(57)【要約】【課題】未知のスプリアス周波数を高速かつ高精度に検出して除去する。【解決手段】無線通信で受信したスプリアスノイズを含む受信信号を所定の時間間隔（Δｔ）でサンプリングされた各サンプル信号の位相情報を求めてメモリ６ａ２に記憶させる位相変換部６ａ１と、所定の時間間隔（ｋｎ×Δｔ）で抽出した各サンプル信号の位相情報を持つ単位ベクトルの複素共役と受信信号のＩ相及びＱ相の２次元ベクトル量との積を並列に求めて当該サンプル信号におけるスプリアスの位相情報を導出する複数の複素共役部６ａ３１〜６ａ３ｎと、導出された各位相情報に基づいて各サンプル信号におけるスプリアス周波数を判定する周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎと、各周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎで判定された各スプリアス周波数を加算した周波数のスプリアスを受信信号から除去する雑音抑圧部６ｂと、を備えたノイズ除去回路。【選択図】図２
2014023116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した受信信号を予め定められた時間間隔で複数回サンプリングして記憶された複数のサンプル信号の各々と、受信された受信信号と、に基づいて、前記入力信号に含まれるスプリアスの周波数を検出する周波数検出部と、
前記周波数検出部で検出された周波数の前記スプリアスを前記受信信号から除去する雑音抑圧部と、
を備えたノイズ除去回路。
【請求項２】
前記周波数検出部は、異なる時間間隔で前記複数のサンプル信号を抽出し、抽出した複数のサンプル信号を用いて前記受信信号に含まれるスプリアスの周波数の検出を行う
請求項１記載のノイズ除去回路。
【請求項３】
前記周波数検出部は、前記時間間隔に予め定められた係数の累乗を掛けた時間間隔で前記複数のサンプル信号を抽出し、抽出した複数のサンプル信号を用いて前記受信信号に含まれるスプリアスの周波数の検出を行う
請求項１または請求項２記載のノイズ除去回路。
【請求項４】
前記周波数検出部は、前記複数のサンプル信号の各々と前記受信信号とに基づく前記スプリアの周波数の検出を、前記複数のサンプル信号毎に各々個別に並列で行う複数の周波数判定部を備え、前記複数の周波数判定部で検出された各周波数を加算した周波数を前記スプリアスの周波数として検出する
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のノイズ除去回路。
【請求項５】
前記周波数検出部は、
前記複数のサンプル信号の各々のＩ相及びＱ相の２次元ベクトル量から当該サンプル信号の位相情報を導出する位相変換部と、
前記複数のサンプル信号の各々の前記位相情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部で記憶された各サンプル信号の位相情報を持つ単位ベクトルの複素共役と前記受信信号のＩ相及びＱ相の２次元ベクトル量との積を各々個別に並列に算出する複数の複素共役部と、
前記複数の複素共役部で各々個別に算出された各ベクトル情報の位相に基づいて、各サンプル信号におけるスプリアスの周波数を各々個別に並列に判定する複数の周波数判定部と、
を備え、
前記複数の周波数判定部で検出された各周波数を加算した周波数を前記スプリアスの周波数として検出する
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のノイズ除去回路。
【請求項６】
前記位相変換部で導出される前記位相情報は、２πラジアン上の予め定められた割合で等分に分割された各分割領域を特定するビット情報からなる
請求項５記載のノイズ除去回路。
【請求項７】
前記複数の複素共役部により、前記単位ベクトルの複素共役と前記受信信号のＩ相及びＱ相の２次元ベクトル量との積で算出されたベクトル情報に対して、無限インパルス応答処理を各々個別に並列に行う複数のフィルタ部を備え、
前記複数の周波数判定部は、前記複数のフィルタ部で無限インパルス応答処理されたベクトル情報における位相に基づいて、各サンプル信号におけるスプリアスの周波数を判定する
請求項５または請求項６記載のノイズ除去回路。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のノイズ除去回路と、
搬送波で伝送されてきた信号を受信して前記ノイズ除去回路に入力する前記受信信号を生成する受信部と、
を備えた受信機。
【請求項９】
受信した受信信号を予め定められた時間間隔で複数回サンプリングして記憶された複数のサンプル信号の各々と、受信された受信信号と、に基づいて、前記入力信号に含まれるスプリアスの周波数を検出する第１のステップと、
前記第１のステップで検出された周波数の前記スプリアスを前記受信信号から除去する第２のステップと、
を含むノイズ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズ除去回路、受信機、及びノイズ除去方法に係り、特に、無線通信における受信回路において受信信号に含まれるスプリアスノイズ（以下、スプリアスともいう）の除去を効率的に行うのに好適なノイズ除去回路、受信機、及びノイズ除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば地上デジタル放送のような無線通信においては、周期性を持ったスプリアスが受信データに重畳されることがある。スプリアスの周期（または周波数）は不定であり、このスプリアスを除去するためには、当該スプリアスの周波数を特定する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、このようなスプリアスの周波数を特定して当該スプリアスを除去するための技術が開示されている。特許文献１では、粗い精度で推定されたスプリアス周波数で変換された受信信号αｍｔ（ｍはスプリアスのインデックス）に対して、クロス積検出器（ＣＰＤ）により、時間Δtだけ遅延させた信号αｍ（ｔ−Δt）とのクロス積演算（「ｙ＝αｍｔＩ＊αｍ（ｔ−Δt）Ｑ＊αｍ（ｔ−Δt）Ｉ」）を行い、その出力をＩＩＲフィルタにかけて詳細な周波数を検出し（「（ｙIIR（ｐ）＝βｘIIR（ｐ）＋（１−β）ｙIIR（ｐ−１））」）、粗い周波数を更新することを繰り返すことでスプリアス周波数を検出し、当該周波数のスプリアスを除去している。
【０００４】
なお、上記式において、「ｔＩ」及び「（ｔ−Δt）Ｉ」は複素信号のＩコンポーネント（Ｉ相）を表し、「（ｔ−Δt）Ｑ」は複素信号のＱコンポーネント（Ｑ相）を表す。また、「ｐ」は離散時間インデックス、「ｘIIR」はＩＩＲフィルタ入力、「ｙIIR」はＩＩＲフィルタ出力、及び「β」は、正確さと追跡スピードとのトレードオフのために追跡ループの返答時間を変えるように調整されうるループ利得定数（１より小さい）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１１−５２０３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、カーナビゲーションシステム等において、移動中に、連続してデータを受信しながらスプリアスを除去するためには、高精度なスプリアスの周波数の特定を高速に行うことが必要である。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、クロス積検出器による、遅延Δtで遅延された遅延信号とのクロス積演算を繰り返すことにより粗い周波数を更新して詳細なスプリアス周波数を検出している。そのため、遅延Δtの値が大きければ、検出の収束速度が速いかわりに検出する周波数精度が粗くなり、逆に、遅延Δtの値が小さければ、検出する周波数精度が高いが検出の収束速度が遅くなる。このように周波数精度が粗いと、スプリアス成分の除去において誤差が生じて受信信号を劣化させるという問題点がある。また、収束速度が遅いと、スプリアス成分の変動に追従できないという問題点がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、未知のスプリアス周波数を高速かつ高精度に検出して除去することを可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のノイズ除去回路は、受信した受信信号を予め定められた時間間隔で複数回サンプリングして記憶された複数のサンプル信号の各々と、受信された受信信号と、に基づいて、前記入力信号に含まれるスプリアスの周波数を検出する周波数検出部と、前記周波数検出部で検出された周波数の前記スプリアスを前記受信信号から除去する雑音抑圧部と、を備えている。
【００１０】
一方、上記目的を達成するため、本発明の受信機は、前記ノイズ除去回路と、搬送波で伝送されてきた信号を受信して前記ノイズ除去回路に入力する前記受信信号を生成する受信部と、を備えている。
【００１１】
一方、上記目的を達成するため、本発明のノイズ除去方法は、受信した受信信号を予め定められた時間間隔で複数回サンプリングして記憶された複数のサンプル信号の各々と、受信された受信信号と、に基づいて、前記入力信号に含まれるスプリアスの周波数を検出する第１のステップと、前記第１のステップで検出された周波数の前記スプリアスを前記受信信号から除去する第２のステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数のサンプル信号の各々と受信信号とに基づく当該受信信号に含まれるスプリアスの周波数の判定を並列に行い、判定した各周波数に基づいて所望のスプリアス周波数を検出し、検出した周波数のスプリアスを受信信号から除去しており、未知のスプリアス周波数を高速かつ高精度に検出してスプリアスを除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る受信機のＯＦＤＭ復調器の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係るノイズ除去回路の構成を示すブロック図である。
【図３】図２における位相変換部の処理内容例を示す説明図である。
【図４】図２における周波数判定部の第１の処理内容を示す説明図である。
【図５】図２における周波数判定部の第２の処理内容を示す説明図である。
【図６】図２における周波数判定部の第３の処理内容を示す説明図である。
【図７】図２における雑音抑圧部の構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態に係るノイズ除去回路の第１の処理内容を示す説明図である。
【図９】実施の形態に係るノイズ除去回路の第２の処理内容を示す説明図である。
【図１０】実施の形態に係るノイズ除去回路の第３の処理内容を示す説明図である。
【図１１】実施の形態に係るノイズ除去回路によるノイズ除去処理例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】
【００１４】
以下、図を用いて本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る受信機１０の構成を示している。受信機１０は、アンテナ１、ＲＦ２、ＡＤＣ３、ミキサ／フィルタ４、及びＦＦＴ５を備え、さらに、スプリアス検出部６ａ及び雑音抑圧部６ｂを具備する本発明に係るノイズ除去回路としてのスプリアスノイズ除去部６を備えている。
【００１５】
受信機１０は、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）復調を行うものであり、搬送波で伝送されてきた受信信号に対するＯＦＤＭ復調を行うＯＦＤＭ復調器を構成するものとして、ミキサ／フィルタ４、ＦＦＴ５、及びスプリアスノイズ除去部６を備えている。なお、ここでは一例としてＯＦＤＭ方式に適用する場合を記載するが、ＯＦＤＭ形式に限定されるものではなく、シングルキャリア伝送方式の受信機などにも適用することが可能である。
【００１６】
なお、ＯＦＤＭ変復調は、例えば地上デジタル放送において利用されており、１チャンネル帯域内に多数のサブ・キャリアを設けて、映像信号や音声信号を効率よく伝送することが可能なデジタル変調・復調方式である。なお、ＯＦＤＭ信号は複素信号である。
【００１７】
アンテナ１はＲＦ（Radio Frequency）信号（電波）を受信し、ＲＦ２はアンテナ１で受信したＲＦ信号を周波数変換する。ＡＤＣ３は、アナログデジタル変換器であり、ＲＦ２で周波数変換して得られたアナログ信号を、所定のサンプリング周波数でデジタル信号に変換する。
【００１８】
ミキサ／フィルタ４は、ＡＤＣ３で生成されたデジタル信号に所定のフィルタ処理を行うと共に、デジタル信号を直交復調して実軸成分（Ｉ相信号）と虚軸成分（Ｑ相信号）とからなるベースバンドＯＦＤＭ信号を生成する。
【００１９】
ＦＦＴ５は、通常はミキサ／フィルタ４で生成されたベースバンドＯＦＤＭ信号を入力するが、ベースバンドＯＦＤＭ信号に電力値の大きなスプリアスが含まれる場合には、スプリアスノイズ除去部６から出力されるベースバンドＯＦＤＭ信号を入力して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ演算）を行い、データ信号とパイロット信号とを含む周波数領域の複素信号に変換する。なお、ＦＦＴ５から出力された周波数領域信号を用いて、図示していない復号器により復調データが生成される。
【００２０】
スプリアスノイズ除去部６は、ミキサ／フィルタ４で生成されたベースバンドＯＦＤＭ信号を入力し、スプリアス検出部６ａにより、当該ベースバンドＯＦＤＭ信号からスプリアス周波数を検出し、雑音抑圧部６ｂにより、検出されたスプリアス周波数を用いてミキサ／フィルタ４で生成されたベースバンドＯＦＤＭ信号のノイズを除去し、ＦＦＴ５に入力する。
【００２１】
なお、本実施の形態では、ＦＦＴ５を含めて復調器としている。また、図１においては図示していないが、ＦＦＴ５の後段には、スペクトル分布中の特異点などを見つける技術により、荒い精度でスプリアスの有無程度を検出する手段が備えられており、その検出結果に基づいてスプリアスノイズ除去部６が動作を開始する。
【００２２】
上述した特許文献１では、クロス積検出器において、遅延Δtで遅延された遅延信号とのクロス積演算を繰り返すことにより粗い周波数を更新して詳細なスプリアス周波数を検出しているため、遅延Δtの値が大きければ、検出の収束速度が速いかわりに検出する周波数精度が粗くなり、逆に、遅延Δtの値が小さければ、検出する周波数精度が高いが検出の収束速度が遅くなる。このように周波数精度が粗いと、スプリアス成分の除去において誤差が生じて受信信号を劣化させるという問題点があった。また、収束速度が遅いと、スプリアス成分の変動に追従できないという問題点があった。
【００２３】
本実施の形態では、スプリアスノイズ除去部６におけるスプリアス検出部６ａを、図２に示す構成とし、無線通信で受信した受信信号を所定の時間間隔（Δｔ）で複数回サンプリングしたＮ個（Ｎは自然数）の複数のサンプル信号（第１から第Ｎのサンプル信号）と、入力された受信信号（以下、入力信号ともいう）とに基づいて、第１から第Ｎのサンプル信号における各スプリアスの周波数を各々個別に検出する処理を並列に行ない、検出された各周波数を加算した周波数のスプリアスを入力信号から除去することにより、このような問題点を解決し、未知のスプリアス周波数を高速かつ高精度に検出して除去する。
【００２４】
以下、図２を用いてスプリアスノイズ除去部６の構成と動作を説明する。図２に示すように、スプリアスノイズ除去部６におけるスプリアス検出部６ａは、位相変換部６ａ１、メモリ６ａ２、Ｎ個の複素共役部（図中、「複素共役」と記載）６ａ３１〜６ａ３ｎ、Ｎ個のフィルタ６ａ４１〜６ａ４ｎ、及びＮ個の周波数判定部（図中、「周波数判定」と記載）６ａ５１〜６ａ５ｎを備えている。
【００２５】
スプリアス検出部６ａにおける位相変換部６ａ１、メモリ６ａ２、及び周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎが本発明に係る新たな機能として備えられている。
【００２６】
位相変換部６ａ１は、ミキサ／フィルタ４から出力された受信信号（サンプル信号）のＩ相及びＱ相の２次元ベクトル量に基づいて、当該サンプル信号の位相を、２πラジアン上の予め定められた割合で等分に分割された各領域を識別する位相情報に変換するものである。
【００２７】
本実施の形態では１６分割とし、各領域を識別する位相情報として、０，１，２，…，１４，１５を対応付けており、位相変換部６ａ１は、サンプル信号の位相を０〜１５の位相情報として変換する。
【００２８】
位相変換部６ａ１により変換された位相情報は、メモリ６ａ２に記憶される。すなわち、メモリ６ａ２においては、各サンプル信号（第１から第Ｎの遅延サンプル）のベクトル情報の代わりに、４ビットで表される位相情報を記憶する。
【００２９】
なお、図２では、メモリ６ａ２に関して遅延１、遅延２、遅延３、及び遅延Ｎと記載されているが、例えば、遅延１とは、スプリアス周波数の検出を行う際に受信した受信信号（入力信号）より１×Δｔ（ｋｎ×Δｔでｎ＝０である）時間だけ前にサンプリングした第１のサンプル信号の位相情報を記憶する記憶領域の意味である。
【００３０】
同様にして、遅延２とは、入力信号よりｋ×Δｔ（ｋｎ×Δｔでｎ＝１である）時間だけ前にサンプリングした第２のサンプル信号の位相情報を記憶する記憶領域の意味であり、遅延Ｎとは、入力信号よりｋｎ×Δｔ時間だけ前にサンプリングした第Ｎのサンプル信号の位相情報を記憶する記憶領域の意味である。
【００３１】
本実施の形態では、受信信号を時間間隔Δｔで複数回サンプリングした各サンプリング信号をメモリ６ａ２に記憶しておき、スプリアス周波数の検出を行う際に、当該時間間隔Δｔに予め定められた係数ｋの累乗を掛けた時間間隔で各サンプリング信号を抽出しており、このようにして抽出された各サンプリング信号の位相情報が、遅延１、遅延２、遅延３、…、及び遅延Ｎとして用いられる。
【００３２】
本実施の形態では、第１から第Ｎの各サンプリング信号の抽出時間間隔は、係数ｋを４としている。このように係数ｋを４とすることに限定されるものではないが、後述の周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎでの処理（周波数領域を４分割してスプリアス周波数の判定を行う）に合わせて「４」としている。
【００３３】
以下、本実施の形態では、第１から第Ｎまでの各サンプル信号のサンプル時間間隔を遅延時間としても記載する。すなわち、第１から第Ｎまでの各サンプル信号の遅延時間は、各々第１のサンプル信号の遅延時間の４ｎ倍であり、例えば、第１の遅延時間は「１×Δt」、第２の遅延時間は「４×Δt」、第３の遅延時間は「１６×Δt」、第Ｎの遅延時間は「４ｎ×Δt」とする。
【００３４】
これにより、メモリ６ａ２では、位相変換部６ａ１において変換された４ビット情報からなる各位相情報（０〜１５）が、各遅延時間（１×Δt〜４ｎ×Δt）に応じて遅延１〜遅延Ｎとして記憶される。
【００３５】
図３においては、位相変換部６ａ１による、サンプル信号のＩ相及びＱ相の２次元ベクトル量から１６分割された位相情報（０〜１５）に変換する処理を模式的に示しており、図３では、サンプル信号のＩ相及びＱ相の２次元ベクトル量から得られた位相を、位相情報「５」、すなわち４ビットの情報［０１０１］として変換した結果を示している。
【００３６】
このように、１６分割された位相情報に変換することにより、各サンプル信号のＩ相及びＱ相の２次元ベクトル量で表される位相情報を４ビットのみで表すことができ、情報量を削減することができ、当該情報を記憶するためのメモリ６ａ２の使用容量を削減することができる。
【００３７】
スプリアス周波数の除去を行う際には、このようにしてメモリ６ａ２に記憶された４ビットの各位相情報を用いて、図示していないベクトル変換部において、各位相情報を持つ単位ベクトルに変換され、各々複素共役部６ａ３１〜６ａ３ｎに入力される。
【００３８】
なお、この単位ベクトルへの変換の際には、１６分割された位相情報（０〜１５）の各々に対して予め定められた位相値、例えば中央値を用いる。
【００３９】
各複素共役部６ａ３１〜６ａ３ｎでは、メモリ６ａ２に記憶された第１から第Ｎの各サンプル信号に対して各々個別に並列処理を行なうものであり、ミキサ／フィルタ４から出力されてきた入力信号のＩ相及びＱ相の２次元ベクトル量と、上述のベクトル変換部において変換された位相情報を持つ第１から第Ｎの各サンプル信号の単位ベクトルの複素共役と、の積（内積）により、各第１から第Ｎのサンプル信号のベクトル情報を導出する。
【００４０】
この各複素共役部６ａ３１〜６ａ３ｎでのベクトル情報の導出処理では、受信信号（入力信号）と、遅延１〜Ｎの各位相情報を持つ単位ベクトルの複素共役との内積を行うことで、入力信号を回転させることにより、スプリアスの位相情報（回転）を求める。
【００４１】
各複素共役部６ａ３１〜６ａ３ｎにおいて導出されたベクトル情報（スプリアスの位相情報（回転））は、フィルタ６ａ４１〜６ａ４ｎに入力され、フィルタ６ａ４１〜６ａ４ｎにおいて無限インパルス応答処理され、各複素共役部６ａ３１〜６ａ３ｎにおいて導出されたスプリアスの位相情報から、受信信号（入力信号）におけるばらつきが除去された後に、各周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎに入力される。
【００４２】
各周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎは、フィルタ６ａ４１〜６ａ４ｎから入力されたベクトル情報（スプリアスの位相情報）から、各第１から第Ｎのサンプル信号に関するスプリアス周波数を各々個別に並列処理して算出する。
【００４３】
本実施の形態では、各周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎは、スプリアスの位相が、予め定められた割合で等分された分割領域（ここでは１／４）のいずれの領域に相当するのかを判定する。
【００４４】
例えば、１×Δｔの遅延１の位相（φ０）に関しては、当該位相（φ０）が、全領域における１／４のいずれの領域に存在するかが判定される。また、４×Δｔの遅延２の位相（４×φ０）に関しては、当該位相（４×φ０）が、遅延１で判定された全体の１／４の領域のさらに１／４の領域のいずれに存在するかが判定される。これは、４×Δｔの遅延２の位相（４×φ０）は、４倍の遅延（４倍のサンプル時間間隔）であり、４×９０度＝３６０度の分は判定できないので、「４×φ０」で表される位相は、遅延１で判定された全体の１／４の領域のさらに１／４の領域のいずれかに相当するためである。
【００４５】
そして、各周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎは、各遅延１からＮの各々で得られたスプリアスの位相値（あるいは位相値に対応する各領域に対して予め定められた値、ここでは中央値）を、各々の遅延値（４ｎ×Δｔ）で除算することにより、各サンプル信号に関してのスプリアス周波数を求める。
【００４６】
このようにして、各周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎにおいて求められた各第１から第Ｎのサンプル信号に関するスプリアス周波数を加算した値を、入力信号から除去すべきスプリアスの周波数として検出する。
【００４７】
周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎによる処理を図４に示す。
【００４８】
図４に示すように、周波数判定部６ａ５１は、第１の遅延時間（１×Δｔ）でサンプリングした信号である第１のサンプル信号におけるスプリアス周波数を、角度情報φ０の周波数として判定する。
【００４９】
周波数判定部６ａ５２は、第２の遅延時間（４×Δｔ）でサンプリングした信号である第２のサンプル信号におけるスプリアス周波数を、角度情報（φＭ＝４×φ０  ｍｏｄ  ２π）の周波数として判定する。この周波数判定部６ａ５２での周波数の判定により、入力信号の周波数帯域における、周波数判定部６ａ５１で判定した周波数を含む１／４の領域を特定することができる。
【００５０】
さらに、周波数判定部６ａ５３は、第３の遅延時間（１６×Δｔ）でサンプリングした信号である第３のサンプル信号におけるスプリアス周波数を、角度情報（φＭ＋１＝４×４×φ０  ｍｏｄ  ２π）の周波数として判定する。この周波数判定部６ａ５３での周波数の判定により、入力信号の周波数帯域における、周波数判定部６ａ５２で判定した周波数を含む１／４の領域、すなわち、周波数判定部６ａ５１で判定した周波数を含む１／１６の領域を特定することができる。
【００５１】
図５においては、このような周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎによる、各第１から第Ｎのサンプル信号（遅延１から遅延Ｎ）に対する処理内容を示している。図５に示す検出周波数帯域は、各周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎによる検出対象となる受信信号の帯域領域であり、ここでは、第１のサンプル信号（遅延１）に関しては入力信号の帯域ＢＷｓｙｓの全てが対象となり、第２のサンプル信号（遅延２）に関しては入力信号の帯域ＢＷｓｙｓの１／４が対象となり、第Ｎのサンプル信号（遅延Ｎ）に関しては入力信号の帯域ＢＷｓｙｓの１／４Ｎが対象となる。
【００５２】
また、判定位相Ａｉは、特定された周波数の対応する位相領域を示しており、ここでは、π／４、３π／４、−π／４、−３π／４、の４領域である。また、判定周波数出力単位ＢＷｉは、各周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎにより算出される入力信号の領域、すなわち、絞り込まれる周波数領域を表している。例えば、第１のサンプル信号（遅延１）に関しては入力信号の帯域ＢＷｓｙｓの１／４に絞り込まれ、第２のサンプル信号（遅延２）に関しては入力信号の帯域ＢＷｓｙｓの１／１６に絞り込まれ、第Ｎのサンプル信号（遅延Ｎ）に関しては入力信号の帯域ＢＷｓｙｓの１／４Ｎ＋１に絞り込まれる。
【００５３】
このような周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎによる、各第１から第Ｎのサンプル信号に対する処理内容は、周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎの各々で順次に加算され、図５における式「スプリアス周波数：Ｆｓｐｒ＝Σ（（Ａｉ／（π／２））×ＢＷｉ）」で得られる周波数判定部６ａ５ｎの加算結果が、最終的に求められるスプリアス周波数として検出される。
【００５４】
図６においては、各周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎによる、各第１から第Ｎのサンプル信号に対する判定周波数出力単位ＢＷｉの絞り込み処理を、周波数を横軸にして展開した様子を示している。
【００５５】
図６では、入力信号の帯域領域（スプリアス周波数探索領域）における特定対象のスプリアス周波数（探しているスプリアス周波数）を探索して特定するために、まず、第１のサンプル信号に対する周波数判定部６ａ５１は、４等分されたスプリアス周波数探索領域におけるいずれかの領域を決定する。ここでは、第３の領域（１−３）が決定される。
【００５６】
第２のサンプル信号に対する周波数判定部６ａ５２は、周波数判定部６ａ５１で決定した第３の領域がさらに４等分されたスプリアス周波数探索領域におけるいずれかの領域を決定する。ここでは、第３の領域（２−３）が決定される。以下同様にして、周波数判定部６ａ５ｎまでスプリアス周波数探索領域の絞り込みを行う。
【００５７】
なお、各周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎは、絞り込んだ領域に対して予め定められた位相値を当該サンプル信号に関するスプリアスの位相として特定する。ここでは、各領域の帯域における中央値を当該領域に対して予め定められた位相値とする。
【００５８】
そして、各周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎは、このようにして特定したスプリアスの位相を、各々の遅延値（４Ｍｎ×Δｔ）で除算することにより、当該サンプル信号に関するスプリアスの周波数を求める。
【００５９】
さらに、上述の図５において説明したように、各周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎによる、各第１から第Ｎのサンプル信号に対する処理結果が、図５における式「スプリアス周波数：Ｆｓｐｒ＝Σ（（Ａｉ／（π／２））×ＢＷｉ）」で示されるようにして、周波数判定部６ａ５１〜６ａ５ｎの各々において順次に加算され、周波数判定部６ａ５ｎの加算結果が、最終的に求められる所望のスプリアス周波数として検出される。
【００６０】
このようにして、周波数判定部６ａ５ｎの加算結果であるスプリアス周波数は、スプリアス検出部６ａから出力されて雑音抑圧部６ｂに入力される。
【００６１】
図７に示すように、雑音抑圧部６ｂは、ミキサ６ｂ１、ＤＣオフセット除去部６ｂ２、ＤＣオフセット検出部６ｂ３、及びミキサ６ｂ４を備えている。ミキサ６ｂ１は、スプリアス検出部６ａから入力されたスプリアス周波数と、ミキサ／フィルタ４から入力された入力信号とを混合・合成して出力する。ここでは、ミキサ６ｂ１は、ミキサ／フィルタ４から入力された入力信号に対して、スプリアス検出部６ａから入力されたスプリアス周波数成分を取り除く。
【００６２】
ミキサ６ｂ１から出力された信号は、ＤＣオフセット除去部６ｂ２及びＤＣオフセット検出部６ｂ３に入力され、ＤＣオフセット検出部６ｂ３は、スプリアスの振幅を求めて、ＤＣオフセット除去部６ｂ２に出力する。
【００６３】
ＤＣオフセット除去部６ｂ２は、ミキサ６ｂ１から入力された信号から、ＤＣオフセット検出部６ｂ３から入力されたスプリアスの振幅値を除去して、ミキサ６ｂ４に出力する。
【００６４】
ミキサ６ｂ４は、ＤＣオフセット除去部６ｂ２から入力された信号と、スプリアス検出部６ａから入力されたスプリアス周波数とを混合・合成して、ＦＦＴ５に出力する。ここでは、ミキサ６ｂ４は、ＤＣオフセット除去部６ｂ２から入力された信号を、スプリアス検出部６ａから入力されたスプリアス周波数を用いて周波数変換することで、入力信号からスプリアスを除去する。
【００６５】
図８〜図１０においては、図１に示す受信機１０におけるＯＦＤＭ復調器による本実施の形態に係る受信信号からのノイズ除去処理動作を示しており、図８では、受信すべきＯＦＤＭ信号とスプリアス（スプリアス雑音）とが示されており、受信すべきＯＦＤＭ信号に含まれるスプリアスの周波数成分によりＯＦＤＭ信号の振幅が変動していることが示されている。
【００６６】
図９に示す各信号は、図７に示す構成の雑音抑圧部６ｂのスプリアス周波数の変換処理に対応したものであり、ミキサ６ｂ１により、ミキサ／フィルタ４から入力されたスプリアス雑音を含むＯＦＤＭ信号と、スプリアス検出部６ａから入力されたスプリアス周波数とを混合・合成することにより、スプリアス周波数成分を取り除いた（×（−Ｆｓｐｒ））ＯＦＤＭ信号が得られる。
【００６７】
図１０では、図９におけるスプリアス周波数成分を取り除いたＯＦＤＭ信号に対して、ＤＣオフセット除去部６ｂ２において、ＤＣオフセット検出部６ｂ３で検出されたスプリアスの振幅値を除去した後の信号、及び、ミキサ６ｂ４において、ＤＣオフセット除去部６ｂ２から入力された信号を、スプリアス検出部６ａから入力されたスプリアス周波数を用いて周波数変換（×（＋Ｆｓｐｒ））した信号が示されている。
【００６８】
次に、図１１を用いて、本実施の形態に係るノイズ除去処理例を説明する。まず、無線通信で受信した受信信号を予め定められた時間間隔（Δｔ）で複数回サンプリングしてメモリに記憶させる（ステップ１１０１）。
【００６９】
次に、並列処理により、時間間隔（Δｔ）に予め定められた係数（ｋ，ここでは４）の累乗を掛けた時間間隔（４ｎ×Δｔ）で第１から第Ｎのサンプル信号を抽出し、各サンプル信号に関してのスプリアス周波数を導出し、並列処理により各々導出したスプリアス周波数を組み合わせて、所望のスプリアス周波数を検出する（ステップ１１０２）。そして、検出した周波数のスプリアスを、入力信号から除去する（ステップ１１０３）。
【００７０】
以上、各図を用いて説明したように、本実施の形態では、受信した信号に含まれるスプリアス（周期性ノイズ)の周波数を、受信信号から時間間隔でサンプリングされメモリに記憶された複数のサンプル信号に基づいて各々個別に並列処理して算出し、算出した各周波数を加算した周波数に基づいて、受信信号（入力信号）からスプリアスを除去する。ここでは、入力信号より１×Δｔ時間だけ前にサンプリングされた第１のサンプル信号に基づいて得られた結果より、単位円のどの１／４領域にスプリアスが存在するかを判定し、また、入力信号より４×Δｔ時間だけ前にサンプリングされた第２のサンプル信号に基づいて得られた結果より、第１のサンプル信号に基づいて得られた１／４領域のさらに１／４の領域のどの領域にスプリアス周波数が存在するかを判定することにより、スプリアス周波数が存在する領域の絞り込みが行われる。これにより、未知のスプリアスの周波数を高速かつ高精度に検出して除去することが可能となる。
【００７１】
また、本実施の形態では、メモリに記憶する各サンプル信号の情報は、受信信号のＩ相及びＱ相の２次元ベクトル量から得られる位相情報（０〜１５を表す４ビット情報）のみとする。これにより、各サンプル信号の記憶に用いるメモリの記憶容量を削減することができる。
【００７２】
なお、本発明は、各図を用いて説明した実施の形態例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、本実施の形態では、メモリ（記憶装置）に記憶する各サンプル信号の各位相情報として、０〜１５からなる、１６分割した領域のいずれかを示す４ビット情報としているが、８分割した領域のいずれかを示す３ビット情報、または３２分割した領域のいずれかを示す５ビット情報としても良い。
【００７３】
また、本実施の形態では、処理対象とする第１から第Ｎのサンプル信号を抽出する際、当該サンプリング時間間隔Δｔに、予め定められた係数（ｋ＝４）の累乗を掛けた時間間隔で行い、かつ、当該係数４に合わせて、周波数判定部において判定する領域を４分割することで、第１から第Ｎのサンプル信号毎に１／４ずつ絞り込んだ領域でスプリアス周波数を判定する構成としているが、１／８等の他の比率で領域を絞り込む構成としても良い。なお、このように、１／８ずつ領域を絞り込む場合には、係数ｋは８とすれば良い。
【００７４】
このように、係数ｋと領域の絞込みの割合を同じとすることにより、隣接するサンプリング信号におけるスプリアス周波数が重複することを回避できるので、より効率的な処理となる。しかし、係数ｋと領域の絞込みの割合を同じとしない構成としても良い。
【００７５】
また、第１から第Ｎのサンプル信号を抽出する際にも、当該サンプリング時間間隔Δｔに予め定められた係数（ｋ＝４）の累乗を掛けた時間間隔ではなく、例えば、第１のサンプル信号から第Ｎのサンプル信号に向けて順次に抽出時間間隔が大きくなるようにしても良い。例えば、１×Δｔ、２×Δｔ、３×Δｔ、…、Ｎ×Δｔとして、第１のサンプル信号から第Ｎのサンプル信号に向けて順次に抽出時間間隔が大きくなるようにしても良い。
【００７６】
また、本実施の形態の説明では述べたＦＦＴ５の後段に備えた図示していない荒い精度でスプリアスの有無程度を検出する手段により、スプリアスノイズ除去部６に対して、スプリアス周波数を判定する第１から第Ｎのサンプル信号の数を指定するようにしても良いし、第１からではなく、第３のサンプル信号から第Ｎのサンプル信号を処理対象として指定するようにしても良い。これにより、所望の精度に応じたスプリアスノイズ除去処理を実行させることができ、また、メモリ６ａ２の使用量を削減することができる。
【００７７】
また、本実施の形態では、スプリアス検出部６ａによるスプリアス周波数の検出は、例えば、受信機１０の起動時に１回行うようにしても良いし、外部環境の変動等によりスプリアスの周波数が変化する場合には、定期的に、スプリアス検出部６ａによるスプリアス周波数の検出を行うようにしても良い。
【００７８】
また、本実施の形態のスプリアスノイズ除去部６及び当該スプリアスノイズ除去部６を備えたＯＦＤＭ復調器は、テレビ受像機、携帯電話機、ゲーム機、及びカーナビゲーションシステム等に適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１  アンテナ
２  ＲＦ
３  ＡＤＣ
４  ミキサ／フィルタ
５  ＦＦＴ
６  スプリアスノイズ除去部
６ａ  スプリアス検出部
６ｂ  雑音抑圧部
６ａ１  位相変換部
６ａ２  メモリ
６ａ３１〜６ａ３ｎ  複素共役部
６ａ４１〜６ａ４ｎ  フィルタ
６ａ５１〜６ａ５ｎ  周波数判定部
６ｂ１  ミキサ
６ｂ２  ＤＣオフセット除去部
６ｂ３  ＤＣオフセット検出部
６ｂ４  ミキサ
１０  受信機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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４】
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