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公開番号2025052714
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023161564
出願日2023-09-25
発明の名称信号処理装置、及び信号処理方法
出願人オムロン株式会社
代理人個人
主分類H04L 27/156 20060101AFI20250328BHJP(電気通信技術)
要約【課題】高い耐ノイズ性と、低い演算コストとを両立した、周波数偏移変調信号の復調方法を実現する。
【解決手段】信号処理装置(1A)は、周波数偏移変調信号の周期的特徴量を計測することにより、周波数偏移変調信号の周波数が第1周波数か第2周波数かを判定する第1判定部(131)と、その判定結果に基づき、周波数偏移変調信号がノイズの影響を受けていることを表す第1条件に該当する周波数偏移変調信号の区間に対して、フーリエ変換を行い、区間の周波数偏移変調信号の周波数が第1周波数か第2周波数かを判定する第2判定部(132)と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
デジタルデータの各ビットを第１周波数または第２周波数に対応させた周波数偏移変調信号を復調する信号処理装置であって、
前記周波数偏移変調信号の周期的特徴量を計測することにより、前記周波数偏移変調信号の周波数が前記第１周波数か前記第２周波数かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部における判定結果に基づき、前記周波数偏移変調信号がノイズの影響を受けていることを表す第１条件に該当する前記周波数偏移変調信号の区間に対して、フーリエ変換を行い、前記区間の前記周波数偏移変調信号の周波数が前記第１周波数か前記第２周波数かを判定する第２判定部と、
を備える、信号処理装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間には、複数周期分のアナログ信号が含まれており、
前記第１判定部は、
前記１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間のそれぞれに含まれる各周期について、前記複数周期分のアナログ信号の各周期を計測することにより、前記第１周波数か前記第２周波数かを判定し、
前記周波数偏移変調信号の区間の各周期に対する周波数の判定結果に基づいて、当該区間の周波数が前記第１周波数か前記第２周波数かを判定する、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記信号処理装置は、１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間に含まれる複数周期分のアナログ信号をそれぞれパルス信号に変換するパルス生成部を更に備え、
前記第１判定部は、
前記パルス信号の立ち上がりまたは立ち下がりの周期を計測することにより、前記１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間のそれぞれについて、当該パルス信号の周波数が前記第１周波数か前記第２周波数かを判定し、
前記１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間に含まれる複数周期分の前記パルス信号の周波数の判定結果に基づいて、当該区間の周波数が前記第１周波数か前記第２周波数かを判定する、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第１条件は、前記１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間に含まれる複数周期分の前記パルス信号または前記アナログ信号のうち、当該信号の周波数が前記第１周波数と判定された割合が所定範囲内であることである、請求項２または３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記第１条件は、前記１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間に含まれる複数周期分の前記パルス信号または前記アナログ信号のうち、当該信号の周波数が第１所定回数以上連続して前記第１周波数と判定されず、かつ、当該信号の周波数が第２所定回数以上連続して前記第２周波数と判定されないことである、請求項２または３に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記第１条件は、前記１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間に含まれる複数周期分の前記パルス信号または前記アナログ信号のうち、当該信号の周波数が第３所定回数以上連続して前記第１周波数と判定され、かつ、当該信号の周波数が第４所定回数以上連続して前記第２周波数と判定されることである、請求項２または３に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記第１条件は、前記１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間において、前記第１判定部が周波数を判定した回数が当該区間に含まれる前記アナログ信号の周期数未満であることである、請求項２または３に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記周波数偏移変調信号には、前記周波数偏移変調信号の復調の成否判定に用いる冗長コードが含まれ、
前記第２判定部は、
前記第１条件に該当する区間が存在しない前記周波数偏移変調信号について、前記冗長コードに基づいて前記成否判定を行い、
前記成否判定において復調に失敗していると判定された前記周波数偏移変調信号に対して、前記フーリエ変換を行い、前記周波数偏移変調信号の各区間の周波数が前記第１周波数か前記第２周波数かを判定する、請求項２または３に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記第２判定部は、
前記成否判定において復調に失敗していると判定された前記周波数偏移変調信号の区間のうち、第２条件に該当する区間に対して前記フーリエ変換を行い、前記第２条件に該当する区間の周波数が前記第１周波数か前記第２周波数かを判定する、請求項８に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記第２条件は、前記１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間において、前記第１判定部が前記第１周波数と判定した信号と、前記第１判定部が前記第２周波数と判定した信号とを含むことである、請求項９に記載の信号処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置、及び信号処理方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、受信アンテナで受信した多値ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調波をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号に対して高速フーリエ変換を施し、復調データを生成する無線受信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６２２９５１８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、特許文献１のように、フーリエ変換を用いて周波数偏移変調信号を復調する復調方法は、フーリエ変換を用いない他の復調方法と比べて耐ノイズ性が高い反面、演算コストが高いという問題がある。
【０００５】
本発明の一態様は、高い耐ノイズ性と、低い演算コストとを両立した、周波数偏移変調信号の復調方法の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る信号処理装置は、デジタルデータの各ビットを第１周波数または第２周波数に対応させた周波数偏移変調信号を復調する信号処理装置であって、前記周波数偏移変調信号の周期的特徴量を計測することにより、前記周波数偏移変調信号の周波数が前記第１周波数か前記第２周波数かを判定する第１判定部と、前記第１判定部における判定結果に基づき、前記周波数偏移変調信号がノイズの影響を受けていることを表す第１条件に該当する前記周波数偏移変調信号の区間に対して、フーリエ変換を行い、前記区間の前記周波数偏移変調信号の周波数が前記第１周波数か前記第２周波数かを判定する第２判定部と、を備える。
【０００７】
上記構成によれば、フーリエ変換を行うことなく周波数偏移変調信号の周波数が第１周波数か第２周波数かを判定する方法によっては正確に判定できない区間のみに対してフーリエ変換を行うことにより、高い耐ノイズ性と、低い演算コストとを両立することができる。
【０００８】
上記信号処理装置において、１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間には、複数周期分のアナログ信号が含まれており、前記第１判定部は、前記１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間のそれぞれに含まれる各周期について、前記複数周期分のアナログ信号の各周期を計測することにより、前記第１周波数か前記第２周波数かを判定し、前記周波数偏移変調信号の区間の各周期に対する周波数の判定結果に基づいて、当該区間の周波数が前記第１周波数か前記第２周波数かを判定する。
【０００９】
１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間には、複数周期分のアナログ信号が含まれている。上記構成によれば、アナログ信号の各周期についてその周期的特徴を計測することにより、各周期の周波数が第１周波数か第２周波数かを判定し、その判定結果に基づいて、区間の周波数を判定する。このように判定することにより、フーリエ変換を用いる復調方法よりも速く復調することができる。
【００１０】
上記信号処理装置において、前記信号処理装置は、１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間に含まれる複数周期分のアナログ信号をそれぞれパルス信号に変換するパルス生成部を更に備え、前記第１判定部は、前記パルス信号の立ち上がりまたは立ち下がりの周期を計測することにより、前記１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間のそれぞれについて、当該パルス信号の周波数が前記第１周波数か前記第２周波数かを判定し、前記１ビットを表す前記周波数偏移変調信号の区間に含まれる複数周期分の前記パルス信号の周波数の判定結果に基づいて、当該区間の周波数が前記第１周波数か前記第２周波数かを判定する。
（【００１１】以降は省略されています）

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