JP5029190B2 - 受信回路、電子機器及びノイズキャンセル方法 - Google Patents

Description

本発明は、受信回路、この受信回路を備えた電子機器及びノイズキャンセル方法に関する。

ある回線に他の回線の信号が重畳する「クロストーク」と呼ばれる現象が知られており、漏話がその代表例である。クロストークは信号劣化の大きな要因になるため、クロストークを生じさせない、或いは混在したクロストーク成分を除去するための様々な技術が考案されている。その一例として、混在したクロストーク成分をキャンセル（減衰・除去）する信号（キャンセル信号）を生成して、クロストーク成分を除去する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
米国特許第７０５０３８８号公報

ところで、受信回路を内蔵した電子機器においては、受信回路の近傍に配置されている電子回路の回路動作に伴う電磁場の変化に起因して交流信号が発生し、これが受信回路側に回り込んで妨害波として受信信号に混在してしまう場合がある。この場合、キャンセル信号を生成し受信信号に加算することで、受信信号に重畳した妨害波をキャンセルする、いわゆるノイズキャンセルの技術が知られている。

しかしながら、ノイズキャンセルが適切になされない場合があり得る。すなわち、妨害信号の検知の際に、例えば、妨害信号の一部のみが検知されたり、或いは妨害波に受信すべき信号の一部が混入された状態で検知されたりといったように、妨害波が正確に検知されない可能性があり、このような場合には、混入されている妨害波が殆ど除去されなかったり、或いは受信すべき信号の一部が減衰されてしまうといった事態が起こり得る。本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、確実なノイズキャンセルの実現を目的としている。

上記課題を解決するための第１の発明は、受信部近傍の妨害波を検出した信号或いは妨害信号そのものを入力し、所与の移相量及び振幅変更率で該入力した信号の位相及び振幅を可変して該信号を打ち消すキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部と、前記受信部で受信した受信信号に前記キャンセル信号を加算する加算部と、前記加算部により加算された信号を所与の増幅率で増幅する増幅部と、前記増幅された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記変換されたデジタル信号が取り得る各信号値の頻度割合が既定の割合条件を満たすように前記増幅部の増幅率を可変に制御するＡＧＣ（Automatic Gain Control）部と、前記ＡＧＣ部により可変される増幅率に基づいて、前記キャンセル信号生成部の移相量及び振幅変更率を可変に制御するキャンセル信号生成制御部とを備えた受信回路である。

また、第８の発明は、前記受信部で受信した受信信号を所与の増幅率で増幅する増幅部と、前記増幅された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記変換されたデジタル信号が取り得る各信号値の頻度割合が既定の割合条件を満たすように前記増幅部の増幅率を可変に制御するＡＧＣ（Automatic Gain Control）部とを備えた受信回路の前記受信信号に含まれるノイズ成分をキャンセルするノイズキャンセル方法であって、前記受信部近傍の妨害波を検出した信号或いは妨害信号そのものを入力し、所与の移相量及び振幅変更率で該入力した信号の位相及び振幅を可変して該信号を打ち消すキャンセル信号を生成することと、前記受信部で受信した受信信号に前記キャンセル信号を加算することと、前記増幅部に前記キャンセル信号が加算された前記受信信号を前記所与の増幅率で増幅させることと、前記ＡＧＣ部により可変される増幅率に基づいて、前記キャンセル信号を生成する際の前記移相量及び振幅変更率を可変に制御することとを行うノイズキャンセル方法である。

この第１の発明等によれば、受信信号にキャンセル信号を加算することで受信信号に含まれるノイズ成分がキャンセルされるとともに、受信信号にキャンセル信号を加算した信号を増幅する増幅部の増幅率に基づいて、キャンセル信号を生成する際の移相量及び振幅変更率が可変される。キャンセル信号の加算によるノイズの除去の程度は、このキャンセル信号の位相や振幅に応じて異なり、ノイズの除去の程度に応じて、受信信号にキャンセル信号が加算された後の信号のレベルが異なる。また、増幅部の増幅度は、Ａ／Ｄ変換部により変換されたデジタル信号の各信号値の頻度割合が規定の割合条件を満たすように可変される。各信号値の頻度割合は、Ａ／Ｄ変換部により変換される前の信号、すなわち増幅部により増幅された信号のレベルに応じて異なる。つまり、ＡＧＣ部は、増幅部の増幅率を、増幅後の信号のレベルが一定となるように可変する。すなわち、キャンセル信号の位相や振幅が異なると、このキャンセル信号によるノイズ除去の程度が異なり、その結果、増幅部の増幅率が異なる。このため、キャンセル信号の生成の際の移相量や振幅変更率を増幅部の増幅率に基づいて可変することで、受信信号に含まれるノイズの除去に適切なキャンセル信号が生成され、適切なノイズキャンセルが実現される、

第２の発明は、第１の発明の受信回路であって、前記キャンセル信号生成制御部は、前記キャンセル信号生成部の移相量及び振幅変更率を可変して、前記ＡＧＣ部により可変された増幅率が最大となる移相量及び振幅変更率を検索し、前記キャンセル信号生成部の移相量及び振幅変更率とする検索処理を行う受信回路である。

この第２の発明によれば、キャンセル信号の生成の際に、キャンセル信号の移相量及び振幅変更率を可変して増幅部の増幅率が最大となる移相量及び振幅変更率を検索し、移相量及び振幅変更率とする検索処理が行われる。

第３の発明は、第２の発明の受信回路であって、前記キャンセル信号生成制御部は、前記検索処理において前記ＡＧＣ部により可変された増幅率が最大となった増幅率を含む増幅率変動許容範囲を設定し、前記検索処理の後は、前記ＡＧＣ部により可変される増幅率が前記増幅率変動許容範囲内となるように前記キャンセル信号生成部の移相量及び振幅変更率を調整する調整処理を行う受信回路である。

この第３の発明によれば、検索処理の後は、増幅部の増幅率が、検索処理において可変された増幅率が最大となった増幅率を含む増幅率許容範囲内となるように、移相量及び振幅変更率を調整する調整処理が行われる。

第４の発明は、第３の発明の受信回路であって、前記キャンセル信号生成制御部は、前記調整処理中に前記ＡＧＣ部によって可変された増幅率の大きさに基づいて、前記増幅率変動許容範囲を再設定する受信回路である。

この第４の発明によれば、調整処理中に可変された増幅部の増幅率の大きさに基づいて、増幅率変動許容範囲が再設定される。これにより、例えば受信信号に含まれるノイズの変動によって最適な増幅率が変動するといった場合であっても、増幅率変動許容範囲を再設定することで、より適切なノイズキャンセルが可能となる。

第５の発明は、第３又は第４の発明の受信回路であって、前記キャンセル信号生成制御部が変更する前記キャンセル信号生成部の移相量及び振幅変更率の１回当たりの変更量が、前記検索処理よりも前記調整処理の方が小さい受信回路である。

この第５の発明によれば、キャンセル信号の生成の際の移相量及び振幅変更率の１回あたりの変更量は、検索処理よりも調整処理の方が小さい。

第６の発明は、第１〜第５の何れかの発明の受信回路であって、前記受信部は測位用衛星からの測位用衛星信号を受信し、前記Ａ／Ｄ変換部により変換されたデジタル信号に基づいて現在位置を測位演算する測位演算部を備えた受信回路である。

この第６の発明によれば、第１〜第５の何れかの発明の受信回路を、例えば測位用衛星からの測位用衛星信号としてＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号を受信し、現在位置の測位演算を行うＧＰＳ受信回路に適用可能である。

第７の発明は、第１〜第６の何れかの発明の受信回路を備えた電子機器である。

この第７の発明によれば、第１〜第６の何れかの発明と同様の効果を奏する電子機器を実現できる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下では、本発明を、ＧＰＳ機能を有する携帯電話機に適用した場合を説明するが、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。

［携帯電話機の構成］
図１は、本実施形態の携帯電話機１の内部構成の一例を示すブロック図である。同図によれば、携帯電話機１は、ＧＰＳ機能を有し、ＧＰＳアンテナ１０と、受信回路であるＧＰＳ受信部２０と、ホストＣＰＵ（Central Processing Unit）５１と、操作部５２と、表示部５３と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５５と、携帯用無線通信回路部６０と、携帯用アンテナ７０とを備えて構成される。

ＧＰＳアンテナ１０は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ信号を受信するアンテナである。

ＧＰＳ受信部２０は、ＧＰＳアンテナ１０で受信されたＲＦ信号からＧＰＳ衛星信号を抽出し、ＧＰＳ衛星信号から取り出した航法メッセージ等に基づく測位演算を行って現在位置を算出する。このＧＰＳ受信部２０は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ２１と、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）２２と、妨害波検知部２３と、キャンセル信号生成部２４と、加算器２５と、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部３０と、ベースバンド処理回路部４０とを有している。なお、このＧＰＳ受信部２０のうち、ＲＦ受信回路部３０とベースバンド処理回路部４０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。更に、ＳＡＷフィルタ２１やＬＮＡ２２等を含んだＧＰＳ受信部２０全体を１チップとして製造することも可能である。

ＳＡＷフィルタ２１は、バンドパスフィルタであり、ＧＰＳアンテナ１０から入力されるＲＦ信号に対して所定帯域の信号を通過させ、帯域外の周波数成分を遮断して出力する。ＬＮＡ２２は、低雑音アンプであり、ＳＡＷフィルタ２１から入力される信号を増幅して出力する。

妨害波検知部２３は、ＧＰＳアンテナ１０により受信された受信信号に重畳される妨害波（ノイズ）を検知する。この妨害波検知部２３は、受信部であるＧＰＳアンテナ１０やＧＰＳ受信部２０の近傍の電磁場変化を検知するためのピックアップコイル等で構成され、検知した電磁場変化を妨害信号として出力する。なお、妨害波検知部２３は、ＧＰＳ受信部２０内に配置せず、ＧＰＳ受信部２０外の任意の位置に設置可能とし、信号線等の配線でＧＰＳ受信部２０と接続する構成としても良い。また、妨害波検知部２３は、受信信号に重畳するノイズ（電磁場変化）を検知するものであり、電磁場変化の検知対象とする回路は何れの電子回路であっても良い。例えば、携帯電話機や無線ＬＡＮ等の通信回路、ＣＰＵ等のプロセッサ、液晶表示装置等の回路を検知対象とすることができる。但し、受信信号に対して妨害波となる電磁場変化を検知する必要があるため、ＧＰＳアンテナ１０やＧＰＳ受信部２０の近傍に位置する電子回路であることが望ましい。

キャンセル信号生成部２４は、受信信号に重畳された妨害波を除去するためのキャンセル信号を生成する。すなわち、妨害波検知部２３により検知された妨害信号を１８０度移相させた信号を、信号生成制御部４３から入力されるキャンセル制御信号に従って、移相量φだけ移相させるとともに、減衰率α（振幅変更率）で減衰させてキャンセル信号を生成する。

加算器２５は、ＬＮＡ２２により増幅された信号に、キャンセル信号生成部２４により生成されたキャンセル信号を加算する。

ＲＦ受信回路部３０は、加算器２５から入力される信号（ＲＦ信号）を中間周波数の信号（ＩＦ（Intermediate Frequency）信号）にダウンコンバートした後、デジタル信号に変換して出力する。このＲＦ受信回路部３０は、発振回路３１と、ミキサ３２と、増幅器３３と、Ａ／Ｄ変換器３４とを有している。

発振回路３１は、例えば水晶発振器であり、所定の発振周波数を有する局部発振信号を生成する。ミキサ３２は、加算器２５から入力されるＲＦ信号と、発振回路３１から入力される局部発振信号とを乗算（合成）してＩＦ信号を生成する。増幅器３３は、ミキサ３２により生成されるＩＦ信号を、ＡＧＣ部４２から入力されるゲイン制御信号に従って増幅度を可変して増幅する可変増幅器である。

Ａ／Ｄ変換器３４は、増幅器３３により増幅されたＩＦ信号を、多ビット（２ビット以上）のデジタル信号に変換する。図２は、Ａ／Ｄ変換器３４によるＡ／Ｄ変換の原理を示す図であり、２ビット変換の場合を示している。この場合、３つの閾値ＴＨ１〜ＴＨ３（但し、ＴＨ１＜ＴＨ２＜ＴＨ３）が定められ、変換対象となるアナログ信号のレベルが何れの閾値ＴＨ間に位置するかに応じて、２ビットのデジタル信号（すなわち、「００」、「０１」、「１０」及び「１１」）に変換される。

図２に戻り、ベースバンド処理回路部４０は、ＲＦ受信回路部３０から入力されるＩＦ信号からＧＰＳ衛星信号を捕捉・追尾し、データを復号して取り出した航法メッセージや時刻情報等に基づいて擬似距離の算出演算や測位演算等を行う。また、このベースバンド処理回路部４０は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４４と、ＲＡＭ４５とを有するとともに、レプリカコードの生成回路や相関演算を行う相関演算回路、データの復号回路等の各種回路を有している。

ＣＰＵ４１は、ＡＧＣ部４２と信号生成制御部４３とを有し、ベースバンド処理回路部４０の各部を統括的に制御するとともに、ベースバンド処理を含む各種演算処理を行う。ベースバンド処理では、ＲＦ受信回路部３０から入力されたＩＦ信号に基づくＧＰＳ衛星信号の捕捉・追尾を行う。ＧＰＳ衛星信号の捕捉は、ＩＦ信号からＧＰＳ衛星信号を抽出する処理であり、ＩＦ信号に対する相関処理を行う。具体的には、ＩＦ信号と擬似的に発生させたレプリカコードとの相関を、ＦＦＴ演算を用いて算出するコヒーレント処理を行い、このコヒーレント処理の結果である相関値を積算して相関積算値を算出するインコヒーレント処理を行う。これにより、ＧＰＳ衛星信号に含まれるＣ／Ａコード及び搬送波周波数の位相が得られる。

ＧＰＳ衛星信号の追尾は、捕捉した複数のＧＰＳ衛星信号の同期保持を並列的に行う処理であり、例えば遅延ロックループ（ＤＬＬ）で実現されてＣ／Ａコードの位相を追尾するコードループと、例えば位相ロックループ（ＰＬＬ）で実現されて搬送波周波数の位相を追尾するキャリアループとの処理を行う。そして、追尾した各ＧＰＳ衛星信号のデータを復号して航法メッセージを取り出し、擬似距離の演算や測位演算等を行って現在位置を測位する処理を行う。

ＡＧＣ部４２は、ＲＦ受信回路部３０から入力されるＩＦ信号をもとに、増幅器３３の増幅度を制御する。具体的には、Ａ／Ｄ変換器３４に変換されるデジタル信号の各信号値の割合が所定の割合条件を満たすように、増幅器３３の増幅度を制御することで入力されるアナログ信号のレベルを制御する。この割合条件は、Ａ／Ｄ変換器３４における変換効率が最大効率となり得る条件であり、例えば、図２に示した２ビット変換の場合、変換された４つの信号値のうち、「１０」と、「００」と、「１１」及び「０１」とのそれぞれの値の頻度割合が等しくなることである。

ところで、ＧＰＳアンテナ１０で受信される受信信号は、受信すべき信号であるＧＰＳ衛星信号に妨害波（ノイズ）が混入（重畳）された信号である。すなわち、受信信号のレベルは、ＧＰＳ衛星信号のレベルより、混入している妨害波のレベルの分だけ大きくなっているとともに、この妨害波のレベルは、その混入の程度によって変動する。つまり、ＡＧＣ部４２は、受信信号に混入する妨害波のレベルが大きくなるほど、ゲインを下げるように増幅器３３の増幅度を制御することになる。

信号生成制御部４３は、ＡＧＣ部４２により算出されるゲインをもとに、キャンセル信号生成部２４がキャンセル信号を生成する際の移相量φ及び減衰率αを制御するキャンセル制御信号を生成する。図３は、キャンセル信号の位相又は振幅に対するゲインのイメージを示す図である。受信信号に混入している妨害波の除去の程度は、キャンセル信号の位相及び振幅に応じて異なる。また、上述のように、ＡＧＣ部４２による増幅器３３の増幅度の制御は、受信信号に混入される妨害波のレベルが大きいほど、ゲインを下げるように行われる。つまり、受信信号への妨害波の混入の程度が大きいほど、ゲインは小さくなる。つまり、図３に示すように、ゲインは、キャンセル信号の位相や振幅に応じて変動し、妨害波が最大限に除去されたときに最大となる。このため、信号生成制御部４３は、ゲインが最大となるように、キャンセル信号生成部２４におけるキャンセル信号の生成の際の移相量φ及び減衰率αを制御する。

具体的には、先ず、最大ゲインを検索する。すなわち、減衰率αを一定値とした状態で、移相量φを所定の移相変更量Δφ１ずつ増加或いは減少させることで可変して、ゲインが最大となる移相量φを探す。ゲインが最大となる移相量φを決定すると、次いで、移相量φをこの値に固定した状態で、減衰率αを所定の減衰率変更量Δα１ずつ増加或いは減少させることで可変して、ゲインが最大となる減衰率αを探す。

そして、ゲインが最大となる減衰率αを決定すると、このときのゲインを最大ゲインとみなし、最大ゲインを中心とした所定範囲を最大ゲイン範囲（増幅率変動許容範囲）として設定する。このとき、決定した最大ゲインは、必ずしも真の最大ゲインとは一致しない。これは、移相量φ及び減衰率αそれぞれを、変更量Δφ，Δαずつ変更しているためである。このため、最大ゲインを中心とする所定範囲を最大ゲイン範囲として設定する。

その後、ゲインがこの最大ゲイン範囲内に収まるように、移相量φ及び減衰率αを調整する。すなわち、現在のゲインが最大ゲイン範囲内ならば、現在の移相量φ及び減衰率αをそのまま保持する。そして、現在のゲインが最大ゲイン範囲外となったら、再度、移相量φ及び減衰率αを可変して、ゲインが最大ゲイン範囲内となるように調整する。すなわち、上述の最大ゲインの検索と同様に、移相量φ及び減衰率αの一方を固定し他方を可変して、最大ゲインとなる移相量φ及び減衰率αの値を探す。そして、そのときのゲインを新たな最大ゲインとみなし、最大ゲイン範囲を再設定する。このとき、移相量φ及び減衰率αそれぞれは所定の変更量Δφ２，Δα２ずつ変更する。この変更量Δφ２，Δα２は、最大ゲインの検索の際の変更量Δφ１，Δα１より小さく設定されている。

ＲＯＭ４４は、ＣＰＵ４１がベースバンド処理回路部４０及びＲＦ受信回路部３０の各部を制御するためのシステムプログラムや、ベースバンド処理を含む各種処理を実現するための各種プログラムやデータ、信号生成制御部４３によるキャンセル信号生成制御処理を実現するための信号生成制御プログラム４４ａ等を記憶している。

ＲＡＭ４５は、ＣＰＵ４１の作業領域として用いられ、ＲＯＭ４４から読み出されたプログラムやデータ、ＣＰＵ４１が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。

ホストＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５４に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯電話機１の各部を統括的に制御する。具体的には、主に、電話機としての通話機能を実現するとともに、ベースバンド処理回路部４０から入力された携帯電話機１の現在位置を地図上にプロットしたナビゲーション画面を表示部５３に表示させるといったナビゲーション機能を含む各種機能を実現するための処理を行う。

操作部５２は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、利用者による操作に応じた操作信号をホストＣＰＵ５１に出力する。この操作部５２の操作により、測位の開始／終了指示等の各種指示が入力される。表示部５３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、ホストＣＰＵ５１から入力される表示信号に基づく表示画面（例えば、ナビゲーション画面や時刻情報等）を表示する。

ＲＯＭ５４は、ホストＣＰＵ５１が携帯電話機１を制御するためのシステムプログラムや、ナビゲーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。ＲＡＭ５５は、ホストＣＰＵ５１の作業領域として用いられ、ＲＯＭ５４から読み出されたプログラムやデータ、操作部５２から入力されたデータ、ホストＣＰＵ５１が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。

携帯用無線通信回路部６０は、ＲＦ変換回路やベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話用の通信回路部であり、ホストＣＰＵ５１の制御に従って無線信号の送受信を行う。携帯用アンテナ７０は、携帯電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。なお、図示していないが、携帯用無線通信回路部６０等の他の回路等でも、発振回路３１により生成される基準信号ＲＥＦが利用される。

［処理の流れ］
図４は、信号生成制御部４３による信号生成制御処理の流れを説明するためのフローチャートである。同図によれば、信号生成制御部４３は、先ず、最大ゲインを探す検索処理を行う。すなわち、初期設定として、移相量φ及び減衰率αを定められた初期値に設定する（ステップＡ１）。また、移相変更量Δφ及び減衰率変更量Δαそれぞれを、定められた最大ゲイン検索用の変更量Δφ１，Δα１に設定する（ステップＡ３）。次いで、移相量／減衰率可変処理を行い、キャンセル信号の移相量φ及び減衰率αを可変して最大ゲインを検索する（ステップＡ５）。

図５は、移相量／減衰率可変処理の流れを説明するためのフローチャートである。同図によれば、現在のゲインを最大ゲインとして設定する（ステップＢ１）。次いで、減衰率αを固定としたまま、移相量φを移相変更量Δφだけ増加させる（ステップＢ３）。その結果、現在のゲインが最大ゲインを超えるならば（ステップＢ５：ＹＥＳ）、現在のゲインを最大ゲインとして再設定する（ステップＢ７）。その後、ステップＢ３に戻り、移相量φを更に増加させて同様の処理を繰り返す。一方、移相量φを増加させた結果、現在のゲインが最大ゲイン以下となったならば（ステップＢ５：ＮＯ）、移相量φを移相変更量Δφだけ減少させる（ステップＢ９）。その結果、現在のゲインが最大ゲインを超えるならば（ステップＢ１１：ＹＥＳ）、現在のゲインを最大ゲインとして再設定する（ステップＢ１３）。その後、ステップＢ９に戻り、移相量φを更に減少させて同様の処理を繰り返す。

一方、移相量φを減少させた結果、現在のゲインが最大ゲイン以下となったならば（ステップＢ１１：ＮＯ）、続いて、移相量φを固定としたまま、減衰率αを減衰率変更量Δαだけ増加させる（ステップＢ１５）。その結果、現在のゲインが最大ゲインを超えるならば（ステップＢ１７：ＹＥＳ）、現在のゲインを最大ゲインとして再設定する（ステップＢ１９）。そして、ステップＢ１５に戻り、減衰率αを更に増加させて同様の処理を繰り返す。一方、減衰率αを増加させた結果、現在のゲインが最大ゲイン以下となったならば（ステップＢ１７：ＮＯ）、減衰率αを減衰率変更量Δαだけ減少させる（ステップＢ２１）。その結果、現在のゲインが最大ゲインを超えるならば（ステップＢ２３：ＹＥＳ）、現在のゲインを最大ゲインとして設定する（ステップＢ２５）。その後、ステップＢ２１に戻り、減衰率αを更に減少させて同様の処理を繰り返す。一方、減衰率αを減少させた結果、現在のゲインが最大ゲイン以下となったならば（ステップＢ２３：ＮＯ）、移相量／減衰率可変処理を終了する。

移相量／減衰率可変処理が終了すると、この処理において最終的に設定された最大ゲインを中心とする所定範囲を最大ゲイン範囲として設定する（ステップＡ７）。ここまでが、検索処理である。

検索処理が終了すると、続いて、最大ゲインを保持するようにキャンセル信号を調整する調整処理を行う。すなわち、移相変更量Δφ及び減衰率変更量Δαそれぞれを、定められた最大ゲインの保持用の変更量Δφ２，Δα２に設定する（ステップＡ９）。そして、ＡＧＣ部４２から入力される現在のゲインがこの最大ゲイン範囲内であるか否かを判断し、最大ゲイン範囲外であるならば（ステップＡ１１：ＮＯ）、再度、移相量／減衰率可変処理（図５参照）を行い、キャンセル信号の移相量φ及び減衰率αを可変して最大ゲインを検索する（ステップＡ１３）。移相量／減衰率可変処理を終了すると、設定された最大ゲインを中心とする所定範囲を最大ゲイン範囲として再設定する（ステップＡ１５）。ここまでが、調整処理である。

調整処理が終了すると、測位が終了であるか否かを判断し、終了しないならば（ステップＡ１７：ＮＯ）、ステップＡ１１に戻り、終了するならば（ステップＡ１７：ＹＥＳ）、キャンセル信号制御処理を終了する。

［作用・効果］
このように、本実施形態によれば、ＧＰＳ機能を有する携帯電話機１では、信号生成制御部４３は、ＡＧＣ部４２により増幅度が可変制御される増幅器３３のゲインをもとに、キャンセル信号生成部２４におけるキャンセル信号の生成を制御する。具体的には、ゲインが最も大きくなるように、キャンセル信号を生成する際の移相量φ及び減衰率αを可変する。これにより、受信信号に含まれる妨害波を最大限に除去するようなキャンセル信号が生成され、適切なノイズキャンセルが実現する。

［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。

（Ａ）ＡＧＣ
上述の実施形態では、ＣＰＵ４１がＡＧＣ部４２を備え、増幅器３３の増幅度の制御をソフトウェア的に行うことにしたが、ハードウェア的に実行することにしても良い。

図６は、この場合の携帯電話機１Ａの内部構成を示す図である。なお、同図において、図１と同一の構成要素については同符号を付している。図６によれば、携帯電話機１Ａでは、ＲＦ受信回路部３０Ａは、発振回路３１と、ミキサ３２と、増幅器３３と、Ａ／Ｄ変換器３４と、ＡＧＣ回路３５とを有している。

ＡＧＣ回路３５は、Ａ／Ｄ変換器３４によりデジタル変換されたＩＦ信号をもとに、増幅器３３の増幅度を制御する。すなわち、ＡＧＣ部４２と同様に、Ａ／Ｄ変換器３４に変換されるデジタル信号の各信号値の割合が所定の割合条件を満たすように、増幅器３３の増幅度を制御する。信号生成制御部４３Ａは、ＡＧＣ回路３５により算出されたゲインが最大となるように、キャンセル信号生成部２４においてキャンセル信号を生成する際の移相量Δφ及び減衰率αを制御するためのキャンセル制御信号を生成する。

（Ｂ）妨害信号の検知
また、上述の実施形態では、妨害波検知部２３が受信部近傍のノイズを検知することにしたが、この妨害波検知部２３を備えない構成としても良い。具体的には、携帯用アンテナ７０で送受信される信号を妨害信号とみなしてキャンセル信号を生成する。

図７は、この場合の携帯電話機１Ｂの内部構成を示す図である。なお、同図において、図１と同一の構成要素については同符号を付している。図７によれば、携帯電話機１Ｂでは、携帯用アンテナ７０により送受信される信号が、携帯用無線通信回路部６０に入力されるとともに、キャンセル信号生成部２４に入力される。そして、キャンセル信号生成部２４は、入力された信号を妨害信号とみなして、キャンセル信号を生成する。

（Ｃ）電子機器
また、上述の実施形態では、ＧＰＳ機能を有する携帯電話機について説明したが、例えば携帯型のナビゲーション装置や車載用のナビゲーション装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、腕時計といった他の電子機器についても同様に適用することが可能である。

（Ｄ）衛星測位システム
また、上述の実施形態では、ＧＰＳを利用した場合を説明したが、例えばＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal Navigation Satellite System）といった他の衛星測位システムにも同様に適用可能なのは勿論である。

携帯電話機の内部構成図。 Ａ／Ｄ変換器におけるＡ／Ｄ変換の原理図。 キャンセル信号の位相／振幅に対するゲインのイメージ図。 キャンセル信号生成制御処理のフローチャート。 キャンセル信号生成制御処理中に実行される移相量／減衰率可変処理のフローチャート。 ＡＧＣ回路を備えた携帯電話機の内部構成図。 妨害波検知部を備えない携帯電話機の内部構成図。

符号の説明

１ 携帯電話機
１０ ＧＰＳアンテナ
２０ ＧＰＳ受信部
２３ 妨害波検知部、２４ キャンセル信号生成部
３０ ＲＦ受信回路部
３１ 発振回路、３２ ミキサ、３３ 増幅器、３４ Ａ／Ｄ変換器
４０ ベースバンド処理回路部
４１ ＣＰＵ、４２ ＡＧＣ部、４３ 信号生成制御部
６０ 携帯用無線通信回路部、７０ 携帯用アンテナ

Claims (7)

1. 受信部近傍の妨害波信号を入力した入力信号の位相及び振幅を所与の移相量及び振幅変更率に従って変更して前記受信部からの受信信号に含まれる妨害波信号を打ち消すキャンセル信号を生成することと、
   前記受信信号に前記キャンセル信号を加算し、所与の増幅率で増幅した後にＡ／Ｄ変換部でデジタル信号に変換することと、
   前記Ａ／Ｄ変換部での変換効率が最大となるように前記増幅率を制御することと、
   前記増幅率が最大となる前記移相量及び振幅変更率を変更して検索し、前記キャンセル信号を生成する際の前記移相量及び振幅変更率とする検索処理を行うことと、
   を含むノイズキャンセル方法。
2. 前記検索処理において、前記増幅率の最大値を含む増幅率変動許容範囲を設定し、前記検索処理の後は、前記増幅率が前記増幅率変動許容範囲内となるように前記移相量及び振幅変更率を調整する調整処理を行うことを更に含む請求項１に記載のノイズキャンセル方法。
3. 前記調整処理中に変更される前記増幅率に基づいて、前記増幅率変動許容範囲を再設定することを更に含む請求項２に記載のノイズキャンセル方法。
4. 前記調整処理における前記移相量及び振幅変更率の１回当たりの変更量は、前記検索処理よりも小さいことを特徴とする請求項２又は３に記載のノイズキャンセル方法。
5. 前記受信信号は、前記受信部が測位用衛星から受信した測位用衛星信号でなり、
   前記デジタル信号に変換することは、前記測位用衛星信号を用いて測位演算する測位演算回路用のデジタル信号に変換することである、
   請求項１〜４の何れか一項に記載のノイズキャンセル方法。
6. 受信部近傍の妨害波信号を入力した入力信号の位相及び振幅を所与の移相量及び振幅変更率に従って変更して前記受信部からの受信信号に含まれる妨害波信号を打ち消すキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部と、
   前記受信信号に前記キャンセル信号を加算する加算部と、
   前記加算部により加算された信号を所与の増幅率で増幅した後にＡ／Ｄ変換部でデジタル信号に変換するＲＦ受信回路部と、
   前記Ａ／Ｄ変換部での変換効率が最大となるように前記増幅率を制御するＡＧＣ（Automatic Gain Control）部と、
   前記増幅率が最大となる前記移相量及び振幅変更率を変更して検索し、前記キャンセル信号を生成する際の前記移相量及び振幅変更率とする検索処理を行う信号生成制御部と、
   を備えた受信回路。
7. 請求項６に記載の受信回路を備えた電子機器。

Images