(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信装置のためのマルチノッチフィルタリングのためのシステムであって、
前記通信装置に向けられた信号を受信する入力ノードと、
前記信号を所定の時間遅延分だけ遅延させる時間遅延素子と、
前記信号と前記時間遅延された信号とを合計する合計素子と、
前記合計された信号を受信する第２の入力ノードと、
前記合計された信号を第２の所定の時間遅延分だけ遅延させる第２の時間遅延素子と、
前記合計された信号と前記第２の所定の時間遅延された信号とを合計する第２の合計素子と、
前記第２の合計された信号を前記通信装置に出力する利得素子と、
前記所定の時間遅延及び前記第２の所定の時間遅延を制御するマイクロコントローラ回路と、
を備え、
前記マイクロコントローラは、切替可能なコンデンサバンクを設定することによって、
前記所定の時間遅延及び前記第２の所定の時間遅延を制御する
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記信号を合計の前にバッファリングする第１のバッファと、
前記時間遅延された信号を合計の前にバッファリングする第２のバッファと、
を更に備えることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記時間遅延された信号を合計の前に反転させるインバータ素子を更に備える
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記通信装置は、ＡＭ受信装置である
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記信号は、他の放送、電光、電力線ノイズ、他の自動車ノイズ、又は電動機ノイズのうちの少なくとも一つによって干渉される
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記合計素子は、低雑音増幅器である
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項７】
通信装置のためのマルチノッチフィルタリングのための方法であって、
前記通信装置に向けられた信号を受信することと、
所定の時間遅延分だけ前記信号を遅延させることと、
前記信号と前記時間遅延された信号とを合計することと、
前記合計された信号を受信することと、
前記合計された信号を第２の所定の時間遅延分だけ遅延させることと、
前記合計された信号と前記第２の時間遅延された信号とを合計することと、
前記第２の合計された信号を前記通信装置に出力することと、
を含み、
前記所定の時間遅延及び前記第２の所定の時間遅延は、切替可能なコンデンサバンクの設定によって、制御される
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記信号を合計の前にバッファリングすることと、
合計の前に、前記時間遅延された信号をバッファリングすることと、
を更に含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記時間遅延された信号を合計の前に反転させることを更に含む
ことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記通信装置は、ＡＭ受信装置である
ことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１１】
前記信号は、他の放送、電光、電力線ノイズ、他の自動車ノイズ、又は電動機ノイズのうちの少なくとも一つによって干渉される
ことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１２】
前記合計は、低雑音増幅器によって行われる
ことを特徴とする請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチノッチフィルタ及びマルチノッチフィルタリングのための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数（ＲＦ）フィルタが、多くの通信用途に採用されている。例えば、ＲＦフィルタは、種々の信号の受信又は送信のために、選択された周波数帯に合わせて採用される。いくつかの例示的なフィルタは、高域フィルタ、帯域通過フィルタ、ノッチフィルタ、又はそれらの組み合わせである。上に列挙された種々のフィルタは、対象信号から除去すべき周波数成分により実装される。
【０００３】
具体的には、ＲＦフィルタは、車両に実装されることがある。車両は、無線信号又は車両の操作に役立つ他の信号を受信するように装備された通信システムを有することがある。
【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、車両の移動特性のために、車両は、車両が干渉に関与する位置にあることがある。干渉は、電力線、調和振動数、及び電動機ノイズ等を含む、種々の送信源が原因となることがある。
【０００５】
これらの状況では、車両を介して受信される信号の完全性を向上させ、通信システムの操作の全体的な質を高めるために、フィルタを使うのがよい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
動的に変更される共有コンテンツのためのシステムと方法のためのシステムと方法が、提供される。システムは、コンテンツ共有サービスからの未加工共有コンテンツを受信する共有コンテンツ受信機、共有コンテンツを受信するコンテンツ共有サービスへの訪問者についての情報を識別する識別子モジュール、識別される情報に基づき音声を検索する音声検索、及び、検索される音声を未加工共有コンテンツで重ね合わせることにより共有コンテンツを作り出す共有コンテンツ作成器を含む。
【０００７】
本発明についての更なる理解を提供し、本明細書の一部に組み入れられ、またそれを構成する添付の図面は、本発明の本質を解説するのに役立つ説明と共に、本発明の実施形態を示す。
【０００８】
図と詳細な説明を通して、説明がない限り、同じ図参照数字は、同じ素子、特徴、及び構成に言及すると理解される。これらの素子の相対的な寸法と描写は、明瞭性、説明、及び便宜のために誇張されることがある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】送信源によって生成される信号から供給される、受信源に作用する干渉の実施例である。
【図２Ａ】正弦波関数とみなされる近似の信号の実施例である。
【図２Ｂ】正弦波関数とみなされる近似の信号の実施例である。
【図２Ｃ】正弦波関数とみなされる近似の信号の実施例である。
【図３】マルチノッチフィルタリングのためのシステムの実施例である。
【図４】マルチノッチフィルタリングのための方法の実施例である。
【図５】図３のシステムと図４の方法を描写するシミュレーションである。
【図６】別の例示的な実施形態によるマルチノッチフィルタシステムである。
【図７】図６のシステムを描写するシミュレーションである。
【図８】図３に記載のシステムによるマルチノッチフィルタ回路の回路図である。
【図９】図６に記載のシステムによる例示的なマルチノッチフィルタ回路の回路図である。
【図１０Ａ】共に直列接続される図３及び図６におけるシステムのうちいくつかの、例示的な実装である。
【図１０Ｂ】マイクロコントローラの、例示的な実装である。
【図１１Ａ】図３及び図６におけるシステムを採用する複合マルチノッチフィルタの例示的な実装である。
【図１１Ｂ】図３及び図６におけるシステムを採用する複合マルチノッチフィルタの例示的な実装である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書において開示される態様は、本発明の実施形態が示される添付の図面を参照して、以降より完全に記載される。しかしながら、これらの態様は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本発明が完全であり、当業者に、本発明の範囲を十分に伝えるために提供される。図面においては、層及び領域の寸法及び相対的な寸法が、明瞭性のために誇張されることがある。図面における同様の参照数字は、同様の素子を意味する。
【００１１】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明する目的のものであり、発明を制限することを意図するものではない。本明細書で使用される、単数形は、そうでないことを文脈が明確に示さない限り、同様に複数形も含むように意図される。用語「含む」及び／又は「含んでいる」は、本明細書で使用されるときには、記述される特徴、完全体、ステップ、操作、素子、及び／又は成分の存在を特定するが、一つ以上の他の特徴、完全体、ステップ、操作、素子、成分、及び／又はそれらの群の存在又は追加を除外するものではないことが、更に理解されるであろう。本発明の目的のため、「それぞれのうちの少なくとも一つ」は、列挙される素子の複数の組み合わせを含む、各々の文言に続く列挙される素子のいずれの組み合わせをも意味するように解釈されることが理解されるであろう。例えば、「Ｘ、Ｙ、及びＺのうちの少なくとも一つ」は、Ｘのみ、Ｙのみ、Ｚのみ、又は２つ以上の事項Ｘ、Ｙ、及びＺの任意の組み合わせ（例えば、ＸＹＺ、ＸＺ、ＹＺ、Ｘ）を意味するように解釈されるであろう。
【００１２】
干渉信号は、性質として線形である。したがって、干渉信号が空間を通して送信されるとき、信号は、線形関数としてアンテナで受信される。空間を通過する信号は、空気、被覆電線、樹木、建造物、及び同類のもののような、種々の媒体を通して送信されることがある。
【００１３】
上で説明されるように、干渉信号は、送信源から受信源への（すなわち、送信装置から受信装置への）信号伝搬を通して作られることがある。伝搬中、上に列挙されるような、他の信号生成装置との相互作用を通して、干渉が増大することがある。
【００１４】
図１は、送信源１３０により生成される信号１１０から供給される、受信源１２０に作用する、干渉の例を示す。図１を参照すると、受信源１２０は、車両とともに実装される。しかしながら、当業者は、受信源１２０をいずれの通信システムに実装してもよい。
【００１５】
信号１１０は、他の放送１４０、電光１５０、電力線ノイズ１６０、他の自動車ノイズ１７０、又は電動機ノイズ１８０のような、種々の干渉信号に遭遇することがある。
【００１６】
信号１１０のエネルギー（E-d）は、干渉信号によって導入されたエネルギーによって、線形的に影響されることがある。信号間の線形関係により、種々のエネルギーは、総エネルギー（E-Total）を決定するために、合計又は減算されてもよい。種々の信号は、次のエネルギー総計：他の放送１４０（E-ud）、電光１５０（E-1）、電力線ノイズ１６０（E-p）、他の自動車ノイズ１７０（E-on）、又は電動機ノイズ１８０（E-n）によって表される。したがって、E-totalは、次の関係によって特徴付けられる。
【００１７】
E-total＝（（E-d）＋（E-ud）＋（E-l）＋（E-p）＋（E-on））×（アンテナ効率）であって、アンテナ効率は、無線アンテナが、その端子によって受容される無線周波電力を放射電力に変換する効率の単位である。
【００１８】
図２Ａ〜図２Ｃは、正弦波関数として見なされる、近似信号１００の例を示す。三角関数の一般的適用は、ｓｉｎ（Ａ）がｓｉｎ（Ａ±ｎπ）の依然として同じ周波数であり、ここで、ｎは整数である。
【００１９】
図２Ａ〜図２Ｃを参照すると、信号の大観図から拡大図への進行の例が示される。図２Ａでは、信号１１０の縮小版が示される。図２Ｂでは、信号１１０の、図２Ａに対する拡大が示される。図２Ｃは、信号１１０の、図２Ｂ中のグラフに対する拡大が示される。
【００２０】
図２Ａ〜図２Ｃに示されるように、信号１１０の見た目が粗くなるにつれて、信号１１０の性質は、より正弦波関数に近づく。したがって、図２Ｃに示されるように、上位周期と下位周期間の差異は、０．２４Ｖ（Ｃ−Ｄ）である。したがって、０．２４Ｖの誤差は、信号１１０のようなＡＭ・ＲＦ信号の電圧（約５８Ｖであり得る）に対して、過失と判断されてもよい。本明細書に開示される態様は、拡大されるとき、信号１１０が正弦波関数に酷似するという、上記の見解に依存する。
【００２１】
図３は、第１の実施形態による、マルチノッチフィルタのためのシステム３００のブロック図である。図４は、図３のシステムによる、マルチノッチフィルタリングのための方法４００を示す。システム３００は、回路形式か、あるいはデジタル信号処理（ＤＳＰ）を組み込むプロセッサを介して実装されてもよい。システム３００で示される種々の素子は、ＤＳＰによって実装されるソフトウェア命令を介して、実装されてもよい。例えば、反転信号、合計信号、バッファリング機能、及び同類のものは、既定の設定に基づくＤＳＰ及び記憶装置を通してシミュレートされてもよい。
【００２２】
操作４１０では、信号１１０のような入力信号が、受信される。図１で説明されるように、信号１１０は、受信源１２０を介して受信され、送信源１３０を介して送信されてもよい。例えば、信号１１０は、無線信号を自動車無線へ配信するために採用されるＡＭ送信信号であってもよい。
【００２３】
操作４２０では、（信号１１０のような）入力信号は、遅延される。例えば、解析される信号１１０の一部分が３００ｋＨｚだとすると、遅延は、半周期であってもよい（π３＝t-delay1＝１．６６６７μｓ）。遅延は、方法４００の実装者によって、既定されてもよい。
【００２４】
操作４３０では、入力信号（信号１１０）及び遅延信号は、合計される。本質的に、総計はゼロとなる。かくして、３００ｋＨｚの周波数は、ノッチアウトされたと画定されてもよい。入力信号と遅延信号の合計は、以下のように表されてもよい。
【００２５】
E-out ＝ｓｉｎ(２*π３*３００ｋＨｚ*ｔ)＋ｓｉｎ(２*π３*３００ｋＨｚ*ｔ−π)
＝ｓｉｎ（２*π３*３００ｋＨｚ*ｔ）−ｓｉｎ（２*π３*３００ｋＨｚ*ｔ）
＝０
【００２６】
さらに、上記の関係に基づき、π３は、６００ｋＨｚ半周期の２倍、９００ｋＨｚの半周期の３倍、１２００ｋＨｚの半周期の４倍、続く、である。したがって、この関係のために、マルチノッチフィルタは、全ての３００ｋＨｚの奇数次高調波を除外し、全ての３００ｋＨｚの偶数次高調波の振幅を倍増する。以下の関係は、以下の関係とともに示される。
ａ（ｔ）＝Σ［ｎ＝０〜∞］（ｃｏｓ（２*π*ｎ*ｆ*ｔ））
＝１＋ｃｏｓ(２*π*ｆ*ｔ)＋ｃｏｓ(２*π*２*ｆ*ｔ)＋．．．ｃｏｓ(２*π*ｎ*ｆ*ｔ)
ここで、ａ（ｔ）が入力信号であり、０Ｈｚの直流成分を有する
【００２７】
操作４２０に記述されるように、第１の周波数は、半周期遅延され、以下の式のような結果となる。
ｄ（ｔ）＝Σ［ｎ＝０〜∞］（ｃｏｓ（２*π*ｆ*ｔ−ｎ*π））
【００２８】
ａ（ｔ）及びｄ（ｔ）が併せて合計されるとき、ノッチングが発生する。以下に示されるように、結果として得られる式は、ａ（ｔ）の奇数成分がゼロにされる一方で、ａ（ｔ）の全ての偶数成分が２倍となるものである。次の式は、Ａ（ｔ）（ａ（ｔ）とｄ（ｔ）の合計）を説明する。
Ａ（ｔ）＝２＋２*ｃｏｓ（２*π*ｆ*ｔ）＋２*ｃｏｓ（２*π*４*ｆ*ｔ）＋．．．＋２*ｃｏｓ（２*π*ｍ*ｆ*ｔ）
【００２９】
操作４４０において、出力Ａ（ｔ）は、利得段を経てもよい。利得段では、出力に、既定の利得量（例えば、０．５）を乗じ、それにより、通信装置による受信に備えられる。
【００３０】
方法４００は、反復的に行われてもよい。方法４００は、各々の反復的な操作ごとに、異なる規定の時間遅延を使用して行われてもよい。
【００３１】
システム３００は、上述の方法４００の例示的な実装を示す。システム３００は、入力信号１１０、遅延ブロック３１０、バッファ３２０及び３３０、合計ブロック３４０、並びに利得ブロック３５０のための入力を含む。バッファ３２０及び３３０は、信号が、合計ブロック３４０によって合計されるのに十分なほど強力な方法で伝播されることを、確実にする。合計ブロック３４０は、操作４３０の操作を行い、一方で遅延ブロック３１０は、操作４２０の操作を行う。利得ブロック３５０は、出力信号が、次のシステム、例えば出力を受信する通信システムに伝播されるのに十分なほど強力であることを確実にする。利得段は、例えば、０．５であってもよい。
【００３２】
図５は、見本信号１１０とともに、システム３００及び方法４００を描写するシミュレーションを示す。図示例では、６００ｋＨｚの入力信号を持って、ノッチアウトされる信号は、３００ｋＨｚ、９００ｋＨｚ、１５００ｋＨｚ…等である。図５に示されるように、周波数軸は正規化され、振幅軸は、デシベル（ｄＢ）である。
【００３３】
図６は、他の例示的な実施形態による、マルチノッチフィルタシステム６００を示す。システム６００は、遅延ブロック６１０、バッファ６２０、インバータ６３０、合計ブロック６４０、及び利得ブロック６５０を含む。
【００３４】
システム６００とシステム３００の主な差異は、バッファ３３０の代わりに、インバータ６３０が提供されることである。したがって、これは、２で倍増されるあらゆる奇数の効果を導き、一方で、あらゆる偶数はノッチされる（それにより、実装システム３００によって引き起こされる相反効果を見る）。したがって、システム３００とシステム６００の組み合わせを実装することにより、種々の異なる成分が、効率的にノッチアウトされ得る。
【００３５】
図７は、見本信号１１０を伴うシステム６００を描写する、シミュレーションを示す。図７に示されるように、低周波スペクトル（０Ｈｚ  ＤＣ）はノッチされる（すなわち、０Ｄｂに近くされる）。この適用は、ＡＭ受信機が電力線干渉を経験する場合に、殊に適切である。
【００３６】
図８は、システム３００による、例示的なマルチノッチフィルタ回路８００の回路図を示す。
【００３７】
回路８００は、第１のトランジスタ８１０及び第２のトランジスタ８２０、遅延回路８３０、インバータ回路８４０を含む。入力信号１１０のような入力信号は、整合フィルタ８５０を動作させる。信号１１０は、遅延回路８３０により、遅延される。遅延回路８３０は、適当なノッチング遅延を生成するためのレジスタ又はコンデンサの、いずれの組み合わせであってもよい。適切なノッチング遅延は、本明細書に開示される態様の実装者がノッチアウトを所望する周波数に、対応する。ある干渉は、（電力線などのような）種々の既知又は近似の周波数と関係してもよい。適当なノッチング遅延を形成するための抵抗と容量の変更は、以下に記述される。第１のトランジスタ８１０及び第２のトランジスタ８２０は、合計効果を作り出し、信号１１０を、信号１１０の遅延される成分と本質的に合計する。合計は、出力ノード８６０で実現されるように、システム３００と共に記述される出力に従って、ノッチされる信号を作り出す。
【００３８】
図８を参照すると、（トランジスタと実装される他の素子との組み合わせと共に）低雑音増幅器の一例が示される。しかしながら、当業者は、図８に示す回路素子と共に類似素子を採用することで、マルチノッチフィルタを実装してもよい。
【００３９】
図９は、システム６００による例示的なマルチノッチフィルタ回路９００の回路図を示す。回路９００は、いまやインバータが除去されたことを除き、回路８００に非常に類似する。本質的に、回路９００を、システム６００を実装するために採用してもよい。結果として得られる出力９６０は、図６のシステムについて上述した出力Ａ（ｔ）に有意に対応する。
【００４０】
図１０Ａは、直列接続されるシステム３００及びシステム６００のいくつかの例示的な実装を示す。したがって、ノッチアウトするために所望される周波数により、システム３００及び６００に適用されるような遅延の種々の組み合わせが、実装されてもよい。図１０Ａは、図１０Ｂに関してさらに詳細に記述される、遅延時間補償マイクロコントローラ１０００を採用する。
【００４１】
図１０Ｂは、マイクロコントローラ１０００の例示的な実装を示す。マイクロコントローラ１０００は、種々のデジタル入力を受け、デジタル入力スイッチに基づくコンデンサバンク１０１０を、適応的に設定する。コンデンサバンク１０００は、マイクロコントローラ１０００によって提供されるデジタル入力の組み合わせに基づき、選択的に変更されてもよい。レジスタ／コンデンサ遅延回路に関係する標準概念を採用することで、適当な時間遅延は、図１０Ａに示される直列システムのあらゆる記述に対し、個別に設定されてもよい。したがって、ノッチアウトされる周波数により、種々の遅延は、選択されてもよい。
【００４２】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、システム３００とシステム６００を採用する複合マルチノッチフィルタの例示的な実装を示す。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、所望の周波数は、マルチノッチ信号１１００に対応して、ある水準で頂点１１１０に達する。点１１３０及び１１４０は、既にノッチアウトされた信号１１００の一部分を示す。これらの点は、電力線（点１１３０）又は望ましくない周波数（１１４０）のような、干渉を経験する信号１１００の一部分に対応するように、特に選択される。したがって、干渉を誘引する可能性のある素子は、効率的に信号からノッチアウトされ、一方で、信号１１００の所望の一部分は維持、増幅される（１１１０）。
【００４３】
したがって、本明細書に開示される態様により、及び本明細書に開示される種々のマルチノッチフィルタシステム（３００及び６００）を使用して、種々の望ましくない干渉信号を除去することができる。さらに、各々のマルチノッチフィルタシステムに遅延時間を可変的に提供するためにマイクロコントローラを使用する比較的簡単な実装のため、費用効果の高い解決策が実現される。
【００４４】
種々の修正及び変形が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなくなされ得ることが、当業者にとっては明らかとなるであろう。したがって、本発明は、本発明の修正及び変形を、それらが添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内にあるという条件で、網羅することが意図される。
【００４５】
本明細書に開示される態様は、音声信号処理、映像信号処理、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）のための復調フィルタのような多数の他の信号処理用途、並びに他の光学フィルタ用途に実装されてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１１０  信号
１２０  受信源
１３０  送信源
１４０  他の放送
１５０  電光
１６０  電力線ノイズ
１７０  他の自動車ノイズ
１８０  電動機ノイズ
３００  システム
３１０  遅延ブロック
３２０、３３０  バッファ
３４０  合計ブロック
３５０  利得ブロック
６００  システム
６１０  遅延ブロック
６２０  バッファ
６３０  インバータ
６４０  合計ブロック
６５０  利得ブロック
８００  マルチノッチフィルタ回路
８１０  第１のトランジスタ
８２０  第２のトランジスタ
８３０  遅延回路
８４０  インバータ回路
８５０  整合フィルタ
８６０  出力ノード
９００  マルチノッチフィルタ回路
１０００  マイクロコントローラ
１０１０  コンデンサバンク
１１００  マルチノッチ信号
【図１】
0005965438.tif 000002
【図２Ａ】
0005965438.tif 000003
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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】
0005965438.tif 000012
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
0005965438.tif 000014
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
0005965438.tif 000016