(57)【要約】  復調装置１００は、アナログ形式の受信信号ＲＦをデジタル形式に変換するＡＤ変換部１０、この後段側に接続され、入力される信号からノイズを検出して除去するノイズ除去部４０、この後段側に接続され、入力される信号のデータレートを低減するデシメーションフィルタ５２及び５４、及びこれらの後段側に接続され、入力される信号を復調する復調部６０を備える。デシメーションフィルタ５２及び５４がノイズ除去部４０の後段側に接続されていることで、信号波の劣化の小さい復調装置が提供される。
2017038536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号をアナログ−デジタル変換するＡＤ変換部と、
前記ＡＤ変換部の後段側に接続され、入力される信号からノイズを検出して除去するノイズ除去部と、
前記ノイズ除去部の後段側に接続され、入力される信号のデータレートを低減する第１デシメーションフィルタと、
前記第１デシメーションフィルタの後段側に接続され、入力される信号を復調する復調部と、
を備える復調装置。
【請求項２】
前記ＡＤ変換部の後段側かつ前記ノイズ除去部の前段側に接続され、入力される信号のデータレートを低減する第２デシメーションフィルタを更に備える請求項１に記載の復調装置。
【請求項３】
前記復調部の後段側に接続され、入力される信号のデータレートを低減する第３デシメーションフィルタを更に備える請求項１または２に記載の復調装置。
【請求項４】
前記ノイズ除去部は、
入力される信号において置換対象とすべき置換対象区間を検出する区間検出部と、
入力される信号における前記置換対象区間の信号を置換対象信号に置換する置換部と、
を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の復調装置。
【請求項５】
前記区間検出部は、
入力される信号を通過させるハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタからの信号を基準値と比較した結果に基づいて、前記置換対象区間を検出する比較部と、
を含む請求項４に記載の復調装置。
【請求項６】
前記置換部は、入力される信号を通過させるローパスフィルタを含み、前記ローパスフィルタを通過した信号を前記置換対象信号として用いる
請求項４または５に記載の復調装置。
【請求項７】
前記ＡＤ変換部は、
ＦＭ変調された前記受信信号に基づく信号を互いに直交するＩ信号およびＱ信号に変換する直交周波数変換器と、
前記Ｉ信号をアナログ−デジタル変換するＩ側ＡＤ変換器と、
前記Ｑ信号をアナログ−デジタル変換するＱ側ＡＤ変換器と、
を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の復調装置。
【請求項８】
前記ＡＤ変換部は、
ＦＭ変調された前記受信信号に基づく信号をアナログ−デジタル変換するＡＤ変換器と、
前記ＡＤ変換器の出力を互いに直交するＩ信号およびＱ信号に変換する直交周波数変換器と、
を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の復調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、復調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声信号等の信号を無線波に変調する変調方式の１つに、信号波の振幅に応じて搬送波の周波数を変化させる周波数変調（ＦＭ変調）がある。ＦＭ変調された信号（ＦＭ信号）は、復調装置において、受信信号をＡＤコンバータに通してデジタル信号に変換したのち、デシメーションフィルタに通してサンプリングレートを下げ、そして復調器に通すことで復調される（例えば、非特許文献１参照）。【０００３】
特に車両に搭載される復調装置では、車両がパワーウィンドウ、電動ミラー、点火装置等を備えることで、さらにハイブリッド車の場合には大容量電源、コイル等を備えることで、これらの部品から発生するパルス性ノイズが無線波に混入するため、ＦＭ信号の復調においてこれを除去する必要がある。例えば特許文献１に記載の無線機は、ＡＤコンバータを介した信号をバンドパスフィルタに通して周波数帯域を制限し、ノイズブランカに通してノイズを除去し、その後に復調器に通して復調する。また、例えば特許文献２に記載の受信機は、ＡＤコンバータを介した信号を、検波器に通して復調したのちにノイズゲートに通してノイズを除去する。
特許文献１  特開２００６−５００１６号公報
特許文献２  特開２０１２−１９１３３７号公報
非特許文献１  デジタル・デザイン・テクノロジＮｏ．１、ＣＱ出版、２００９年、１１５ページ
【解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の無線機のようにパルス性ノイズを含む無線波をバンドパスフィルタに通すと、フィルタ遅延により、フィルタを構成するタップの数に応じて無線波に含まれるパルス性ノイズの幅（すなわち、時間幅）が広がる。そのため、フィルタ後の信号からパルス性ノイズを除去すると、除去する区間が長いことで信号波が大きく劣化するという問題がある。なお、バンドパスフィルタに限らず、非特許文献１に記載されているデシメーションフィルタを用いる場合においても同様の問題が生じる。また、特許文献２に記載の受信機のように復調信号をノイズ除去する場合においても、ノイズ除去に先立ってノイズを含む信号をフィルタ処理することで、同様の問題が生じる。
【一般的開示】
【０００５】
（項目１）
復調装置は、受信信号をアナログ−デジタル変換するＡＤ変換部を備えてよい。
復調装置は、ＡＤ変換部の後段側に接続され、入力される信号からノイズを検出して除去するノイズ除去部を備えてよい。
復調装置は、ノイズ除去部の後段側に接続され、入力される信号のデータレートを低減する第１デシメーションフィルタを備えてよい。
復調装置は、第１デシメーションフィルタの後段側に接続され、入力される信号を復調する復調部を備えてよい。
（項目２）
復調装置は、ＡＤ変換部の後段側かつノイズ除去部の前段側に接続され、入力される信号のデータレートを低減する第２デシメーションフィルタを更に備えてよい。
（項目３）
復調装置は、復調部の後段側に接続され、入力される信号のデータレートを低減する第３デシメーションフィルタを更に備えてよい。
（項目４）
ノイズ除去部は、入力される信号において置換対象とすべき置換対象区間を検出する区間検出部を有してよい。
ノイズ除去部は、入力される信号における置換対象区間の信号を置換対象信号に置換する置換部を有してよい。
（項目５）
区間検出部は、入力される信号を通過させるハイパスフィルタを含んでよい。
区間検出部は、ハイパスフィルタからの信号を基準値と比較した結果に基づいて、置換対象区間を検出する比較部を含んでよい。
（項目６）
置換部は、入力される信号を通過させるローパスフィルタを含み、ローパスフィルタを通過した信号を置換対象信号として用いてよい。
（項目７）
ＡＤ変換部は、ＦＭ変調された受信信号に基づく信号を互いに直交するＩ信号およびＱ信号に変換する直交周波数変換器を有してよい。
ＡＤ変換部は、Ｉ信号をアナログ−デジタル変換するＩ側ＡＤ変換器を有してよい。
ＡＤ変換部は、Ｑ信号をアナログ−デジタル変換するＱ側ＡＤ変換器を有してよい。
（項目８）
ＡＤ変換部は、ＦＭ変調された受信信号に基づく信号をアナログ−デジタル変換するＡＤ変換器を有してよい。
ＡＤ変換部は、ＡＤ変換器の出力を互いに直交するＩ信号およびＱ信号に変換する直交周波数変換器を有してよい。
【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る復調装置の構成を示す。
【図２】ノイズ除去部の構成を示す。
【図３Ａ】ノイズ除去部への入力信号の一例を示す。
【図３Ｂ】フィルタ（ＨＰＦ）の出力の一例を示す。
【図３Ｃ】演算器（ＡＢＳ）の出力の一例を示す。
【図３Ｄ】基準値生成器による基準値の生成結果の一例を示す。
【図３Ｅ】コンパレータによる比較結果の一例を示す。
【図３Ｆ】パルスストレッチャの出力の一例を示す。
【図３Ｇ】フィルタ（ＬＰＦ）の出力の一例を示す。
【図３Ｈ】ノイズ除去部によるノイズ処理の結果（置換器の出力）の一例を示す。
【図４】変形構成に係るノイズ除去部によるノイズ処理の結果の一例を示す。
【図５】デシメーションフィルタにパルス性ノイズを含む信号（上段）を通した場合の出力（下段）の一例を示す。
【図６】第１の変形例に係る復調装置の構成を示す。
【図７】第２の変形例に係る復調装置の構成を示す。
【図８】第３の変形例に係る復調装置の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る復調装置１００の構成を示す。復調装置１００は、無線波に変調された信号を復調する装置であり、ノイズブランカまたはその他のノイズ除去手段を用いてノイズを除去する場合においても信号波の劣化が少ない復調装置を提供することを目的とする。なお、本実施形態では、無線波は、信号波Ｖｓの振幅に応じて搬送波Ｖｃ＝Ｃｓｉｎ（ωｃｔ）の周波数を変化させて、ＶＦＭ＝Ｃｓｉｎ（ωｃｔ＋ｍ∫Ｖｓｄｔ）とＦＭ変調されているものとする。ただし、搬送波の周波数ｆｃを用いてωｃ＝２πｆｃ、ｍは定数である。
【００１０】
復調装置１００は、ＡＤ変換部１０、ノイズ除去部４０、第１フィルタ部５０、復調部６０、及び第２フィルタ部７０を備える。
【００１１】
ＡＤ変換部１０は、例えば無線波ＶＦＭをアンテナにより受信して得られるアナログ形式の受信信号ＲＦをデジタル形式に変換する。ＡＤ変換部１０は、直交周波数変換器２０、並びにＡＤ変換器（ＡＤＣ）３２及び３４を含む。
【００１２】
直交周波数変換器２０は、受信信号ＲＦを互いに直交するＩ信号及びＱ信号に変換する変換器であり、局部発信器２６並びに混合器２２及び２４を有する。局部発信器２６は、周波数ｆｃを有する互いに直交する２つの直交ローカル信号ｃｏｓ（ωｃｔ）及びｓｉｎ（ωｃｔ）を生成し、それぞれ混合器２２及び２４に出力する。混合器２２は、受信信号ＲＦに直交信号ｓｉｎ（ωｃｔ）を混合（すなわち、乗算）して、Ｉ信号（Ｉ＝ＶＦＭｓｉｎ（ωｃｔ））を生成し、不要成分を除去するフィルタ（不図示）を通した後、ＡＤ変換器３２へと出力する。混合器２４は、受信信号ＲＦに直交信号ｃｏｓ（ωｃｔ）を乗算して、Ｑ信号（Ｑ＝ＶＦＭｃｏｓ（ωｃｔ））を生成し、不要成分を除去するフィルタ（不図示）を通した後、ＡＤ変換器３４へと出力する。
【００１３】
ＡＤ変換器３２及び３４は、それぞれ、混合器２２及び２４に接続され、これらから入力されるＩ信号及びＱ信号をデジタル変換してフィルタ部４０へ出力する。ＡＤ変換器３２及び３４のサンプリングレートは復調部６０の出力の周波数に対して十分高く、例えば２倍以上から２００倍程度である。すなわち、ＡＤ変換器３２及び３４は、入力信号をオーバーサンプリングする。
【００１４】
ノイズ除去部４０は、ＡＤ変換部１０の後段側に接続され、これから入力されるデジタル形式のＩ信号及びＱ信号に含まれるノイズを検出し、検出したノイズを少なくとも一部除去する。ノイズ除去部４０の詳細構成については後述する。
【００１５】
第１フィルタ部５０は、ノイズ除去部４０の後段側に接続され、これから入力されるノイズ除去処理後のＩ信号及びＱ信号のデータレートを低減（すなわち、ダウンサンプリング）する。第１フィルタ部５０は、デシメーションフィルタ５２及び５６並びにサンプリング周波数変換器５４及び５８を含む。
【００１６】
デシメーションフィルタ５２及び５６は、それぞれ、ノイズ除去部４０からＩ信号及びＱ信号を受け、これらにおける高周波帯域をカットしてサンプリング周波数変換器５４及び５８に出力する。デシメーションフィルタ５２及び５６として、ローパスフィルタを用いることができる。カットオフ周波数は、サンプリング周波数変換器５４及び５８のダウンサンプリングレートに応じて適宜定めることができる。
【００１７】
サンプリング周波数変換器５４及び５８は、それぞれ、デシメーションフィルタ５２及び５８に接続され、これらから入力される高周波帯域がカットされたＩ信号及びＱ信号をダウンサンプル（サンプリング周波数の変換または間引き処理）する。サンプリング周波数変換器５４及び５８のダウンサンプリングレートは、例えば２分の１倍以下である。
【００１８】
第１フィルタ部５０は、Ｉ信号及びＱ信号をダウンサンプリングすることで、それらから帯域外の成分を除去し、帯域内の信号波成分のみを復調部６０に出力する。ここで、デシメーションフィルタ５２及び５６は、サンプリング周波数変換器５４及び５８によるダウンサンプリングに先立って、Ｉ信号及びＱ信号の高周波帯域をカットすることにより、ダウンサンプリングにより発生するエイリアシングを防ぐことができる。
【００１９】
復調部６０は、第１フィルタ部５０の後段側に接続され、これから入力されるＩ信号及びＱ信号を用いて受信信号ＲＦを復調する。復調部６０は、アークタンジェント検波方式の検波器６４を含む。検波器６４は、Ｉ信号及びＱ信号を用いてアークタンジェント値θ＝ｔａｎ−１（Ｑ／Ｉ）を算出し、さらにその微分値を、時間微分ｄθ／ｄｔ又は差分より算出する。検波器６４による検波結果は、第２フィルタ部７０に出力される。
【００２０】
第２フィルタ部７０は、復調部６０の後段側に接続され、これから入力される検波結果をダウンサンプリングする。第２フィルタ部７０は、デシメーションフィルタ７２及びサンプリング周波数変換器７４を含む。
【００２１】
デシメーションフィルタ７２は、復調部６０の検波結果を受け、その高周波帯域をカットしてサンプリング周波数変換器７４に出力する。デシメーションフィルタ７２して、ローパスフィルタを用いることができる。カットオフ周波数は、サンプリング周波数変換器７４のダウンサンプリングレートに応じて適宜定めることができる。
【００２２】
サンプリング周波数変換器７４は、デシメーションフィルタ７２に接続され、これから入力される高周波帯域がカットされた検波結果をダウンサンプリング（サンプリング周波数の変換または間引き処理）する。サンプリング周波数変換器７４のダウンサンプリングレートは、例えば２分の１倍以下である。
【００２３】
ここで、第２フィルタ部７０によるダウンサンプリングにおいて、検波結果を、デシメーションフィルタ７２を介してサンプリング周波数変換器７４に通すことにより、ダウンサンプリングにより発生するエイリアシングを防ぐことができる。
【００２４】
なお、第１フィルタ部５０及び第２フィルタ部７０を併用することにより、ＡＤ変換器３２及び３４によりオーバーサンプリングされた信号を定められたサンプリングレートに下げる。従って、第１フィルタ部５０及び第２フィルタ部７０のそれぞれのダウンサンプリングレートは、それらの積の逆数がＡＤ変換器３２及び３４のサンプリングレートに等しくなるように定められる。例えば、ＡＤ変換器３２及び３４のサンプリングレート２０倍程度に対して、第１フィルタ部５０及び第２フィルタ部７０のそれぞれのダウンサンプリングレートの積は２０分の１程度である。従って、例えば、第１フィルタ部５０のみによりオーバーサンプリングされた信号を定められたサンプリングレートに下げる場合、第２フィルタ部７０は必ずしも備えられる必要はない。
【００２５】
図２は、ノイズ除去部４０の構成を示す。本実施形態では、ノイズ除去部４０としてノイズブランカを用いる。ノイズ除去部４０は、区間検出部４０ａ及び置換部４０ｂを含む。
【００２６】
区間検出部４０ａは、ノイズ除去部４０に入力される信号（ここでは、ＡＤ変換部１０から入力されるＩ信号又はＱ信号であり、単に入力信号と呼ぶ）を基準値と比較し、その結果に基づいて入力信号において置換対象とすべき置換対象区間（所謂、ブランキング区間）を検出する。区間検出部４０ａは、フィルタ４１、演算器（ＡＢＳ）４３、コンパレータ４４、及びパルスストレッチャ４５を含む。フィルタ４１は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を有し、これを用いて入力信号の低周波帯域をカットして演算器４３に出力する。演算器（ＡＢＳ）４３は、フィルタ４１に接続され、これから入力される信号の絶対値を算出して、その結果をコンパレータ４４に出力する。コンパレータ４４は、演算器４３に接続され、これから入力される信号を基準値と比較し、その結果をパルスストレッチャ４５に出力する。パルスストレッチャ４５は、コンパレータ４４に接続され、これから入力される信号に含まれるパルス信号の時間幅を拡げて、置換対象区間を示す置換対象区間信号として置換部４０ｂに含まれる置換器４８に出力する。
【００２７】
なお、区間検出部４０ａは、さらに、コンパレータ４４が使用する基準値を生成する基準値生成器（不図示）を含んでよい。基準値生成器は、一例として、演算器４３の出力信号をピーク検出し、オフセットを加算することで基準値を生成する。ここで、ピーク検出は、演算器４３の出力信号に含まれる急峻なピーク構造を検出し、その立ち上がりに対して小さい時定数で過渡応答し、立ち下がりに対して大きな時定数で過渡応答することで、出力信号に対してピーク構造が抑制された信号を生成する。なお、オフセットは、除去するノイズのレベルに応じて適宜定めることとする。
【００２８】
置換部４０ｂは、ノイズ除去部４０に入力される信号（入力信号）における置換対象区間の信号を置換対象信号に置換する。置換部４０ｂは、遅延回路４６ａ及び４６ｂ、フィルタ４７、並びに置換器４８を含む。遅延回路４６ａは、入力信号を遅延して遅延回路４６ｂ（及びフィルタ４７）に出力する。遅延回路４６ｂは、遅延回路４６ａに遅延された入力信号をさらに遅延して置換器４８に出力する。遅延回路４６ａ及び４６ｂにより、入力信号は、置換対象区間信号が区間検出部４０ａから置換器４８に入力されるタイミングに合わせて、置換器４８に入力される。フィルタ４７は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を有し、これを用いて遅延回路４６ａを介した入力信号の高周波帯域をカットして置換対象信号を生成し、置換器４８に出力する。ここで、遅延回路４６ｂの遅延時間はフィルタ４７の遅延時間に等しく設定される。それにより、フィルタ４７は、入力信号が遅延回路４６ａ及び４６ｂを介して置換器４８に入力されるタイミングに合わせて、置換対象信号を置換器４８に入力することができる。置換器４８は、区間検出部４０ａから入力される置換対象区間信号が論理ハイの場合、すなわち置換対象区間信号が置換対象区間であることを示す場合において、遅延回路４６ｂから入力される入力信号を、フィルタ４７により生成された置換対象信号に置き換える。
【００２９】
図３Ａから図３Ｈに、ノイズ除去部４０による一連の処理の結果を示す。図３Ａから図３Ｈのそれぞれは、各処理により得られる信号（すなわち、横軸の時間に対して縦軸に信号強度をとる）を示す。
【００３０】
図３Ａは、ノイズ除去部４０に入力される信号（入力信号）の一例を示す。入力信号は、搬送波の周波数ｆｃで正弦的に振動する信号成分に、大きな振幅を有するスパイク状の２つのノイズを含むものとする。
【００３１】
図３Ｂは、フィルタ４１の出力を示す。入力信号（図３Ａ）をフィルタ４１が有するハイパスフィルタ（ＨＰＦ）に通すことにより、入力信号に含まれる低周波帯域に位置する信号成分が抑制され、２つのノイズが明確に抽出される。
【００３２】
図３Ｃは、演算器（ＡＢＳ）４３の出力を示す。演算器４３によりフィルタ４１の出力（図３Ｂ）の絶対値が生成される。
【００３３】
図３Ｄは、基準値生成器（不図示）による基準値の生成結果を示す。基準値生成器により、演算器４３の出力信号（図３Ｃ）をピーク検出し、その結果にオフセットを加算することで基準値が生成される。このように基準値が生成されることで、大きく揺らぐ入力信号に対して適切に基準値を定めることができる。なお、入力信号の揺らぎが無視できる程度であれば、基準値を一定に定めることとしてよい。
【００３４】
図３Ｅは、コンパレータ４４による演算器４３の出力信号（図３Ｃ）の基準値（図３Ｄ）との比較結果を示す。基準値に対して出力信号が高い場合に、論理ハイとなるパルスが生成される。この例では、２つのノイズに対応して２つのパルスが生成されている。
【００３５】
図３Ｆは、パルスストレッチャ４５の出力、すなわち置換対象区間信号を示す。パルスストレッチャ４５により、コンパレータ４４の出力（図３Ｅ）に含まれる２つのパルスの時間幅が、前後に拡げられている。
【００３６】
図３Ｇは、フィルタ４７の出力、すなわち置換対象信号を示す。入力信号（図３Ａ）を（遅延回路４６ａを介して）フィルタ４７が有するローパスフィルタ（ＬＰＦ）に通すことにより、入力信号に含まれる高周波帯域に位置する２つのノイズが抑制されている。
【００３７】
図３Ｈは、置換器４８、すなわちノイズ除去部４０の出力を示す。置換器４８により、区間検出部４０ａから入力される置換対象区間信号（図３Ｆ）によりトリガされて、その置換対象区間信号が示す置換対象区間において、遅延回路４６ｂから入力される入力信号（図３Ａ）が、フィルタ４７を通過した置換対象信号（図３Ｇ）に置き換えられている。
【００３８】
なお、本実施形態の復調装置１００では、入力信号をフィルタ４７に通して生成した置換対象信号を用いて入力信号を置き換えることでノイズを除去することとしたが、これに代えて、入力信号をブランク信号、或いは置換対象区間の直前の入力信号の値に置き換えることとしてもよい。係る変形構成において、置換器４８（及びフィルタ４７）は、例えば置換対象区間信号にトリガされて、遅延回路４６ａを介して入力される入力信号をホールドするＤ型フリップフロップ（不図示）としてもよい。
【００３９】
図４は、変形構成に係るノイズ除去部によるノイズ処理の結果を示す。入力信号（図３Ａ）は、Ｄ型フリップフロップ（不図示）により、置換対象区間信号（図３Ｆ）が示す置換対象区間において、信号値が区間前の値にホールドされて出力されている。
【００４０】
図５に、デシメーションフィルタ５２及び５４にパルス性ノイズを含む信号（上段）を通した場合の出力（下段）の一例を示す。信号は、０．０２から０．０３ミリ秒の間に大きな振幅を有するパルス性のノイズを含む。この信号がデシメーションフィルタ５２及び５４に入力されると、フィルタを構成するタップの数（この例では約１００）に応じてノイズの幅が（この例では約１０倍）広がることとなる。従って、仮に、第１フィルタ部５０がノイズ除去部４０の前段側に接続されると、第１フィルタ部５０に含まれるデシメーションフィルタ５２及び５４により受信信号ＲＦに含まれるノイズの幅が拡げられ、そのノイズを除去するためにノイズ除去部４０により広い置換対象区間が検出され、その広い区間において受信信号が置換対象信号に置き換えられることで、本来の信号成分が大きく劣化することとなる。これに対して、本実施形態の復調装置１００では、第１フィルタ部５０がノイズ除去部４０の後段側に接続されていることで、このような信号成分の劣化は生じない。
【００４１】
さらに、ノイズ除去部４０は、ＡＤ変換部１０の後段側に接続されている。ここで、ＡＤ変換器３２及び３４により受信信号ＲＦがオーバーサンプリングされていることで、ノイズ除去部４０により検出される置換対象区間は狭くなり、その狭い区間において受信信号ＲＦが置換対象信号に置き換えられることで、信号成分の劣化は極小さく抑えられる。
【００４２】
なお、ＡＤ変換部１０に含まれるＡＤ変換器３２及び３４により受信信号ＲＦをオーバーサンプリングすることに対応して、３以上のフィルタ部を、特に復調部６０の前段側に２以上のフィルタ部を備え、それらのフィルタ部によりダウンサンプリングすることとしてもよい。
【００４３】
図６は、第１の変形例に係る復調装置１１０の構成を示す。復調装置１１０は、ＡＤ変換部１０、第３フィルタ部８０、ノイズ除去部４０、第１フィルタ部５０、復調部６０、及び第２フィルタ部７０を備える。復調装置１１０は、第３フィルタ部８０が、ＡＤ変換部１０の後段側であり且つノイズ除去部４０の前段側に接続されていることを除き、先述の復調装置１００と同じ構成である。以下、第３フィルタ部８０のみについて説明する。
【００４４】
第３フィルタ部８０は、ＡＤ変換部１０とノイズ除去部４０との間に接続され、ＡＤ変換部１０から入力されるＩ信号及びＱ信号をダウンサンプリングして、ノイズ除去部４０に出力する。第３フィルタ部８０は、デシメーションフィルタ８２及び８６並びにサンプリング周波数変換器８４及び８８を含む。
【００４５】
デシメーションフィルタ８２及び８６は、それぞれ、ＡＤ変換部１０からＩ信号及びＱ信号を受け、これらにおける高周波帯域をカットしてサンプリング周波数変換器８４及び８８に出力する。デシメーションフィルタ８２及び８６として、ローパスフィルタを用いることができる。カットオフ周波数は、サンプリング周波数変換器８４及び８８のダウンサンプリングレートに応じて適宜定めることができる。
【００４６】
サンプリング周波数変換器８４及び８８は、それぞれ、デシメーションフィルタ８２及び８６に接続され、これらから入力される高周波帯域がカットされたＩ信号及びＱ信号をダウンサンプル（サンプリング周波数の変換または間引き処理）する。サンプリング周波数変換器８４及び８８のダウンサンプリングレートは、例えば２分の１倍以下である。
【００４７】
さらに、第１フィルタ部５０、第２フィルタ部７０、及び第３フィルタ部８０のうちの少なくとも１つに連続して１以上のフィルタ部を接続することとしてもよい。
【００４８】
このように３以上のフィルタ部、特に復調部６０の前段側に２以上のフィルタ部を設け、それらの組み合わせによりダウンサンプリングすることで、オーバーサンプリングされたＩ信号及びＱ信号をダウンサンプリングするためのフィルタ部を簡素に構成することが可能となる。係る場合において、ノイズ除去部４０は、すべてのフィルタ部の前段側に接続するのが望ましく、少なくとも復調部６０の前段側において少なくとも１つのフィルタ部の前段に接続するものとする。それにより、ノイズ除去部４０によりノイズブランクされることで取り込まれ得る高調波のノイズ成分をノイズ除去部４０の後段に接続されるフィルタ部に含まれるデシメーションフィルタによりカットしたうえで、復調部６０により信号波を復調することができる。
【００４９】
なお、ＡＤ変換部１０に含まれるＡＤ変換器３２及び３４を１つのＡＤ変換器に置き換えてもよい。
【００５０】
図７は、第２の変形例に係る復調装置１２０の構成を示す。復調装置１２０は、ＡＤ変換部１４０、ノイズ除去部４０、第１フィルタ部５０、復調部６０、及び第２フィルタ部７０を備える。ただし、ＡＤ変換部１４０以外の構成各部は、先述の復調装置１００におけるそれらと同じ構成である。以下、ＡＤ変換部１４０のみについて説明する。
【００５１】
ＡＤ変換部１４０は、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）３６及び直交周波数変換器２０を含む。なお、直交周波数変換器２０の構成は、先述のそれと同じである。ＡＤ変換器（ＡＤＣ）３６は、直交周波数変換器２０の前段側に接続され、アナログ形式の受信信号ＲＦをデジタル形式に変換して直交周波数変換器２０に含まれる混合器２２及び２４にそれぞれ出力する。ＡＤ変換器３６のサンプリングレートは、ＡＤ変換器３２及び３４のそれと同様に定めることができる。
【００５２】
なお、ＡＤ変換部１４０は、ＡＤ変換器３６の前段側に接続される混合器（不図示）をさらに含んでもよい。混合器は、アナログ形式の受信信号ＲＦに局部発振器（不図示）の出力を混合して、ＤＣより少し高い周波数（ＤＣ周波数と呼ぶ）、例えば数１００ｋＨｚ程度の周波数に下げる。これにより生成される信号をＬｏｗ−ＩＦ信号と呼ぶ。ＡＤ変換部１４０は、Ｌｏｗ−ＩＦ信号をＡＤ変換器３６に通してデジタル形式に変換し、変換されたＬｏｗ−ＩＦ信号を直交周波数変換器２０に通してＤＣ周波数のＩ信号及びＱ信号を生成する。
【００５３】
復調装置１２０においても、ノイズ除去部４０は、第１フィルタ部５０及び第２フィルタ部７０の前段側に接続されている。それにより、デシメーションフィルタにより受信信号ＲＦに含まれるノイズの幅が拡げられた信号がノイズ除去部４０に入力されることがなく、広い置換区間にわたるノイズブランクにより信号成分が劣化することがない。
【００５４】
なお、先述の復調装置１００では、受信信号ＲＦからＩ信号及びＱ信号を生成し、それらをノイズ除去部４０及び第１フィルタ部５０に通した後に復調部６０に含まれる検波器６４により復調することとしたが、これに代えてヒルベルト変換器を採用し、受信信号ＲＦをノイズ除去部４０及び第１フィルタ部５０に通した後、さらにヒルベルト変換器に通した後に検波器６４により復調することとしてもよい。
【００５５】
図８は、第３の変形例に係る復調装置１３０の構成を示す。復調装置１３０は、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）３６、ノイズ除去部４０、第１フィルタ部１５０、復調部１６０、及び第２フィルタ部７０を備える。
【００５６】
ＡＤ変換器（ＡＤＣ）３６は、アナログ形式の受信信号ＲＦをデジタル形式に変換して、ノイズ除去部４０に出力する。ＡＤ変換器３６のサンプリングレートは、ＡＤ変換器３２及び３４のそれと同様に定めることができる。
【００５７】
ノイズ除去部４０は、ＡＤ変換器３６の後段側に接続され、それから入力される受信信号ＲＦを処理してノイズを除去し、第１フィルタ部１５０に出力する。
【００５８】
第１フィルタ部１５０は、ノイズ除去部４０に接続され、これによりノイズ除去された受信信号ＲＦをダウンサンプリングして、復調部１６０に出力する。第１フィルタ部１５０は、各１つのデシメーションフィルタ５２及びサンプリング周波数変換器５４を含む。デシメーションフィルタ５２及びサンプリング周波数変換器５４は、先述の復調装置１００におけるそれらと同様に構成される。
【００５９】
復調部１６０は、ヒルベルト変換を利用して受信信号ＲＦを復調する。復調部１６０は、ヒルベルト変換器６２及び検波器６４を含む。ヒルベルト変換器６２は、第１フィルタ部１５０から入力される受信信号ＲＦを、９０度位相を遅延して検波器６４に入力する。検波器６４は、第１フィルタ部１５０から入力される受信信号ＲＦ及びヒルベルト変換器６２から入力される遅延信号を用いて、アークタンジェント検波により検波する。その検波結果は、第２フィルタ部７０に出力される。
【００６０】
第２フィルタ部７０は、復調部１６０の後段側に接続され、これから入力される検波結果をダウンサンプリングして、復調信号として出力する。第２フィルタ部７０は、先述の復調装置１００における第２フィルタ部７０と同様に構成される。
【００６１】
復調部１６０において、ヒルベルト変換を利用して受信信号ＲＦを復調することで、復調装置１００における２チャネル構成のノイズ除去部４０及び第１フィルタ部５０が本変形例に係る復調装置１３０における１チャネル構成のノイズ除去部４０及び第１フィルタ部１５０に置き換えることができる。
【００６２】
なお、本実施形態に係る復調装置１００並びに変形例に係る復調装置１１０、１２０、及び１３０は、ＦＭ変調された無線波を復調するものとして説明したが、これに限らず、ＡＭ変調、ＰＭ変調、ＦＳＫ変調、ＡＳＫ変調、或いはＰＳＫ変調された無線波を復調する復調装置としてもよい。
【００６３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【００６４】
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６５】
１０，１４０…ＡＤ変換部、２０…直交周波数変換器、２２，２４…混合器、２６…局部発信器、３２，３４，３６…ＡＤ変換器、４０…ノイズ除去部、４０ａ…区間検出部、４０ｂ…置換部、４１…フィルタ、４３…演算器、４４…コンパレータ、４５…パルスストレッチャ、４６ａ，４６ｂ…遅延回路、４７…フィルタ、４８…置換器、５０，１５０…第１フィルタ部、５２，５６…デシメーションフィルタ、５４，５８…サンプリング周波数変換器、６０，１６０…復調部、６２…ヒルベルト変換器、６４…検波器、７０…第２フィルタ部、７２…デシメーションフィルタ、７４…サンプリング周波数変換器、８０…第３フィルタ部、８２，８６…デシメーションフィルタ、８４，８８…サンプリング周波数変換器、１００，１１０，１２０，１３０…復調装置。
【図１】
2017038536.tif 000003
【図２】
2017038536.tif 000004
【図３Ａ】
2017038536.tif 000005
【図３Ｂ】
2017038536.tif 000006
【図３Ｃ】
2017038536.tif 000007
【図３Ｄ】
2017038536.tif 000008
【図３Ｅ】
2017038536.tif 000009
【図３Ｆ】
2017038536.tif 000010
【図３Ｇ】
2017038536.tif 000011
【図３Ｈ】
2017038536.tif 000012
【図４】
2017038536.tif 000013
【図５】
2017038536.tif 000014
【図６】
2017038536.tif 000015
【図７】
2017038536.tif 000016
【図８】
2017038536.tif 000017
【国際調査報告】
2017038536.tif 000018
2017038536.tif 000019
2017038536.tif 000020