干扰波信号除去装置、全球导航卫星系统接收装置、移动终端、干扰波信号除去程序及干 ...的制作方法
【专利摘要】课题在于，高精度地检测干扰波信号频率，并可靠地除去干扰波信号。解决手段为：干扰波信号除去部（50）的控制部（51）根据全频带频率扫描部（53）的频率扫描结果检测干扰波信号频率，以使该干扰波信号频率衰减的方式设定陷波滤波器（52）。局部频率扫描部（54）的局部扫描频带BWfL以干扰波信号频率为中心频率来设定，局部扫描频率BINL设定为相邻的频率BIN彼此的频带部分重叠。局部频率扫描部（54）对向陷波滤波器（52）的输入信号进行频率扫描。控制部（51）根据局部频率扫描部（54）的频率扫描结果计算干扰波信号频率的频率误差δf，通过频率误差δf校正基于全频带频率扫描部（53）的频率扫描结果的干扰波信号频率，并更新陷波滤波器（52）的设定。
【专利说明】干扰波信号除去装置、全球导航卫星系统接收装置、移动终端、干扰波信号除去程序及干扰波信号除去方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及除去不同于应作为主要的目的而接收的信号等的干扰波信号的干扰波信号除去装置、以及具备该干扰波信号除去装置的GNSS接收装置与移动终端。
【背景技术】
[0002]在GPS (Global Positioning System:全球定位系统)等的 GNSS (GlobalNavigation Satellite Systems:全球导航卫星系统)中，接收从定位卫星广播的GNSS信号，并利用于定位等。GNSS信号由通过伪噪声码(PRN code)进行码调制而得的扩展频谱信号构成。
[0003]在接收如此的GNSS信号时，若还接收该GNSS信号以外的信号(以下称为“干扰波信号”)，则会产生GNSS信号的接收灵敏度降低等问题。
[0004]为此，在专利文献I以及专利文献2中，记载有检测并除去不同于GNSS信号的频带窄的(窄带的)干扰波信号的干扰波信号除去装置。图1是专利文献I所示的以往的干扰波信号除去装置100P的主要电路框图。
[0005]专利文献I所述的干扰波信号除去装置100P包括控制部101P、陷波滤波器102P、频率解析部103P、以及频率扫描部104P。控制部101P根据从频率解析部103P得到的输入信号Si的频谱与由频率扫描部104P得到的输出信号Stjp的频谱确定干扰波信号的频率。更具体而言，干扰波信号频率的确定按照以下的处理执行。
[0006]图2为表示以往的由频率扫描部104P设定的频率BIN (窗)的概念的图。频率扫描部104P如图2所示，将扫描频率全频带BWfA分别分割为包含频带BWfAbin的多个(图2中为5000个)频率BIN，按照频率BIN单位积算信号，将每个频率BIN的积算信号向控制部101P输出。控制部101P检测由规定阈值以上的信号电平构成的积算信号的频率BIN，将该频率BIN的中心频率设定为干扰波信号频率。
[0007]控制部101P根据所确定的干扰波信号频率的信息，按照使该干扰波信号频率衰减的方式，调整陷波滤波器102P的衰减特性。
[0008]为了通过如此的处理进行干扰波信号频率的确定，在专利文献I的方法中，检测干扰波信号频率的频率分辨率根据频率BIN的带宽来决定。因此，若频率BIN的带宽宽，则无法高精度地检测干扰波信号频率，如果使频率BIN的带宽变窄，则能够高精度地检测干扰波信号频率，但是因所扫描的频率BIN数增加，干扰波信号频率的检测时间会增大。例如，在将频率BIN的带宽设为1/N时，只要是扫描频带全频带一定，应扫描的频率BIN数会变为N倍，并且针对一个频率BIN的积算时间会变为N倍。因此，扫描频带全频带的扫描时间变为N2倍。
[0009]因此，在专利文献2中，利用图3所示的概念来推定干扰波信号频率。图3是用于说明专利文献2中的频率推定概念的图。在图3中，FS[f (n)]表示中心频率为f (n)的频率BIN的sine函数，FS[f (n+1)]表示与FS[f (n)]的频率BIN相比更靠高频侧的下I个的中心频率为f (n+1)的sine函数，FS[f (n_l)]表示与FS[f (η)]的频率BIN相比更靠低频侧的下I个的中心频率为f (η-1)的sine函数。在此，在设积算时间为T时，各频率BIN的频带宽度BW为1/T，中心频率f (n+l)=f (n)+l/T，中心频率f (n_l)=f (n)_l/T。
[0010]在专利文献2中，采用图2所示的频率BIN的设定，利用检测出干扰波信号的FS [f(η)]的频率BIN的信号电平Zcw (n)、FS[f (n+1)]的频率BIN的信号电平Zcw (n+1)或者FS [f (η-1)]的频率 BIN 的信号电平 Zcw (n_l)，若 Zcw (n+l)>ZCff (n_l)则通过式(I )，若Zcff (n+l)<ZCff (n-1)则通过式(2)，推定计算干扰波信号频率fcw。
[0011](数I)
【权利要求】
1.一种干扰波信号除去装置，除去接收信号所包含的不同于希望信号的干扰波信号，具备: 陷波滤波器，能够调整衰减频带； 频率扫描部，针对由分别包含规定频宽且部分地重合的多个频率窗构成的扫描频带，按每个该频率窗输出接收信号的积算信号；以及 控制部，基于每个所述频率窗的积算信号的强度，检测所述干扰波信号的频率并设定所述陷波滤波器的衰减频带； 所述控制部根据每个所述频率窗的积算信号的强度推定计算所述干扰波信号频率的误差，通过所述误差校正所述检测出的干扰波信号频率，并设定所述陷波滤波器的衰减频带。
2.如权利要求1所述的干扰波信号除去装置， 所述控制部为: 将每个所述频率窗的积算信号的强度为规定阈值以上的频率窗的中心频率设定为干扰波信号频率， 根据相对于该干扰波信号频率的频率窗在频率轴上相邻的频率窗的积算信号的强度，计算所述干扰波信号频率的误差。
3.如权利要求2所述的干扰波信号除去装置， 所述控制部对所述干扰波信号频率加上所述误差，由此进行所述干扰波信号频率的校正。
4.如权利要求1~3中任一项所述的干扰波信号除去装置， 所述频率扫描部具备: 第I频率扫描部，对所述接收信号通过所述陷波滤波器而输出的输出信号在第I频带中进行频率扫描，按彼此的频带未重叠且包含第I频带宽度的每个频率窗输出第I积算信号；以及 第2频率扫描部，对所述接收信号在第2频带中进行频率扫描，按彼此的频带部分地重合且包含第2频带宽度的每个频率窗输出第2积算信号，该第2频带基于所述衰减频带，而且由窄于所述第I频带的频带构成； 所述控制部为: 根据所述第I积算信号进行所 述干扰波信号频率的检测， 根据所述第2积算信号进行所述干扰波信号频率的误差的推定计算。
5.如权利要求4所述的干扰波信号除去装置， 所述第2频带的频宽窄于所述第I频带的频宽。
6.如权利要求4或5所述的干扰波信号除去装置， 该干扰波信号除去装置具备多个所述陷波滤波器，该多个所述陷波滤波器串联连接， 所述第2频率扫描部按所述多个陷波滤波器中的每个陷波滤波器配备， 按每个所述陷波滤波器设定的各第2频率扫描部对设定对象的陷波滤波器的输入信号在分别设定的第2频带中进行扫描，将包含所述第2频带宽度的每个频率窗的第2积算信号分别向所述控制部输出， 所述控制部基于从各第2频率扫描部输出的第2积算信号，个别地进行所述干扰波信号频率的误差的推定计算并对各陷波滤波器设定衰减频带。
7.如权利要求1~6中任一项所述的干扰波信号除去装置， 所述控制部对所述误差执行低通滤波处理。
8.如权利要求1~7中任一项所述的干扰波信号除去装置， 所述陷波滤波器具备: 下变频器，对输入信号乘以从所述控制部输出的所述衰减频带的设定用的衰减极设定用信号； 基带信号生成部，提取被下变频的信号的基带成分并生成基带信号； 减法运算元件，从所述被下变频的信号减去所述基带信号；以及 上变频器，对减法运算后的信号乘以所述衰减极设定用信号； 所述陷波滤波器将所述基带信号向所述控制部输出， 所述控制部基于所述基带信号检测所述干扰波信号的消失，在检测出所述干扰波信号的消失时，解除对所述陷波滤波器的所述衰减频带的设定。
9.一种全球导航卫星系统接收装置，具备: 权利要求1~8中任一项所述的干扰波信号除去装置； 接收部，接收全球导航卫星系统信号作为所述希望信号，生成全球导航卫星系统接收信号并向所述干扰波信号除去装置`输出； 捕捉跟踪部，捕捉、跟踪干扰波信号除去后的全球导航卫星系统接收信号；以及 定位运算部，利用跟踪中的全球导航卫星系统信号来进行定位。
10.—种移动终端，具备: 权利要求9所述的全球导航卫星系统接收装置；以及 应用处理部，利用所述定位运算部的定位运算结果执行规定的应用。
11.一种干扰波信号除去程序，使计算机执行除去接收信号所包含的不同于希望信号的干扰波信号的处理，包括以下处理: 频率扫描处理，针对由分别包含规定频宽且部分地重合的多个频率窗构成的扫描频带，按每个该频率窗计算接收信号的积算信号；以及 基于每个所述频率窗的积算信号的强度，检测所述干扰波信号的频率，并设定能够调整衰减频带的陷波滤波器的衰减频带的处理； 在设定所述衰减频带的处理中，根据每个所述频率窗的积算信号的强度推定计算所述干扰波信号频率的误差，通过所述误差校正所述检测出的干扰波信号频率，并设定所述陷波滤波器的衰减频带。
12.如权利要求11所述的干扰波信号除去程序， 所述频率扫描处理包括: 第I频率扫描处理，对所述接收信号通过所述陷波滤波器而输出的输出信号在第I频带中进行频率扫描，按彼此的频带未重叠且包含第I频带宽度的每个频率窗输出第I积算信号；以及 第2频率扫描处理，对所述接收信号在第2频带中进行频率扫描，按彼此的频带部分地重合且包含第2频带宽度的每个频率窗输出第2积算信号，该第2频带基于所述衰减频带，而且比所述第I频带窄；在设定所述衰减频带的处理中， 根据所述第I积算信号进行所述干扰波信号频率的检测， 根据所述第2积算信号进行所述干扰波信号频率的误差的推定计算。
13.如权利要求12所述的干扰波信号除去程序， 所述第2频带的频宽设定为窄于所述第I频带的频宽。
14.如权利要求12或13所述的干扰波信号除去程序， 所述第2频率扫描处理按串联连接的多个陷波滤波器中的每一个陷波滤波器执行， 在按每个所述陷波滤波器设定的各第2频率扫描处理中，对设定对象的陷波滤波器的输入信号在分别设定的第2频带中进行扫描，计算包含所述第2频带宽度的每个频率窗的第2积算信号， 在设定所述衰减频带的处理中，基于在各第2频率扫描处理中计算的第2积算信号，个别地进行所述干扰波信号频率的误差的推定计算并对各陷波滤波器设定衰减频带。
15.—种干扰波信号除去方法，除去接收信号所包含的不同于希望信号的干扰波信号，包括: 频率扫描工序，针对由分别包含规定频宽且部分地重合的多个频率窗构成的扫描频带，按每个该频率窗计算接收信号的积算信号； 基于每个所述频率窗的积算信号的强度，检测所述干扰波信号的频率，并设定与能够调整衰减频带的陷波滤波处理对应的衰减频带的工序；` 在设定所述衰减频带的工序中，根据每个所述频率窗的积算信号的强度推定计算所述干扰波信号频率的误差，通过所述误差校正所述检测出的干扰波信号频率，并设定所述衰减频带。
16.如权利要求15所述的干扰波信号除去方法， 所述频率扫描工序包括: 第I频率扫描工序，对将所述接收信号进行所述陷波滤波处理而得到的输出信号在第I频带中进行频率扫描，按彼此的频带未重叠且包含第I频带宽度的每个频率窗输出第I积算信号；以及 第2频率扫描工序，对所述接收信号在第2频带中进行频率扫描，按彼此的频带部分地重合且包含第2频带宽度的每个频率窗输出第2积算信号，该第2频带基于所述衰减频带，而且窄于所述第I频带； 在设定所述衰减频带的工序中， 根据所述第I积算信号进行所述干扰波信号频率的检测， 根据所述第2积算信号进行所述干扰波信号频率的误差的推定计算。
17.如权利要求16所述的干扰波信号除去方法， 所述第2频带的频宽设定为窄于所述第I频带的频宽。
18.如权利要求16或17所述的干扰波信号除去方法， 在所述第2频率扫描工序中，按针对所述接收信号连续地进行的多个陷波滤波处理中的每个陷波滤波处理来执行， 在按每个所述陷波滤波处理设定的各第2频率扫描工序中，对设定对象的陷波滤波处理前的信号在分别设定的第2频带中进行扫描，计算包含所述第2频带宽度的每个频率窗的第2积算信号， 在设定所述衰减频带的工序中，基于在各第2频率扫描工序中计算的第2积算信号，个别地进行所述干扰波信号频率的误差的推定计算并对各陷波滤波器设定衰减频带。
【文档编号】H04B1/10GK103518144SQ201180070823
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2011年12月19日 优先权日:2011年5月16日
【发明者】王盾, 近藤仁志 申请人:古野电气株式会社