(57)【要約】【課題】車両内で発生する各種雑音を信号波の受信信号から適切に除去する。【解決手段】信号波と雑音（車両内雑音）とをアンテナ１１にて受信し、アンテナ１１の受信信号にチューナ信号処理及びＦＦＴを施すことで、周波数軸上の対象信号を得る。一方、雑音のみをアンテナ２１にて受信し、アンテナ２１の受信信号にチューナ信号処理及びＦＦＴを施すことで、周波数軸上の参照信号を得る。参照信号の位相及び振幅を周波数成分ごとに調整し、その調整を経た参照信号を周波数成分ごとに対象信号に加算することで、対象信号中における雑音成分を除去する。【選択図】図１
2010272997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雑音源を有する物体に取り付けられる受信装置であって、
信号波と前記雑音源からの雑音を受信する第１アンテナと、
前記第１アンテナの受信信号に基づく時間軸上のデジタル信号を出力する第１チューナ部と、
前記第１チューナ部の出力信号を、離散化された複数の周波数成分から成る、周波数軸上の第１信号に変換する第１変換部と、
前記雑音を受信する第２アンテナと、
前記第２アンテナの受信信号に基づく時間軸上のデジタル信号を出力する第２チューナ部と、
前記第２チューナ部の出力信号を、前記複数の周波数成分から成る、周波数軸上の第２信号に変換する第２変換部と、
前記周波数成分ごとに、前記第２信号の位相及び振幅を調整する位相振幅調整部と、
前記周波数成分ごとに、前記第１信号と前記調整を経た前記第２信号とを加算する加算部と、を備えた
ことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記位相振幅調整部は、前記周波数成分ごとの位相及び振幅の調整量を規定する位相振幅情報に基づいて前記調整を行い、前記加算部の加算結果に応じて前記位相振幅情報を更新する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
当該受信装置は、第１及び第２モードを含む複数の動作モードの何れかにて動作し、
前記第２モードにおいて、前記第１信号及び第２信号の位相差及び振幅比を前記周波数成分ごとに求めることにより前記位相振幅情報を設定して記憶する設定記憶部が当該受信装置に更に設けられ、
前記第１モードにおいて、前記位相振幅調整部は、記憶された前記位相振幅情報を用いて前記調整を行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記第１モードでは、前記第１及び第２アンテナ、前記第１及び第２チューナ部、前記第１及び第２変換部、前記位相振幅調整部並びに前記加算部を用いて前記加算部から前記信号波のベースバンド信号が得られ、
前記第２モードでは、特定の受信環境の下で前記位相振幅情報の設定及び記憶がなされ、
前記第２モードにおける前記第１アンテナによる前記信号波の受信強度が、前記第１モードにおけるそれよりも小さくなるように、前記特定の受信環境は整えられる
ことを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】
前記物体は車両であって、
当該受信装置は、前記信号波としての放送波を受信するデジタル放送受信装置である
ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の受信装置。
【請求項６】
前記車両の車体を形成する金属部にて囲まれた空間内に、前記第第２アンテナは設置される
ことを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上デジタル放送やデジタル無線通信等において伝送されるべき信号波を受信するデジタル放送受信装置等の受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地上デジタル放送受信や無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信等を車両上で行う車載移動体通信が盛んに利用されている。車載移動体通信において微弱な電波を受信する場合、車両内で発生する様々な雑音が受信特性に影響を与える。車両内で発生する雑音には、車両エンジンからの雑音及び各種電子制御機器からの雑音が含まれる他、電機自動車やハイブリッド車においては、インバータからの雑音等も含まれる。これらの雑音は受信特性に悪影響を与えるため、雑音を除去するための技術が必要となってくる。
【０００３】
一般的に、騒音などの音波雑音を低減する場合においては、雑音を受信するマイクロホンを別途に設けて該マイクロホンによる受信雑音の位相を反転した反転雑音を信号波に加算し、その反転雑音を加算した信号波と周囲雑音とを一緒に受信することによって雑音を相殺して低減するという雑音除去方法が知られている。このような雑音除去方法は音楽用ヘッドホン等に応用されている。この方法は、マイクロホンによる受信雑音の位相と直接受信した周囲雑音の位相が同じであることが前提となっている。
【０００４】
また、車載用のデジタル放送受信装置に対する雑音低減方法ではないが、無線装置において以下のような雑音低減方法が提案されている（下記特許文献１参照）。即ち、自装置の雑音を受信するための第１アンテナ、及び、該雑音と信号波を含む外来信号とを受信する第２アンテナを無線装置に設けておき、自装置の雑音が発生しており且つ外来信号が受信されない状態において、第１及び第２アンテナによって雑音を受信し、第１及び第２アンテナの受信雑音に基づく第１及び第２ベースバンド信号の差分を記憶しておく。そして、外来信号が受信される通常動作時において、その差分を、外来信号の受信信号から差し引くことで雑音を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０４６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来方法を車載用のデジタル放送受信装置に適用することも可能ではある。しかしながら、車両内には、上述したような多数の雑音源が存在し、雑音源とアンテナ間の距離や雑音の周波数は雑音源によって異なるため、第１及び第２アンテナが受信する雑音の位相は雑音源ごとに異なる。よって、上述の従来方法の如く、信号波の受信信号から全ての雑音を一様に減算したのでは、位相や周波数の異なる全ての雑音を効果的に除去することはできない。更に、従来方法では、エンジン点火プラグのスパークによる雑音のように、時間的に不連続に発生する雑音に対しても対応が困難なものと考えられる。
【０００７】
そこで本発明は、様々な雑音を効果的に低減する機能を備えた受信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】
【０００８】
本発明に係る受信装置は、雑音源を有する物体に取り付けられる受信装置であって、信号波と前記雑音源からの雑音を受信する第１アンテナと、前記第１アンテナの受信信号に基づく時間軸上のデジタル信号を出力する第１チューナ部と、前記第１チューナ部の出力信号を、離散化された複数の周波数成分から成る、周波数軸上の第１信号に変換する第１変換部と、前記雑音を受信する第２アンテナと、前記第２アンテナの受信信号に基づく時間軸上のデジタル信号を出力する第２チューナ部と、前記第２チューナ部の出力信号を、前記複数の周波数成分から成る、周波数軸上の第２信号に変換する第２変換部と、前記周波数成分ごとに、前記第２信号の位相及び振幅を調整する位相振幅調整部と、前記周波数成分ごとに、前記第１信号と前記調整を経た前記第２信号とを加算する加算部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
雑音についての第２信号の位相及び振幅を周波数成分ごとに調整してから、第２信号を第１信号に加算するため、雑音源とアンテナ間の距離や周波数の異なる様々な雑音を効果的に低減することが可能となる。
【００１０】
具体的には例えば、前記位相振幅調整部は、前記周波数成分ごとの位相及び振幅の調整量を規定する位相振幅情報に基づいて前記調整を行い、前記加算部の加算結果に応じて前記位相振幅情報を更新する。
【００１１】
これにより、実際の受信状況に応じた調整が可能となる。
【００１２】
また例えば、当該受信装置は、第１及び第２モードを含む複数の動作モードの何れかにて動作し、前記第２モードにおいて、前記第１信号及び第２信号の位相差及び振幅比を前記周波数成分ごとに求めることにより前記位相振幅情報を設定して記憶する設定記憶部が当該受信装置に更に設けられ、前記第１モードにおいて、前記位相振幅調整部は、記憶された前記位相振幅情報を用いて前記調整を行う。
【００１３】
第１モードにおいて、記憶された位相振幅情報を固定的に用いて上記調整を行うようにすれば、第１モードにおける処理の高速化が図られる。但し、設定記憶部にて設定された位相振幅情報を基礎としつつ、それを更新していくことも可能である。
【００１４】
具体的には例えば、前記第１モードでは、前記第１及び第２アンテナ、前記第１及び第２チューナ部、前記第１及び第２変換部、前記位相振幅調整部並びに前記加算部を用いて前記加算部から前記信号波のベースバンド信号が得られ、前記第２モードでは、特定の受信環境の下で前記位相振幅情報の設定及び記憶がなされ、前記第２モードにおける前記第１アンテナによる前記信号波の受信強度が、前記第１モードにおけるそれよりも小さくなるように、前記特定の受信環境は整えられる。
【００１５】
また具体的には例えば、前記物体は車両であって、当該受信装置は、前記信号波としての放送波を受信するデジタル放送受信装置である。
【００１６】
そして例えば、前記車両の車体を形成する金属部にて囲まれた空間内に、前記第第２アンテナを設置するようにすると良い。
【００１７】
加算部による加算によって雑音低減効果を適切に得るためには、第２アンテナによる信号波の受信を極力抑える必要がある。上記の如く構成すれば、信号波遮蔽効果を得るための特別な装置を別途用意する必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、様々な雑音を効果的に低減する機能を備えた受信装置を提供することが可能となる。
【００１９】
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る受信装置の概略ブロック図である。
【図２】図１の受信装置におけるアンテナの、車両への設置状態を示す図である。
【図３】本発明に係る雑音低減処理の原理を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る等化処理部及び位相振幅調整部の内部ブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る位相及び振幅調整方法を説明するための図であって、ＱＰＳＫを利用した場合における、Ｉ−Ｑ平面上の、理想的な受信信号の信号点を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る位相及び振幅調整方法を説明するための図であって、実際の受信信号の信号点を理想的な受信信号の信号点に向かって移動修正する様子を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係り、ＯＦＤＭシンボル列内におけるＳＰ信号（スキャッタードパイロット信号）とデータ信号の配列を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る等化処理部及び位相振幅調整部の内部ブロック図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る受信装置の動作手順を表すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３実施形態に係り、１つの雑音源に対する位相振幅情報の導出方法を説明するための図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る受信装置の一部ブロック図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る位相振幅情報の導出方法を説明するための図であって、２つのアンテナによる、複数の雑音の受信状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。
【００２２】
＜＜第１実施形態＞＞
本発明の第１実施形態を説明する。図１に、本発明の第１実施形態に係る受信装置１の概略ブロック図を示す。受信装置１は、符号１１〜１５及び２１〜２４によって参照される各部位を備える。
【００２３】
受信装置１は、アンテナ１１を信号入力源とする受信系統とアンテナ２１を信号入力源とする受信系統とを有する。受信装置１は、自動車等の車両に設置される。自動車としての車両２にアンテナ１１及び２１が設置される様子を、図２に示す。デジタル放送やデータ通信等による信号波、外来雑音及び車両２にて発生する雑音がアンテナ１１により受信されるように、且つ、車両２にて発生する雑音のみがアンテナ２１により受信されるように、アンテナ１１及び２１は車両２に設置される。外来雑音とは、車両２にて発生する雑音以外の雑音を指す。
【００２４】
具体的には例えば、図２に示す如く、アンテナ１１は車両２のフロントガラスに設置され、アンテナ２１は、信号波がアンテナ２１にて受信されないようにするため、信号波遮蔽効果を有する特定空間内に設置される。車両２を形成する金属製の部材（ボディ、フレーム、シャーシ等）にて特定空間が形成されるようにすると良い。即ち、車両２を形成する金属製の部材によって囲まれた三次元空間を特定空間として用いると良い。金属製の部材によって、信号波のアンテナ２１への到達が抑制される。具体的には例えば、車両２のエンジンルーム内、運転席の下部、運転席以外の座席の下部に、アンテナ２１を設置すると良い。図２は、車両２のエンジンルーム内にアンテナ２１が設置される様子を示している。
【００２５】
但し、車両２を形成する金属製の部材以外の、金属製の部材を別途用いて特定空間を形成することも可能である。また、特定空間の外周面の全てが金属製の部材によって覆われている必要は必ずしも無い。信号波遮蔽効果は完全なものではなく、実際には、ある程度の信号強度を有する信号波がアンテナ２１によって受信されるが、アンテナ２１による信号波の受信強度はアンテナ１１のそれよりも十分に小さいため、アンテナ２１による信号波の受信はないものとして考える。
【００２６】
アンテナ１１及び２１以外の、受信装置１の構成部材は、例えば車両２の運転席付近に設置される。以下、特に断りなき限り、雑音とは車両２が発生する雑音（以下、車両内雑音とも言う）を指し、信号波とは外来雑音が含まれたものを指す（即ち、信号波とは真の信号波に外来雑音が加わったものを指す）。一般的に、車両内雑音の雑音源は複数存在し、アンテナと雑音源との距離はアンテナ１１及び２１間で異なると共に、雑音の周波数は異なる雑音源間で異なる。また、以下の説明では、説明の具体化のため、ＯＦＤＭ（直交周波数多重分割；Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調されたデジタル放送による信号波がアンテナ１１にて受信されることを想定する。この場合、受信装置１は、デジタル放送受信装置であると言える。
【００２７】
受信装置１と図示されない送信局（デジタル放送送信装置）は、デジタル放送システムを構成し、このデジタル放送システムでは、放送方式にＯＦＤＭ方式を採用している。ＯＦＤＭ方式は、１チャンネルの帯域内に互いに直交する多数のサブキャリア（以下、単にキャリアとも言う）を多重して伝送する方式である。
【００２８】
送信局では、サブキャリアごとに、伝送すべきベースバンド信号をＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、ＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase Shift Keying）などの変調方式で変調し、その変調によって得られる信号に対して逆高速フーリエ変換（IFFT；Inverse Fast Fourier Transform）を施すことでＯＦＤＭ信号を生成する。ベースバンド信号は、伝送されるべき映像信号や音声信号を含む。生成された複数チャンネル分のＯＦＤＭ信号は、デジタル放送（例えば、いわゆる地上デジタル放送）により受信装置１に対して送信されるべき信号波として、送信局から送信される。
【００２９】
アンテナ１１は、このデジタル放送によって送信されてきた信号波を受信する。アンテナ１１の受信信号は、ＲＦ信号（高周波信号）としてチューナ部１２に出力される。チューナ部１２において、アンテナ１１からのＲＦ信号に対して増幅、チャンネル選択及び周波数変換等を含むチューナ信号処理が施され、そのチューナ信号処理によって、アンテナ１１からのＲＦ信号よりＩＦ信号（中間周波信号）が生成される。チューナ部１２に内在するＡＤ変換器（不図示）により、アンテナ１１のＲＦ信号に基づくＩＦ信号はデジタル信号に変換されてＦＦＴ処理部１３に送られる。チューナ部１２がＦＦＴ処理部１３に出力するデジタル信号は、時間軸上の信号である。
【００３０】
ＦＦＴ処理部１３は、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform；以下、ＦＦＴという）を用いて、チューナ部１２から送られてくる時間軸上の信号を周波数軸上の信号に変換する。ＦＦＴ処理部１３における該変換によって得られた周波数軸上の信号を、以下、対象信号と呼ぶ。対象信号は、雑音除去／等化処理部１４（以下、等化処理部１４と略記する）に送られる。
【００３１】
等化処理部１４は、対象信号から歪みを除去する等化処理を行う。この歪みは、主として、伝送路上のマルチパスによって生じる。更に、等化処理部１４は、対象信号に含まれる雑音を低減する雑音低減処理をも行う。詳細は後述するが、雑音低減処理は、位相振幅調整部２４と協働して実現される。等化処理及び雑音低減処理後の対象信号は、等化処理部１４の出力信号として復調処理部１５に送られる。尚、本明細書では、雑音に関して、低減又は除去という表現を用いるが、両者は同義である。雑音を除去するという表現は雑音の一部又は全部を除去するという意味を持ち、或る信号から雑音の一部又は全部が除去されれば該信号中の雑音は低減される。
【００３２】
復調処理部１５は、等化処理部１４の出力信号をベースバンド信号に変換するための復調処理を行う。例えば、復調処理では、等化処理部１４の出力信号を、ベースバンド信号としてのＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）符号化信号に変換する。ＭＰＥＧ符号化信号は、デジタル放送によって伝達されるべき映像信号や音声信号を符号化した信号である。この復調処理によって得られたＭＰＥＧ符号化信号は、ＭＰＥＧデコーダ（不図示）に送られてデコードされた後、表示装置やスピーカ（双方不図示）に送られ、映像として表示又は音声として出力される。受信装置１は、ＭＰＥＧデコーダ、表示装置及びスピーカをも含みうる。
【００３３】
アンテナ２１は、上述したように、雑音のみを受信する（雑音を表す雑音信号のみを受信する）。アンテナ２１の受信信号は、ＲＦ信号としてチューナ部２２に出力される。チューナ部２２において、アンテナ２１からのＲＦ信号に対して増幅、チャンネル選択及び周波数変換等を含むチューナ信号処理が施され、そのチューナ信号処理によって、アンテナ２１からのＲＦ信号よりＩＦ信号が生成される。チューナ部２２に内在するＡＤ変換器（不図示）により、アンテナ２１のＲＦ信号に基づくＩＦ信号はデジタル信号に変換されてＦＦＴ処理部２３に送られる。チューナ部２２がＦＦＴ処理部２３に出力するデジタル信号は、時間軸上の信号である。
【００３４】
ＦＦＴ処理部２３は、ＦＦＴを用いて、チューナ部２２から送られてくる時間軸上の信号を周波数軸上の信号に変換する。ＦＦＴ処理部２３における該変換によって得られた周波数軸上の信号を、以下、参照信号と呼ぶ。参照信号は、位相振幅調整部２４に送られる。
【００３５】
アンテナ１１、チューナ部１２及びＦＦＴ処理部１３を含んで形成される第１の受信系統と、アンテナ２１、チューナ部２２及びＦＦＴ処理部２３を含んで形成される第２の受信系統は同期しており、同一のタイミングで同一の受信パラメータを用いて受信動作を行う。ここにおける受信パラメータには、チューナ信号処理における増幅の増幅度、選択されるチャンネルの帯域及び周波数変換の条件並びにＦＦＴの条件等が含まれる。即ち、アンテナ１１の受信信号から対象信号を生成する処理の内容とアンテナ２１の受信信号から参照信号を生成する処理の内容は同じであり、前者と処理と後者の処理は同一のタイミングで実行される。
【００３６】
位相振幅調整部２４において参照信号の位相及び振幅が調整され、等化処理部１４において、その調整後の参照信号を対象信号に加算することによって上記の雑音低減処理が実現される。
【００３７】
図３を参照して、雑音低減処理の原理について説明する。図３は、雑音低減処理を担う部位の概略ブロック図である。図３において、符号２４ａは、図１の位相振幅調整部２４として利用可能な位相振幅調整部を表し、符号１０１は、図１の等化処理部１４に設けることのできる加算部である。位相振幅調整部２４ａには、位相振幅計算部１０２が設けられる。
【００３８】
対象信号は、ＦＦＴによって得られた周波数軸上の信号であるため、離散化されたＭ個の周波数成分から成る。Ｍは２以上の整数である。参照信号についても同様である。対象信号又は参照信号を形成するＭ個の周波数成分は第１〜第Ｍの周波数成分から成り、第（ｊ＋１）の周波数成分の周波数は第ｊの周波数成分の周波数よりも高いものとする（ｊは整数）。尚、対象信号又は参照信号を形成する各周波数成分の周波数とそれ以外の周波数とを区別すべく、前者の周波数を特に離散化周波数ともいい、第ｊの周波数成分の離散化周波数を、第ｊの離散化周波数という。また、Ｍが、ＯＦＤＭ変調におけるキャリア数と一致している場合を想定する。
【００３９】
対象信号に含まれる信号波を表す信号をＳによって表し、対象信号に含まれる雑音を表す信号をＮ１によって表す。そうすると、対象信号は信号波Ｓと雑音Ｎ１との和（Ｓ＋Ｎ１）である。一方、参照信号をＮ２によって表す。Ｎ２は、参照信号としての、雑音を表す信号である。上述したように、アンテナ１１にて受信される雑音の位相及び振幅とアンテナ２１にて受信される雑音の位相及び振幅との差は、雑音源とアンテナ１１及び２１との距離並びに雑音の周波数に依存する。
【００４０】
これを考慮し、位相振幅計算部１０２は、周波数成分ごとに設定された（即ち離散化周波数ごとに設定された）位相振幅情報を用いて、上記差がキャンセルされるように、周波数成分ごとに参照信号Ｎ２の位相及び振幅を調整して信号（−Ｎ２’）を生成する。信号（−Ｎ２’）は、参照信号Ｎ２に該調整を施したものである。そして、加算部１０１にて、対象信号（Ｓ＋Ｎ１）に信号（−Ｎ２’）を加算することにより信号（Ｓ＋Ｎ１−Ｎ２’）を得る。信号（Ｓ＋Ｎ１−Ｎ２’）において（Ｎ１−Ｎ２’）は実質的にゼロとなるため、この加算により雑音の低減が図られる。
【００４１】
通常の自動車においては、それに搭載されるエンジンやインバータ（ＤＣ−ＡＣインバータ）が雑音源として機能する。本発明に係る雑音低減処理が行われない場合、これらの雑音源に起因してＣＮ比（Carrier to Noise Ratio）が劣化する。この劣化の度合いは、アンテナの設置位置に依存するが、例えばフロントガラスにアンテナを取り付けた場合、エンジンの起動によるＣＮ比の劣化は２〜４ｄＢ程度、インバータの起動によるＣＮ比の劣化は１〜２ｄＢ程度である。これらの劣化が、本発明に係る雑音低減処理によって低減される。
【００４２】
上記の原理に基づく等化処理部１４及び位相振幅調整部２４の内部構成例を説明する。図４は、等化処理部１４及び位相振幅調整部２４として利用可能な等化処理部１４ｂ及び位相振幅調整部２４ｂの内部ブロック図である。等化処理部１４ｂには、加算部１１１及び等化部１１２が設けられ、位相振幅調整部２４ｂには、位相振幅計算部１１３及びＭＥＲ計算部１１４が設けられる。
【００４３】
加算部１１１は、周波数成分ごとに（換言すれば離散化周波数ごとに）、位相振幅計算部１１３から送られてくる信号（−Ｎ２'）を対象信号（Ｓ＋Ｎ１）に加算することにより対象信号に含まれる雑音を低減し、雑音低減後の対象信号である（Ｓ＋Ｎ１−Ｎ２'）を出力する。等化部１１２は、加算部１１１の出力信号（Ｓ＋Ｎ１−Ｎ２'）に含まれる歪みを除去するための等化処理を実行し、等化処理後の信号（Ｓ＋Ｎ１−Ｎ２'）を信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）として出力する。等化部１１２における等化処理として、公知の等化処理を含む任意の等化処理を利用可能である（後述の他の等化部（例えば、図８の等化部１３３）においても同様）。等化部１１２の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）を等化処理部１４ｂの出力信号として、図１の復調処理部１５に送ることができる。
【００４４】
雑音低減を実現するために、アンテナ２１の受信雑音の位相及び振幅を何らかの位相振幅情報により調整する必要があるが、図４に示す例では、この位相振幅情報を得るためにＭＥＲ計算部１１４を利用する。
【００４５】
ＭＥＲ計算部１１４は、等化部１１２の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）に基づき、信号波の受信状態を表すＭＥＲ（変調誤差比；Modulation Error Ratio）を計算する。周知の如く、信号波の受信状態が良いほど、即ち、等化部１１２の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）に含まれる雑音が少ないほどＭＥＲは大きくなる。ＭＥＲは、下記式（１）によって定義される。
【００４６】
【数１】
2010272997.tif 000003
【００４７】
ここで、Ｉj及びＱjは、夫々、ＭＥＲの算出対象となる受信信号の、第ｊの周波数成分におけるＩ要素及びＱ要素であり、ＩIj及びＱIjは、夫々、雑音のない理想的な受信信号の、第ｊの周波数成分におけるＩ要素及びＱ要素である。Ｉj、Ｑj、ＩIj及びＱIjにおける添え字“ｊ”は、周波数成分の番号を表している。Ｍは、上述したようにＯＦＤＭ変調におけるキャリア数である。ＯＦＤＭ変調などの直交性を利用するデジタル放送システムにおいては、受信信号を同相成分と直交成分に分解することができる。Ｉ要素は同相成分を指し、Ｑ要素は直交成分を指す。周知の如く、或る信号の位相及び振幅は、その信号のＩ要素とＱ要素によって規定される。
【００４８】
等化処理後の信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）に関し、信号Ｓ’、Ｎ１’及びＮ２''の、第ｊの周波数成分におけるＩ要素をそれぞれＩＳj、ＩＮ１j及びＩＮ２jにて表すと共に、信号Ｓ’、Ｎ１’及びＮ２''の、第ｊの周波数成分におけるＱ要素をそれぞれＱＳj、ＱＮ１j及びＱＮ２jにて表す。そして、信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）をＭＥＲの算出対象として捉えると、Ｉj及びＱjは下記式（２Ａ）及び（２Ｂ）のように表される。この式（２Ａ）及び（２Ｂ）を上記式（１）に代入すると、式（３）が得られる。
【００４９】
【数２】
2010272997.tif 000004
【数３】
2010272997.tif 000005
【００５０】
等化部１１２の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）に含まれる雑音が少ないほどＭＥＲは大きくなるため、出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）のＩ要素Ｉj及びＱ要素Ｑjが理想的な受信信号のＩ要素ＩIj及びＱ要素ＱIjに近づくように参照信号Ｎ２の位相及び振幅を調整して信号（−Ｎ２'）を求めれば雑音が低減されることになる。参照信号Ｎ２から信号（−Ｎ２'）を得るための、位相及び振幅の調整量を規定する情報が位相振幅情報である。上述したように、位相及び振幅の調整は周波数成分ごとに行われるため、位相振幅情報は、周波数成分ごとに定められる（換言すれば離散化周波数ごとに定められる）。即ち、第１〜第Ｍの周波数成分の夫々に対して個別に位相振幅情報が定められ、周波数成分ごとの位相振幅情報を用いて周波数成分ごとに参照信号Ｎ２の位相及び振幅が調整される。
【００５１】
位相振幅調整部２４ｂ（例えば、位相振幅計算部１１３）内で、各周波数成分に対する位相振幅情報を調整用パラメータとして記憶しておくことができる。第ｊの周波数成分に対する調整用パラメータをαjにて表す。調整用パラメータαjは、等化部１１２の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）に応じて更新されていく。
【００５２】
具体的には以下のようして、位相振幅情報としての調整用パラメータαjを取得すればよい。上述したように、等化部１１２の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）中の、第ｊの周波数成分におけるＩ要素及びＱ要素をＩj及びＱjと捉える。一方で、ＩIj及びＱIjは受信装置１にとって既知である。従って、出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）の各周波数成分のＩ要素及びＱ要素と、ＩIj及びＱIjを表す既知情報とから、上記式（１）によりＭＥＲを算出可能である。
【００５３】
例えば、送信局においてベースバンド信号の変調方式にＱＰＳＫを用いた場合、Ｉ−Ｑ平面上における信号点（ＩIj，ＱIj）は、図５に示す信号点（ＩA，ＱA）、（ＩB，ＱB）、（ＩC，ＱC）及び（ＩD，ＱD）の何れかとなる。Ｉ−Ｑ平面とは、Ｉ要素の量に対応するＩ軸とＱ要素の量に対応するＱ軸とを座標軸とする平面であり、信号点（ＩX，ＱX）は、Ｉ要素及びＱ要素が夫々ＩX及びＱXである信号の、Ｉ−Ｑ平面上における点を表す。信号点（ＩA，ＱA）、（ＩB，ＱB）、（ＩC，ＱC）及び（ＩD，ＱD）は、夫々、Ｉ−Ｑ平面の第１、第２、第３及び第４象限に位置し、｜ＩA｜＝｜ＩB｜＝｜ＩC｜＝｜ＩD｜、且つ、｜ＱA｜＝｜ＱB｜＝｜ＱC｜＝｜ＱD｜である。
【００５４】
今、説明の具体化のため、送信局においてベースバンド信号の変調方式にＱＰＳＫを用いた場合を想定する。
【００５５】
アンテナ１１は、順次送信されてくる第１、第２、第３番目・・・のシンボルの信号波を次々と受信する。まず、アンテナ１１にて１シンボル分の信号波としての第１番目のシンボルの信号波と雑音とを受信して、その受信信号から第１番目の対象信号（Ｓ＋Ｎ１）を生成し、且つ、同時にアンテナ２１にて雑音を受信して、その受信信号から第１番目の参照信号Ｎ２を生成する。
【００５６】
位相振幅計算部１１３は、第１番目の参照信号Ｎ２の振幅が所定の基準振幅ＴＨAMP以上であるか否かを第１〜第Ｍの周波数成分の夫々に対して調べ、第ｊの周波数成分において第１番目の参照信号Ｎ２の振幅が基準振幅ＴＨAMP以上であれば、ＭＥＲが増大する方向に（例えばＭＥＲが極大となるように）、第１番目の参照信号Ｎ２の、第ｊの周波数成分における位相及び振幅を調整すると共に、その調整を実現するための調整用パラメータαjを記憶する。
【００５７】
具体的には例えば、周波数成分ごとに予め設定された初期パラメータ（調整用パラメータαjの初期値）を用いて、第１番目の参照信号Ｎ２から信号（−Ｎ２’）を生成して、加算部１１１及び等化部１１２を通じて、第１番目の対象信号及び参照信号並びに初期パラメータに基づく等化部１１２の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）［１］を生成する。その信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）［１］中の、第ｊの周波数成分におけるＩ要素及びＱ要素を夫々Ｉj［１］及びＱj［１］とおく。尚、調整用パラメータαjの初期値としての初期パラメータを、後述の第３実施形態で述べる方法に従って設定することも可能である。
【００５８】
第１の周波数成分において第１番目の参照信号Ｎ２の振幅が基準振幅ＴＨAMP以上である場合を考える。この場合、Ｉ−Ｑ平面上において信号点（Ｉ1［１］，Ｑ1［１］）が信号点（ＩI1，ＱI1）に向かって移動するようにＩ1［１］及びＱ1［１］を修正する。この修正後のＩ1［１］及びＱ1［１］を、夫々、Ｉ1［１］’及びＱ1［１］’とおく。この修正の際、信号点（Ｉ1［１］，Ｑ1［１］）がＩ−Ｑ平面上の第１、第２、第３、第４象限に位置しているならば、夫々、信号点（ＩI1，ＱI1）は信号点（ＩA，ＱA）、（ＩB，ＱB）、（ＩC，ＱC）、（ＩD，ＱD）であると推測することができる。
【００５９】
従って例えば、図６に示す如く、信号点（Ｉ1［１］，Ｑ1［１］）がＩ−Ｑ平面の第１象限に位置している場合、Ｉ−Ｑ平面上において、信号点（ＩI1，ＱI1）としての信号点（ＩA，ＱA）と位置修正後の信号点（Ｉ1［１］’，Ｑ1［１］’）との距離が所定の基準距離ＴＨDとなるように信号点の位置修正を行う。図６の破線円３０１は、信号点（ＩA，ＱA）を中心とし且つ基準距離ＴＨDを半径とする円である。第１の周波数成分において第１番目の参照信号Ｎ２の振幅が基準振幅ＴＨAMP以上であるならば信号点（Ｉ1［１］，Ｑ1［１］）は破線円３０１の外に位置する（第２〜第Ｍの周波数成分についても同様）。究極的には、ＴＨD→０とされ、これによってＭＥＲが極大に向かう（上記式（１）参照）。
【００６０】
位相振幅計算部１１３は、信号点（Ｉ1［１］，Ｑ1［１］）を信号点（Ｉ1［１］’，Ｑ1［１］’）に修正するために必要な位相及び振幅の調整量を求め、その調整量を表す位相振幅情報を調整用パラメータα1として記憶する。第１の周波数成分において第１番目の参照信号Ｎ２の振幅が基準振幅ＴＨAMP以上である場合を考えたが、第１の周波数成分以外の第ｊの周波数成分において第１番目の参照信号Ｎ２の振幅が基準振幅ＴＨAMP以上である場合においても同様の処理がなされて、調整用パラメータαjの導出及び記憶がなされる。尚、第ｊの周波数成分において第１番目の参照信号Ｎ２の振幅が基準振幅ＴＨAMP未満である場合、第ｊの周波数成分に対する上記初期パラメータを調整用パラメータαjとしてそのまま記憶しておくことができる。
【００６１】
次に、アンテナ１１にて第２番目のシンボルの信号波と雑音を受信して、その受信信号から第２番目の対象信号（Ｓ＋Ｎ１）を生成し、且つ、同時にアンテナ２１にて雑音を受信して、その受信信号から第２番目の参照信号Ｎ２を生成する。位相振幅計算部１１３は、その時点で記憶されている調整用パラメータαjを用いて第２番目の参照信号Ｎ２の位相及び振幅を周波数成分ごとに調整して信号（−Ｎ２’）を生成する。加算部１１１及び等化部１１２は、第２番目の参照信号Ｎ２から生成された信号（−Ｎ２’）と第２番目の対象信号（Ｓ＋Ｎ１）より、第２番目のシンボルに対応する、等化部１１２の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）［２］を得る。その信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）［２］中の、第ｊの周波数成分におけるＩ要素及びＱ要素を夫々Ｉj［２］及びＱj［２］とおく。
【００６２】
一方で、位相振幅計算部１１３は、第２番目の参照信号Ｎ２の振幅が基準振幅ＴＨAMP以上であるか否かを第１〜第Ｍの周波数成分の夫々に対して調べ、第ｊの周波数成分において第２番目の参照信号Ｎ２の振幅が基準振幅ＴＨAMP以上であれば、ＭＥＲが増大する方向に（例えばＭＥＲが極大となるように）調整用パラメータαjを更新する。
【００６３】
この際、例えば、第１の周波数成分において第２番目の参照信号Ｎ２の振幅が基準振幅ＴＨAMP以上であるならば、信号点（Ｉ1［２］，Ｑ1［２］）を信号点（Ｉ1［２］’，Ｑ1［２］’）に修正することを想定して、その修正に必要な位相及び振幅の調整量を求め、その調整量を表す位相振幅情報を暫定的に調整用パラメータα1として求める。信号点（Ｉ1［２］’，Ｑ1［２］’）は、Ｉ−Ｑ平面上において信号点（Ｉ1［２］，Ｑ1［２］）を第２番目のシンボルにおける信号点（ＩI1，ＱI1）に向かって移動させた後の点であり、その信号点（ＩI1，ＱI1）と信号点（Ｉ1［２］’，Ｑ1［２］’）との距離は基準距離ＴＨDである。そして、その暫定的に求めた調整用パラメータα1と現時点で記憶されている調整用パラメータα1との平均を、最新の調整用パラメータα1として更新記憶するようにする。第１の周波数成分以外の他の周波数成分についても同様である。
【００６４】
上述のような調整用パラメータαjの更新記憶処理を新たなシンボルが受信される度に繰り返し実行することにより、調整用パラメータαjが、雑音の受信状態に応じた最適なパラメータへと収束してゆき、良好な雑音低減が実現される。
【００６５】
本実施形態によれば、信号波を含む受信信号から、周波数や位相の異なる様々な雑音を効果的に除去することができる。また、車両２を形成する金属製の部材を用いて信号波遮蔽効果を有する特定空間を形成し、該特定空間内にアンテナ２１を配置するようにすれば、信号波遮蔽効果を得るための特別な装置を別途用意する必要がなくなり、低コスト且つ効果的に車両内雑音のみをアンテナ２１にて受信させることができる。
【００６６】
＜＜第２実施形態＞＞
本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態は第１実施形態の一部を変形した実施形態であり、第２実施形態において特に述べない事項に関しては、矛盾なき限り、第１実施形態にて述べた事項が第２実施形態にも適用される。これは、後述の第３実施形態についても同様である。第２実施形態では、デジタル放送の信号波のスキャッタードパイロット信号（以下、ＳＰ信号という）に含まれる車両内雑音とデータ信号に含まれる車両内雑音とを、等化処理の前後において別々に除去する。
【００６７】
まず、信号波におけるＳＰ信号とデータ信号について説明する。デジタル放送の放送方式として、日本のＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）方式や欧州のＤＶＢ−Ｔ（Digital Video Broadcasting-Terrestrial）方式などがあるが、何れもサブキャリアの中に、振幅及び位相が既知のＳＰ信号が挿入されている。例えば、日本のＩＳＤＢ−Ｔ方式では、図７に示すようにＳＰ信号が配置される。以下、説明の具体化のため、日本のＩＳＤＢ−Ｔ方式に従ったデジタル放送の信号波をアンテナ１１にて受信する場合を説明する。
【００６８】
図１のＦＦＴ処理部１３から出力される対象信号は、信号波についての信号であるＯＦＤＭ信号に雑音についての信号を加算したものである。ＯＦＤＭ信号は、図７に示す如く、周波数方向及び時間方向に配列されたデータ信号とＳＰ信号とから成り、これを総称してＯＦＤＭシンボル列と呼ぶ。
【００６９】
時間方向に対応する時間番号（シンボル番号）をｔで表し、周波数方向に対応する周波数番号をｌで表す。ここで、ｔは０以上の整数をとる。１つの周波数番号に対して１つの周波数成分（及び１つの離散化周波数）が対応する。周波数番号ｌが増加するほど、対応する周波数は増大する。第１実施形態で述べたように、ＯＦＤＭ変調におけるキャリア数はＭであるから、ｌは０以上且つ（Ｍ−１）以下の整数をとる。ｔは、ＯＦＤＭ信号のシンボル長を単位として考えた時刻を表す。ｔとｌを一意に定めることによって一意に定まる、ＯＦＤＭシンボル列内の位置をキャリア位置と呼び、それを（ｔ，ｌ）にて表す。
【００７０】
ＳＰ信号は、ｌ＝３×（ｔ mod 4）＋１２ｐ、を満たすキャリア位置に配置される。ここで、modは剰余演算を表し、ｐは整数である。即ち、図７に示す如く、或る時刻ｔにおけるＯＦＤＭ信号においてＳＰ信号は周波数軸上にキャリア１２個おきに配置され、時刻ｔが１だけ進むごとにＳＰ信号はキャリア３個分、周波数方向にシフトされる。例えば、時刻ｔ＝０では、キャリア位置（０，０）、（０，１２）、（０，２４）、（０，３６）、・・・にＳＰ信号が配置され、時刻ｔ＝１では、キャリア位置（１，３）、（１，１５）、（１，２７）、（１，３９）、・・・にＳＰ信号が配置される。ＳＰ信号が配置されるキャリア位置をＳＰ位置とも呼び、データ信号が配置されるキャリア位置をデータ位置とも呼ぶ。
【００７１】
ＯＦＤＭシンボル列において、ＳＰ信号が配置されていない部分にはデータ信号が配置される。データ信号は、送信局から受信装置１に伝達されるべき本来の情報を含み、このデータ信号からＭＰＥＧ符号化信号が生成される。
【００７２】
図８は、等化処理部１４及び位相振幅調整部２４として利用可能な等化処理部１４ｃ及び位相振幅調整部２４ｃの内部ブロック図である。等化処理部１４ｃには、符号１３１〜１３４によって参照される各部位が設けられ、位相振幅調整部２４ｃには、符号１４１〜１４４によって参照される各部位が設けられる。第２実施形態では、以下、等化処理部１４ｃ及び位相振幅調整部２４ｃの動作を説明する。
【００７３】
対象信号に含まれる信号波を表す信号Ｓを、データ位置における周波数成分から成る信号ＳDとＳＰ位置における周波数成分から成る信号ＳSPとに分解することができ、対象信号に含まれる雑音を表す信号Ｎ１を、データ位置における周波数成分から成る信号Ｎ１DとＳＰ位置における周波数成分から成る信号Ｎ１SPとに分解することができる。同様に、参照信号としての雑音を表す信号Ｎ２を、データ位置における周波数成分から成る信号Ｎ２DとＳＰ位置における周波数成分から成る信号Ｎ２SPとに分解することができる。
【００７４】
位相振幅計算部１４１は、周波数成分ごとに定められた、位相振幅情報としての調整用パラメータγjに基づき、周波数成分ごとに信号Ｎ２SPの位相及び振幅を調整することにより、その調整を経た信号Ｎ２SPである信号（−Ｎ２SP’）を生成する。調整用パラメータγjは、位相振幅計算部１４１にて用いられる、第ｊの周波数成分についての調整用パラメータを表す。加算部１３１は、周波数成分ごとに、位相振幅計算部１４１から送られてくる信号（−Ｎ２SP'）を信号（ＳSP＋Ｎ１SP）に加算することにより対象信号のＳＰ位置に含まれる雑音を低減し、雑音低減後の信号（ＳSP＋Ｎ１SP−Ｎ２SP'）を出力する。尚、ＳＰ信号が割り当てられない周波数成分（例えば、ｌ＝１に対応する周波数成分；図７参照）に対して調整用パラメータγjを設ける必要はなく、当然、ＳＰ信号が割り当てられない周波数成分に関しては、位相及び振幅の調整、信号（−Ｎ２SP’）の生成並びに加算部１３１における加算はなされない。
【００７５】
フィルタ１３２は、加算部１３１の出力信号に残存する外来雑音を更に低減するためのフィルタリング処理を行う。例えば、フィルタ１３２は、加算部１３１の出力信号に含まれる高域周波数成分を低減するハイパスフィルタである。
【００７６】
等化部１３３は、フィルタ１３２によるフィルタリング処理後の信号（ＳSP＋Ｎ１SP−Ｎ２SP'）と信号（ＳD＋Ｎ１D）との合成信号に基づき、その合成信号における歪みを除去するための等化処理を施す。以下の説明では、説明の簡略化上、フィルタ１３２によるフィルタリング処理の存在を無視する。そうすると、上記合成信号は（ＳD＋ＳSP＋Ｎ１D＋Ｎ１SP−Ｎ２SP'）で表される。等化部１３３は、等化処理後の合成信号（ＳD＋ＳSP＋Ｎ１D＋Ｎ１SP−Ｎ２SP'）である（Ｓ’＋Ｎ１’）を出力する。
【００７７】
等化部１３３の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’）中の信号Ｓ’は等化処理後の信号（ＳD＋ＳSP）であり、等化部１３３の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’）中の信号Ｎ１’は等化処理後の信号（Ｎ１D＋Ｎ１SP−Ｎ２SP'）である。尚、等化処理の実行後においては、ＳＰ信号は不要であると言えるため、等化部１３３は、等化処理後の合成信号（ＳD＋ＳSP＋Ｎ１D＋Ｎ１SP−Ｎ２SP'）からデータ位置の信号のみを抽出し、等化処理後の信号ＳDを信号Ｓ’として且つ等化処理後の信号Ｎ１Dを信号Ｎ１’として出力するようにしても良い。
【００７８】
一方、擬似等化部１４４は、参照信号Ｎ２中の信号Ｎ２Dに対して、等化部１３３にて実行される等化処理と同等の処理を行う。信号Ｎ２Dは雑音信号であり、擬似等化部１４４における処理は信号波の伝送路歪みを除去するものではないため、擬似等化部１４４における処理を等化処理と呼ぶのは適切ではない。そこで、擬似等化部１４４における処理を、便宜上、擬似等化処理と呼ぶ。等化部１３３における等化処理と擬似等化部１４４における擬似等化処理の処理条件は同一とされる。即ち、等化部１３３における等化処理は、等化処理の対象となる信号に対して等化係数を乗ずることで実現されるが、その等化係数と同じ等化係数を用いて擬似等化処理を行うようにする。擬似等化処理後の信号Ｎ２Dは、信号Ｎ２D’として擬似等化部１４４から出力される。
【００７９】
位相振幅計算部１４２は、周波数成分ごとに定められた、位相振幅情報としての調整用パラメータβjに基づき、周波数成分ごとに信号Ｎ２D’の位相及び振幅を調整することにより、その調整を経た信号Ｎ２D’である信号（−Ｎ２D’’）を生成する。調整用パラメータβjは、位相振幅計算部１４２にて用いられる、第ｊの周波数成分についての調整用パラメータを表す。
【００８０】
加算部１３４は、周波数成分ごとに、位相振幅計算部１４２の出力信号（−Ｎ２D'’）を等化部１３３の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’）に加算することにより対象信号のデータ位置に含まれる雑音を低減し、加算信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２D'’）を雑音低減後の信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２'’）として出力する。加算部１３４の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２'’）を等化処理部１４ｃの出力信号として、図１の復調処理部１５に送ることができる。
【００８１】
ＭＥＲ計算部１４３は、加算部１３４の出力信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２'’）に基づき、信号波の受信状態を表すＭＥＲを計算する。雑音低減を実現するために、位相振幅情報としての調整用パラメータβj及びγjを適切に設定する必要があるが、図８に示す例では、この位相振幅情報を得るためにＭＥＲ計算部１４３にて計算されたＭＥＲを利用する。
【００８２】
ＭＥＲ計算部１４３における信号（Ｓ’＋Ｎ１’−Ｎ２''）に基づくＭＥＲの計算方法は、第１実施形態にて述べた、ＭＥＲ計算部１１４におけるそれと同様である。ＭＥＲに基づく調整用パラメータβjの決定及び更新方法として、第１実施形態で述べたＭＥＲに基づく調整用パラメータαjのそれを適用することができる。この適用の際、第１実施形態における該方法の説明文中におけるＮ２、（−Ｎ２’）及びαjを、夫々、Ｎ２D’、（−Ｎ２D’’）及びβjに読み替えて考えれば良い。これにより、加算部１３４の出力信号に基づき、ＭＥＲが改善するように（即ち、ＭＥＲを表す値が増大するように）調整用パラメータβjが順次更新されていく。
【００８３】
更新されてゆく調整用パラメータβjに応じて、位相振幅計算部１４１にて用いられる調整用パラメータγjも更新される。最新の調整用パラメータγjは、最新の調整用パラメータβj-1及び／又はβj+1に基づいて決定される。例えば、最新の調整用パラメータγjが、最新の調整用パラメータβj-1若しくは最新の調整用パラメータβj+1又はそれらの平均（βj-1＋βj+1）／２となるように、調整用パラメータγjを順次更新してゆけば良い。尚、調整用パラメータβj及びγjの初期値を、後述の第３実施形態で述べる方法に従って設定しておくことも可能である。
【００８４】
図９に、図８の等化処理部１４ｃ及び位相振幅調整部２４ｃの動作手順例を表すフローチャートを示す。１シンボル分の信号波が受信される度にステップＳ１１〜Ｓ１５の処理から成るループ処理が１回実行され、該ループ処理は所定の終了判定条件が満たされるまで繰り返し実行される。
【００８５】
ステップＳ１１において、位相振幅計算部１４１及び加算部１３１によりＳＰ位置の周波数成分おける雑音の低減がなされ、続くステップＳ１２において、等化部１３３は、ＳＰ位置の周波数成分おける雑音の低減が成された対象信号に対して等化処理を施す。その後、ステップＳ１３において、等化部１３３の出力信号（等化処理後の信号）と位相振幅計算部１４２の出力信号とを加算部１３４にて加算することにより、データ位置の周波数成分おける雑音の低減がなされる。更にステップＳ１４では、それらの雑音低減が成された加算部１３４の出力信号よりＭＥＲが計算され、ステップＳ１５では、そのＭＥＲに基づき、ＭＥＲが改善されるように（ＭＥＲを表す値が増大するように）調整用パラメータβj及びγjを更新する。例えば、ＭＥＲが極大となるように調整用パラメータβj及びγjを更新することができる。
【００８６】
ステップＳ１５の更新処理の後、ステップＳ１６において所定の終了判定条件が満たされるか否かが判断される。例えば、現時点のＭＥＲが初期のＭＥＲ（即ち、１回目のステップＳ１４の処理において算出されたＭＥＲ）と比べて所定の閾値以上増加したと判断された場合、或いは、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理から成るループ処理が規定回数だけ繰り返し実行された場合、終了判定条件が満たされたと判断し、そうでない場合は、終了判定条件が満たされていないと判断する。
【００８７】
終了判定条件が満たされたと判断した場合、その時点で、調整用パラメータβj及びγjの更新を終了する。この後は、その終了時点における調整用パラメータβj及びγjを固定的に用いて、信号Ｎ２D’から信号（−Ｎ２D’’）を生成する処理及び信号Ｎ２SPから信号（−Ｎ２SP’）を生成する処理が成される。一方、終了判定条件が満たされていないと判断した場合は、ステップＳ１６からステップＳ１１に戻り、再度、ステップＳ１１〜Ｓ１５の各処理が実行される。
【００８８】
第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００８９】
＜＜第３実施形態＞＞
次に、本発明の第３実施形態を説明する。第１及び第２実施形態では、ＭＥＲの値をフィードバックすることにより位相振幅情報を求めているが、第３実施形態では事前にキャリブレーションを行うことで、前もって位相振幅情報を求めておく。
【００９０】
第３実施形態に係る位相振幅情報の導出方法を説明する。図１０を参照する。今、第ｊの離散化周波数の成分を主として有する雑音源ＮＳjを想定し、雑音源ＮＳjが発生する雑音をｎjによって表す。雑音ｎjがインパルスであると捉え、雑音源ＮＳj及びアンテナ１１間の伝送路のインパルス応答並びに雑音源ＮＳj及びアンテナ２１間の伝送路のインパルス応答を夫々ｈj1及びｈj2で表す。そうすると、アンテナ１１及び２１が受信する雑音ｎjの信号は、夫々ｈj1ｎj及びｈj2ｎjである。
【００９１】
雑音ｎjについてのアンテナ２１の受信信号ｈj2ｎjにパラメータｋjを乗算部１６１にて乗算し、加算部１６２にて該乗算結果（ｋjｈj2ｎj）を雑音ｎjについてのアンテナ１１の受信信号ｈj1ｎjに加算することで、受信信号から雑音ｎjを除去することを考える。即ち、加算部１６２の出力信号（ｈj1ｎj＋ｋjｈj2ｎj）がゼロになることを目指す。これを実現するためには、下記式（４）を満たすパラメータｋjを用いれば良い。
ｈj1ｎj＝−ｋjｈj2ｎj                      ・・・（４）
【００９２】
式（４）を満たすパラメータｋjは、アンテナ１１及び２１の、第ｊの離散化周波数における伝送路インパルス応答の比（−ｈj1／ｈj2）である。パラメータｋjと一致すべき該比（−ｈj1／ｈj2）を求めることができたならば、図１０に示すような構成によって雑音を除去することが可能となる。
【００９３】
パラメータｋjの導出方法を説明する。この導出は、特定受信環境下で行われる。受信装置１は、実稼動モードと校正モード（キャリブレーションモード）を含む複数の動作モードの何れかにて動作を行う。ユーザは、受信装置１に設けられた操作部（不図示）を操作することによって、実際に稼動する動作モードを指定することができる。実稼動モードでは、第１又は第２実施形態にて述べた構成及び方法に従って、信号波及び雑音の受信信号に基づくベースバンド信号の生成が行われる。
【００９４】
特定受信環境は、アンテナ１１による信号波の受信信号の強度が極力小さくなるように、且つ、車両２内における各雑音源が実際に雑音を発生している状態となるように、整えられる。実稼動モードでは、基本的に、車両２内における各雑音源が実際に雑音を発生している。また、実稼動モードでは、アンテナ１１による信号波の受信信号の強度を小さくするための特別の配慮はなされない。従って、校正モードの実行時におけるアンテナ１１の信号波の受信強度は、実稼動モードにおけるそれよりも十分に小さい。具体的には例えば、校正モードの実行時には、信号波が殆ど到来できないような場所（例えば地下駐車場）に車両２を配置した上で、車両２のエンジンのアイドリングを行うなどして車両２内における各雑音源に実際に雑音を発生させる。
【００９５】
校正モードにおいては、アンテナ１１、チューナ部１２及びＦＦＴ処理部１３並びにアンテナ２１、チューナ部２２及びＦＦＴ処理部２３を上述したように動作させた状態で、図１１に示す如く、ＦＦＴ処理部１３及び２３の出力信号を、受信装置１内に設けられた位相振幅情報設定記憶部３０（以下、設定記憶部３０と略記する）に与える。設定記憶部３０を、図１の位相振幅調整部２４内又は外に設けておくことができる。上述してきた対象信号及び参照信号は、実稼動モードにおけるＦＦＴ処理部１３及び２３の出力信号である。それらと区別するため、校正モードにおけるＦＦＴ処理部１３及び２３の出力信号を夫々第１及び第２校正用信号と呼ぶ。
【００９６】
設定記憶部３０は、パラメータｋj（即ち、比（−ｈj1／ｈj2））を導出する際、第１及び第２校正用信号の夫々から、雑音ｎjの主成分である第ｊの周波数成分を抽出する。そして、第１校正用信号から抽出した第ｊの周波数成分の位相θj1及び振幅Ａj1が夫々０°及び１であると考える。即ち、第１校正用信号からの抽出成分を基準にするべく、（θj1，Ａj1）＝（０°，１）とおく。
【００９７】
一方において、設定記憶部３０は、第２校正用信号から抽出した第ｊの周波数成分の位相θj2及び振幅Ａj2を、位相θj1及び振幅Ａj1を基準にして求める。これにより、位相差（θj2−θj1）及び振幅比（Ａj2／Ａj1）が求まる。（θj1，Ａj1）＝（０°，１）であるため、（θj2−θj1）＝θj2且つ（Ａj2／Ａj1）＝Ａj2である。
【００９８】
インパルス応答の比（−ｈj1／ｈj2）は複素数であるため位相及び振幅に関する情報を含むと共に、位相差（θj2−θj1）及び振幅比（Ａj2／Ａj1）が定まったのならば比（−ｈj1／ｈj2）は一意に定まる。従って、設定記憶部３０は、位相差（θj2−θj1）及び振幅比（Ａj2／Ａj1）から、比（−ｈj1／ｈj2）と一致するパラメータｋjを求めることができる。
【００９９】
或る１つの離散化周波数に対応する雑音ｎjに注目してパラメータｋjの導出方法を説明したが、設定記憶部３０は、上述したパラメータｋjを導出する処理を、ｊ＝１、２、３、・・・（Ｍ−１）及びＭの夫々に対して行い、導出したパラメータｋ1〜ｋMを記憶する。この記憶が完了した時点で、校正モードの動作は終了する。
【０１００】
図１２に示す如く、第１の離散化周波数を有するインパルス状の雑音ｎ1を発生する雑音源ＮＳ1、第２の離散化周波数を有するインパルス状の雑音ｎ2を発生する雑音源ＮＳ2、・・・、及び、第Ｍの離散化周波数を有するインパルス状の雑音ｎMを発生する雑音源ＮＳMが個別に車両２内に存在していると考えたならば、パラメータｋ1〜ｋMを用いて全雑音源からの雑音を除去することが可能となる。実際には、そのようなＭ個の雑音源が独立に存在しているわけではないが、離散化周波数ごとにパラメータｋ1〜ｋMを設けることにより様々な雑音を効果的に除去することが可能となる。
【０１０１】
校正モードの動作の終了後、実稼動モードにおいて、記憶されたパラメータｋ1〜ｋMを調整用パラメータとして用いて第１又は第２実施形態の動作を行えば良く、この場合、ＭＥＲの算出に基づく調整用パラメータの更新は不要となる。例えば、図４の位相振幅計算部１１３において、パラメータｋ1〜ｋMを調整用パラメータα1〜αMとして固定的に用いて参照信号Ｎ２から信号（−Ｎ２’）を生成するようにすれば、位相振幅調整部２４ｂからＭＥＲ計算部１１４を割愛することが可能となり、構成の簡素化が図られると共に、ＭＥＲのフィードバックが不要となる分、処理の高速化が図られる。
【０１０２】
但し、第１及び第２実施形態にて既に述べた事項と説明が重複するが、記憶されたパラメータｋ1〜ｋMを調整用パラメータの初期値として用いた上で、ＭＥＲの算出に基づく調整用パラメータの更新を行うことも可能である。例えば、図４の位相振幅計算部１１３において、パラメータｋ1〜ｋMを調整用パラメータα1〜αMの初期値として用いて参照信号Ｎ２から信号（−Ｎ２’）を生成するようにし、その後、第１実施形態で述べた方法に従って、等化部１１２の出力信号に基づき、パラメータｋ1〜ｋMと一致していた調整用パラメータα1〜αMを更新するようにしてもよい。
【０１０３】
＜＜変形等＞＞
上述した説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。
【０１０４】
上述の実施形態では、信号波と雑音を受信するためのアンテナが１本となっているが、信号波と雑音を受信するためのアンテナを複数本のアンテナから構成するようにしても良い。即ち、複数本のアンテナを用いて、アンテナ１１が受信すべき信号波及び雑音をダイバーシティ受信するようにしても良い。
【０１０５】
上述の実施形態では、受信装置１を車両２に取り付けているが、受信装置１を車両以外の物体に取り付けるようにしても良い。但し、その物体は、雑音を発生する雑音源を有した物体であるとする。
【０１０６】
図１の受信装置１を、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。ソフトウェアを用いて受信装置１を構成する場合、ソフトウェアにて実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すことになる。ソフトウェアを用いて実現される機能をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置（例えばコンピュータ）上で実行することによって、その機能を実現するようにしてもよい
【符号の説明】
【０１０７】
１  受信装置
２  車両
１１、２２  アンテナ
１２、２２  チューナ部
１３、２３  ＦＦＴ処理部
１４  雑音除去／等化処理部
１５  復調処理部
２４  位相振幅調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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