(57)【要約】【課題】不要波を低減し希望波をより確実に受信することが可能な受信装置及び受信方法を提供する。【解決手段】所定周波数の希望波と、当該希望波の周波数に近接する複数の不要波とを含む電波を、受信信号として受信する空中線と、前記受信信号に含まれた前記希望波の信号レベルを保持し、且つ前記複数の不要波の信号レベルを互いに異なる所定量減衰させるフィルタ部と、前記フィルタ部を通過した前記受信信号に所定の信号処理を施す信号処理部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周波数の希望波と、当該希望波の周波数に近接する複数の不要波とを含む電波を、受信信号として受信する空中線と、
前記受信信号に含まれた前記希望波の信号レベルを保持し、且つ前記複数の不要波の信号レベルを互いに異なる所定量減衰させるフィルタ部と、
前記フィルタ部を通過した前記受信信号に所定の信号処理を施す信号処理部と、
を備える受信装置。
【請求項２】
前記フィルタ部は、前記複数の不要波の信号レベルを、当該不要波と前記希望波との離間間隔に応じた所定量減衰させる請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記フィルタ部は、前記希望波の周波数を通過域とし、当該希望波に近い不要波から遠方の不要波の周波数帯域にかけて遷移域及び遮断域が形成されたフィルタ特性を有する請求項１又は２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記空中線で受信された前記受信信号から、前記希望波及び前記不要波を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記フィルタ部のフィルタ特性を制御するフィルタ制御部と、
を更に備える請求項１〜３の何れか一項に記載の受信装置。
【請求項５】
前記フィルタ制御部は、前記信号処理部の出力信号に含まれた前記希望波と前記複数の不要波により生じた相互変調歪み波とのＳＮ比を算出し、当該ＳＮ比に基づいて前記フィルタ部のフィルタ特性を制御する請求項４に記載の受信装置。
【請求項６】
受信装置で実行される受信方法であって、
所定周波数の希望波と、当該希望波の周波数に近接する複数の不要波とを含む電波を、受信信号として受信する受信工程と、
前記受信信号に含まれた前記希望波の信号レベルを保持し、且つ前記複数の不要波の信号レベルを互いに異なる所定量減衰させるフィルタ処理工程と、
前記フィルタ処理工程で処理が施された前記受信信号に所定の信号処理を施す信号処理工程と、
を含む受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、受信装置及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電波中に含まれた不要波を低減するために、種々のフィルタを備えた受信装置が用いられている。係る受信装置では、フィルタにより不要波が低減された信号に増幅等の信号処理を施すことで、電波中に含まれた希望波を抽出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−０９７９０１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、従来技術では、不要波の低減を主眼としているため、希望波については特段考慮されておらず、希望波の信号レベルが不用意に低減される場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施の形態の受信装置は、空中線と、フィルタ部と、信号処理部とを備える。空中線は、所定周波数の希望波と、当該希望波の周波数に近接する複数の不要波とを含む電波を、受信信号として受信する。フィルタ部は、受信信号に含まれた希望波の信号レベルを保持し、且つ複数の不要波の信号レベルを互いに異なる所定量減衰させる。信号処理部は、フィルタ部を通過した受信信号に所定の信号処理を施す。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る受信装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る電波の一例を模式的に示す図である。
【図３】図３は、従来の不要波低減技術を説明するための図である。
【図４】図４は、図１に示したフィルタ部のフィルタ特性の一例を示す図である。
【図５】図５は、図１に示したフィルタ部のフィルタ特性を説明するための図である。
【図６】図６は、図１に示したフィルタ部のフィルタ特性を説明するための図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る受信装置の構成を模式的に示す図である。
【図８】図８は、図７に示したフィルタ制御部の動作を説明するための図である。
【図９】図９は、図７に示したフィルタ制御部の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照して、この発明に係る受信装置及び受信方法の実施形態を詳細に説明する。
【０００８】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る受信装置１の構成を模式的に示す図である。同図に示すように、受信装置１は、空中線１１と、フィルタ部１２と、信号処理部１３とを備える。
【０００９】
空中線１１は、例えばアンテナ素子等であり、空中の電波を受信し、受信信号としてフィルタ部１２に出力する。なお、本実施形態の空中線１１では、所定周波数の希望波と、当該希望波の周波数に近接する複数の不要波と、を含む電波を受信するものとする。
【００１０】
フィルタ部１２は、ノッチフィルタ等のバンドストップフィルタである。フィルタ部１２は、希望波の信号レベルを保持し、且つ各不要波の信号レベルを互いに異なる所定量減衰させるフィルタ特性を有し、このフィルタ特性によるフィルタ処理を施した受信信号を、信号処理部１３に出力する。なお、フィルタ部１２のフィルタ特性は、急峻なスカート特性を有することが好ましく、例えば超伝導フィルタを用いて実現させる形態としてもよい。
【００１１】
信号処理部１３は、高周波増幅器や復調器等の高周波部品（図示せず）を有し、フィルタ部１２でフィルタ処理された受信信号に所定の信号処理を施し、出力信号として図示しない外部装置へと出力する。
【００１２】
以下、本実施形態に係る受信装置１の動作について説明する。まず、受信装置１による不要波低減方法と対比するために、従来の不要波低減技術について説明する。
【００１３】
図２は、空中線１１が受信する電波の一例を模式的に示す図であり、縦軸が信号レベル、横軸が周波数を表している。同図に示すように、希望波ＤＳの近傍に連続する二つの不要波ＵＳ１、ＵＳ２が存在する電波の場合、これら不要波ＵＳ１、ＵＳ２がそのまま信号処理部１３に入力されると、当該信号処理部１３が有する高周波部品の歪み特性により、相互変調歪み波（２信号３次相互変調歪み波）ＩＭ１が発生する。この相互変調歪み波ＩＭ１の信号レベルの変化は、不要波ＵＳ１、ＵＳ２の信号レベルに比例するため、不要波ＵＳ１、ＵＳ２が大きいほど相互変調歪み波ＩＭ１も大きくなる。そして、この相互変調歪み波が、希望波ＤＳと同一周波数上にあり、且つ希望波ＤＳの信号レベルよりも大きくなると、ＳＮ比が低下するため、希望波ＤＳを受信することが困難となる。
【００１４】
従来の不要波低減技術では、図３に示すように、不要波ＵＳ１、ＵＳ２の信号レベルを同じ減衰量減衰させるフィルタ特性ＦＣ１を有したノッチフィルタを用いて、不要波ＵＳ１、ＵＳ２の信号レベルを低減させることで、相互変調歪み波ＩＭ１の低減化を図っていた。ここで、図３は、従来の不要波低減技術を説明するための図であり、縦軸が信号レベルを、横軸が周波数を表している。
【００１５】
しかしながら、従来の不要波低減技術では、不要波ＵＳ１、ＵＳ２の低減を主眼としているため、希望波ＤＳについては特段考慮されておらず、不要波ＵＳ１、ＵＳ２が希望波ＤＳの周波数に近接する場合には、希望波ＤＳがフィルタ特性ＦＣ１の減衰域（スカート特性）におかれることが行われていた。この場合、希望波ＤＳの信号レベルが減衰されてしまうため、希望波ＤＳと相互変調歪み波ＩＭ１とのＳＮ比が低下する可能性があった。
【００１６】
そこで、本実施形態のフィルタ部１２では、図４に示すようなフィルタ特性ＦＣ２を用いることで、希望波ＤＳの信号レベルを保持しつつ、不要波ＵＳ１、ＵＳ２の信号レベルを互いに異なる所定量減衰させる。ここで、図４は、フィルタ部１２のフィルタ特性の一例を示す図であり、縦軸が信号レベル、横軸が周波数を表している。
【００１７】
図４に示すように、フィルタ部１２のフィルタ特性ＦＣ２は、希望波ＤＳの周波数を通過域とし、この希望波ＤＳに近い不要波ＵＳ１から遠方の不要波ＵＳ２の周波数帯にかけて、遷移域及び遮断域が形成されている。そのため、本実施形態のフィルタ部１２を通過した受信信号では、上述したフィルタ特性ＦＣ２により、希望波ＤＳの信号レベルは元のまま保持され、不要波ＵＳ１、ＵＳ２の信号レベルは希望波ＤＳから離れるほどより大きな減衰量が減衰されることなる。
【００１８】
例えば、図４に示すように、不要波ＵＳ１の信号レベルを１、不要波ＵＳ２の信号レベルを４減衰させる場合には、これら不要波ＵＳ１と不要波ＵＳ２とにより発生する相互変調歪み波ＩＭ１の低減効果は、図３に示すフィルタ特性ＦＣ１において不要波ＵＳ１及び不要波ＵＳ２の信号レベルをともに２減衰させる場合と同様となる。
【００１９】
以上のように、本実施形態の受信装置１によれば、従来の不要波低減技術と比較し、希望波ＤＳが不用意に減衰されてしまうことを抑制することができるとともに、相互変調歪み波ＩＭ１の信号レベルを低減させることができる。これにより、希望波ＤＳの信号レベルを相対的に上昇させることができるため、希望波ＤＳの信号レベルが低い場合であっても当該希望波ＤＳをより確実に受信することができる。
【００２０】
なお、本実施形態では、連続する二つの不要波が希望波に近接する例（２信号３次相互変調歪み波）を説明したが、この例に限らず、他の連続する３以上の不要波が希望波に近接する場合においても、上記構成の受信装置１を適用することが可能である。
【００２１】
例えば、図５に示すように、希望波ＤＳの近傍に連続する三つの不要波ＵＳ１、ＵＳ２、ＵＳ３が存在するような場合、これら不要波ＵＳ１、ＵＳ２、ＵＳ３により相互変調歪み波（３信号３次相互変調歪み波）ＩＭ２が発生する。この場合においても、相互変調歪み波ＩＭ２が、希望波ＤＳと同一周波数上にあり、且つ希望波ＤＳの信号レベルよりも大きくなると希望波ＤＳを受信することが困難となる。
【００２２】
そこで、図６に示すように、フィルタ部１２のフィルタ特性ＦＣ３を、希望波ＤＳの周波数を通過域とし、この希望波ＤＳに近い不要波ＵＳ１から遠方の不要波ＵＳ３の周波数帯にかけて、遷移域及び遮断域となるよう形成することで、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、本実施形態では、相互変調歪み波として３次歪みを例に挙げたが、５次やそれ以上の歪み成分についても３次歪みと同様に低減されることは言うまでもない。
【００２３】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、フィルタ部１２のフィルタ特性に係るフィルタ係数を動的に調整可能な構成例について説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００２４】
図７は、第２の実施形態に係る受信装置２の構成を模式的に示す図である。同図に示すように、受信装置２は、空中線１１と、信号処理部１３と、フィルタ部２１と、信号検出部２２と、フィルタ制御部２３とを備える。
【００２５】
フィルタ部２１は、適応型ノッチフィルタ等のバンドストップフィルタであって、フィルタ制御部２３の制御によりフィルタ係数（フィルタ特性）を切り替える。また、フィルタ部２１は、フィルタ処理を施した受信信号を、信号処理部１３に出力する。
【００２６】
信号検出部２２は、空中線１１で受信された受信信号に含まれた希望波及び不要波の各々の周波数や信号レベルを検出し、その検出結果をフィルタ制御部２３に出力する。なお、希望波及び不要波の検出方法は特に問わないものとする。例えば、希望波及び各不要波の周波数を予め設定しておき、当該周波数の信号レベルを検出（測定）する形態としてもよいし、公知の技術を用いて希望波及び不要波の周波数及び信号レベルを検出する形態としてもよい。
【００２７】
フィルタ制御部２３は、信号検出部２２から出力される検出結果と、信号処理部１３から出力される出力信号に含まれた希望波及び相互変調歪み波とに基づいて、フィルタ係数を決定し、この決定したフィルタ係数をフィルタ部２１に設定することで、フィルタ部２１のフィルタ特性を制御する。
【００２８】
具体的に、フィルタ制御部２３は、希望波の周波数を通過域とし、この希望波に近い不要波から遠方の不要波の周波数帯にかけて遷移域及び遮断域を形成するフィルタ係数を決定し、その決定したフィルタ係数を第１フィルタ係数としてフィルタ部２１に設定する。
【００２９】
また、フィルタ制御部２３は、第１フィルタ係数の設定後、信号処理部１３から出力される出力信号に含まれた希望波と相互変調歪み波とのＳＮ比を算出し、このＳＮ比の値がより高くなるフィルタ係数を第２フィルタ係数としてフィルタ部２１に設定しながらフィードバック制御により調整することで、ＳＮ比について最適化したフィルタ係数を導出する。なお、希望波と相互変調歪み波とのＳＮ比の算出方法は特に問わず、公知の技術を用いてもよい。
【００３０】
ここで、図８及び図９は、フィルタ制御部２３の動作を説明するための図であり、縦軸が信号レベル、横軸が周波数を表している。まず、フィルタ制御部２３は、信号検出部２２からの検出結果に基づき、希望波ＤＳの周波数を通過域とし、この希望波ＤＳに近い不要波ＵＳ１から遠方の不要波ＵＳ２の周波数帯にかけて遷移域及び遮断域を形成するフィルタ係数を決定し、その決定したフィルタ係数を第１フィルタ係数としてフィルタ部２１に設定する。これにより、フィルタ部２１には、例えば図８に示すフィルタ特性ＦＣ４が設定されることなる。
【００３１】
続いて、フィルタ制御部２３は、信号処理部１３から出力される信号に含まれた希望波と相互変調歪み波とのＳ／Ｎ比を算出し、そのＳ／Ｎ比の値がより高くなるフィルタ係数を第２制御フィルタ係数としてフィルタ部２１に設定しながら、その値をフィードバック制御により調整することで、最適化したフィルタ係数を導出する。これにより、フィルタ部２１には、図９に示すフィルタ特性ＦＣ４’が設定されることなる。
【００３２】
なお、フィルタ係数の調整後においても、第１フィルタ係数の条件（つまり、希望波ＤＳの周波数を通過域とし、この希望波ＤＳに近い不要波ＵＳ１から遠方の不要波ＵＳ２の周波数帯にかけて遷移域及び遮断域が形成されていること）は、保持されているものとする。また、図８及び図９では、フィルタ係数の調整対象として、フィルタ特性ＦＣ４の中心周波数を調整する例を示したが、これに限らず、減衰傾度（スカート特性）や減衰レベルの強度等、フィルタ部２１において他のフィルタ特性を変化させることが可能な場合には、これらのフィルタ特性に係るフィルタ係数を調整する形態としてもよい。
【００３３】
以上のように、第２の実施形態の受信装置２によれば、フィルタ部２１のフィルタ特性を受信信号に応じて動的に調整することで、受信信号に柔軟に対応することが可能となるため、上述した第１の実施形態と同様の効果を効率的に奏することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記各実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加等を行うことができる。また、上記各実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１、２  受信装置
１１  空中線
１２  フィルタ部
１３  信号処理部
２１  フィルタ部
２２  信号検出部
２３  フィルタ制御部
【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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