(57)【要約】【課題】受信環境に合わせた適切なノイズ抑制処理を行うことができる受信装置および受信方法を提供すること。【解決手段】実施形態に係る受信装置は、検出部と、ノイズ抑制部とを備える。検出部は、受信アンテナにより受信した電波の受信信号におけるキャリア周波数の変動幅と、電波の希望波に対する妨害波のレベル比であるＵ／Ｄレベルとに基づいて電波のノイズ環境を検出する。ノイズ抑制部は、検出部によって検出されたノイズ環境に応じたノイズ抑制処理を受信信号に施す。【選択図】図１
2020014167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信アンテナにより受信した電波の受信信号におけるキャリア周波数の変動幅と、前記電波の希望波および妨害波のレベル比であるＵ／Ｄレベルとに基づいて前記電波のノイズ環境を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記ノイズ環境に応じたノイズ抑制処理を前記受信信号に施すノイズ抑制部と
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記受信信号を検波する検波部をさらに備え、
前記ノイズ抑制部は、
前記変動幅が所定の閾値以上、かつ、前記Ｕ／Ｄレベルが所定の基準値未満である前記ノイズ環境が検出された場合、前記検波部の検波方式を同期検波から包絡線検波へ切り替えること
を特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記ノイズ抑制部は、
前記変動幅が所定の閾値以上、かつ、前記Ｕ／Ｄレベルが所定の基準値である前記ノイズ環境が検出された場合、前記受信信号に対してミュート処理を施すこと
を特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記ノイズ抑制部は、
前記変動幅が所定の閾値未満である前記ノイズ環境が検出された場合、前記ノイズ抑制処理を禁止すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の受信装置。
【請求項５】
受信アンテナにより受信した電波の受信信号におけるキャリア周波数の変動幅と、前記電波の希望波に対する妨害波のレベル比であるＵ／Ｄレベルとに基づいて前記電波のノイズ環境を検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出された前記ノイズ環境に応じたノイズ抑制処理を前記受信信号に施すノイズ抑制工程と
を含むことを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置および受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ラジオ放送波等の電波を受信し、受信信号に含まれるノイズを抑制する処理を行う受信装置がある。例えば、受信装置では、受信した電波の電界強度が弱い場合に、受信信号に対してノイズ抑制処理を施す技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、受信環境によっては、電界強度が強い場合にも、ノイズ対策を講じる必要があるが、従来技術では、十分にノイズを抑制することができないおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受信環境に合わせた適切なノイズ抑制処理を行うことができる受信装置および受信方法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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る受信装置は、検出部と、ノイズ抑制部とを備える。前記検出部は、受信アンテナにより受信した電波の受信信号におけるキャリア周波数の変動幅と、前記電波の希望波に対する妨害波のレベル比であるＵ／Ｄレベルとに基づいて前記電波のノイズ環境を検出する。前記ノイズ抑制部は、前記検出部によって検出された前記ノイズ環境に応じたノイズ抑制処理を前記受信信号に施す。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、受信環境に合わせた適切なノイズ抑制処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、ノイズ抑制部の処理内容を説明するための説明図である。
【図３】図３は、ノイズ抑制部の処理内容を説明するための説明図である。
【図４】図４は、ノイズ抑制部の処理内容を説明するための説明図である。
【図５】図５は、ノイズ抑制部の処理内容を説明するための説明図である。
【図６】図６は、ノイズ抑制部の処理内容を説明するための説明図である。
【図７】図７は、実施形態に係る受信装置が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、実施形態に係る受信装置および受信方法を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
まず、図１を用いて実施形態に係る受信装置１の構成例について説明する。図１は、実施形態に係る受信装置１の構成例を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示すように、受信装置１は、受信アンテナ２０に接続される。受信アンテナ２０は、例えば、様々なラジオ放送局から送信される複数の信号を含む電波を受信する。受信アンテナ２０によって受信される電波の受信信号には、所定周波数（例えば、ＲＦ（Radio  Frequency）帯）の搬送波（希望波あるいは妨害波）、音声信号である信号波およびノイズ等が含まれる。
【００１２】
実施形態に係る受信方法では、複数のノイズ抑制処理をノイズ環境に合わせて切り替える。具体的には、実施形態に係る受信方法では、受信信号におけるキャリア周波数（搬送波の周波数）の変動幅と、電波の希望波および妨害波のレベル比（以下、Ｕ／Ｄレベル）とに基づいて電波のノイズ環境を検出し、検出したノイズ環境に応じたノイズ抑制処理を受信信号に施す。なお、ノイズ環境とは、受信信号に含まれるノイズの受信環境を示すが、ノイズ環境の様々な例については後述する。
【００１３】
このように、実施形態に係る受信装置１は、ノイズ環境に合わせてノイズ抑制処理を切り替えることで、受信環境に合わせた適切なノイズ抑制処理を行うことができる。
【００１４】
以下、図１を用いて、実施形態に係る受信装置１の構成例について説明する。図１に示すように、実施形態に係る受信装置１は、ＲＦ／ＩＦ部２と、ＡＤ変換部３と、検波部４と、検出部５と、ノイズ抑制部６と、出力部７とを備える。
【００１５】
ここで、受信装置１は、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、データフラッシュ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
【００１６】
コンピュータのＣＰＵは、たとえば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、ＲＦ／ＩＦ部２、ＡＤ変換部３、検波部４、検出部５、ノイズ抑制部６および出力部７として機能する。
【００１７】
また、ＲＦ／ＩＦ部２、ＡＤ変換部３、検波部４、検出部５、ノイズ抑制部６および出力部７の少なくともいずれか一つまたは全部をＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等のハードウェアで構成することもできる。
【００１８】
また、たとえば、ＲＡＭやデータフラッシュは、各種プログラムの情報等を記憶することができる。なお、受信装置１は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。
【００１９】
ＲＦ／ＩＦ部２は、受信アンテナ２０により受信した受信信号から受信すべき放送波（希望波）の信号を抽出して増幅する。ＲＦ／ＩＦ部２は、高周波信号（ＲＦ信号）増幅回路や、中間周波信号（ＩＦ信号）増幅回路等により構成され、その処理信号であるＩＦ信号はＡＤ変換部３に出力される。
【００２０】
ＡＤ変換部３は、ＲＦ／ＩＦ部２から入力されたＩＦ信号をデジタル信号に変換する。デジタル変換されたＩＦ信号は、検波部４および検出部５それぞれに出力される。
【００２１】
検波部４は、ＡＤ変換部３から入力されたＩＦ信号を用いて所定の検波方式により検波を行う。検波部４は、後述のノイズ抑制部６の指示に基づき決定した検波方式で検波を行うが、かかる点については後述する。検波方式として、例えば、同期検波および包絡線検波がある。
【００２２】
同期検波とは、キャリア周波数と位相が同期した第１検波信号および第１検波信号の位相をπ／２ずらした第２検波信号とを生成し、この第１検波信号および第２検波信号それぞれに受信信号を乗算することで、音声信号を抽出する検波方式である。
【００２３】
包絡線検波とは、変調信号である受信信号の包絡線を抽出する検波方式である。これにより、受信信号の包絡線である音声信号が抽出される。
【００２４】
検出部５は、受信アンテナ２０により受信した電波のノイズ環境を検出する。具体的には、検出部５は、受信信号におけるキャリア周波数の変動幅と、Ｕ／Ｄレベルとに基づいて電波のノイズ環境を検出する。検出部５は、検出したノイズ環境をノイズ抑制部６へ出力する。
【００２５】
ノイズ抑制部６は、検出部５によって検出されたノイズ環境に応じたノイズ抑制処理を受信信号に施す。ここで、図２〜図６を用いて、ノイズ抑制部６によるノイズ抑制処理の切り替えについて説明する。
【００２６】
図２〜図６は、ノイズ抑制部６の処理内容を説明するための説明図である。まず、図２を用いて、各ノイズ環境（トンネル環境、トラムノイズ環境および隣接局妨害環境）におけるキャリア周波数の変動幅（周波数変動）およびＵ／Ｄレベルの関係について説明する。なお、図２〜図６では、Ｕ／Ｄレベルがデシベル（ｄＢ）値であることとする。また、図２では、電波の電界レベル自体は比較的強い（例えば、３０ｄＢμＶ以上）状態であることとする。
【００２７】
図２には、各ノイズ環境における周波数変動（キャリア周波数の変動幅）およびＵ／Ｄレベルの関係を示したテーブルを示す。図２に示すテーブルでは、周波数変動は、「大」および「小」の項目を有し、Ｕ／Ｄレベルは、「負値」、「≒０」、「正値」の項目を有する。
【００２８】
周波数変動「大」および「小」は、キャリア周波数の変動幅が所定の閾値以上（「大」）か閾値未満（「小」）かを示す。
【００２９】
Ｕ／Ｄレベル「負値」とは、希望波の電界レベルが妨害波の電界レベルよりも大きいことを示す。Ｕ／Ｄレベル「≒０」とは、希望波の電界レベルと妨害波の電界レベルとが略同程度であることを示す。Ｕ／Ｄレベル「正値」とは、希望波の電界レベルが妨害波の電界レベルよりも小さいことを示す。
【００３０】
換言すれば、Ｕ／ＤレベルをｄＢ値で表した場合、Ｕ／Ｄレベル「≒０」は、Ｕ／Ｄレベルの基準値であり、「負値」は、基準値未満のＵ／Ｄレベルであり、「正値」は、基準値を超えるＵ／Ｄレベルである。
【００３１】
図２に示すように、検出部５は、「周波数変動」および「Ｕ／Ｄレベル」の組み合わせによりノイズ環境を特定する。
【００３２】
具体的には、検出部５は、ノイズ環境であるトンネル環境、トラムノイズ環境および隣接局妨害環境（弱および強）を切り分けて検出する。以下、図３〜図５を用いて、各ノイズ環境におけるノイズ抑制処理について説明する。
【００３３】
図３には、トンネル環境におけるノイズ抑制部６の処理内容を示す。トンネル環境では、トンネル内設備のラジオ再放送により、電波を受信できるが、この場合、図３に示すように、設備の特性上、希望波の周波数変動が発生してしまうことがある。つまり、トンネル環境では、周波数変動が「大」、Ｕ／Ｄレベルが「負値」となる（図２参照）。
【００３４】
そこで、このようなトンネル環境が検出された場合、ノイズ抑制部６は、ノイズ抑制処理として、同期検波から包絡線検波に切り替える処理を行う。具体的には、ノイズ抑制部６は、キャリア周波数の変動幅が所定の閾値以上、かつ、Ｕ／Ｄレベルが所定の基準値未満であるノイズ環境（トンネル環境）が検出された場合、検波部４の検波方式を同期検波から包絡線検波へ切り替える。
【００３５】
これにより、キャリア周波数に変動が生じた場合であっても、音声信号のノイズを抑制することができる。なお、ノイズ抑制部６は、トンネル環境が解消された場合、検波部４の検波方式を包絡線検波から同期検波に戻す。
【００３６】
次に、図４には、トラムノイズ環境におけるノイズ抑制部６の処理内容を示す。トラムノイズ環境とは、例えば、路面電車等のトラムノイズや工場の電波等といった外部ノイズが比較的強い環境であり、このような環境では、比較的大レベルの外来ノイズが電波に混入する。
【００３７】
このため、トラムノイズ環境では、比較的大きなノイズが広帯域に渡って発生することとなる。つまり、トラムノイズ環境では、周波数変動が「大」、Ｕ／Ｄレベルが「≒０」となる（図２参照）。
【００３８】
そこで、このようなトラムノイズ環境が検出された場合、ノイズ抑制処理としてミュート処理を施す。具体的には、ノイズ抑制部６は、キャリア周波数の変動幅が所定の閾値以上、かつ、Ｕ／Ｄレベルが所定の基準値であるノイズ環境（トラムノイズ環境）が検出された場合、受信信号に対してミュート処理を施す。なお、デフォルトとしてミュート処理を行っている場合は、ノイズ抑制部６は、トラムノイズ環境の検出をトリガーとしてミュート量を増加させる。これにより、音声信号における外来ノイズ由来のノイズを抑制することができる。
【００３９】
次に、図５には、隣接局妨害環境におけるノイズ抑制部６の処理内容を示す。隣接局妨害環境とは、希望波と、希望波に隣接する周波数の電波（妨害波）とが受信信号に混在するノイズ環境である。図５では、妨害波の電界レベルが希望波の電界レベルよりも大きい、つまり、Ｕ／Ｄレベルが「正値」となるノイズ環境を示している。
【００４０】
このような隣接局妨害環境では、希望波の周波数変動が小さく、検波部４による同期検波により音声信号を取り出す際、妨害波も取り除かれるため、最終的なノイズの影響は少ない。これは、Ｕ／Ｄレベルが「負値」の場合でも同様である。
【００４１】
このため、隣接局妨害環境が検出された場合には、ノイズ抑制部６によるノイズ抑制処理は不要である。具体的には、ノイズ抑制部６は、キャリア周波数の変動幅が所定の閾値未満であるノイズ環境が検出された場合、ノイズ抑制処理を禁止する。つまり、ノイズ抑制部６は、周波数変動が少なければ、Ｕ／Ｄレベルに関わらずノイズ抑制処理を行わない。これにより、不要なノイズ抑制処理により受信装置１の処理負荷が嵩むことを防止できる。
【００４２】
なお、ノイズ抑制部６は、さらに電界レベルを組み合わせて車両ノイズが発生するノイズ環境を切り分けることができる。かかる点について、図６を用いて説明する。図６は、電界レベルを加味したノイズ抑制処理を説明するための説明図である。
【００４３】
図６では、希望波の電界レベルが弱い、すなわち電界レベルが所定の閾値未満の環境（弱電界環境）を示す。弱電界環境において、例えば、図６に示す車両ノイズが広帯域に渡って発生した場合、通常のノイズ検知感度では、ノイズの検知漏れが発生するおそれがある。なお、車両ノイズには、例えば、車載システムで周期的に発生する電波等がある。
【００４４】
このような弱電界環境が検出された場合には、ノイズ抑制部６は、希望波に周波数変動が生じていないことにより環境を判断し、ノイズの検知感度を上昇させる。具体的には、ノイズ抑制部６は、キャリア周波数の変動幅が所定の閾値未満で、かつ、電界レベルが所定の閾値未満であるノイズ環境（弱電界環境）が検出された場合、ノイズブランカー処理の感度を上昇させる。ノイズブランカー処理とは、一定時間毎にごく短時間（数ミリ秒）だけ受信信号を除去する処理である。
【００４５】
つまり、ノイズ抑制部６は、受信信号のうち、ノイズブランカー処理により希望波以外の信号を除去することで、ノイズを低減することができる。
【００４６】
このように、ノイズ抑制部６は、受信信号に対してノイズ環境に合わせたノイズ抑制処理を施した後、処理後の信号を出力部７へ出力する。
【００４７】
図２に戻って出力部７について説明する。出力部７は、ノイズ抑制部６から出力された信号を、アナログ信号に変換し、スピーカ等の外部装置へ出力する。
【００４８】
次に、図７を用いて、実施形態に係る受信装置１が実行する処理の処理手順について説明する。図７は、実施形態に係る受信装置１が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００４９】
図７に示すように、まず、検出部５は、受信信号の電界レベル、キャリア周波数の変動幅およびＵ／Ｄレベルを示すセンサ値を読み取る（ステップＳ１０１）。つづいて、検出部５は、電界レベルが所定の閾値未満である弱電界環境であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００５０】
ノイズ抑制部６は、検出部５によって弱電界環境が検出された場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、ノイズブランカー処理の感度を上昇させる（ステップＳ１０３）。一方、ノイズ抑制部６は、検出部５によって弱電界環境が検出されない、つまり、強電界環境であった場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、ノイズブランカー処理の感度を通常値で維持する（ステップＳ１０４）。
【００５１】
ステップＳ１０３またはステップＳ１０４の処理後、検出部５は、ノイズ環境がトンネル環境であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ノイズ抑制部６は、検出部５によってトンネル環境が検出された場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、検波部４による検波方式を同期検波から包絡線検波へ切り替える（ステップＳ１０６）。
【００５２】
一方、ノイズ抑制部６は、検出部５によってトンネル環境が検出されなかった場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、検波部４による検波方式を同期検波のまま維持する（ステップＳ１０７）。
【００５３】
ステップＳ１０６またはステップＳ１０７の処理後、検出部５は、ノイズ環境がトラムノイズ環境であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ノイズ抑制部６は、検出部５によってトラムノイズ環境が検出された場合（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、ノイズ抑制処理としてミュート量を増加させ（ステップＳ１０９）、処理を終了する。
【００５４】
一方、ノイズ抑制部６は、検出部５によってトラムノイズ環境が検出されなかった場合（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、ノイズ抑制処理としてミュート量を通常のまま維持し（ステップＳ１１０）、処理を終了する。
【００５５】
上述してきたように、実施形態に係る受信装置１は、検出部５と、ノイズ抑制部６とを備える。検出部５は、受信アンテナ２０により受信した電波の受信信号におけるキャリア周波数の変動幅と、電波の希望波に対する妨害波のレベル比であるＵ／Ｄレベルとに基づいて電波のノイズ環境を検出する。ノイズ抑制部６は、検出部５によって検出されたノイズ環境に応じたノイズ抑制処理を受信信号に施す。これにより、受信環境に合わせた適切なノイズ抑制処理を行うことができる。
【００５６】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１    受信装置
２    ＲＦ／ＩＦ部
３    ＡＤ変換部
４    検波部
５    検出部
６    ノイズ抑制部
７    出力部
２０    受信アンテナ
【図１】
2020014167.tif 000003
【図２】
2020014167.tif 000004
【図３】
2020014167.tif 000005
【図４】
2020014167.tif 000006
【図５】
2020014167.tif 000007
【図６】
2020014167.tif 000008
【図７】
2020014167.tif 000009