(57)【要約】      （修正有）【課題】間欠的に発生するバーストノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化を低減し、利得制御増幅器の利得を最適化することができ、受信性能劣化を低減することができる信号処理装置及び信号処理方法を提供する。【解決手段】間欠的に発生するバーストノイズ入力に対して、ノイズ入力区間においてＧＣＡ利得制御を中断し、ノイズ入力区間とノイズ入力レベルに応じて、ＢＢ復調の実施又は中断を判断する。これにより、ノイズ入力による利得制御増幅器１１５の利得不足が原因となる受信性能劣化を回避し、さらにノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化と所望信号欠落によるＳ／Ｎ劣化との最適化する。【選択図】図１
2009071387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信アンテナで受信した無線信号をベースバンド信号に変換処理する無線信号受信手段と、
前記変換処理されたベースバンド信号を復調処理するベースバンド信号処理手段と、
前記受信アンテナで受信した無線信号に対する利得を受信電力に応じて可変する自動利得制御手段と、
間欠的に発生するバーストノイズ入力の有無を判断するバーストノイズ判断手段と、
バーストノイズ入力の有無に応じて、前記自動利得制御手段の利得制御及び前記ベースバンド信号処理手段におけるベースバンド信号の復調処理を実施するか否かを判断する利得制御及びベースバンド復調実施判断手段と
を備える信号処理装置。
【請求項２】
前記利得制御及びベースバンド復調実施判断手段は、バーストノイズ入力ありの場合、前記自動利得制御手段の利得制御を中断する請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記受信アンテナで受信した無線信号の電力を算出する受信電力算出手段を備え、
前記利得制御及びベースバンド復調実施判断手段は、バーストノイズ入力の有無と、前記受信電力算出手段により算出された受信電力値に基づいて前記自動利得制御手段の利得制御及び前記ベースバンド信号処理手段におけるベースバンド信号の復調処理を実施するか否かを判断する請求項１記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記利得制御及びベースバンド復調実施判断手段は、前記受信電力算出手段により算出された受信電力値を所定の閾値と比較し、前記受信電力値が所定の閾値以上の場合は前記ベースバンド信号処理手段におけるベースバンド信号の復調処理を中断する請求項３記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記バーストノイズ判断手段は、ノイズ入力の有無を判断するとともに、ノイズ入力ありとノイズ入力なしの区間の時間比を算出し、
前記利得制御及びベースバンド復調実施判断手段は、バーストノイズ入力の有無と、ノイズ入力ありとノイズ入力なしの区間との時間比と、前記受信電力算出手段で算出された受信電力値に基づいて前記自動利得制御手段の利得制御及び前記ベースバンド信号処理手段におけるベースバンド信号の復調処理を実施するか否かを判断する請求項１記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記バーストノイズ判断手段は、各種デバイスの制御信号からバーストノイズ入力の有無を判断する請求項１記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記バーストノイズ判断手段は、前記受信電力算出手段で算出された受信電力値からバーストノイズ入力の有無を判断する請求項１記載の信号処理装置。
【請求項８】
各種デバイスの動作状態をモニタする動作状態モニタ手段を備え、
前記バーストノイズ判断手段は、各種デバイスの動作状態それぞれに対して、前記自動利得制御手段の利得制御及び前記ベースバンド信号処理手段におけるベースバンド信号の復調処理の実施タイミングを設定する請求項１記載の信号処理装置。
【請求項９】
受信電力値を算出するステップと、
算出された受信電力値に応じて利得制御増幅器の利得を制御するステップと、
ノイズ入力の有無と、ノイズ入力ありとノイズ入力なしの区間の時間比を算出するステップと、
前記ノイズ入力の有無、前記時間比、及び前記受信電力算出値に基づいて、自動利得制御及びベースバンド復調処理を中断するか否かを判断するステップと
を有する信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等の移動体通信端末に好適な信号処理装置及び信号処理方法に係り、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）衛星信号の復調処理のように受信信号の時間積分処理によって受信感度を向上する信号処理装置及び信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話端末等の移動体通信端末において、音声通信等の通信機能の他に様々な無線機能（例えば、赤外線通信、FeliCa（登録商標）、Bluetooth（登録商標）、ワンセグなど）を同時に搭載することで、多機能化が進んでいる。多機能化すると同時に、移動体通信端末の小型化は必須の課題とされている。多機能化と小型化を実現する場合、各種無線機能において相互干渉の影響による無線性能劣化の回避が重要な課題となる。また、各種デバイス（液晶、カメラなど）の動作による無線性能劣化の回避も同様に重要な課題である。例えば、１つの筐体内にＩＥＥＥ８０２．１１ｘ規格に基づく無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ：Wireless Local Area Network）と同じ２．４ＧＨｚのＩＳＭ（Industrial Scientific Medical）バンドを使用するBluetoothとを搭載する機器がある。同じ２．４ＧＨｚ帯を使用するため、同時に動作する場合に互いに干渉して、通信速度の低下、伝送レートの低下を引き起こす問題がある。特に、キャリアセンス機能の違いからＩＥＥＥ８０２．１１ｘ規格のＷＬＡＮ側でのパフォーマンスの劣化が激しい。
【０００３】
また、各種デバイス（液晶、カメラなど）の動作による無線性能劣化の回避も同様に重要な課題である。
【０００４】
図９は、一般的な無線信号の受信回路を有する携帯電話機などの通信端末装置の構成を示すブロック図である。
【０００５】
図９において、通信端末装置１は、ある特定の無線信号を受信するための無線信号受信アンテナ２と、無線信号受信アンテナ２により受信した無線信号を処理してベースバンド（以下、ＢＢと略称する。）信号へと変換処理する無線信号処理部１０と、無線信号処理部１０から得られたＢＢ信号を処理するＢＢ信号処理部２０と、セルラ無線通信用の無線信号を送受信するセルラ無線通信アンテナ３と、セルラ無線通信アンテナ３で受信した無線信号を処理する、及びセルラ無線通信アンテナ３へ送信する無線信号を生成して出力する、セルラ無線通信部３０とを備えて構成される。
【０００６】
無線信号処理部１０は、無線周波増幅器（ＲＦ−Ａｍｐ）１１、混合器（Ｍｉｘ）１２、局部発振器（ＯＳＣ）１３、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１４、利得制御増幅器（ＧＣＡ）１５、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１６を備えて構成される。
【０００７】
無線信号受信アンテナ２で受信した無線信号は、無線周波増幅器１１で増幅され、混合器１２において局部発振器１３からの局部発振信号と混合されて、ＢＢ信号に変換される。ＢＢ信号は、低域通過フィルタ１４により帯域制限され、利得制御増幅器１５により増幅される。増幅された信号は、アナログ／デジタル変換器１６でデジタル信号に変換されてＢＢ信号処理部２０に入力される。
【０００８】
ＢＢ信号処理部２０は、ＢＢ復調処理部２１、受信電力算出部２２、及びＧＣＡ利得制御部２３を備えて構成される。
【０００９】
無線信号処理部１０から入力されたＢＢ信号は、ＢＢ復調処理部２１において復調される。また、受信電力算出部２２において、無線信号処理部１０から入力されたＢＢ信号を基に、無線信号受信アンテナ２における無線信号の受信電力を算出し、ＧＣＡ利得制御部２３において、算出された受信電力に対して、利得制御増幅器１５の利得が最適化されるようにＧＣＡ利得制御信号を決定する。
【００１０】
セルラ無線通信部３０は、デュプレクサ３１、無線信号受信回路３２、パワーアンプ（ＰＡ）３３、無線信号送信回路３４、及びＢＢ信号処理部３５を備えて構成される。
【００１１】
セルラ無線通信アンテナ３で受信した無線信号は、デュプレクサ３１を介して、無線信号受信回路３２へ入力される。無線信号受信回路３２は、入力された無線信号をＢＢ信号へ変換処理し、ＢＢ信号処理部３５へ出力する。ＢＢ信号処理部３５は、入力されたＢＢ信号を復調する。また、ＢＢ信号処理部３５は、ＢＢ送信信号を生成し、無線信号送信回路３４へ出力し、さらにパワーアンプ３３をＰＡ制御信号で制御する。無線信号送信回路３４は、ＢＢ送信信号を、無線送信信号へ変換処理してパワーアンプ３３へ出力する。パワーアンプ３３は、ＢＢ信号処理部３５からのＰＡ制御信号に従い、入力された無線送信信号を増幅する。増幅された無線送信信号は、デュプレクサ３１を介して、セルラ無線通信アンテナ３より送信される。
【００１２】
上述したように、一般的な無線信号の受信回路では、利得制御増幅器１５の利得を自動調整することで、無線信号受信アンテナ２における無線信号の受信電力に依存せず、利得制御増幅器１５の出力レベルを所定レベルで固定するように制御する。所望信号のみが入力された場合、所望信号の受信電力に応じて利得制御増幅器１５の利得が自動制御され、所望信号が所定レベルで出力される。
【００１３】
ここで、一定レベルの所望信号と共に、間欠的に発生するバーストノイズが無線信号受信アンテナ２に入力された場合を考える。バーストノイズが入力されると、ノイズ入力区間におけるＳ／Ｎ（信号対雑音比）が劣化する。このＳ／Ｎ劣化によって受信性能が劣化する。また、バーストノイズ入力により、受信電力算出部２２における受信電力算出値が、所望信号のみの場合に比べて、ノイズ入力の分大きくなる。ＧＣＡ利得制御部２３では、受信電力算出部２２の受信電力算出値が大きくなったことを受け、利得制御増幅器１５の利得を下げるように制御が実行される。バーストノイズが入力された場合の、利得制御増幅器１５の利得推移の様子を図１０に示す。
【００１４】
図１０は、バーストノイズ入力による利得制御増幅器１５の利得推移を示す図である。
【００１５】
図１０（ａ）に示すように、バーストノイズが入力された場合、ＧＣＡ利得制御部２３は、バーストノイズによる受信電力算出部２２の受信電力算出値が大きくなったことを受け、利得制御増幅器１５の利得を下げるように制御する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、利得制御増幅器１５は、ノイズ入力なしの利得（最適値）に対して、ノイズありの利得推移となり、利得が不足する現象が発生し、利得不足によって受信性能が劣化する。
【００１６】
このバーストノイズ入力による受信性能の劣化を回避するために、図１１に示す無線信号の受信回路構成が従来から提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１７】
図１１は、バーストノイズ対策した携帯電話機などの通信端末装置の構成を示すブロック図である。図９と同一構成部分には同一符号を付して重複箇所の説明を省略する。
【００１８】
図１１において、通信端末装置１Ａは、図９の一般的な無線信号の受信回路構成に加えて、無線信号処理部１０Ａが、さらにスイッチ１７と、ノイズ検出部１８とを有する。ノイズ検出部１８は、所定レベル以上のノイズ入力を検知し、ノイズが検知された場合にはスイッチ１７を切替えることで、低域通過フィルタ１４と利得制御増幅器１５との信号経路を遮断する。
【００１９】
従来方式では、ノイズ入力時における利得制御増幅器１５への信号入力を遮断することで、ノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化、及びノイズ入力による利得制御増幅器１５の利得不足を回避し、バーストノイズ入力による受信性能劣化を低減する。
【特許文献１】特開２００４−３２０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、このような従来の信号処理装置を備える移動体通信端末にあっては、以下のような課題があった。
【００２１】
図１２は、図１１の通信端末装置１Ａのバーストノイズ入力による利得制御増幅器１５の利得推移を示す図である。図１２（ａ）は、バーストノイズ入力、図１２（ｂ）は、ノイズ検出部１８出力、図１２（ｃ）は、スイッチ１７の動作、図１２（ｄ）は、利得制御増幅器１５のＡＧＣゲイン推移をそれぞれ示す。
【００２２】
特許文献１記載の装置は、図１２（ａ）−（ｃ）に示すように、ノイズ入力時における利得制御増幅器１５への信号入力を遮断することで、ノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化を回避している。信号入力を遮断している間は、ノイズ入力を遮断すると同時に所望信号も遮断してしまうことになる。
【００２３】
しかしながら、例えばＧＰＳ衛星信号の復調処理のように受信信号の時間積分処理によってノイズ入力を平均化することでＳ／Ｎを改善し、受信性能を向上するような復調処理方式においては、所望信号が欠落することによりＳ／Ｎ劣化が発生する。この所望信号欠落によるＳ／Ｎ劣化が、ノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化よりも大きい場合、利得制御増幅器１５への信号入力を遮断しない方が受信性能は良くなる。所望信号欠落によるＳ／Ｎ劣化はノイズ入力区間（信号欠落区間）に依存し、ノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化は、ノイズ入力レベル、ノイズ入力区間に依存するため、ノイズ入力レベルのみで信号入力の遮断を判断する従来方式の信号処理装置では最適化ができない。
【００２４】
また、ノイズ入力時における利得制御増幅器１５への信号入力を遮断することで、ノイズ入力による利得制御増幅器１５の利得不足を回避している。しかし、信号入力を遮断している間は、利得制御増幅器１５への入力信号が無入力となる。制御増幅器１５への入力信号が無入力となることで、受信電力算出部２２における受信電力算出値が所望信号のみ入力された場合に比べて小さくなる。ＧＣＡ利得制御部２３では、受信電力算出部２２の受信電力算出値が小さくなったことを受け、利得制御増幅器１５の利得を上げるように制御が実行される。図１２（ｄ）に示すように、バーストノイズが入力された場合、ノイズ入力なしにおける利得に対して過剰となる現象が発生し、利得過剰によって受信性能が劣化する。
【００２５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、間欠的に発生するバーストノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化を低減し、利得制御増幅器の利得を最適化することができ、受信性能劣化を低減することができる信号処理装置及び信号処理方法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】
【００２６】
本発明の信号処理装置は、受信アンテナで受信した無線信号をベースバンド信号に変換処理する無線信号受信手段と、前記変換処理されたベースバンド信号を復調処理するベースバンド信号処理手段と、前記受信アンテナで受信した無線信号に対する利得を受信電力に応じて可変する自動利得制御手段と、間欠的に発生するバーストノイズ入力の有無を判断するバーストノイズ判断手段と、バーストノイズ入力の有無に応じて、前記自動利得制御手段の利得制御及び前記ベースバンド信号処理手段におけるベースバンド信号の復調処理を実施するか否かを判断する利得制御及びベースバンド復調実施判断手段とを備える構成を採る。
【００２７】
本発明の信号処理方法は、受信電力値を算出するステップと、算出された受信電力値に応じて利得制御増幅器の利得を制御するステップと、ノイズ入力の有無と、ノイズ入力ありとノイズ入力なしの区間の時間比を算出するステップと、前記ノイズ入力の有無、前記時間比、及び前記受信電力算出値に基づいて、自動利得制御及びベースバンド復調処理を中断するか否かを判断するステップとを有する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、バーストノイズ入力時に利得制御増幅器の利得制御を中断し、ノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化が大きい場合にＢＢ復調処理を中断することにより、間欠的に発生するバーストノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化を低減し、利得制御増幅器の利得を最適化することができ、受信性能劣化を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る信号処理装置を備える通信端末装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の信号処理装置は、測位衛星（例えば、ＧＰＳ衛星）から送出される信号を受信する機能を有する通信端末装置に適用した例である。
【００３１】
図１において、信号処理装置を備える通信端末装置１００は、ある特定の無線信号を受信するための無線信号受信アンテナ１０２と、無線信号受信アンテナ１０２により受信した無線信号を処理してＢＢ信号へと変換処理する無線信号処理部１１０と、無線信号処理部１１０から得られたＢＢ信号を処理するＢＢ信号処理部１２０と、セルラ無線通信用の無線信号を送受信するセルラ無線通信アンテナ１０３と、セルラ無線通信アンテナ１０３で受信した無線信号を処理する、及びセルラ無線通信アンテナ１０３へ送信する無線信号を生成して出力する、セルラ無線通信部１３０と、バーストノイズ入力を判断するバーストノイズ判断部１４０とを備えて構成される。
【００３２】
無線信号処理部１１０は、無線周波増幅器（ＲＦ−Ａｍｐ）１１１、混合器（Ｍｉｘ）１１２、局部発振器（ＯＳＣ）１１３、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１１４、利得制御増幅器（ＧＣＡ）１１５、及びアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１１６を備えて構成される。
【００３３】
無線信号受信アンテナ１０２により受信された無線信号は、無線周波増幅器１１１で増幅され、混合器１１２で局部発振器１１３からの局部発振信号と混合されて、ＢＢ信号に変換される。ＢＢ信号は、低域通過フィルタ１１４により帯域制限され、利得制御増幅器１１５により増幅される。増幅された信号は、アナログ／デジタル変換器１１６によりデジタル信号に変換されてＢＢ信号処理部１２０に入力される。
【００３４】
ＢＢ信号処理部１２０は、ＢＢ復調処理部１２１、受信電力算出部１２２、ＧＣＡ利得制御部１２３、及びＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４を備えて構成される。
【００３５】
受信電力算出部１２２は、無線信号処理部１１０から入力されたＢＢ信号を基に、無線信号受信アンテナ１０２における無線信号の受信電力を算出する。
【００３６】
ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４は、算出された受信電力と、バーストノイズ判断部１４０によって判断したバーストノイズ入力情報を基に所定の閾値を決定し、算出した受信電力と所定の閾値との比較結果からＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調の実施を判断する。所定の閾値の決定方法詳細については後述する。
【００３７】
ＧＣＡ利得制御部１２３は、ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４によるＧＣＡ利得制御の実施判断に従い、受信電力算出部１２２で算出された受信電力を基に、利得制御増幅器１１５の利得が最適化されるようにＧＣＡ利得制御実施判断信号を決定する。
【００３８】
ＢＢ復調処理部１２１は、ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４によるＢＢ復調の実施判断に従い、無線信号処理部１１０から入力されたＢＢ信号を復調する。
【００３９】
セルラ無線通信部１３０は、デュプレクサ１３１、無線信号受信回路１３２、パワーアンプ（ＰＡ）１３３、無線信号送信回路１３４、及びＢＢ信号処理部１３５を備えて構成される。
【００４０】
セルラ無線通信アンテナ１０３で受信した無線信号は、デュプレクサ１３１を介して、無線信号受信回路１３２へ入力される。無線信号受信回路１３２は、入力された無線信号をＢＢ信号へ変換処理し、ＢＢ信号処理部１３５へ出力する。
【００４１】
ＢＢ信号処理部１３５は、入力されたＢＢ信号を復調する。また、ＢＢ信号処理部１３５は、ＢＢ送信信号を生成し、無線信号送信回路１３４へ出力し、パワーアンプ１３３をＰＡ制御信号で制御する。さらに、ＢＢ信号処理部１３５は、ＰＡ制御信号をバーストノイズ入力判断の基準として、バーストノイズ判断部１４０へ出力する。
【００４２】
無線信号送信回路１３４は、ＢＢ送信信号を、無線送信信号へ変換処理してパワーアンプ１３３へ出力する。
【００４３】
パワーアンプ１３３は、ＢＢ信号処理部１３５からのＰＡ制御信号に従い、入力された無線送信信号を増幅する。増幅された無線送信信号は、デュプレクサ１３１を介して、セルラ無線通信アンテナ１０３より送信される。
【００４４】
以下、上述のように構成された信号処理装置を備える通信端末装置１００の動作を説明する。
【００４５】
図２は、信号処理装置を備える通信端末装置１００のＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調の制御動作を示すフローチャートである。図中、Ｓはフローの各ステップを示す。
【００４６】
ステップＳ１では、ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４はバーストノイズ判断部１４０からのバーストノイズ判断信号によりノイズ入力の有無を判断する。ノイズ入力がある場合はステップＳ２に進み、ノイズ入力がない場合はステップＳ５に進む。
【００４７】
ステップＳ２では、ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４は利得制御増幅器１１５の利得制御を中断するようにＧＣＡ利得制御部１２３を制御する。
【００４８】
ステップＳ３では、ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４は受信電力算出部１２２からの受信電力算出値からノイズ入力レベルを判断して所定の閾値と比較し、所定の閾値以上の場合はステップＳ４に進み、所定の閾値未満の場合はステップＳ７に進む。
【００４９】
ステップＳ４では、ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４はＢＢ復調処理部１２１のＢＢ復調動作を中断するように制御して処理を終了する。
【００５０】
ステップＳ５では、ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４はＧＣＡ利得制御を中断しているか否かを判別する。ＧＣＡ利得制御を中断している場合は、ステップＳ６でＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４は利得制御増幅器１１５の利得制御を再開するようにＧＣＡ利得制御部１２３を制御する。ＧＣＡ利得制御を中断していない場合は、何も処理せずにステップＳ７へ処理を進める。
【００５１】
ステップＳ７では、ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４はＢＢ復調動作を中断しているか否かを判別する。ＢＢ復調動作を中断している場合は、ステップＳ８でＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４はＢＢ復調処理部１２１のＢＢ復調動作を再開するように制御する。ＢＢ復調動作を中断していない場合は何もせずに、処理を終了する。
【００５２】
上記のＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調の制御動作を繰り返しながら、無線信号の受信動作を実行する。
【００５３】
上述する制御方法を適用した場合の、バーストノイズ入力に対するＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調制御の様子と効果について説明する。
【００５４】
通信端末装置１００のバーストノイズ判断部１４０において、バーストノイズ入力の判断基準として、セルラ無線通信部１３０のＰＡ制御信号を使用する。例えば、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）のようなＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）の通信方式では、複数端末で同一の周波数帯を時間分割で共有するため、各々の端末では間欠的に送信動作を行う。セルラ無線通信アンテナ１０３から送信された信号が無線信号受信アンテナ１０２に廻り込みバーストノイズとして入力される。送信動作のタイミングでパワーアンプ１３３も動作するため、ＰＡ制御信号を確認することで、バーストノイズの入力区間を検知することができる。
【００５５】
ＧＣＡ利得制御に関して、バーストノイズ判断部１４０は、ＰＡ制御信号をバーストノイズ判断信号としてＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４へ出力する。ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４は、バーストノイズ判断信号を基にＧＣＡ利得制御実施判断信号をＧＣＡ利得制御部１２３へ出力する。ＧＣＡ利得制御部１２３は、ＧＣＡ利得制御実施判断信号からＧＣＡ利得制御の実施を判断して、受信電力算出部１２２からの受信電力算出結果を基に、利得制御増幅器１１５の利得を制御する。上記制御による利得制御増幅器１１５の利得推移の様子を図３に示す。
【００５６】
図３は、バーストノイズ入力による利得制御増幅器１１５の利得推移を示す図である。図３（ａ）は、バーストノイズ入力、図３（ｂ）は、ＰＡ制御信号、図３（ｃ）は、バーストノイズ判断信号、図３（ｄ）は、ＧＣＡ利得制御実施判断信号、図３（ｅ）は、利得制御増幅器１１５の利得推移をそれぞれ示す。
【００５７】
図３（ａ）−（ｄ）に示すように、バーストノイズ入力区間においてＧＣＡ利得制御が中断される。図３（ｅ）の矢印の区間に示すように、ＧＣＡ利得制御が中断されることにより、ノイズ入力による利得制御増幅器１１５の利得が変動することなく、最適値に固定される。従来例では、前記図１２（ｄ）に示すように、バーストノイズが入力された場合、ノイズ入力なしにおける利得に対して過剰となる現象が発生していた。本実施の形態では、ＧＣＡ利得制御を中断することで、ノイズありの利得推移についても、ノイズなしの利得（最適値）と同様に、利得制御増幅器１１５の利得を最適化することができる（図３（ｅ）の破線参照）。
【００５８】
同様にＢＢ復調動作に関して、バーストノイズ判断部１４０は、ＰＡ制御信号をバーストノイズ判断信号としてＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４へ出力する。ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部１２４は、バーストノイズ判断信号の入力区間と受信電力値とを基にＢＢ復調実施判断信号をＢＢ復調処理部１２１へ出力する。ＢＢ復調処理部１２１は、ＢＢ復調実施判断信号からＢＢ復調動作の実施を判断して、無線信号処理部１１０からのＢＢ信号を復調する。上記制御によるＢＢ復調動作の様子を図４に示す。
【００５９】
図４は、バーストノイズ入力によるＢＢ復調動作の制御を示す図である。図４（ａ）は、バーストノイズ入力、図４（ｂ）は、バーストノイズ判断信号、図４（ｃ）は、受信電力算出値、図４（ｄ）は、ＢＢ復調制御実施判断信号、図３（ｅ）は、ＢＢ復調動作をそれぞれ示す。
【００６０】
図４（ａ）−（ｅ）に示すように、所定の閾値以上のバーストノイズ入力区間においてＢＢ復調動作が中断される。
【００６１】
次に、所定の閾値の決定方法について説明する。所定の閾値は、図２のフローのステップＳ３の処理、及び図４（ｃ）の受信電力算出値との比較値である。
【００６２】
図５は、バーストノイズ入力時の所定の閾値決定方法を説明する図である。
【００６３】
図５（ａ）に示すように、ノイズ入力あり：ノイズ入力なしの時間比が、Ｘ：１−Ｘで、ノイズ入力あり区間におけるＳ／Ｎ比がＹ[ｄＢ]劣化するバーストノイズが入力された場合を考える。
【００６４】
所望信号欠落によるＳ／Ｎ劣化に関して、ＢＢ復調動作の中断により、所望信号の積分時間は、Ｘ＋（１−Ｘ）＝１から（１−Ｘ）へと短縮される。図５（ｂ）は、上記時間比及びＳ／Ｎ比の具体例である。
【００６５】
図５（ｃ）は、信号欠落による感度劣化を、積分時間の比較により示した図である。連続動作の積分時間を「１」、間欠動作の積分時間を「１−Ｘ」とすると、信号欠落による感度劣化は、１０＊ｌｏｇ（（（１−Ｘ）／１）[ｄＢ]となる。
【００６６】
図５（ｄ）は、ノイズ増加による感度劣化を、ノイズレベル比較により示した図である。間欠動作ノイズレベルＹに対して、平均化した連続動作ノイズレベルは、Ｙ−１０＊ｌｏｇ（１／Ｘ）[ｄＢ]となる。ノイズ増加による感度劣化は、Ｙ−１０＊ｌｏｇ（１／Ｘ）[ｄＢ]となり、Ｙについて解くと、Ｙ＞１０＊ｌｏｇ（（１−Ｘ）／Ｘ）となる。
【００６７】
例えば、ＧＰＳ衛星信号の復調処理のように受信信号の時間積分処理によってノイズ入力を平均化することでＳ／Ｎを改善し、受信性能を向上するような復調処理方式においては、積分時間に比例してＳ／Ｎ改善量が決定し、上記した積分時間の短縮によって１０＊ｌｏｇ（１／（１−Ｘ））[ｄＢ]の差が生じる。つまり、所望信号の欠落により１０＊ｌｏｇ（１／（１−Ｘ））[ｄＢ]のＳ／Ｎ劣化が生じる。
【００６８】
一方、ノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化に関して、ＢＢ復調動作の中断によりノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化は生じない。ＢＢ復調動作を中断しない場合には、ノイズ入力によりＳ／Ｎ劣化が生じる。ノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化は、ノイズ入力ありの区間ＸでＹ[ｄＢ]劣化、ノイズ入力なしの区間（１−Ｘ）では劣化なし（０[ｄＢ]）であり、Ｓ／Ｎ劣化の時間平均を算出すると、Ｙ−１０＊ｌｏｇ（１／Ｘ）[ｄＢ]の劣化となる。
【００６９】
上記、所望信号欠落によるＳ／Ｎ劣化と、ノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化とを比較して、ノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化＞所望信号欠落によるＳ／Ｎ劣化の場合に、ＢＢ復調動作を中断するように制御する。具体的には、Ｙ＞１０＊ｌｏｇ（（１−Ｘ）／Ｘ）を満たす場合で、所定の閾値を１０＊ｌｏｇ（（１−Ｘ）／Ｘ）、つまりノイズ入力ありとノイズ入力なしの時間比で決定する。上記のように所定の閾値を決定することで、所望信号欠落及びノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化を最適化することができる。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、間欠的に発生するバーストノイズ入力に対して、ノイズ入力区間においてＧＣＡ利得制御を中断し、ノイズ入力区間とノイズ入力レベルに応じて、ＢＢ復調の実施又は中断を判断する。これにより、ノイズ入力による利得制御増幅器１１５の利得不足が原因となる受信性能劣化を回避し、さらにノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化と所望信号欠落によるＳ／Ｎ劣化との最適化することで、バーストノイズ入力による受信性能の劣化を低減することができる。
【００７１】
本実施の形態では、ＧＳＭ方式などの送信時におけるノイズを想定して説明したが、別の無線方式の送信ノイズや、各種デバイス動作時のノイズに対して適用するものとしてもよい。その際、パワーアンプ１３３を制御するＰＡ制御信号をバーストノイズの判断基準とする態様に代えて、携帯電話端末１０１に搭載されるその他のデバイスを制御する制御信号などでバーストノイズを判断するものとしてもよい。
【００７２】
また、バーストノイズの判断基準として、受信電力算出部１２２からの受信電力算出値を用いるものとしてもよい。受信電力算出値が所定の閾値（ＢＢ復調実施判断における閾値とは別）以上である区間をノイズ入力ありと判断する。このような構成を採ることで、バーストノイズを判断するために各種デバイスの制御信号をモニタする必要がなくなり、回路構成の簡略化を実現することができる。
【００７３】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る信号処理装置を備える通信端末装置の構成を示すブロック図である。
【００７４】
図６において、通信端末装置２００は、ある特定の無線信号を受信するための無線信号受信アンテナ２０２と、無線信号受信アンテナ２０２で受信した無線信号を処理してＢＢ信号へと変換処理する無線信号処理部２１０と、無線信号処理部２１０から得られたＢＢ信号を処理するＢＢ信号処理部２２０と、セルラ無線通信用の無線信号を送受信する第１のセルラ無線通信アンテナ２０３と、セルラ無線通信アンテナ２０３で受信した無線信号を処理する、及びセルラ無線通信アンテナ２０３へ送信する無線信号を生成して出力する、第１のセルラ無線通信部２３０と、セルラ無線通信用の無線信号を送受信する第２のセルラ無線通信アンテナ２０４と、セルラ無線通信アンテナ２０４で受信した無線信号を処理する、及びセルラ無線通信アンテナ２０４へ送信する無線信号を生成して出力する、第２のセルラ無線通信部２５０と、バーストノイズ入力を判断するバーストノイズ判断手段２４０と、端末の各種動作状態をモニタする端末動作モニタ部２６０と、第１のセルラ無線通信部２３０及び第２のセルラ無線通信部２５０のどちらでセルラ無線通信を行うかを制御する無線方式制御部２７０とを備えて構成される。
【００７５】
無線信号処理部２１０及びＢＢ信号処理部２２０は、図１の通信端末装置１００の無線信号処理部１１０及びＢＢ信号処理部１２０と同一構成を採る。また、第１のセルラ無線通信部２３０と第２のセルラ無線通信部２５０は、図１の通信端末装置１００のセルラ無線通信部１３０と同一構成を採る。
【００７６】
無線方式制御部２７０は、無線方式制御信号を出力して、第１のセルラ無線通信部２３０及び第２のセルラ無線通信部２５０のどちらでセルラ無線通信を行うかを制御する。端末動作モニタ部２６０は、無線方式制御部２７０からの無線方式制御信号をモニタして、端末動作状態を判断する。バーストノイズ判断部２４０は、図１の通信端末装置１００のバーストノイズ判断部１４０と同様に、各種動作状態それぞれに対して、ＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調動作の実施タイミングを指定するためのバーストノイズ判断信号を出力する。ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部２２４は、バーストノイズ判断信号に応じて、ＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調動作を中断するか否かを決定する。
【００７７】
以下、上述のように構成された信号処理装置を備える通信端末装置２００の動作を説明する。無線信号処理部２１０、ＢＢ信号処理部２２０、第１のセルラ無線通信部２３０、第２のセルラ無線通信部２５０、及びバーストノイズ判断部２４０における基本動作は、実施の形態１の通信端末装置１００と同様であるため説明を省略し、異なる動作について述べる。
【００７８】
第１のセルラ無線通信部２３０がＧＳＭ方式に対応し、第２のセルラ無線通信部２５０がＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）のＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式に対応する場合を考える。
【００７９】
ＧＳＭ方式では、実施の形態１で説明した通り、複数端末で同一の周波数帯を時間分割で共有するため、各々の端末では間欠的に送信動作を行う。このため、バーストノイズが発生する。Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、複数端末で同一の周波数帯を符号分割で共有するため、間欠的に動作せず、常時送信動作を行うため、間欠的に発生するバーストノイズが発生しない。
【００８０】
端末動作モニタ部２６０は、無線方式制御部２７０からの無線方式制御信号をモニタして、第１のセルラ無線通信部２３０及び第２のセルラ無線通信部２５０のどちらを選択しているか判断する。バーストノイズ判断部２４０は、第１のセルラ無線通信部２３０及び第２のセルラ無線通信部２５０それぞれに対して、バーストノイズ判断信号のパターンを準備する。例えば、第１のセルラ無線通信部２３０に対してＧＳＭの送信スロットのタイミング、第２のセルラ無線通信部２５０に対しては信号なしとする。第１のセルラ無線通信部２３０及び第２のセルラ無線通信部２５０の選択結果に応じてバーストノイズ判断信号を出力する。ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部２２４は、バーストノイズ判断信号に応じて、ＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調動作を中断するか否かを決定する。第１のセルラ無線通信部２３０、第２のセルラ無線通信部２５０を選択しているそれぞれの場合におけるＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調動作の様子は図７及び図８で示される。
【００８１】
図７は、第１のセルラ無線通信部２３０選択時のＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調動作を示す図、図８は、第２のセルラ無線通信部２５０選択時のＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調動作を示す図である。
【００８２】
このように、本実施の形態によれば、各種端末動作の状態に応じて、ＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調動作の制御方法を決定する。これにより、端末動作毎においてノイズ入力による利得制御増幅器２１５の利得不足が原因となる受信性能劣化を回避し、さらにノイズ入力によるＳ／Ｎ劣化と所望信号欠落によるＳ／Ｎ劣化との最適化することで、バーストノイズ入力による受信性能の劣化を低減することができる。
【００８３】
本実施の形態では、端末動作の状態として、ＧＳＭ方式及びＷ−ＣＤＭＡ方式の無線通信方式の選択を想定して説明したが、その他の無線通信（赤外線通信、FeliCa、Bluetooth、ワンセグなど）やカメラ動作などの端末動作に対応するものとしてもよい。
【００８４】
また、本実施の形態では、バーストノイズ判断部２４０にて、端末動作状態毎にバーストノイズ判断信号のパターンを準備するものとし、バーストノイズ判断信号からＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調動作を制御するものとしたが、さらに受信電力算出部２２２での受信電力算出値に応じてＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調動作を制御するものとしてもよい。
【００８５】
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
【００８６】
例えば、上記各実施の形態に係る信号処理装置を、衛星信号の復調処理のように受信信号の時間積分処理によって受信感度を向上する端末装置に適用しているが、これら信号捕捉装置に限定されず、受信装置全般に適用できる。また、携帯電話機等の移動体通信端末に適用して好適である。
【００８７】
また、本実施の形態では信号処理装置及び通信端末装置という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、携帯端末、測位装置及び受信装置等であってもよいことは勿論である。
【００８８】
さらに、上記通信端末装置を構成する各回路部、例えば送受信回路及び信号処理部の種類及び接続方法など、さらにはバーストノイズ判断部の種類などは前述した各実施の形態に限られない。
【００８９】
以上説明した信号処理方法は、この信号処理方法を機能させるためのプログラムでも実現される。このプログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されている。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る信号処理装置及び信号処理方法は、測位衛星（例えば、ＧＰＳ衛星）から送出される信号を受信する機能を有する信号捕捉装置（例えば、移動体通信端末）に用いる場合に好適である。また、ＧＰＳ衛星から送出される信号を補足する機能を有する移動体通信端末に有用である。また、ＧＰＳシステムだけでなく複数の測位システム、例えばロシアのＧＬＯＮＡＳ、米国のＷＡＡＳ、日本のＭＳＡＳ、欧州のガリレオシステム，ＥＧＮＯＳなど同期した複数の変調コードによってスペクトラム拡散された複数の衛星信号が送信される測位システムに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る信号処理装置を備える通信端末装置の構成を示すブロック図
【図２】本実施の形態１に係る信号処理装置を備える通信端末装置のＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調の制御動作を示すフロー図
【図３】本実施の形態１に係る信号処理装置を備える通信端末装置のバーストノイズ入力による利得制御増幅器の利得推移を示す図
【図４】本実施の形態１に係る信号処理装置を備える通信端末装置のバーストノイズ入力によるＢＢ復調動作の制御を示す図
【図５】本実施の形態１に係る信号処理装置を備える通信端末装置のバーストノイズ入力時の所定の閾値決定方法を説明する図
【図６】本発明の実施の形態２に係る信号処理装置を備える通信端末装置の構成を示すブロック図
【図７】本実施の形態２に係る信号処理装置を備える通信端末装置の第１のセルラ無線通信部選択時のＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調動作を示す図
【図８】本実施の形態２に係る信号処理装置を備える通信端末装置の第２のセルラ無線通信部選択時のＧＣＡ利得制御及びＢＢ復調動作を示す図
【図９】従来の通信端末装置の構成を示すブロック図
【図１０】従来のバーストノイズ入力による利得制御増幅器の利得推移を示す図
【図１１】従来のバーストノイズ対策した通信端末装置の構成を示すブロック図
【図１２】従来のバーストノイズ入力による利得制御増幅器の利得推移を示す図
【符号の説明】
【００９２】
１００，２００  通信端末装置
１０２，２０２  無線信号受信アンテナ
１０３，２０３，２０４  セルラ無線通信アンテナ
１１０，２１０  無線信号処理部
１１１，２１１  無線周波増幅器（ＲＦ−Ａｍｐ）
１１２，２１２  混合器（Ｍｉｘ）
１１３，２１３  局部発振器（ＯＳＣ）
１１４，２１４  低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
１１５，２１５  利得制御増幅器（ＧＣＡ）
１１６，２１６  アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）
１２０，２２０  ＢＢ信号処理部
１２１，２２１  ＢＢ復調処理部
１２２，２２２  受信電力算出部
１２３，２２３  ＧＣＡ利得制御部
１２４，２２４  ＧＣＡ利得制御・ＢＢ復調実施判断部
１３０  セルラ無線通信部
１３１，２３１，２５１  デュプレクサ
１３２，２３２，２５２  無線信号受信回路
１３３，２３３，２５３  パワーアンプ（ＰＡ）
１３４，２３４，２５４  無線信号送信回路
１３５，２３５，２５５  ＢＢ信号処理部
１４０，２４０  バーストノイズ判断部
２３０  第１のセルラ無線通信部
２５０  第２のセルラ無線通信部
２６０  端末動作モニタ部
２７０  無線方式制御部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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