WO2007069445A1 - マルチパスノイズ検出装置及びマルチパスノイズ除去装置 - Google Patents

マルチパスノイズ検出装置及びマルチパスノイズ除去装置 Download PDF

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WO2007069445A1
WO2007069445A1 PCT/JP2006/323585 JP2006323585W WO2007069445A1 WO 2007069445 A1 WO2007069445 A1 WO 2007069445A1 JP 2006323585 W JP2006323585 W JP 2006323585W WO 2007069445 A1 WO2007069445 A1 WO 2007069445A1
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noise
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multipath
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Hisashi Suganuma
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Pioneer Corporation
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    • H03G3/345—Muting during a short period of time when noise pulses are detected, i.e. blanking

Definitions

  • Multipath noise detection device and multipath noise removal device are Multipath noise detection devices and multipath noise removal device
  • the present invention relates to a multipath noise detection apparatus and a multipath noise removal apparatus that are provided in a radio reception apparatus that receives, for example, radio broadcasts and that detect and suppress multipath noise.
  • a multipath noise detecting apparatus that detects multipath noise and a multipath that suppresses multipath noise based on the detection result in order to suppress adverse effects due to multipath.
  • a noise removal device is provided.
  • FIG. 1 (a) is a block diagram showing a configuration of a conventionally known multipath noise detection device and multipath noise removal device.
  • the envelope detection circuit inputs the above-described IF signal SIF and performs envelope detection to generate an envelope signal Ev corresponding to the occurrence of the multipath, and the envelope signal ⁇
  • the high frequency component mixed with the desired wave component is extracted as a multipass noise component Shp by a high pass filter.
  • the comparator compares the level of the instantaneous amplitude of the extracted multipath noise component Shp with a predetermined threshold voltage Vref (two threshold voltages Vrefl, Vre! 2), and those threshold voltages Vre are also measured.
  • the multi-path noise component Shp is cut out when the level becomes high, and the gate pulse circuit force is logical "1" during the period when the cut out multi-nos noise component Shp is generated, and logical "0" during the period when it is not generated.
  • a gate control signal SW that also has a binary signal power is generated and supplied to the gate circuit.
  • the envelope of the IF signal SIF has a constant level of only the desired wave component, as illustrated in Fig. 1 (b). Since the multipath noise component Shp extracted by the high-pass filter is also low, the threshold voltage Vre beam is also at a low level. Then, it is determined that multipath does not occur, and the gate control signal SW that is logic “0” is output from the gate pulse circuit to the gate circuit.
  • the envelope of the IF signal SIF has the above-described PM component and AM component, as shown in FIG.
  • the multipath noise component Shp also appears in the envelope signal Ev.
  • the gate control signal SW having the logic “1” is output to the gate circuit, and the multipath noise signal Shp is output.
  • the gate control signal SW whose logic is “0” is output to the gate circuit as well.
  • the envelope signal is converted from the IF signal SIF.
  • the instantaneous amplitude of the multipath noise component Shp extracted from the envelope signal Ev by the high-pass filter with the predetermined threshold voltage Vref, it is possible to determine the presence or absence of multipath effects from time to time.
  • the occurrence of distortion that occurs in the demodulated signal Sdet due to multipath is indicated by the gate control signal SW that is logic "1", and there is no distortion in the demodulated signal Sdet.
  • the hour is indicated by the gate control signal SW which is logic "0"!
  • the gate circuit constitutes a multipath noise removal device.
  • the demodulated signal Sdet When a demodulated signal Sdet that is distorted as illustrated in Fig. 1 (d) due to the multipath effect is input, the demodulated signal Sdet is held according to the gate control signal SW that is logic "1".
  • the gate control signal SW By repeating the process of ending the hold operation according to the gate control signal SW that has become logic “0”, a demodulated signal that suppresses the influence of multipath is generated and supplied to the MPX circuit.
  • the demodulated signal Sdet is subjected to hold processing in synchronization with the gate control signal SW, thereby suppressing the influence of multipath and preventing the quality of reproduced sound reproduced by the MPX circuit from being lowered.
  • the conventional multipath noise detection device and multinois noise removal device extract the multipath noise component Shp by passing the envelope signal Ev through a no-pass filter, and the extracted multipath noise.
  • Vref a predetermined (fixed) threshold voltage
  • the quality of the reproduced sound may be deteriorated.
  • the level of the multipath noise component Shp inevitably increases when adversely affected by the multipath, so when the level of the multipath noise component Shp becomes larger than the threshold voltage Vref, the demodulated signal Sdet If the distortion is suppressed by hold processing, the quality of the reproduced sound can be improved.
  • the demodulated signal S is affected by the adverse effects of multipath. The characteristics of the distortion and noise that occur in det are fully analyzed, and the threshold voltage Vre beam is simply determined based on whether or not the level of the multipath noise component Shp has increased. Hold processing was performed on the demodulated signal Sdet. For this reason, if a strong hold process is performed on the decoding signal Sdet, the quality of the reproduced sound may be adversely affected.
  • the amplitude of the AM component is 0 at the minimum, and the intensity of the direct wave and the reflected wave is the same. When they are in phase with each other, the amplitude of the AM component is doubled at maximum (twice the time when multipath occurs).
  • the amplitude of the AM component is minimized due to the relationship between the physical strength of the direct wave and the reflected wave (absolute electric field strength) and the phase.
  • the amplitude of the AM component is the minimum due to the relationship between the relative strength of the direct wave and the reflected wave (in other words, the relative ratio of the electric field strength) and the phase. 0 or a maximum of 2 times.
  • the direct wave and the reflected wave are FM-modulated, their frequency changes every moment, and the phase of both changes every moment due to multipath.
  • the amplitude of the AM component fluctuates from time to time within the above-mentioned minimum and maximum level ranges, and increases or decreases.
  • the amplitude of the AM component becomes closer to 0 as the direct wave and the reflected wave have substantially the same intensity and are in opposite phases to each other (hereinafter referred to as “the amplitude of the AM component”).
  • the AM component amplitude is close to 0, it is said that a “strong multinos” has occurred.
  • IF signal When the SIF envelope also approaches 0 and falls to the level, the IF signal when the amplitude falls
  • the demodulated signal Sdet demodulated by the FM detector circuit based on the SIF has a sudden distortion (hereinafter referred to as "rapid noise"), and a noise sound is generated that is unbearable to listen to the playback sound. .
  • the envelope of the IF signal SIF does not drop to a level close to 0 due to the relationship between the strength and phase of the direct wave and the reflected wave.
  • the demodulated signal Sdet does not have enough distortion to produce a noise sound.
  • the demodulated signal Sdet is distorted or suddenly noised due to the occurrence of multipath.
  • the demodulated signal Sdet needs to be suppressed by hold processing to the extent that the demodulated signal Sdet can withstand sudden sudden noise, and the audibility does not matter!
  • the multinos noise detection side has a large fluctuation in the amplitude of all parts of the envelope signal Ev, so it is extracted from the envelope signal ⁇ V with a high-noise filter.
  • both the part that is determined to be hold-processed for the demodulated signal Sdet and the part that does not need to be hold-processed are Judging that both should be held, a gate signal SW having a logic “1” is generated, and the gate circuit excessively holds the signal. For this reason, sudden noise that cannot be heard is removed from the demodulated signal Sdet.However, there is a problem in that the hold processing is excessively applied to the portions that do not need to be processed, thereby increasing the distortion and degrading the quality of the reproduced sound. there were.
  • the present invention has been made in view of such a conventional problem.
  • a multipath noise detection apparatus and a multipath noise detection apparatus that improve multipath noise detection accuracy and more reliably suppress multipath noise.
  • An object of the present invention is to provide a path noise removing device.
  • the invention according to claim 1 is a multipath noise detection device that detects noise to be suppressed generated in a demodulated signal based on a modulated wave signal generated from an incoming radio wave.
  • Envelope detection means for detecting the envelope of the modulated wave signal and generating the envelope signal, and extracting the DC component of the envelope signal and generating the extracted signal by attenuating the extracted DC component with a predetermined attenuation factor DC component extraction means for comparing the levels of the extracted signal and the envelope signal, and when the level of the envelope signal is smaller than the level of the extracted signal, generation of noise to be suppressed generated in the demodulated signal
  • a comparison means for determining time.
  • the invention according to claim 2 is the multipath noise detection device according to claim 1, wherein the comparing means uses the demodulated signal when the level of the envelope signal is larger than the level of the extracted signal. It is characterized by determining that no noise to be suppressed has occurred.
  • the invention described in claim 3 is a multipath noise removing device that suppresses noise to be suppressed generated in a demodulated signal due to the effect of multipath, and the comparison unit according to claim 2 determines A gate means for holding the demodulated signal at the time of occurrence and ending the hold process for the demodulated signal when the comparing means determines that noise to be suppressed has not occurred. To do.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the configuration and function of a conventional multipath noise detection device and multipath noise removal device.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configurations of a multipath noise detection device and a multipath noise removal device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a multi-noise detector and a multi-path noise remover according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a waveform diagram for illustrating an operation example of the multipath noise detection device and the multipath noise removal device shown in FIG. 3.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the multi-noise detection device and multi-path noise removal device of the present embodiment.
  • the multipath noise detection apparatus 10 includes an envelope detection unit 30, a DC component extraction unit 40, and a comparison unit 50, and a demodulated signal demodulated by an FM detection unit 70 described later.
  • an envelope detection unit 30 a DC component extraction unit 40, and a comparison unit 50
  • a demodulated signal demodulated by an FM detection unit 70 described later.
  • the multipath noise elimination device 20 includes the multipath noise detection device 10 and the gate unit 60, and is based on the occurrence of a sudden noise detected by the multipath noise detection device 10.
  • the gate unit 60 suppresses the sudden noise.
  • the envelope detection unit 30 inputs an intermediate frequency modulated wave signal (IF signal) SIF generated by the front end unit (not shown) of the FM receiver and performs IF detection by performing envelope detection. Generate an envelope signal Ev indicating the envelope of the signal SIF.
  • IF signal intermediate frequency modulated wave signal
  • the DC component extraction unit 40 includes a low-pass filter having a predetermined pass bandwidth and an attenuator set to a predetermined attenuation factor ( ⁇ ). Then, the DC component is extracted by applying low-pass filtering to the envelope signal ⁇ with its pass bandwidth, and the DC component obtained by attenuating the level of the DC component with the attenuation factor ( ⁇ ⁇ ) is used as the extracted signal Dth. Output.
  • the level of the direct current component extracted by the above-mentioned low-pass filtering is DC, it is attenuated to a direct current component having a low level represented by DC / a and output as an extraction signal Dth.
  • the attenuation rate ( ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ) is determined as follows.
  • the level of the direct wave and the level of the reflected wave when the demodulated signal Sdet has a sudden noise (noise that can be heard) If the relative ratio of DR is expressed as DR: RF, the level DR of the direct wave is 1 and the level RF of the reflected wave is about 0.7 or more, or the level DR of the direct wave is about 0.7 or more, When the reflected wave level RF is 1, a sudden noise is generated in the demodulated signal Sdet.
  • the level (DC voltage) of the envelope signal Ev of only the direct wave when sudden noise occurs in the demodulated signal Sdet, and the level of the direct wave and reflected wave when sudden noise occurs in the demodulated signal Sdet, DR Analyzing the relationship with RF, when multipath occurs and the envelope signal Ev is at a level that is less than 30% of the DC voltage DC described above, sudden noise is generated in the demodulated signal Sdet.
  • the attenuation factor (lZ a) is about 0.3.
  • the ratio between the level of the direct component extracted from the envelope signal ⁇ by low-pass filtering and the level of the extracted signal Dth is determined to be 1: 0.3.
  • the amplitude of the IF signal SIF is close to 0 with strong multipath being generated, and the demodulated signal Sdet has abrupt noise. It was time.
  • the comparison unit 50 uses the extraction signal Dth as a threshold value and compares the levels of the extraction signal Dth and the envelope signal Ev one by one. When the level of the envelope signal Ev is smaller than the level of the extracted signal Dth (ie, when Ev ⁇ Dth), and when the level of the envelope signal Ev is larger than the level of the extracted signal Dth (ie, when Ev ⁇ Dth) And generates and outputs a gate control signal SW indicating the result of the determination.
  • the gate unit 60 receives the demodulated signal Sdet generated by the FM detection unit 70 performing FM demodulation on the IF signal SIF, and holds and outputs the demodulated signal Sdet according to the gate control signal SW.
  • the gate unit 60 is formed by a hold circuit or the like, and is supplied with a gate control signal SW that indicates when the level of the envelope signal Ev is smaller than the level of the extraction signal Dth (when Ev is Dth)
  • a gate control signal SW that indicates when the level of the envelope signal Ev is smaller than the level of the extraction signal Dth (when Ev is Dth)
  • the gate unit 60 holds the demodulated signal Sdet according to the gate control signal SW, or performs the process without holding the demodulated signal Sdet, thereby suppressing the abrupt noise.
  • a corrected demodulated signal Sdout consisting of the demodulated signal Sdet itself is output.
  • the envelope of the FM modulated IF signal SIF is almost constant level
  • the envelope signal Ev is also almost constant level
  • the extracted signal Dth generated by the DC component extraction unit 40 Is also almost constant.
  • the DC component extracted from the envelope signal Ev is attenuated with an attenuation rate (1Z ⁇ ). Therefore, the extracted signal Dth has an attenuation rate ( Smaller than 1Z a)! /, Level is generated.
  • the comparison unit 50 compares the levels of the envelope signal Ev and the extracted signal Dth.
  • the gate unit 60 When there is no multipath in the incoming radio wave, the level of the envelope signal Ev becomes higher than the level of the extracted signal Dth, and the gate control signal SW indicating the comparison result (Ev ⁇ Dth) is output. Then, according to the gate control signal SW, the gate unit 60 does not hold the demodulated signal Sdet and outputs the demodulated signal Sdet as it is as the demodulated signal Sdout.
  • the hold signal is not unnecessarily held for the demodulated signal Sdet without distortion!
  • a circuit or the like performs monaural reproduction or stereo reproduction based on the demodulated signal Sdout output from the gate unit 60, it is possible to generate an audio signal capable of generating a high-quality sound.
  • the IF signal SIF envelope falls to a level close to 0 as shown in the period T in Fig. 1 (c), for example, and the IF signal SIF at the instant of the fall is FM.
  • the detection unit 70 performs FM demodulation, as illustrated in FIG. 1 (d), a demodulated signal Sdet having an abrupt noise that causes noise noise is generated.
  • the envelope detection unit 30 generates the envelope signal Ev based on the IF signal SIF as described above, and the DC component extraction unit 40 extracts the envelope signal Ev from the envelope signal Ev.
  • the extracted DC component is attenuated at the attenuation rate (lZ a), and the extracted signal Dth is generated.
  • the comparison unit 50 compares the envelope signal Ev and the extracted signal Dth.
  • the level of the envelope signal EV whose level has decreased is lower than that level.
  • the level of the extracted signal Dth obtained by attenuating the DC component of the envelope signal Ev with the attenuation factor (lZo) becomes larger.
  • the comparison unit 50 determines from the comparison result (Ev and Dth) that there is a sudden noise in the demodulated signal Sdet, and outputs the gate control signal SW. Then, the gate unit 60 performs hold processing on the demodulated signal Sdet in accordance with the gate control signal SW, thereby suppressing sudden noise and outputting the demodulated signal Sout.
  • the comparing unit 50 determines that the demodulated signal Sdet does not need processing for suppressing multipath noise. Then, the above-described hold processing is ended for the gate unit 60, and the demodulated signal Sdet is output as it is as the output demodulated signal Sdout.
  • the comparison unit 5 is able to suppress multipath noise even when a sudden noise occurs in the demodulated signal Sdet and even when multipath occurs. Therefore, there is a problem in that the hold processing for suppressing the multipath noise is unnecessarily performed and the distortion of the demodulated signal Sdet is increased. Can be prevented.
  • the multipath noise detection device 10 of the present embodiment and the multinosnoy According to the noise removal apparatus 20 the envelope signal Ev indicating the envelope of the IF signal SIF and the extraction signal Dth obtained by attenuating the DC component of the envelope signal ⁇ by the attenuation factor (1Z) are generated, and the envelope signal Ev and the extraction signal are generated.
  • the level with Dth it is possible to detect the occurrence of sudden noise occurring in the demodulated signal Sdet with high accuracy and to suppress the sudden noise.
  • the hold processing multipath noise suppression processing
  • the hold processing is not performed unnecessarily on the demodulated signal Sdet! It is possible to prevent a situation in which the noise sound is increased when the processing is performed.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configurations of the multipath noise detection apparatus and the multipath noise removal apparatus of this embodiment, and the same or corresponding parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
  • FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation.
  • the multipath noise detecting apparatus 10 and the multipath noise removing apparatus (reference numeral omitted) of the present embodiment are provided in the FM receiver.
  • the FM detector circuit 70 demodulates the FM signal and supplies it to the multiplexer circuit (MPX circuit) equipped with a matrix circuit or the like for performing monaural or stereo reproduction via the gate circuit 60! /.
  • MPX circuit multiplexer circuit
  • the multipath noise detection device 10 receives the IF signal SIF and outputs an envelope signal Ev indicating the envelope of the IF signal SIF by performing envelope detection, and a low-pass filter.
  • a DC component extraction unit 40 having 40a and a divider 40b, and a comparison unit 50 having a comparator 50a and a gate pulse circuit 50b are provided.
  • the multipath noise removing device is configured to include a multinois noise detecting device 10 and a gate circuit 60.
  • the envelope detection unit 30 rectifies the IF signal SIF, and low-pass filters with a single-pass filter having a predetermined filter characteristic, thereby generating an envelope signal Ev indicating the envelope of the IF signal SIF.
  • the DC component extraction unit 40 extracts the DC component of the envelope signal Ev by the low-pass filter 40a having a predetermined pass bandwidth, and divides the level of the DC component by the divider 40b, whereby the attenuation rate ( A DC component attenuated by ⁇ ) is generated and output as the extracted signal Dt h.
  • the divider 40b divides the level of the DC component of the envelope signal Ev by a constant of about 3.33, so that the extracted signal is attenuated to a level of about 0.3 times that DC component. Dth is generated.
  • this constant also generates a powerful multipath, and the amplitude of the IF signal SIF is close to 0.
  • the point of time when the value falls below 0.3 XX (when it falls below 0.3 XX) is determined to be a sudden noise occurrence.
  • the comparison unit 50 compares the envelope signal EV with the extraction signal Dth by a comparator 50a formed of an operational amplifier or the like.
  • a comparator 50a formed of an operational amplifier or the like.
  • the level of the envelope signal Ev is smaller than the level of the extraction signal Dth (Ev ⁇ Dth )
  • the level of the envelope signal Ev is greater than the level of the extracted signal Dth (when Ev ⁇ Dth).
  • the gate pulse circuit 50b formed by the waveform generation circuit
  • the level of the envelope signal Ev is increased.
  • the gate control signal SW which is a binary signal that is logic “0”, is generated and output.
  • the gate circuit 60 is formed of a hold circuit, and the gate control signal SW is logic “1”. Then, the level of the demodulated signal Sdet, which is not distorted, is quickly held and output at the instant when the logic becomes “1”, and when the gate control signal SW becomes logic “0”, the hold operation is performed. And the demodulated signal Sdet is output as it is.
  • Fig. 4 (a) is a waveform diagram that collectively shows the envelope signal Ev of the IS signal SIF, the output of the low-pass filter 40a, and the extracted signal Dth when a strong multipath occurs
  • Fig. 4 (b ) Shows the waveform of the demodulated signal Sdet when multipath occurs, and shows the waveform of the gate control signal SW in Fig. 4 (a).
  • the envelope of the IF signal SIF is almost constant
  • the level of the envelope signal Ev is also almost constant
  • the DC component output from the low-pass filter 40a and the divider 40b and the extracted signal The level of Dth is also substantially constant, and the divider 40b further attenuates the DC component extracted from the envelope signal Ev by the low-pass filter 40a to generate the extracted signal Dth.
  • the level of the rope signal Ev is higher than the level of the extraction signal Dth.
  • the comparator 50a determines that there is no distortion or abrupt noise to be suppressed in the demodulated signal Sdet based on the comparison result (Ev ⁇ Dth) of both signals Ev and Dth, and the gate pulse
  • the gate control signal SW that becomes logic “0” is output from the circuit 50b. Then, according to the gate control signal SW, the gate circuit 70 does not perform the hold process, and outputs the demodulated signal Sdet as it is to the MPX circuit side as the output demodulated signal Sdout.
  • the MPX circuit is based on the demodulated signal S dout.
  • monaural reproduction or stereo reproduction it is possible to generate an audio signal with good quality and capable of generating sound.
  • the IF signal SIF envelope drops to a level close to 0 as shown by period T in Fig. 4 (a), and the FM detection circuit 70 demodulates the IF signal SIF at the instant of the fall. Then, as shown in FIG. 4 (b), a demodulated signal Sdet having a sudden noise portion that causes unacceptable noise is generated.
  • the envelope signal is lower than the level of the envelope signal Ev whose level has dropped.
  • the level of the extracted signal Dth which attenuates the DC component of Ev, is greater.
  • the comparator 50a determines when the demodulated signal Sdet has abrupt noise based on the comparison result (Ev and Dth). From the gate pulse circuit 50b, the gate control that makes the logic "1" occurs. Signal SW is output.
  • the gate circuit 60 performs hold processing on the demodulated signal Sdet in accordance with the gate control signal SW, thereby suppressing abrupt noise that is a cause of generation of noise sound, which is unbearable to listen to. Output Sout.
  • the comparator 50a does not generate abrupt noise in the demodulated signal Sdet, and suppresses multipath noise with respect to the demodulated signal Sdet.
  • the gate circuit 60 finishes the above-described hold processing and outputs the demodulated signal Sdet as it is in accordance with the gate control signal SW that is logic “0” output from the gate pulse circuit 50b.
  • the demodulated signal Sdout is output.
  • the comparison unit 5 when the demodulated signal Sdet has a sudden noise, and even if a multipath occurs, even in order to suppress the multipath noise. In order to distinguish and judge when it does not require processing, It is possible to prevent the problem of unnecessarily performing hold processing for suppressing path noise and increasing the distortion of the demodulated signal Sdet.
  • the envelope signal Ev indicating the envelope of the IF signal SIF and the DC component of the envelope signal ⁇ . Is generated at a predetermined attenuation rate (1Z), and the level of the envelope signal Ev and the extracted signal Dth is compared. As a result, a strong noise occurs in the demodulated signal Sdet due to the generation of a strong multipath. Can be detected with high accuracy. Then, based on the detection result, the abrupt noise can be suppressed by holding the demodulated signal Sdet.
  • the power amplification factor using the divider 40b can be adjusted in order to perform attenuation processing on the DC component extracted from the envelope signal Ev by the low-pass filter 40a.
  • Attenuation processing may be performed using a simple amplifier or an attenuator capable of adjusting the attenuation rate.

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Abstract

　マルチパスの影響で復調信号に生じる、聴くに堪えないノイズ音の原因となる急激雑音を抑制することを目的とする。 　エンベロープ検出部３０でＩＦ信号ＳIFのエンベロープを示すエンベロープ信号Ｅvを生成し、そのエンベロープ信号Ｅvの直流成分を減衰率（１／α）で減衰させた抽出信号Ｄthを直流成分抽出部４０で生成し、エンベロープ信号Ｅvと抽出信号Ｄthとの各レベルを比較部５０で比較し、比較結果を示すゲート制御信号ＳＷをゲート部６０に供給する。エンベロープ信号Ｅvのレベルが抽出信号Ｄthのレベルより小さいときには、比較部５０が、マルチパスの影響で復調信号Ｓdetに急激雑音が生じていると判定し、ゲート部６０が復調信号Ｓdetに対してホールド処理することでその急激雑音を抑制し、エンベロープ信号Ｅvのレベルが抽出信号Ｄthのレベルより大きいときには、比較部５０がホールド処理を行うべき歪みが復調信号Ｓdetに生じていないと判定し、ゲート部６０に指示して復調信号Ｓdetに対するホールド処理を行わせない。

Description

明 細 書
マルチパスノイズ検出装置及びマルチパスノイズ除去装置
技術分野
[0001] 本発明は、例えば無線放送等を受信する無線受信装置に設けられ、マルチパスノ ィズの検出と抑制を行うマルチパスノイズ検出装置及びマルチパスノイズ除去装置に 関する。
背景技術
[0002] 従来、 FM波を受信する受信装置では、マルチパスによる悪影響を抑制するため、 マルチパスノイズを検出するマルチパスノイズ検出装置と、その検出結果に基づいて マルチパスノイズを抑制するマルチパスノイズ除去装置が設けられている。
[0003] つまり、マルチパスが発生すると、受信アンテナには、直接波と無線伝送路内の反 射物体で反射されて到達する反射波とが到来し、直接波に比べて反射波が遅延して 到達する。これら到達時間の異なる電波が重なり合うと、それぞれの瞬時周波数が異 なることから、その周波数差にしたがって PM成分 (位相変調成分)と AM成分 (振幅 変調成分)の両方のビートが発生し、マルチパスノイズの発生原因となる。
[0004] そして、その PM成分と AM成分を有する RF受信信号 (高周波数の受信信号)を中 間周波信号 (IF信号)に周波数変換して、 FM検波回路で復調すると、復調信号に マルチパスに起因する歪みが生じることとなり、いわゆる受信品質の低下を招くことか ら、受信品質の向上を図ってユーザ等に対して良好な受聴環境を提供すベぐマル チパスノイズ検出装置とマルチパスノイズ除去装置が設けられている。
[0005] 図 1 (a)は、従来一般に知られているマルチパスノイズ検出装置とマルチパスノイズ 除去装置の構成を表したブロック図である。
[0006] まず、受信装置の構成を説明すると、到来電波を受信アンテナで受信し、フロント エンド部で同調受信及び周波数変換を行うことで、受信アンテナ側から供給される R F受信信号を中間周波数の信号に変換し、更に、帯域フィルタと中間周波増幅回路 (IF増幅回路）によって希望波である IF信号 SIFを抽出し、 FM検波回路がその IF信 号 SIFを復調信号 Sdetに FM復調して、ゲート回路を介して、モノラル又はステレオ 再生を行うマトリックス回路等を備えたマルチプレクサ回路 (MPX回路）に供給するよ うになつている。
[0007] マルチパスノイズ検出装置では、エンベロープ検出回路が上述の IF信号 SIFを入 力してエンベロープ検波を行うことで、マルチパスの発生状況に応じたエンベロープ 信号 Evを生成し、そのエンベロープ信号 Ενの希望波成分に混入して 、る高 、周波 数成分をマルチパスノイズ成分 Shpとしてハイパスフィルタで抽出する。更に、抽出し たマルチパスノイズ成分 Shpの瞬時振幅のレベルと予め決められた閾値電圧 Vref(2 つの閾値電圧 Vrefl, Vre!2)とを比較器が比較して、それらの閾値電圧 Vreはりも大 レベルとなったときのマルチパスノイズ成分 Shpを切り出し、更に、ゲートパルス回路 力 その切り出したマルチノスノイズ成分 Shpの生じている期間では論理" 1"、生じて いない期間では論理" 0"となる 2値信号力もなるゲート制御信号 SWを生成して、ゲ ート回路に供給している。
[0008] したがって、到来電波にマルチパスが無いときには、図 1 (b)に例示するように、 IF 信号 SIFのエンベロープがほぼ希望波成分のみの一定レベルとなることから、ェンべ ロープ信号 Evのレベルもほぼ一定となり、更に、ハイパスフィルタで抽出されるマル チパスノイズ成分 Shpが閾値電圧 Vreはりも低レベルとなることから、比較器にお！、て マルチパスが生じていないと判断されて、ゲートパルス回路からゲート回路へ、論理" 0"となるゲート制御信号 SWが出力される。
[0009] 一方、到来電波にマルチパスが有るときには、そのマルチパスの発生状況に応じて 、例えば図 1 (c)〖こ示すように、 IF信号 SIFのエンベロープが上述の PM成分と AM成 分の影響で変動すると、エンベロープ信号 Evにもマルチパスノイズ成分 Shpが現れる こととなり、更に図 1 (e)に示すように、比較器においてマルチパスノイズ成分 Shpの瞬 時振幅と閾値電圧 Vref (Vrefl, Vre!2)とが比較される。そして、図 1 (f)に示すように 、マルチパスノイズ成分 Shpの瞬時振幅が閾値電圧 Vreはり大きいときには、ゲートパ ルス回路力もゲート回路へ論理" 1"となるゲート制御信号 SWが出力され、マルチパ スノイズ成分 Shpの瞬時振幅が閾値電圧 Vreはり小さ ヽときには、ゲートパルス回路 力もゲート回路へ論理" 0"となるゲート制御信号 SWが出力される。
[0010] このように、従来のマルチパスノイズ検出装置では、 IF信号 SIFからエンベロープ信 号 Evを生成し、ハイパスフィルタによってエンベロープ信号 Evから抽出したマルチパ スノイズ成分 Shpの瞬時振幅と所定の閾値電圧 Vrefと比較することで、マルチパスの 影響の有無を時々刻々と判断すると共に、図 1 (f)に示すように、マルチパスの影響 で復調信号 Sdetに生じる歪みの発生時を論理" 1"となるゲート制御信号 SWによつ て示し、また、復調信号 Sdetに歪みが生じていない時を論理" 0"となるゲート制御信 号 SWによって示すようになって!/、る。
[0011] ゲート回路は、マルチパスノイズ除去装置を構成している。そして、マルチパスの影 響で図 1 (d)に例示するような歪みの生じている復調信号 Sdetが入力されると、論理" 1"となったゲート制御信号 SWに従って、復調信号 Sdetをホールドして出力し、論理 "0"となったゲート制御信号 SWに従ってそのホールド動作を終了するという処理を 繰り返すことで、マルチパスの影響を抑制した復調信号を生成して MPX回路に供給 する。このように、復調信号 Sdetに対し、ゲート制御信号 SWに同期してホールド処理 を施すことでマルチパスの影響を抑制し、 MPX回路で再生される再生音の品質低 下を防止することとして 、る。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] ところで、上述したように従来のマルチパスノイズ検出装置とマルチノ スノイズ除去 装置は、エンベロープ信号 Evをノ、ィパスフィルタに通すことでマルチパスノイズ成分 Shpを抽出し、その抽出したマルチパスノイズ成分 Shpの瞬時振幅と所定の（固定の） 閾値電圧 Vrefとを比較することで、マルチパスの影響を受けて復調信号 Sdetに生じ た歪みの発生時を時々刻々と判断し、その判断結果に基づいて、復調信号 Sdetの 歪みを抑制することとして 、る。
[0013] し力しながら、こうして復調信号 Sdetの歪みを抑制することとしても、却って再生音 の品質を悪化させてしまう場合があった。つまり、従来は、『マルチパスの悪影響を受 けると必然的にマルチパスノイズ成分 Shpのレベルが大きくなるので、閾値電圧 Vref よりもマルチパスノイズ成分 Shpのレベルが大きくなつた時点で復調信号 Sdetの歪み をホールド処理によって抑制すれば、再生音の品質を向上させることができる。』との 技術的思想に基づいてなされただけであるため、マルチパスの悪影響で復調信号 S detに生じる歪みやノイズの性質にっ 、て十分に解析されて 、な 、まま、単に閾値電 圧 Vreはりもマルチパスノイズ成分 Shpのレベルが大きくなつたか否かという判断基準 だけで一律に、復調信号 Sdetに対するホールド処理が行われていた。そのため、復 調信号 Sdetに対し、力かるホールド処理を行うと、却って再生音の品質を悪ィ匕させて しまう場合があった。
[0014] 具体的事例を述べると、上述したようにマルチパスが生じて直接波と反射波が重な り合うと、それぞれの電波の瞬時周波数が違うので、その周波数差に従って、 RF受 信信号に PM成分と AM成分の両方のビートが発生することとなり、 PM成分は、その まま FM検波回路で復調されるので復調信号 Sdetに歪みを生じさせることとなる。一 方、 AM成分は、直接波と反射波との強さと位相に関係して変動する到来電波の状 況に従って変動し、復調信号 Sdetに歪みを生じさせることとなる。
[0015] そして、上述したように直接波と反射波の強さが同じで互いに逆位相となったときに は、 AM成分の振幅が最小で 0となり、直接波と反射波の強さが同じで互いに同位相 となったときには、 AM成分の振幅が最大で 2倍 (マルチパスが生じて ヽな 、ときの 2 倍)となる。
[0016] つまり、受信電波が弱電界か強電界かといつた、直接波と反射波の物理的な強さ（ 絶対的な電界強度）の関係と位相の関係で、 AM成分の振幅が最小で 0又は最大で 2倍となるということではなぐ直接波と反射波の相対的な強さ (別言すれば、電界強 度の相対比）の関係と位相の関係で、 AM成分の振幅が最小で 0又は最大で 2倍と なる。
[0017] 更に、その直接波と反射波は FM変調されていることから、それらの周波数が時々 刻々と変化し、且つマルチパスによって両者の位相が時々刻々と変動することから、 RF受信信号の AM成分の振幅は、上述の最小と最大のレベル範囲内で時々刻々と 変動して、大きくなつたり小さくなつたりする。
[0018] そして、図 1 (c)の期間 Tに示すように、直接波と反射波の強さがほぼ同じで互いに 逆位相の関係となるほど、 AM成分の振幅が 0に近いレベルとなり（以下、 AM成分 の振幅が 0に近いレベルとなるときを「強力なマルチノス」が生じたときと言う）、 IF信 号 SIFのエンベロープも 0に近 、レベルに落ち込むと、その落ち込んだときの IF信号 SIFに基づ ヽて FM検波回路で復調される復調信号 Sdetに急激な歪み（以下、「急 激雑音」と称する）が生じ、再生音に聴くに堪えな 、ノイズ音が発生することとなる。
[0019] また、強力なマルチパスが生じているとき (期間 T)であっても、直接波と反射波の強 さや位相の関係から、 IF信号 SIFのエンベロープが 0に近いレベルまでは落ち込まず 、聴くに堪えな 、ノイズ音を生じさせる程の歪みが復調信号 Sdetに生じな 、場合があ る。
[0020] また、マルチパスが生じても期間 T以外のとき、すなわちマルチパスの影響で復調 信号 Sdetに歪みが生じても、比較的小さな歪みであるために再生音を受聴すると聴 感上気にならな 、場合がある。
[0021] このようにマルチパスの発生状況によって、復調信号 Sdetに歪みや急激雑音が生 じる。
[0022] そして、強力なマルチパスが生じた場合には、復調信号 Sdetに、聴くに堪えな ヽ急 激雑音の部分と、聴感上気にならな!/、程度でホールド処理によって抑制する必要の ない歪みの部分が生じるのに対し、従来、マルチノスノイズ検出側では、ェンベロー プ信号 Evの全ての部分に振幅の大きな変動が生じて ヽるので、エンベロープ信号 Ε Vからハイノ スフィルタで取り出した変動成分 (マルチパスノイズ成分) Shpと閾値電圧 Vrefと比較すると、その復調信号 Sdetに対してホールド処理すべきものと判断する部 分と、ホールド処理する必要のない部分との両方の部分を、共にホールドすべきもの と判断して、論理" 1"となるゲート信号 SWを生成し、ゲート回路で過度にホールド処 理を施してしまう。このため、聴くに堪えない急激雑音が復調信号 Sdetから取り除か れるが、処理する必要の無い部分まで過度にホールド処理を施して、却って歪みを 増大させ、再生音の品質劣化を招来するという問題があった。
[0023] 本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、マルチパスノイズの検 出精度の向上を図り、より確実なマルチパスノイズの抑制を行うマルチパスノイズ検出 装置とマルチパスノイズ除去装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0024] 請求項 1に記載の発明は、到来電波から生成された被変調波信号に基づいて、復 調信号に生じた抑制すべき雑音を検出するマルチパスノイズ検出装置であって、前 記被変調波信号のエンベロープを検出し、エンベロープ信号を生成するェンベロー プ検出手段と、前記エンベロープ信号の直流成分を抽出すると共に、抽出した直流 成分を所定の減衰率で減衰させて抽出信号を生成する直流成分抽出手段と、前記 抽出信号と前記エンベロープ信号とのレベルを比較し、前記エンベロープ信号のレ ベルが前記抽出信号のレベルより小さいとき、前記復調信号に生じた抑制すべき雑 音の発生時と判定する比較手段と、を備えることを特徴とする。
[0025] 請求項 2に記載の発明は、請求項 1に記載のマルチパスノイズ検出装置において、 前記比較手段は、前記エンベロープ信号のレベルが前記抽出信号のレベルより大き いとき、前記復調信号に抑制すべき雑音が生じていないと判定すること、を特徴とす る。
[0026] 請求項 3に記載の発明は、マルチパスの影響で復調信号に生じた抑制すべき雑音 を抑制するマルチパスノイズ除去装置であって、請求項 2に記載の前記比較手段が 判定した前記発生時にお!、て前記復調信号をホールド処理し、前記比較手段が抑 制すべき雑音が生じていないと判定したときには、前記復調信号に対するホールド 処理を終了するゲート手段、を有することを特徴とする。
図面の簡単な説明
[0027] [図 1]従来のマルチパスノイズ検出装置とマルチパスノイズ除去装置の構成と機能を 説明するための説明図である。
[図 2]本発明の実施形態に係るマルチパスノイズ検出装置とマルチパスノイズ除去装 置の構成を表したブロック図である。
[図 3]実施例に係るマルチノ スノイズ検出装置とマルチパスノイズ除去装置の構成を 表したブロック図である。
[図 4]図 3に示したマルチパスノイズ検出装置とマルチパスノイズ除去装置の動作例 するための波形図である。
発明を実施するための最良の形態
[0028] 本発明の好適な実施形態について図 2を参照して説明する。図 2は、本実施形態 のマルチノ スノイズ検出装置とマルチパスノイズ除去装置の構成を表したブロック図 である。 [0029] 図 2において、このマルチパスノイズ検出装置 10は、エンベロープ検出部 30と直流 成分抽出部 40と比較部 50とを有して構成され、後述の FM検波部 70で復調された 復調信号 Sdetに、聴くに堪えないノイズ音を生じさせる急激雑音が生じた場合、その 雑音を抑制すべき雑音であるとして、その発生時を検出する。
[0030] マルチパスノイズ除去装置 20は、マルチパスノイズ検出装置 10とゲート部 60とを備 えて構成され、マルチパスノイズ検出装置 10によって検出された急激雑音の発生時 に基づ!/、て、ゲート部 60がその急激雑音を抑制する。
[0031] ここで、エンベロープ検出部 30は、 FM受信装置のフロントエンド部（図示略）で生 成される中間周波数の被変調波信号 (IF信号) SIFを入力し、エンベロープ検波する ことで IF信号 SIFのエンベロープを示すエンベロープ信号 Evを生成する。
[0032] 直流成分抽出部 40は、所定の通過帯域幅を有するローパスフィルタ等と、所定の 減衰率（ΐΖ α )に設定された減衰器とを有して形成されている。そして、ェンベロー プ信号 Ενに対してその通過帯域幅でローパスフィルタリングを施すことにより直流成 分を抽出し、その直流成分のレベルを減衰率（ΐΖ α )で減衰させた直流成分を抽出 信号 Dthとして出力する。つまり、上述のローパスフィルタリングによって抽出される直 流成分のレベルが DCであるとすると、 DC/ aで表されるレベルの小さい直流成分 に減衰させて、抽出信号 Dthとして出力する。
[0033] 更に、減衰率（ΐΖ α )は、次のように決められている。つまり、後述の FM検波部 70 力 F信号 SIFを FM復調した際、復調信号 Sdetに急激雑音 (聴くに堪えな ゾィズ音 を生じさせる雑音）が生じるときの直接波のレベルと反射波のレベルとの相対比を DR ： RFで表すと、直接波のレベル DRが 1で、反射波のレベル RFが 0. 7程度以上とな る場合、または、直接波のレベル DRが 0. 7程度以上、反射波のレベル RFが 1となる 場合に、復調信号 Sdetに急激雑音が生じる。更に、急激雑音が復調信号 Sdetに生 じるときの、直接波のみのエンベロープ信号 Evのレベル（直流電圧）と、復調信号 Sd etに急激雑音が生じるときの直接波と反射波のレベル DR, RFとの関係を解析すると 、マルチパスが発生していて、エンベロープ信号 Evが上述の直流電圧 DCの 3割以 下のレベルとなったとき、復調信号 Sdetに急激雑音が生じる。力かる解析により、上 述の直流電圧 DCと復調信号 Sdetに急激雑音が生じる時との相関関係を見いだし、 減衰率（lZ a )を約 0. 3程度の値にしている。
[0034] したがって、エンベロープ信号 Ενからローパスフィルタリングによって抽出される直 流成分のレベルと抽出信号 Dthのレベルとの比力 1 : 0. 3となるように決められてい る。そして、エンベロープ信号 Evのレベル力 その抽出信号 Dthより下回った時が、 強力なマルチパスが発生している状態で IF信号 SIFの振幅が 0に近くなり、復調信号 Sdetに急激雑音が生じている時とした。
[0035] 次に、比較部 50は、抽出信号 Dthを閾値とし、抽出信号 Dthとエンベロープ信号 Ev のレベルを逐一比較する。そして、エンベロープ信号 Evのレベルが抽出信号 Dthの レベルより小さいとき（すなわち、 Ev< Dthのとき）と、エンベロープ信号 Evのレベル が抽出信号 Dthのレベルより大きいとき（すなわち、 Ev≥ Dthのとき）を判定し、それら の判定結果を示すゲート制御信号 SWを生成して出力する。
[0036] つまり、上述の Evく Dthとなる時を、強力なマルチパスの影響によって復調信号 Sd etに聴くに堪えな ゾィズ音を生じさせる急激雑音が生じて!/ヽる時と判定し、上述の E v≥Dthとなる時を、マルチパスノイズ抑制処理をする必要の無い時と判定して、それ らの判定結果を示すゲート制御信号 SWを生成して出力する。
[0037] ゲート部 60は、 FM検波部 70が IF信号 SIFを FM復調することで生成される復調信 号 Sdetを入力し、ゲート制御信号 SWに従って復調信号 Sdetをホールドして出力す る。
[0038] すなわち、ゲート部 60は、ホールド回路等で形成されており、エンベロープ信号 Ev のレベルが抽出信号 Dthのレベルより小さいとき（Evく Dthのとき）を示すゲート制御 信号 SWが供給されると、そのゲート制御信号 SWが入力された瞬時の時点における 復調信号 Sdetのレベルをホールドすることで、聴くに堪えな ゾィズ音を生じさせる急 激雑音を抑制した復調信号 Sdoutを出力する。一方、エンベロープ信号 Evのレベル が抽出信号 Dthのレベルより大きいとき（Ev≥Dthのとき）を示すゲート制御信号 SW が供給されると、復調信号 Sdetに対するホールド処理を終了し、復調信号 Sdetをそ のまま出力の復調信号 Sdoutとして出力する。
[0039] このように、ゲート部 60が、ゲート制御信号 SWに従って復調信号 Sdetをホールド 処理又はホールドしな ヽ処理をすることで、急激雑音を抑制した復調信号 Sdet又は 復調信号 Sdet自体からなる、補正した復調信号 Sdoutを出力する。
[0040] 次に、力かる構成を有するマルチノ スノイズ検出装置 10とマルチパスノイズ除去装 置 20の動作にっ 、て説明する。
[0041] 〈1〉到来電波にマルチパスが無 、とき：
到来電波にマルチパスが無いときには、 FM変調されている IF信号 SIFのェンベロ ープがほぼ一定レベルとなり、エンベロープ信号 Evもほぼ一定レベルとなり、更に直 流成分抽出部 40で生成される抽出信号 Dthもほぼ一定レベルとなる。そして、直流 成分抽出部 40において、エンベロープ信号 Evから抽出した直流成分に対して減衰 率（ 1Z α )で減衰処理が行われるため、エンベロープ信号 Evに較べて抽出信号 Dt hの方が減衰率（1Z a )の分だけ小さ!/、レベルとなって生成される。
[0042] 比較部 50では、エンベロープ信号 Evと抽出信号 Dthとの各レベルが比較される。
到来電波にマルチパスが無いときには、エンベロープ信号 Evのレベルが抽出信号 D thのレベルより大きくなり、この比較結果 (Ev≥ Dth)を示すゲート制御信号 SWが出 力される。そして、このゲート制御信号 SWに従って、ゲート部 60が復調信号 Sdetに 対してホールド処理を行わず、復調信号 Sdetをそのまま復調信号 Sdoutとして出力 する。
[0043] このように、到来電波にマルチパスが無いときには、歪みが生じていない復調信号 Sdetに対して不必要にホールド処理が行われな!/、こと力ら、図示しな!、マルチプレク サ回路等が、ゲート部 60から出力される復調信号 Sdoutに基づいてモノラル再生や ステレオ再生等を行うと、品質の良い音を発生させることが可能な音声信号を生成す ることがでさる。
[0044] 〈2〉到来電波に強力なマルチパスが発生したとき：
強力なマルチノ スが発生したため、例えば図 1 (c)の期間 Tに例示したように、 IF信 号 SIFのエンベロープが 0に近いレベルに落ち込んで、その落ち込んだ瞬時の時点 における IF信号 SIFを FM検波部 70が FM復調すると、図 1 (d)に例示したように、聴 くに堪えな 、ノイズ音の原因となる急激雑音を有する復調信号 Sdetが生成される。ェ ンべロープ検出部 30では、上述したように IF信号 SIFに基づいてエンベロープ信号 Evが生成され、更に直流成分抽出部 40において、そのエンベロープ信号 Evから抽 出された直流成分に対して減衰率（lZ a )で減衰処理が行われて、抽出信号 Dthが 生成される。そして、エンベロープ信号 Evと抽出信号 Dthとが比較部 50で比較される
[0045] ここで、強力なマルチパスが発生し、上述したように IF信号 SIFのエンベロープが 0 に近 、レベルに落ち込んだ瞬時の時点では、レベルが低下したエンベロープ信号 E Vのそのレベルよりも、エンベロープ信号 Evの直流成分を減衰率（lZ o で減衰させ た抽出信号 Dthのレベルの方が大きくなる。
[0046] このため、比較部 50では、その比較結果 (Evく Dth)から、復調信号 Sdetに急激雑 音が生じていると判定し、ゲート制御信号 SWを出力する。そして、ゲート部 60がその ゲート制御信号 SWに従って、復調信号 Sdetに対してホールド処理を施すことで、急 激雑音を抑制し、復調信号 Soutを出力する。
[0047] また、エンベロープ信号 Evのレベルの方が抽出信号 Dthのレベルより大きくなると、 比較部 50が、復調信号 Sdetに対してマルチパスノイズ抑制のための処理を必要とし ないと判定することとなり、ゲート部 60に対して上述のホールド処理を終了させ、復調 信号 Sdetをそのまま出力の復調信号 Sdoutとして出力させる。
[0048] このように、強力なマルチパスが発生して、復調信号 Sdetに急激雑音が生じた場合 、抽出信号 Dthのレベルの方がエンベロープ信号 Evのレベルより大きいことを検出す ることによって、復調信号 Sdetに生じた急激雑音の発生時を判断するので、その急 激雑音をゲート部 60におけるホールド処理によって抑制することができる。そして、 図示しないマルチプレクサ回路等力 ゲート部 60から出力される復調信号 Sdoutに 基づ ヽてモノラル再生やステレオ再生等を行うと、聴くに堪えな ゾィズ音が混入しな V、音声信号を生成することができる。
[0049] 更に、エンベロープ信号 Evのレベルと抽出信号 Dthのレベルとの比較によって、比 較部 5復調信号 Sdetに急激雑音が発生したときと、マルチパスが生じて 、てもマルチ パスノイズ抑制のための処理を必要としな 、ときとを識別判断して 、るため、マルチ パスノイズ抑制のためのホールド処理を不必要に行って、却って復調信号 Sdetの歪 みを増大させてしまうと言う問題を未然に防止することができる。
[0050] 以上説明したように、本実施形態のマルチパスノイズ検出装置 10とマルチノスノィ ズ除去装置 20によれば、 IF信号 SIFのエンベロープを示すエンベロープ信号 Evと、 そのエンベロープ信号 Ενの直流成分を減衰率（1Z )で減衰させた抽出信号 Dth を生成し、エンベロープ信号 Evと抽出信号 Dthとのレベルを比較することで、復調信 号 Sdetに生じている急激雑音の発生時を高精度で検出し、且つその急激雑音を抑 ff¾することができる。
[0051] 更に、エンベロープ信号 Evのレベルが抽出信号 Dthのレベルより大きくなつたとき、 復調信号 Sdetに対して不必要にホールド処理 (マルチパスノイズ抑制の処理）を行わ な!、ことから、ホールド処理を行うと却ってノイズ音を増カロさせてしまうような事態を未 然に防止することができる。
実施例
[0052] 次に、実施例に係るマルチパスノイズ検出装置とマルチパスノイズ除去装置につい て図 3と図 4を参照して説明する。図 3は、本実施例のマルチパスノイズ検出装置とマ ルチパスノイズ除去装置の構成を表したブロック図であり、図 2と同一又は相当する 部分を、同一符号で示している。図 4は、動作を説明するための波形図である。
[0053] 図 3において、本実施例のマルチパスノイズ検出装置 10とマルチパスノイズ除去装 置 (符号略）は、 FM受信装置に設けられている。
[0054] まず、 FM受信装置の構成を説明すると、 FM放送等の到来電波を受信アンテナで 受信し、フロントエンド部で同調受信及び周波数変換を行うことで、受信アンテナ側 力 供給される RF受信信号を中間周波数の信号に変換し、更に、帯域フィルタと中 間周波増幅回路 (IF増幅回路）によって、中間周波数の被変調信号 (IF信号) SIFを 生成し、その IF信号 SIFを復調信号 Sdetに FM検波回路 70が FM復調し、ゲート回 路 60を介して、モノラル又はステレオ再生を行うマトリックス回路等を備えたマルチプ レクサ回路 (MPX回路）に供給するようになって!/、る。
[0055] 次に、マルチパスノイズ検出装置 10は、 IF信号 SIFを入力し、エンベロープ検波す ることで IF信号 SIFのエンベロープを示すエンベロープ信号 Evを出力するェンベロ ープ検出部 30と、ローパスフィルタ 40a及び割算器 40bを有する直流成分抽出部 40 と、比較器 50aとゲートパルス回路 50bとを有する比較部 50とを備えて構成されて ヽ る。 [0056] マルチパスノイズ除去装置は、マルチノ スノイズ検出装置 10とゲート回路 60とを備 えて構成されている。
[0057] エンベロープ検出部 30は、 IF信号 SIFを整流して、所定のフィルタ特性を有する口 一パスフィルタでローパスフィルタリングすることにより、 IF信号 SIFのエンベロープを 示すエンベロープ信号 Evを生成する。
[0058] 直流成分抽出部 40は、所定の通過帯域幅を有するローパスフィルタ 40aによって エンベロープ信号 Evの直流成分を抽出し、その直流成分のレベルを割算器 40bで 割り算することにより、減衰率（ΐΖ α )で減衰させた直流成分を生成し、抽出信号 Dt hとして出力する。本実施例では、割算器 40bが、エンベロープ信号 Evの直流成分 のレベルを 3. 33程度の定数で割り算することで、その直流成分の約 0. 3倍程度の レベルに減衰させた抽出信号 Dthを生成して 、る。
[0059] また、この定数も、実施形態で説明したのと同様に、強力なマルチパスが発生して I F信号 SIFの振幅が 0に近 、レベルに落ち込み、聴くに堪えな!/ゾィズ音の原因とな る急激雑音が復調信号 Sdetに生じたときに生成されるエンベロープ信号 Evから抽出 した直流成分のレベル Xと、直接波のレベルが 1で反射波のレベルが 0. 7程度以上 となるとき、又は、直接波のレベルが 0. 7程度以上で反射波のレベルが 1となるときを 、強力なマルチパスが発生しているときとし、エンベロープ信号 Evのレベルがそのレ ベル Xの 3割を下回った時点（0. 3 XXを下回った時点）を、急激雑音の発生時と判 断することとしている。
[0060] 比較部 50は、オペアンプ等で形成された比較器 50aによって、エンベロープ信号 E Vと抽出信号 Dthと比較し、エンベロープ信号 Evのレベルが抽出信号 Dthのレベルよ り小さいとき（Ev< Dthのとき）と、エンベロープ信号 Evのレベルが抽出信号 Dthのレ ベルより大きいとき (Ev≥Dthのとき）を検出する。そして、波形生成回路で形成され ているゲートパルス回路 50bによって、エンベロープ信号 Evのレベルが抽出信号 Dt hのレベルより小さいとき（Ev< Dthのとき）には論理" 1"、エンベロープ信号 Evのレべ ルが抽出信号 Dthのレベルより大きいとき（Ev≥Dthのとき）には論理" 0"となる、 2値 信号であるゲート制御信号 SWを生成して出力する。
[0061] ゲート回路 60は、ホールド回路で形成されており、ゲート制御信号 SWが論理" 1" となると、その論理" 1"となった瞬時の時点で歪みの生じていない復調信号 Sdetのレ ベルを急速にホールドして出力し、ゲート制御信号 SWが論理" 0"となるとそのホー ルド動作を終了し復調信号 Sdetをそのまま出力する。
[0062] 次に、本実施例のマルチパスノイズ検出装置 10とマルチパスノイズ除去装置 20の 動作について、図 4を参照して説明する。
[0063] 図 4 (a)は、強力なマルチパスが発生したときの IS信号 SIFのエンベロープ信号 Ev と、ローパスフィルタ 40aの出力と、抽出信号 Dthをまとめて表した波形図、図 4 (b)は 、マルチパスが発生したときの復調信号 Sdetの波形を図 4 (a)の時間軸に合わせて 示した波形図、図 4 (c)は、ゲート制御信号 SWの波形を図 4 (a) (b)の時間軸に合わ せて示した波形図である。
[0064] 〈1〉到来電波にマルチパスが無 、とき：
到来電波にマルチパスが無いときには、 IF信号 SIFのエンベロープがほぼ一定レ ベルとなり、エンベロープ信号 Evのレベルもほぼ一定レベルとなり、更にローパスフィ ルタ 40aと割算器 40bから出力される直流成分と抽出信号 Dthのレベルもほぼ一定と なり、更に、割算器 40bでは、ローパスフィルタ 40aによってエンベロープ信号 Evから 抽出された直流成分に対し減衰処理が行われて抽出信号 Dthが生成されるため、ェ ンべロープ信号 Evのレベルの方が抽出信号 Dthのレベルより大きくなる。
[0065] このため、比較器 50aが両者の信号 Ev, Dthの比較結果（Ev≥ Dth)に基づいて、 復調信号 Sdetに、抑制すべき歪みや急激雑音が生じていないと判断し、ゲートパル ス回路 50bから論理" 0"となるゲート制御信号 SWが出力される。そして、そのゲート 制御信号 SWに従って、ゲート回路 70がホールド処理を行わず、復調信号 Sdetをそ のまま出力の復調信号 Sdoutとして、 MPX回路側へ出力する。
[0066] このように、到来電波にマルチパスが無いときには、歪みが生じていない復調信号 Sdetに対して不必要にホールド処理が行われな 、ことから、 MPX回路が復調信号 S doutに基づ 、てモノラル再生やステレオ再生等を行うと、品質の良!、音を発生させる ことが可能な音声信号を生成することができる。
[0067] 〈2〉到来電波に強力なマルチパスが発生したとき：
直接波と反射波の振幅がほぼ同じ且つほぼ逆位相となって、強力なマルチパスが 発生すると、図 4 (a)の期間 Tにて示すように、 IF信号 SIFのエンベロープが 0に近い レベルに落ち込んで、その落ち込んだ瞬時の時点における IF信号 SIFを FM検波回 路 70が FM復調すると、図 4 (b)に示すように、聴くに堪えないノイズ音の原因となる 急激雑音の部分を有する復調信号 Sdetが生成される。
[0068] このように強力なマルチパスが発生し、 IF信号 SIFのエンベロープが 0に近いレべ ルに落ち込んだ瞬時の時点では、レベルが低下したエンベロープ信号 Evのそのレ ベルよりも、エンベロープ信号 Evの直流成分を減衰させた抽出信号 Dthのレベルの 方が大きくなる。このため、比較器 50aでは、その比較結果 (Evく Dth)に基づいて、 復調信号 Sdetの急激雑音が生じている時を判定し、ゲートパルス回路 50bから、論 理" 1 "となるゲート制御信号 SWが出力される。
[0069] そして、ゲート回路 60がそのゲート制御信号 SWに従って、復調信号 Sdetに対して ホールド処理を施すことで、聴くに堪えな 、ノイズ音の発生原因となる急激雑音を抑 制し、復調信号 Soutを出力する。
[0070] また、エンベロープ信号 Evのレベルの方が抽出信号 Dthのレベルより大きくなると、 比較器 50aが、復調信号 Sdetに急激雑音が生じておらず復調信号 Sdetに対してマ ルチパスノイズ抑制のための処理を必要としな 、と判定することとなり、ゲートパルス 回路 50bから出力される論理" 0"となるゲート制御信号 SWに従って、ゲート回路 60 が上述のホールド処理を終了し、復調信号 Sdetをそのまま出力の復調信号 Sdoutと して出力する。
[0071] このように、強力なマルチパスが発生して、復調信号 Sdetに急激雑音が生じた場合 、抽出信号 Dthのレベルの方がエンベロープ信号 Evのレベルより大きいことを検出す ることにより、復調信号 Sdetに生じた急激雑音の発生時を判断するので、その急激雑 音をゲート回路 60におけるホールド処理によって抑制することができる。そして、 MP X回路が、復調信号 Sdoutに基づいてモノラル再生やステレオ再生等を行うと、聴く に堪えな ゾィズ音が混入しな 、音声信号を生成することができる。
[0072] 更に、エンベロープ信号 Evのレベルと抽出信号 Dthのレベルとの比較によって、比 較部 5復調信号 Sdetに急激雑音が発生したときと、マルチパスが生じて 、てもマルチ パスノイズ抑制のための処理を必要としな 、ときとを識別判断して 、るため、マルチ パスノイズ抑制のためのホールド処理を不必要に行って、却って復調信号 Sdetの歪 みを増大させてしまうと言う問題を未然に防止することができる。
[0073] 以上説明したように、本実施例のマルチパスノイズ検出装置とマルチノ スノイズ除 去装置によれば、 IF信号 SIFのエンベロープを示すエンベロープ信号 Evと、そのェ ンべロープ信号 Ενの直流成分を所定の減衰率（1Z )で減衰させた抽出信号 Dth を生成し、エンベロープ信号 Evと抽出信号 Dthとのレベルを比較することで、強力な マルチパスの発生によって復調信号 Sdetに急激雑音が生じた時を高い精度で検出 することができる。そして、その検出結果に基づいて、復調信号 Sdetに対してホール ド処理を施すことで、その急激雑音を抑制することができる。
[0074] また、エンベロープ信号 Evのレベルが抽出信号 Dthのレベルより大きくなつたとき、 復調信号 Sdetに対して不必要なホールド処理を行わな 、ことから、ホールド処理を 行うと却ってノイズ音を増加させてしまうような事態を未然に防止することができる。
[0075] なお、本実施例では、ローパスフィルタ 40aによってエンベロープ信号 Evから抽出 された直流成分に対して減衰処理を行うために、割算器 40bを用いている力 増幅 率を調整することが可能な増幅器や、減衰率を調整することが可能なアツテネータ等 を用いて、減衰処理を行うようにしてもよい。

Claims

請求の範囲
[1] 到来電波から生成された被変調波信号に基づ!、て、復調信号に生じた抑制すべき 雑音を検出するマルチノ スノイズ検出装置であって、
前記被変調波信号のエンベロープを検出し、エンベロープ信号を生成するェンべ ロープ検出手段と、
前記エンベロープ信号の直流成分を抽出すると共に、抽出した直流成分を所定の 減衰率で減衰させて抽出信号を生成する直流成分抽出手段と、
前記抽出信号と前記エンベロープ信号とのレベルを比較し、前記エンベロープ信 号のレベルが前記抽出信号のレベルより小さいとき、前記復調信号に生じた抑制す べき雑音の発生時と判定する比較手段と、
を備えることを特徴とするマルチパスノイズ検出装置。
[2] 前記比較手段は、前記エンベロープ信号のレベルが前記抽出信号のレベルより大 きいとき、前記復調信号に抑制すべき雑音が生じて!/、な 、と判定すること、
を特徴とする請求項 1に記載のマルチパスノイズ検出装置。
[3] マルチパスの影響で復調信号に生じた抑制すべき雑音を抑制するマルチパスノィ ズ除去装置であって、
請求項 2に記載の前記比較手段が判定した前記発生時において前記復調信号を ホールド処理し、前記比較手段が抑制すべき雑音が生じて!/、な 、と判定したときに は、前記復調信号に対するホールド処理を終了するゲート手段、
を有することを特徴とするマルチパスノイズ除去装置。
[4] 到来電波から生成された被変調波信号に基づ！ヽて、復調信号に生じた抑制すべき 雑音を検出するマルチノ スノイズ検出方法であって、
前記被変調波信号のエンベロープを検出し、エンベロープ信号を生成するェンべ ロープ検出工程と、
前記エンベロープ信号の直流成分を抽出すると共に、抽出した直流成分を所定の 減衰率で減衰させて抽出信号を生成する直流成分抽出工程と、
前記抽出信号と前記エンベロープ信号とのレベルを比較し、前記エンベロープ信 号のレベルが前記抽出信号のレベルより小さいとき、前記復調信号に生じた抑制す べき雑音の発生時と判定する比較工程と、
を備えることを特徴とするマルチパスノイズ検出方法。
[5] 更に、前記比較工程において、前記エンベロープ信号のレベルが前記抽出信号の レベルより大き 、とき、前記復調信号に抑制すべき雑音が生じて 、な 、と判定するこ と、
を特徴とする請求項 4に記載のマルチパスノイズ検出方法。
[6] マルチパスの影響で復調信号に生じた抑制すべき雑音を抑制するマルチパスノィ ズ除去方法であって、
請求項 5に記載の前記比較工程で判定された前記発生時において前記復調信号 をホールド処理し、前記比較工程で抑制すべき雑音が生じて 、な 、と判定されたとき には、前記復調信号に対するホールド処理を終了するゲート工程、
を有することを特徴とするマルチパスノイズ除去方法。
PCT/JP2006/323585 2005-12-14 2006-11-27 マルチパスノイズ検出装置及びマルチパスノイズ除去装置 WO2007069445A1 (ja)

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