明では更新された除去パラメータを記憶する場合を例に示したが、これに限定されるものではなく、記憶しなくても構わない。

以上、実施の形態１および実施の形態２を挙げて本発明を説明した。これらの説明から明らかな通り、本発明の復調装置は、ノイズ除去部が複数のアンテナ全てに対するノイズ除去の処理を一括して行うので、アンテナの数に拠らず１箇所でノイズ除去を実現できる。

更に、本発明の復調装置は電源投入動作直後からノイズ除去が可能となる。

更に、本発明の復調装置は受信状況に応じて除去パラメータを改善することができるようになる。

更に、本発明の復調装置は改善された除去パラメータを記憶するので、電源再投入時も改善された除去パラメータを使用できるようになる。

本発明の復調装置は、ダイバーシチで電波を受信して復調する復調装置において有用である。

１０，２０，３０，４０ アンテナ
１２，２２，３２，４２ 周波数変換部
１４，２４，３４，４４，２０３ 自動利得調整部
１６，２６，３６，４６ フーリエ変換部
１９，２９，３９，４９，２０４ 位相振幅変更部
１０５ ダイバーシチ合成部
１０６ ノイズ収集プローブ
１０７ 第１の除去パラメータ記憶部
１０８ 第１のノイズ除去部
１０９ 第１の除去パラメータ調査部
１１０ 動作制御部
２０１ 合成部
２０２ 周波数変換部
２０５ 加算部
３０１ 第２のノイズ除去部
３０２ 第２の除去パラメータ調査部
３０３ 第２の除去パラメータ記憶部

本発明は、ダイバーシチで電波を受信して復調する復調装置に関する。

複数のアンテナを用いて電波を受信し、各々の位相や振幅を調整した上で合成することでより良好な復調を実現するダイバーシチ技術が知られている。この技術は、例えば、特許文献１に開示されている。また、受信感度を向上させる別の技術としてノイズ除去の技術がある。それは、例えば、目的の電波を受信するための第１のアンテナに加え、ノイズを受信する第２のアンテナを設け、ノイズの位相と振幅を調整して第１のアンテナからの信号と合成することでノイズを相殺して良好な受信を実現する技術である。この技術は、例えば、特許文献２に開示されている。これを用いれば、受信機器自体が発生するノイズが受信に与える影響を軽減することができる。そしてこの２つの技術を組み合わせて、ダイバーシチのアンテナ毎にノイズ除去の処理を追加すれば更に受信感度を向上させることができるようになる。図５はその従来例となる４つのアンテナを備えてノイズを除去しつつ地上デジタル放送をダイバーシチ受信する復調装置を示す。

図５において、復調装置は、地上デジタル放送の電波を受信するアンテナ１０、２０、３０、４０と、ノイズ収集プローブ１１、２１、３１、４１と、周波数変換部１２、１３、２２、２３、３２、３３、４２、４３と、自動利得調整部１４、１５、２４、２５、３４、３５、４４、４５と、フーリエ変換部１６、１７、２６、２７、３６、３７、４６、４７と、ノイズ除去部１８、２８、３８、４８と、位相振幅変更部１９、２９、３９、４９と、合成部１とを備えている。

アンテナ１０、２０、３０、４０は地上デジタル放送の電波の他に受信機自体が発生するノイズとなる電波を受信する。周波数変換部１２、２２、３２、４２は、アンテナ１０、２０、３０、４０で受信され電波を所定の周波数に変換して出力する。自動利得調整部１４、２４、３４、４４は、周波数変換部１２、２２、３２、４２の出力信号が所定の電力値になるよう利得を調整して出力する。フーリエ変換部１６、２６、３６、４６は、自動利得調整部１４、２４、３４、４４の出力信号をフーリエ変換して、主信号としてノイズ除去部１８、２８、３８、４８に入力する。一方、ノイズ収集プローブ１１、２１、３１、４１は受信機自体が発生するノイズを受信する。周波数変換部１３、２３、３３、４３は、ノイズ収集プローブ１１、２１、３１、４１が受信したノイズを、周波数変換部１２、２２、３２、４２と同じ所定の周波数に変換して出力する。自動利得調整部１５、２５、３５、４５は、周波数変換部１３、２３、３３、４３の出力信号が所定の電力値となるように利得を調整する。フーリエ変換部１７、２７、３７、４７は、自動利得調整部１５、２５、３５、４５の出力信号をフーリエ変換した後、ノイズ信号としてノイズ除去部１８、２８、３８、４８に入力する。そして、ノイズ除去部１８、２８、３８、４８はノイズ信号の位相と振幅を調整して主信号からノイズ信号を除去し、ノイズ除去後信号を出力する。位相振幅変更部１９、２９、３９、４９は合成部１の指示に従ってノイズ除去後信号の位相と振幅を変更して位相振幅変更後信号を出力する。合成部１は４つの位相振幅変更部１９、２９、３９、４９が出力する位相振幅変更後信号を合成する他、４つの位相振幅変更部１９、２９、３９、４９に対して各々の位相値と振幅値を指示する。

しかしながら、上記従来の復調装置においては、アンテナの数だけノイズ除去部が必要となるという課題がある。

特許第３７２４５０１号公報 特開昭５７−１１１１３２公報

復調装置は、ノイズを除去するための除去パラメータをアンテナ毎に第１の除去パラメータとして記憶する第１の除去パラメータ記憶部と、ノイズを受信して収集ノイズ信号として出力するノイズ収集部と、複数のアンテナから電波を受信して合成を施して得た合成後信号と合成に関するアンテナ毎のパラメータである合成パラメータを出力するダイバーシチ合成部と、第１の除去パラメータ記憶部から第１の除去パラメータを読み出し合成後信号と合成パラメータと収集ノイズ信号を受け取ってノイズ除去を施してノイズ除去後信号を出力する第１のノイズ除去部とを備える。

復調装置は、ノイズを除去するための除去パラメータをアンテナ毎に第２の除去パラメータとして記憶する第２の除去パラメータ記憶部と、ノイズを受信して収集ノイズ信号として出力するノイズ収集部と、複数のアンテナから電波を受信して合成を施して得た合成後信号と合成に関するアンテナ毎のパラメータである合成パラメータ出力するダイバーシチ合成部と、第２の除去パラメータ記憶部から第２の除去パラメータを獲得し、ノイズ除去後信号を獲得し、第２の除去パラメータを出力する除去パラメータ調査部と、合成信号と第２の除去パラメータと合成パラメータと収集ノイズ信号を受け取ってノイズ除去を施してノイズ除去後信号を出力する第２のノイズ除去部とを備える。

実施の形態１の復調装置の構成例を示す図 ダイバーシチ合成部とノイズ除去部の内部構成例を示す図 実施の形態２の復調装置の構成例を示す図 実施の形態２の除去パラメータ制御のフローチャート 従来例でのノイズ除去機能付きダイバーシチ復調装置の構成を示す図

本発明は、複数のアンテナで電波を受信して復調する復調装置において、アンテナの数に拠らず1箇所でノイズ除去を実現する復調装置を提供する。以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の復調装置の構成例を示す。図１において、復調装置は、アンテナ１０、２０、３０、４０と、ダイバーシチ合成部１０５と、ノイズ収集プローブ１０６と、第１の除去パラメータ記憶部１０７と、第１のノイズ除去部１０８と、第１の除去パラメータ調査部１０９と、動作制御部１１０とを備えている。アンテナ１０、２０、３０、４０は電波を受信する。ダイバーシチ合成部１０５は、アンテナ１０、２０、３０、４０が受信する電波を復調してダイバーシチ合成して合成後信号を出力する。ノイズ収集プローブ１０６は復調装置が発生するノイズを収集する。ノイズ収集プローブ１０６は、復調装置が発生するノイズを受信して収集ノイズ信号として出力するノイズ収集部の１例である。第１の除去パラメータ記憶部１０７はノイズを除去するためのアンテナ毎の第１の除去パラメータを記憶する。第１のノイズ除去部１０８は、ダイバーシチ合成部１０５が出力する合成後信号から収集ノイズ成分を除去する。第１の除去パラメータ調査部１０９は、アンテナ１０、２０、３０、４０毎にノイズを除去するための第１の除去パラメータを調査する。動作制御部１１０は、ダイバーシチ合成部１０５と第１のノイズ除去部１０８と第１の除去パラメータ調査部１０９に動作を指示する。

ここでは説明のための例として、直交周波数分割多重（以下、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）ともいう）方式を用いた地上デジタル放送を受信する復調装置を挙げる。

第１の除去パラメータ記憶部１０７は、ノイズを除去するための第１の除去パラメータを記憶する。この第１の除去パラメータは、ユーザが普通に復調装置を使っている状態で調査することも可能であるが、ここでは予め調査する場合を例に示す。この場合、復調装置は除去パラメータ調査動作と通常動作の２種類の動作をする。

先ず、第１の除去パラメータ調査動作について説明する。動作制御部１１０はアンテナ１０に対する第１の除去パラメータの調査をダイバーシチ合成部１０５、第１のノイズ除去部１０８及び第１の除去パラメータ調査部１０９に指示する。

ダイバーシチ合成部１０５は、動作制御部１１０からアンテナ１０に対する第１の除去パラメータの調査指示を受けると、アンテナ２０、３０、４０からの信号をカットし、アンテナ１０から得られる電波のみを所定の周波数帯域に変換して所定の利得となるように調整する。そうして、ダイバーシチ合成部１０５は、調整した信号をフーリエ変換して得た信号をダイバーシチ合成のための位相と振幅の変更を施すことなく無合成信号として出力する。

第１の除去パラメータ調査部１０９は、動作制御部１１０からアンテナ１０に対する第１の除去パラメータの調査指示を受けると、ノイズの位相調整値θと振幅調整値Ｇの最適値を求めるべく、第１のノイズ除去部１０８に対してノイズの位相調整値θと振幅調整値Ｇを指示する。例えば、第１の除去パラメータ調査部１０９は、位相調整値θの範囲を１７０度から１９０度までの１度刻みとし、１７０度を第１のノイズ除去部１０８に指示する。また、第１の除去パラメータ調査部１０９は、振幅調整値Ｇの範囲を０．１倍から２．０倍までの０．１刻みとし、０．１を第１のノイズ除去部１０８に指示する。

ノイズ収集プローブ１０６は、この復調装置が発生する電磁波ノイズを受信して収集ノイズ信号を出力する。

第１のノイズ除去部１０８は、動作制御部１１０から第１の除去パラメータ調査の指示を受けると、ノイズ収集プローブ１０６からの収集ノイズ信号に対して、第１の除去パラメータ調査部１０９が指示する位相調整値θと振幅調整値Ｇを用いて位相及び振幅の加工を行なう。そうして、第１のノイズ除去部１０８は、この加工を行うことでできた信号とダイバーシチ合成部１０５から出力されている無合成信号とを合成する。無合成信号をＸ（ｔ）、収集ノイズ信号をＮ（ｔ）、無合成信号と収集ノイズの合成後の信号をＹ（ｔ）とした時、式（１）の関係が成立する。

第１の除去パラメータ調査部１０９は、信号Ｙ（ｔ）を受け取って搬送波対雑音比（ＣＮ比）やデジタル信号のビット誤り率等から受信状況をチェックする。そして、第１の除去パラメータ調査部１０９は、位相調整値θと振幅調整値Ｇの値を変更して最も良好となる位相調整値θと振幅調整値Ｇを割り出してアンテナ１０の第１の除去パラメータθ１、Ｇ１として第１の除去パラメータ記憶部１０７に記憶させる。

動作制御部１１０はアンテナ２０、３０、４０に対してもアンテナ１０と同様の処理を実施して、アンテナ２０の第１の除去パラメータθ２、Ｇ２、アンテナ３０の第１の除去パラメータθ３、Ｇ３、アンテナ４０の第１の除去パラメータθ４、Ｇ４を求めさせ、第１の除去パラメータ記憶部１０７に記憶させる。

次に、通常動作について説明する。動作制御部１１０は通常動作をダイバーシチ合成部１０５、第１のノイズ除去部１０８及び第１の除去パラメータ調査部１０９に指示する。図２はダイバーシチ合成部１０５と第１のノイズ除去部１０８の内部構成の例を示す。以下、通常動作を指示されたときの動作について、図２を用いて説明する。

図２において、ダイバーシチ合成部１０５は、周波数変換部１２、２２、３２、４２と、自動利得調整部１４、２４、３４、４４と、フーリエ変換部１６、２６、３６、４６と、位相振幅変更部１９、２９、３９、４９と、合成部２０１を備えている。第１のノイズ除去部１０８は、周波数変換部２０２と、自動利得調整部２０３と、位相振幅変更部２０４と、加算部２０５を備えている。アンテナ１０、２０、３０、４０は地上デジタル放送の電波を受信する。ノイズ収集プローブ１０６は復調装置が発生するノイズを収集する。位相振幅変更部２０４は入力された信号の位相と振幅を変更する。加算部２０５は入力された信号の加算を行う。

まず、ダイバーシチ合成部１０５での動作を説明する。周波数変換部１２、２２、３２、４２は、アンテナ１０、２０、３０、４０が受信した地上デジタル放送の電波を受け取り、所定の周波数に変換を行って出力する。自動利得調整部１４、２４、３４、４４は、周波数変換部１２、２２、３２、４２の出力信号を所定の電力値となるように利得を調整して出力する。フーリエ変換部１６、２６、３６、４６は、自動利得調整部１４、２４、３４、４４の出力信号に対してフーリエ変換を行って出力する。位相振幅変更部１９、２９、３９、４９は、フーリエ変換部１６、２６、３６、４６の出力信号に対して、合成部２０１が指示する位相φと振幅ｇだけ位相と振幅を変更して、位相振幅調整後信号を生成する。この位相振幅調整後信号は合成部２０１に入力される。

合成部２０１は、位相振幅変更部１９、２９、３９、４９が出力する４つの位相振幅調整後信号を合成して合成後信号として第１のノイズ除去部１０８の加算部２０５に出力する。また、合成部２０１は、ダイバーシチ合成のための位相と振幅の調整値を位相振幅変更部１９、２９、３９、４９に対して指示する。位相振幅変更部１９に指示した位相調整値をφ１、振幅調整値をｇ１、位相振幅変更部２９に指示した位相調整値をφ２、振幅調整値をｇ２、位相振幅変更部３９に指示した位相調整値をφ３、振幅調整値をｇ３、位相振幅変更部４９に指示した位相調整値をφ４、振幅調整値をｇ４とする。合成部２０１は、これら、φ１、φ２、φ３、φ４、ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４を合成パラメータとして第１のノイズ除去部１０８の位相振幅変更部２０４に出力する。

ノイズ収集プローブ１０６は、この復調装置が発生する電磁波ノイズを受信して収集ノイズ信号を出力する。

第１のノイズ除去部１０８の周波数変換部２０２は、収集ノイズ信号に対して周波数変換部１２、２２、３２、４２と同じ周波数に変換を行う。

自動利得調整部２０３は、周波数変換部２０２の出力信号に対して、所定の電力値となるよう利得を調整して収集ノイズ信号として出力する。

位相振幅変更部２０４は、図１の第１の除去パラメータ記憶部１０７から各アンテナの第１の除去パラメータであるθ１、θ２、θ３、θ４、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を受け取る。また、位相振幅変更部２０４は、合成部２０１から合成パラメータφ１、φ２、φ３、φ４、ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４を受け取る。そうして、位相振幅変更部２０４は、合成部２０１に多重されたノイズを相殺するためのノイズ相殺信号を生成する。即ち、アンテナ１０、２０、３０、４０ごとに、ダイバーシチ処理で信号の位相と振幅が調整された分、アンテナ１０、２０、３０、４０が拾ったノイズの位相と振幅も変更される。そのため、収集ノイズ信号の位相と振幅もその変更分に追従させた上で第１の除去パラメータを適用することでダイバーシチ合成後信号からノイズが除去される。ノイズ信号をＮ（ｔ）、ノイズ相殺信号をＣ（ｔ）とした時、式（２）の関係が成立する。

加算部２０５は、合成部２０１が出力する合成後信号と位相振幅変更部２０４が出力するノイズ相殺信号を加算してノイズ除去後信号を出力する。

以上のように実施の形態１によれば、第１のノイズ除去部１０８が複数のアンテナ１０、２０、３０、４０全てに対するノイズ除去の処理を一括して行うので、アンテナの数に拠らず１箇所でノイズ除去を実現できる。また、第１の除去パラメータ記憶部１０７が予め除去パラメータを調査して格納しているので、受信開始時点からノイズ除去が可能となる。

なお、以上の説明では地上デジタル放送を受信する場合を例として示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数のアンテナで電波を受信する装置全般において有効である。また、アンテナの数を４本として説明をしているが、これに限定されるものではなく、複数存在してさえすればよい。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の復調装置は、２つあった動作が通常動作の１つのみである点と、動作を切り替えるための動作制御部が不要な点と、ノイズ除去部と第２の除去パラメータ調査部の第２の除去パラメータ制御が異なる点が、実施の形態１の復調装置との相違点である。その他の点については実施の形態１と同一である。そのため、実施の形態２では、上述の相違部分を中心に説明する。

図３は本発明の実施の形態２における復調装置の構成例を示す。図３において、第２のノイズ除去部３０１と第２の除去パラメータ調査部３０２と第２の除去パラメータ調査部３０３以外の部分は図１で使用されたものと同一なので、それらの説明を省略する。

第２の除去パラメータ調査部３０２は、第２のノイズ除去部３０１に第２の除去パラメータを指示する。図４は第２の除去パラメータ制御のフロー例を示す。

図４において、ステップＳ４０１で、復調装置が復調を開始する。ステップＳ４０２で、第２の除去パラメータ調査部３０２は第２の除去パラメータ記憶部３０３から第２の除去パラメータを獲得する。そうしてステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３で、第２の除去パラメータ調査部３０２は獲得した第２の除去パラメータを第２のノイズ除去部３０１に指示する、そうして、ステップＳ４０４に進む。

ステップ４０４で、第２の除去パラメータ調査部３０２は、第２のノイズ除去部３０１が出力するノイズ除去後信号を調べて受信状況が悪いかどうかをチェックする。第２の除去パラメータ調査部３０２は、例えば、搬送波対雑音比（ＣＮ比）やデジタル信号のビット誤り率等から受信状況を知り、所定の許容値に納まっているかどうかをチェックする。そうして、受信状況が許容限以下の場合はステップＳ４０５に進み、受信状況が制御限界を越える場合はステップＳ４０４に戻る。

ステップＳ４０５で、第２の除去パラメータ調査部３０２は、第２のノイズ除去部３０１が出力するノイズ除去後信号を調べて第２の除去パラメータの調整で改善できそうかどうかを判断する。第２の除去パラメータ調査部３０２は、例えば、ＯＦＤＭの同期ロック情報や搬送波対雑音比（ＣＮ比）、デジタル信号のビット誤り率等の情報から受信状況を知る。そうして、第２の除去パラメータ調査部３０２が第２の除去パラメータの調整で改善できそうと判断した場合はステップＳ４０６に進み、改善できそうにないと判断した場合はステップＳ４０４に戻る。

ステップＳ４０６で、第２の除去パラメータ調査部３０２は、第２のノイズ除去部３０１に指示する第２の除去パラメータを変動させ、搬送波対雑音比（ＣＮ比）やデジタル信号のビット誤り率等を用いて結果を収集する。そうして、第２の除去パラメータ調査部３０２は、受信が良好となる第２の除去パラメータを割り出し、その値を第２のノイズ除去部３０１に指示すると共に、第２の除去パラメータ記憶部３０３に記憶させる。そしてステップＳ４０４に戻る。第２の除去パラメータの割り出し方としては、例えば、第２の除去パラメータのノイズの位相調整値θと振幅調整値Ｇについて、θの範囲を１７０度から１９０度までの１度刻みで変化させ、Ｇの範囲を０．１倍から２．０倍までの０．１刻みで変化させ、各々のθとＧの組み合わせによるＣＮ比結果を収集し、最も良好な組み合わせを求める。

図３において、第２のノイズ除去部３０１は、第２の除去パラメータを取得する先が第２の除去パラメータ記憶部３０３ではなく第２の除去パラメータ調査部３０２であること以外は、実施の形態１で説明した第１のノイズ除去部１０８の通常動作と同じである。

以上のように、実施の形態２によれば、アンテナの数に拠らず１箇所でノイズ除去を実現できる他、受信状況を監視して第２の除去パラメータを改善するので、ノイズに対する耐性を強化できる。

なお、以上の説明では更新された除去パラメータを記憶する場合を例に示したが、これに限定されるものではなく、記憶しなくても構わない。

以上、実施の形態１および実施の形態２を挙げて本発明を説明した。これらの説明から明らかな通り、本発明の復調装置は、ノイズ除去部が複数のアンテナ全てに対するノイズ除去の処理を一括して行うので、アンテナの数に拠らず１箇所でノイズ除去を実現できる。

更に、本発明の復調装置は電源投入動作直後からノイズ除去が可能となる。

更に、本発明の復調装置は受信状況に応じて除去パラメータを改善することができるようになる。

更に、本発明の復調装置は改善された除去パラメータを記憶するので、電源再投入時も改善された除去パラメータを使用できるようになる。

本発明の復調装置は、ダイバーシチで電波を受信して復調する復調装置において有用である。

１０，２０，３０，４０ アンテナ
１２，２２，３２，４２ 周波数変換部
１４，２４，３４，４４，２０３ 自動利得調整部
１６，２６，３６，４６ フーリエ変換部
１９，２９，３９，４９，２０４ 位相振幅変更部
１０５ ダイバーシチ合成部
１０６ ノイズ収集プローブ
１０７ 第１の除去パラメータ記憶部
１０８ 第１のノイズ除去部
１０９ 第１の除去パラメータ調査部
１１０ 動作制御部
２０１ 合成部
２０２ 周波数変換部
２０５ 加算部
３０１ 第２のノイズ除去部
３０２ 第２の除去パラメータ調査部
３０３ 第２の除去パラメータ記憶部

Claims (8)

1. ノイズを除去するための除去パラメータをアンテナ毎に第１の除去パラメータとして記憶する第１の除去パラメータ記憶部と、
   前記ノイズを受信して収集ノイズ信号として出力するノイズ収集部と、
   複数の前記アンテナから電波を受信して合成を施して得た合成後信号と前記合成に関する前記アンテナ毎のパラメータである合成パラメータを出力するダイバーシチ合成部と、
   前記第１の除去パラメータ記憶部から前記第１の除去パラメータを読み出し、前記合成後信号と前記合成パラメータと前記収集ノイズ信号を受け取ってノイズ除去を施してノイズ除去後信号を出力する第１のノイズ除去部と
   を備える復調装置。
2. 前記第１のノイズ除去部は全ての前記アンテナの前記第１の除去パラメータと全ての前記アンテナの前記合成パラメータを用いてノイズ除去を行う請求項１に記載の復調装置。
3. 前記第１の除去パラメータ記憶部は前記第１の除去パラメータを予め調査して格納している請求項１に記載の復調装置。
4. ノイズを除去するための除去パラメータをアンテナ毎に第２の除去パラメータとして記憶する第２の除去パラメータ記憶部と、
   前記ノイズを受信して収集ノイズ信号として出力するノイズ収集部と、
   複数の前記アンテナから電波を受信して合成を施して得た合成後信号と前記合成に関するアンテナ毎のパラメータである合成パラメータ出力するダイバーシチ合成部と、
   前記第２の除去パラメータ記憶部から前記第２の除去パラメータを獲得し、ノイズ除去後信号を獲得し、前記第２の除去パラメータを出力する第２の除去パラメータ調査部と、
   前記合成信号と前記第２の除去パラメータと前記合成パラメータと前記収集ノイズ信号を受け取ってノイズ除去を施して前記ノイズ除去後信号を出力する第２のノイズ除去部と
   を備える復調装置。
5. 前記第２のノイズ除去部は全ての前記アンテナの前記第２の除去パラメータと全ての前記アンテナの前記合成パラメータを用いてノイズ除去を行う請求項４に記載の復調装置。
6. 前記第２の除去パラメータ記憶部は前記第２の除去パラメータを予め調査して格納している請求項４に記載の復調装置。
7. 前記第２の除去パラメータ調査部は前記ノイズ除去後信号を監視し、前記受信状況に応じて第２のノイズ除去部に指示する前記第２の除去パラメータを変更する請求項４に記載の復調装置。
8. 前記第２の除去パラメータ調査部は前記第２のノイズ除去部に指示する前記第２の除去パラメータを変更するのに合わせて、前記第２の除去パラメータを前記第２の除去パラメータ記憶部に記憶させる請求項７に記載の復調装置。

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