▶ パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-07
(45)【発行日】2024-10-16
(54)【発明の名称】信号処理装置、及び、信号処理方法
(51)【国際特許分類】
H04B 1/10 20060101AFI20241008BHJP
【ＦＩ】
H04B1/10 L
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021030458
(22)【出願日】2021-02-26
(65)【公開番号】P2022131490
(43)【公開日】2022-09-07
【審査請求日】2023-08-25
(73)【特許権者】
【識別番号】322003857
【氏名又は名称】パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100138771
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 将明
(72)【発明者】
【氏名】藤島 丈泰
(72)【発明者】
【氏名】宮下 航
(72)【発明者】
【氏名】池田 俊介
(72)【発明者】
【氏名】平野 隆行
【審査官】鴨川 学
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１２６３６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１７６４４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０４６１２３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ １／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
放送波に由来する信号である放送信号に、周波数領域において一定の間隔毎にピークを有するノイズが重畳された時間領域の信号である第１信号が入力され、前記第１信号を周波数領域の信号である第２信号に変換する第１変換部と、前記第２信号の相関に基づいて、前記ノイズの周波数領域における前記ピークの間隔を検出する検出部と、
前記ピークの間隔に基づいて、周波数領域における周波数シフト量を決定する周波数シフト量決定部と、
前記第２信号を前記周波数シフト量だけ周波数をシフトさせる周波数シフト部と、を備え、
前記周波数シフト量決定部は、前記第２信号を前記周波数シフト量だけ周波数シフトさせた場合に、前記放送信号を含む周波数範囲が前記放送波の選局された周波数範囲と重畳しないように、前記周波数シフト量を決定する、
信号処理装置。
【請求項2】
前記周波数シフト部によって周波数をシフトされた信号における前記ピークの位相を補正する補正部、をさらに備える、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項3】
前記補正部は、前記周波数シフト部によって周波数をシフトされた信号における前記ピークの振幅を補正する、請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項4】
前記補正部によって補正された信号を、時間領域の信号である第３信号に変換する第２変換部と、前記第１信号から前記第３信号を減算する信号合成を行うノイズキャンセル部と、をさらに備える、
請求項２又は３に記載の信号処理装置。
【請求項5】
前記周波数シフト量決定部は、前記周波数シフト量を、前記ピークの間隔の倍数となるように決定する、請求項１から４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項6】
前記周波数シフト量決定部は、前記周波数シフト量を、前記放送波の選局された周波数の占有する範囲よりも大きくなるように決定する、請求項１から５のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項7】
放送波に由来する信号である放送信号に、周波数領域において一定の間隔毎にピークを有するノイズが重畳された時間領域の信号である第１信号が入力され、前記第１信号を周波数領域の信号である第２信号に変換し、
前記第２信号の相関に基づいて、前記ノイズの周波数領域における前記ピークの間隔を検出し、
前記ピークの間隔に基づいて、周波数領域における周波数シフト量を決定し、
前記第２信号を前記周波数シフト量だけ周波数シフトさせた場合に、前記放送信号を含む周波数範囲が前記放送波の選局された周波数範囲と重畳しないように、前記周波数シフト量を決定し、
前記第２信号を前記周波数シフト量だけ周波数をシフトさせる、
信号処理方法。
【請求項8】
放送波に由来する信号である放送信号に、周波数領域において一定の間隔毎にピークを有するノイズが重畳された時間領域の信号である第１信号が入力され、前記第１信号を周波数領域の信号である第２信号に変換する第１変換部と、前記第２信号の相関に基づいて、前記ノイズの周波数領域における前記ピークの間隔を検出する検出部と、
前記ピークの間隔に基づいて、周波数領域における周波数シフト量を決定する周波数シフト量決定部と、
前記第２信号から、前記第２信号を前記周波数シフト量だけ周波数をシフトさせた場合に、前記放送波の選局された周波数範囲と重複する周波数範囲の信号を、第３信号として抽出する抽出部と、
前記第３信号を、前記周波数シフト量だけ周波数をシフトさせる周波数シフト部と、
を備える信号処理装置。
【請求項9】
前記周波数シフト部によって周波数をシフトされた信号における前記ピークの位相を補正する補正部、をさらに備える、請求項８に記載の信号処理装置。
【請求項10】
前記補正部は、前記周波数シフト部によって周波数をシフトされた信号における前記ピークの振幅を補正する、請求項９に記載の信号処理装置。
【請求項11】
前記第２信号から前記放送波の選局された周波数範囲の信号を消去する信号消去部と、前記信号消去部によって前記第２信号から前記放送波の選局された周波数範囲の信号が消去した信号である第４信号に、前記補正部によって補正された信号である第５信号を加算する信号合成を行う合成部と、
前記合成部によって信号合成された信号を、時間領域の信号である第６信号に変換する第２変換部と、
前記第１信号から前記第６信号を減算する信号合成を行うノイズキャンセル部と、をさらに備える、
請求項９又は１０に記載の信号処理装置。
【請求項12】
放送波に由来する信号である放送信号に、周波数領域において一定の間隔毎にピークを有するノイズが重畳された時間領域の信号である第１信号が入力され、前記第１信号を周波数領域の信号である第２信号に変換し、
前記第２信号の相関に基づいて、前記ノイズの周波数領域における前記ピークの間隔を検出し、
前記ピークの間隔に基づいて、周波数領域における周波数シフト量を決定し、
前記第２信号から、前記第２信号を前記周波数シフト量だけ周波数をシフトさせた場合に、前記放送波の選局された周波数範囲と重複する周波数範囲の信号を、第３信号として抽出し、
前記第３信号を、前記周波数シフト量だけ周波数をシフトさせる、
信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、信号処理装置、及び、信号処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ＥＶ（Electric Vehicle）、ＨＶ（Hybrid Vehicle）、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle）といったモータを備える車両は、インバータを備える。車両に搭載されたインバータは、電磁ノイズを輻射する。以下、電磁ノイズを単にノイズと称する。そのため、インバータが輻射したノイズが車両に搭載されたラジオ又はテレビ等の放送波に干渉し、アンテナが受信した信号から放送信号を適切に抽出できない場合がある。インバータが輻射するノイズは、周波数領域において周期性を有することが知られている。特許文献１には、アンテナが受信した信号から、周波数領域において周期性を有するノイズを除去する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１５－１２６３６０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が開示する技術では、アンテナが受信した信号から、周波数領域において周期性を有するノイズを適切に除去できない場合がある。
【0005】
本開示の目的は、アンテナが受信した信号から、周波数領域において周期性を有するノイズをより適切に除去する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係る信号処理装置は、放送波に由来する信号である放送信号に、周波数領域において一定の間隔毎にピークを有するノイズが重畳された時間領域の信号である第１信号が入力され、前記第１信号を周波数領域の信号である第２信号に変換する第１変換部と、前記第２信号の相関に基づいて、前記ノイズの周波数領域における前記ピークの間隔を検出する検出部と、前記ピークの間隔に基づいて、周波数領域における周波数シフト量を決定する周波数シフト量決定部と、前記第２信号を前記周波数シフト量だけ周波数をシフトさせる周波数シフト部と、を備える。
【0007】
本開示の一態様に係る信号処理方法は、放送波に由来する信号である放送信号に、周波数領域において一定の間隔毎にピークを有するノイズが重畳された時間領域の信号である第１信号が入力され、前記第１信号を周波数領域の信号である第２信号に変換し、前記第２信号の相関に基づいて、前記ノイズの周波数領域における前記ピークの間隔を検出し、前記ピークの間隔に基づいて、周波数領域における周波数シフト量を決定し、前記第２信号を前記周波数シフト量だけ周波数をシフトさせる。
【0008】
本開示の一態様に係る信号処理装置は、放送波に由来する信号である放送信号に、周波数領域において一定の間隔毎にピークを有するノイズが重畳された時間領域の信号である第１信号が入力され、前記第１信号を周波数領域の信号である第２信号に変換する第１変換部と、前記第２信号の相関に基づいて、前記ノイズの周波数領域における前記ピークの間隔を検出する検出部と、前記ピークの間隔に基づいて、周波数領域における周波数シフト量を決定する周波数シフト量決定部と、前記第２信号から、前記第２信号を前記周波数シフト量だけ周波数をシフトさせた場合に、前記放送波の選局された周波数範囲と重複する周波数範囲の信号を、第３信号として抽出する抽出部と、前記第３信号を、前記周波数シフト量だけ周波数をシフトさせる周波数シフト部と、を備える。
【0009】
本開示の一態様に係る信号処理方法は、放送波に由来する信号である放送信号に、周波数領域において一定の間隔毎にピークを有するノイズが重畳された時間領域の信号である第１信号が入力され、前記第１信号を周波数領域の信号である第２信号に変換し、前記第２信号の相関に基づいて、前記ノイズの周波数領域における前記ピークの間隔を検出し、前記ピークの間隔に基づいて、周波数領域における周波数シフト量を決定し、前記第２信号から、前記第２信号を前記周波数シフト量だけ周波数をシフトさせた場合に、前記放送波の選局された周波数範囲と重複する周波数範囲の信号を、第３信号として抽出し、前記第３信号を、前記周波数シフト量だけ周波数をシフトさせる。
【0010】
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、アンテナが受信した信号から、周波数領域において周期性を有するノイズをより適切に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施の形態１に係る車両１の構成の一例を示す図
【図2】実施の形態１に係る信号処理装置の構成の一例を示すブロック図
【図3】実施の形態１に係る入力周波数領域信号の一例を示す図
【図4】実施の形態１に係る信号処理装置における処理の概要を示すフローチャート
【図5】実施の形態１に係る放送信号検出部における処理の一例を示すフローチャート
【図6】入力周波数領域信号の帯域を放送波のチャンネルに分割した一例を示す図
【図7】チャンネルごとのパワーを算出する処理を説明するための図
【図8】パワーの大きさに基づいてチャンネルを並び替える処理を説明するための図
【図9】放送検出情報の一例を示す図
【図10】実施の形態１に係るノイズ周波数周期検出部における処理の一例を示すフローチャート
【図11】相関関数の算出方法を説明するための図
【図12】相関関数と第１ピークリストの関係を説明するための図
【図13】実施の形態１に係るピーク周波数検出部における処理の一例を示すフローチャート
【図14】ピーク周波数の検出を説明するための図
【図15】実施の形態１に係る周波数シフト量決定部における処理の一例を示すフローチャート
【図16】選局周波数範囲とノイズ周波数周期との関係を説明するための図
【図17】入力周波数領域信号における選局周波数範囲と周波数シフト後の周波数領域信号における選局周波数範囲とが重なる場合を説明するための図
【図18】入力周波数領域信号における選局周波数範囲と周波数シフト後の周波数領域信号における未選局周波数範囲とが重なる場合を説明するための図
【図19】周波数シフト後に選局周波数範囲に重なる周波数範囲Ｂ１を説明するための図
【図20】実施の形態１に係る振幅補正係数決定部における処理の一例を示すフローチャート
【図21】振幅補正係数の算出に用いられるピーク周波数の算出方法を説明するための図
【図22】振幅補正係数の算出方法を説明するための図
【図23】実施の形態１に係る位相補正係数決定部における処理の一例を示すフローチャート
【図24】位相補正係数の算出に用いられるピーク周波数の算出方法を説明するための図
【図25】実施の形態１に係る周波数シフト部における処理の一例を示すフローチャート
【図26】周波数シフト後の周波数領域信号の一例を示す図
【図27】実施の形態１に係る補正部における処理の一例を示すフローチャート
【図28】実施の形態１に係る振幅補正及び位相補正を説明するための図
【図29】実施の形態１に係るノイズキャンセル部から出力される出力信号の周波数スペクトルの一例を示す図
【図30】実施の形態２に係る信号処理装置の構成の一例を示すブロック図
【図31】実施の形態２に係る信号処理装置における処理の概要を示すフローチャート
【図32】周波数シフト後に選局周波数範囲に入る周波数範囲Ｂ２を説明するための図
【図33】実施の形態２に係る信号抽出部及び周波数シフト部における処理の一例を示すフローチャート
【図34】実施の形態２に係る補正部における処理の一例を示すフローチャート
【図35】実施の形態２に係る振幅補正及び位相補正を説明するための図
【図36】実施の形態２に係る信号消去部及び合成部における処理の一例を示すフローチャート
【図37】実施の形態２に係る合成部における信号合成を説明するための図
【図38】本開示に係る信号処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の記載の主題を限定することは意図されていない。
【0014】
【0015】
車両１は、例えば、車輪２、モータ３、インバータ４、バッテリ５、アンテナ６、ラジオ装置７、スピーカ８、及び、信号処理装置１００を備える。
【0016】
モータ３は、バッテリ５から供給される電力によって駆動し、車両１の車輪２を駆動させる。
【0017】
インバータ４は、バッテリ５からモータ３に供給される電力を制御して、モータ３の速度制御及びトルク制御を行う。インバータ４は、例えば、１ｋＨｚ～１０ｋＨｚのクロック周波数で動作する。インバータ４は、所定のクロック周波数で動作するため、周波数領域においてクロック周波数、及び、クロック周波数の整数倍の周波数を有するノイズを輻射し得る。すなわち、インバータ４は、周波数領域において一定周波数の間隔毎にピークを有するノイズを輻射し得る。ここで、ピークとは、横軸を周波数、縦軸を各周波数の電圧振幅とする周波数スペクトラムの波形において、電圧振幅の極大値のことを指す。ピークは、線スペクトラムにおいて示される離散的なピークであってもよい。以下、周波数領域において一定の間隔毎に出現するノイズのピークを、ノイズピークと称する。
【0018】
なお、インバータ４は、周波数領域において周期性を有するノイズを輻射し得る装置の一例である。例えば、周波数領域において周期性を有するノイズを輻射し得る装置は、車両１に備えられるＤＣ／ＤＣコンバータ等であってもよい。
【0019】
アンテナ６は、ＡＭラジオの放送波を受信する。ただし、アンテナ６が受信する放送波は、ＡＭラジオに限られず、ＦＭラジオの放送波であってもよい。また、アンテナ６が受信する放送波は、アナログラジオの放送波に限られず、テレビの放送波、又は、デジタルラジオの放送波であってもよい。アンテナ６は、放送波を受信する際に、インバータ４から輻射されるノイズも受信し得る。以下、アンテナ６が受信した、放送波にノイズが重畳された信号を、受信信号と称する。
【0020】
信号処理装置１００は、受信信号からノイズを除去し、そのノイズを除去した信号を出力する。以下、信号処理装置１００が出力する当該信号を、出力信号と称する。
【0021】
ラジオ装置７は、信号処理装置１００から入力された出力信号を復調し、スピーカ８からラジオの音声を出力する。これにより、車両１の搭乗者は、インバータ４から輻射されたノイズに由来する不快なノイズ音が低減された、クリアなラジオの音声を聴くことができる。
【0022】
以下、信号処理装置１００について詳細に説明する。
【0023】
＜信号処理装置の構成＞
次に、信号処理装置１００の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る信号処理装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図３は、実施の形態１に係る入力周波数領域信号の一例を示す図である。
次に、信号処理装置１００の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る信号処理装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図３は、実施の形態１に係る入力周波数領域信号の一例を示す図である。
【0024】
信号処理装置１００は、Ａ／Ｄ変換部１０１、第１変換部１０２、放送信号検出部１０３、ノイズ周波数周期検出部１０４、ピーク周波数検出部１０５、周波数シフト量決定部１０６、振幅補正係数決定部１０７、位相補正係数決定部１０８、周波数シフト部１０９、補正部１１０、第２変換部１１１、遅延部１１２、ノイズキャンセル部１１３を備える。
【0025】
Ａ／Ｄ変換部１０１には、アンテナ６から受信信号が入力される。受信信号には、ラジオ装置７によって選局されたチャンネルの放送信号と、ラジオ装置７によって選局されていないチャンネルの放送信号と、インバータ４から輻射されたノイズとが含まれ得る。以下、選局されたチャンネルの放送信号を選局放送信号と称し、選局されていないチャンネルの放送信号を未選局放送信号と称する。Ａ／Ｄ変換部１０１は、受信信号をデジタルの信号に変換する。以下、受信信号をデジタルの信号に変換したものを、入力時間領域信号と称する。また、入力時間領域信号をｉｎＳｉｇ（ｔ）と表現する場合がある。ここで、ｔは時間を示す。Ａ／Ｄ変換部１０１は、ｉｎＳｉｇ（ｔ）を、第１変換部１０２及び遅延部１１２へ出力する。
【0026】
なお、アンテナ６とＡ／Ｄ変換部１０１との間には、ＲＦ回路ブロック（図示しない）が含まれてよい。ＲＦ回路ブロックは、例えば、ＡＭ放送信号を低損失で通過させＦＭ放送波などの不要信号を減衰させるためのフィルタ、受信感度を向上させるためのＬＮＡ（ローノイズアンプ）、及び、選局を行うためのミキサ回路の少なくとも１つを含んでよい。
【0027】
第１変換部１０２は、時間領域信号を周波数領域信号に変換する。第１変換部１０２は、Ａ／Ｄ変換部１０１から入力された入力時間領域信号ｉｎＳｉｇ（ｔ）を、例えばＦＦＴ（Fast Fourier Transform、高速フーリエ変換）によって、図３に示すように、周波数領域信号に変換する。以下、入力時間領域信号ｉｎＳｉｇ（ｔ）を周波数領域信号に変換したものを、入力周波数領域信号と称する。また、入力周波数領域信号をｆｆｔＤａｔａ（ｆ）と表現する場合がある。ここで、ｆは周波数を示す。ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）は、ある周波数ｆにおける複素電圧を表す関数である。第１変換部１０２は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）を、放送信号検出部１０３、ノイズ周波数周期検出部１０４、ピーク周波数検出部１０５、及び、周波数シフト部１０９へ出力する。
【0028】
放送信号検出部１０３は、第１変換部１０２から入力されたｆｆｔＤａｔａ（ｆ）を用いて、選局放送信号が含まれる周波数範囲、及び、未選局放送信号が含まれる周波数範囲を検出する。以下、選局放送信号が占有する周波数範囲を含む周波数範囲を選局周波数範囲と称し、未選局放送信号が占有する周波数範囲を含む周波数範囲を未選局周波数範囲と称する。放送信号検出部１０３は、選局周波数範囲及び未選局周波数範囲の検出結果を、放送検出情報として生成する。以下、放送検出情報をｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔと表現する場合がある。なお、放送信号検出部１０３における処理の詳細については後述する。
【0029】
ノイズ周波数周期検出部１０４は、第１変換部１０２から入力されたｆｆｔＤａｔａ（ｆ）におけるノイズピークの周波数周期を検出する。すなわち、ノイズ周波数周期検出部１０４は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）におけるノイズピークの一定の間隔を検出する。以下、ノイズ周波数周期検出部１０４によって検出されたノイズピークの周波数周期、すなわちノイズピークの一定の間隔を、ノイズ周波数周期と称する。また、ノイズ周波数周期をｆｃｙｃ［Ｈｚ］と表現する場合がある。ノイズ周波数周期検出部１０４は、検出したｆｃｙｃを、周波数シフト量決定部１０６へ出力する。なお、ノイズ周波数周期検出部１０４における処理の詳細については後述する。
【0030】
ピーク周波数検出部１０５は、第１変換部１０２から入力されたｆｆｔＤａｔａ（ｆ）のある周波数範囲において、ピークを有する複数の周波数の中で、最大の電圧振幅を持つノイズピークの周波数を検出する。以下、ピーク周波数検出部１０５によって検出された周波数を、抽出ノイズピーク周波数と称する。また、抽出ノイズピーク周波数をＸｐｅａｋ［Ｈｚ］と表現する場合がある。ピーク周波数検出部１０５は、検出したＸｐｅａｋを、振幅補正係数決定部１０７及び位相補正係数決定部１０８へ出力する。なお、ピーク周波数検出部１０５における処理の詳細については後述する。
【0031】
周波数シフト量決定部１０６は、放送信号検出部１０３から入力された放送検出情報ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔ、及び、ノイズ周波数周期検出部１０４から入力されたノイズ周波数周期ｆｃｙｃに基づいて、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の周波数シフト量を決定する。以下、周波数シフト量決定部１０６によって決定された周波数シフト量を、ｆＳｈｉｆｔ［Ｈｚ］と表現する場合がある。周波数シフト量決定部１０６は、決定したｆＳｈｉｆｔを、周波数シフト部１０９へ出力する。なお、周波数シフト量決定部１０６における処理の詳細については後述する。
【0032】
振幅補正係数決定部１０７は、ピーク周波数検出部１０５から入力されたＸｐｅａｋを用いて、周波数領域におけるノイズピークを含む全周波数範囲の信号の振幅を補正するための係数である振幅補正係数を決定する。以下、振幅補正係数決定部１０７によって決定された振幅補正係数を、ＧｄＢと表現する場合がある。ＧｄＢは、ｆｃｙｃを隔てて隣接する２つのノイズピークの間の振幅の変化量に相当する。又は、ＧｄＢは、ｆｃｙｃを隔てて隣接する２つのノイズピークの間の振幅の比率に相当する。振幅補正係数決定部１０７は、決定したＧｄＢを、補正部１１０へ出力する。なお、振幅補正係数決定部１０７における処理の詳細については後述する。
【0033】
位相補正係数決定部１０８は、ピーク周波数検出部１０５から入力されたＸｐｅａｋを用いて、周波数領域におけるノイズピークを含む全周波数範囲の信号の位相を補正するための係数である位相補正係数を決定する。以下、位相補正係数決定部１０８によって決定された位相補正係数を、ｄｅｌｔａＤと表現する場合がある。ｄｅｌｔａＤは、ｆｃｙｃを隔てて隣接する２つのノイズピークの間の位相の変化量に相当する。位相補正係数決定部１０８は、決定したｄｅｌｔａＤを、補正部１１０へ出力する。なお、位相補正係数決定部１０８における処理の詳細については後述する。
【0034】
周波数シフト部１０９は、第１変換部１０２から入力されたｆｆｔＤａｔａ（ｆ）を、周波数シフト量決定部１０６から入力されたｆＳｈｉｆｔだけ周波数をシフトさせる。以下、周波数シフト部１０９が、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）をｆＳｈｉｆｔだけ周波数をシフトさせた信号を、周波数シフト後の周波数領域信号と称する。また、周波数シフト後の周波数領域信号を、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）と表現する場合がある。周波数シフト部１０９は、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を、補正部１１０へ出力する。なお、周波数シフト部１０９における処理の詳細については後述する。
【0035】
補正部１１０は、振幅補正係数決定部１０７から入力されたＧｄＢを用いて、周波数シフト部１０９から入力されたｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）の全周波数範囲の周波数スペクトラムの振幅を補正する。ただし、補正部１１０は、当該振幅の補正を行わなくてもよい。また、補正部１１０は、位相補正係数決定部１０８から入力されたｄｅｌｔａＤを用いて、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）の全周波数範囲の周波数スペクトラムの位相を補正する。以下、補正部１１０がｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）の全周波数範囲の周波数スペクトラムの振幅及び位相を補正した信号を、補正後の周波数領域信号と称する。また、補正後の周波数領域信号を、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）と表現する場合がある。補正部１１０は、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を、第２変換部１１１へ出力する。なお、補正部１１０における処理の詳細については後述する。
【0036】
第２変換部１１１は、周波数領域信号を時間領域信号に変換する。第２変換部１１１は、補正部１１０から入力されたｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を、例えばＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform、逆高速フーリエ変換）によって、時間領域信号に変換する。以下、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を時間領域信号に変換したものを、ノイズ時間領域信号と称する。また、ノイズ時間領域信号を、ｎｏｉｓｅＳｉｇ（ｔ）と表現する場合がある。第２変換部１１１は、ｎｏｉｓｅＳｉｇ（ｔ）をノイズキャンセル部１１３へ出力する。
【0037】
遅延部１１２は、Ａ／Ｄ変換部１０１から入力されたｉｎＳｉｇ（ｔ）を所定時間遅延させる。当該所定時間は、ｉｎＳｉｇ（ｔ）が第１変換部１０２に入力されてから、そのｉｎＳｉｇ（ｔ）に対応するｎｏｉｓｅＳｉｇ（ｔ）が第２変換部１１１から出力されるまでにかかる時間に基づいて定められてよい。遅延部１１２は、遅延させたｉｎＳｉｇ（ｔ）をノイズキャンセル部１１３へ出力する。
【0038】
ノイズキャンセル部１１３は、遅延部１１２から入力されたｉｎＳｉｇ（ｔ）から、第２変換部１１１から入力されたｎｏｉｓｅＳｉｇ（ｔ）を減算する信号合成を行う。これにより、ｉｎＳｉｇ（ｔ）の選局周波数範囲を含む全周波数範囲から、ｎｏｉｓｅＳｉｇ（ｔ）が示すノイズが除去される。ｉｎＳｉｇ（ｔ）からｎｏｉｓｅＳｉｇ（ｔ）を減算したものが、出力信号となる。以下、出力信号を、ｏｕｔＳｉｇ（ｔ）と表現する場合がある。ノイズキャンセル部１１３は、ｏｕｔＳｉｇ（ｔ）を、ラジオ装置７へ出力する。ラジオ装置７は、ｏｕｔＳｉｇ（ｔ）の選局周波数範囲の信号を復調する。これにより、ラジオ装置７は、インバータ４から輻射されたノイズに由来する不快なノイズ音が低減された、クリアなラジオの音声をスピーカ８から出力することができる。
【0039】
＜信号処理装置における処理の概要＞
次に、信号処理装置１００における処理の概要について説明する。図４は、実施の形態１に係る信号処理装置１００における処理の概要を示すフローチャートである。
次に、信号処理装置１００における処理の概要について説明する。図４は、実施の形態１に係る信号処理装置１００における処理の概要を示すフローチャートである。
【0040】
Ｓ１００として、アンテナ６は、受信信号をＡ／Ｄ変換部１０１へ出力する。
【0041】
Ｓ２００として、Ａ／Ｄ変換部１０１は、アンテナ６から入力された受信信号を、デジタルの入力時間領域信号ｉｎＳｉｇ（ｔ）に変換する。
【0042】
Ｓ３００として、第１変換部１０２は、入力時間領域信号ｉｎＳｉｇ（ｔ）を、入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）に変換する。なお、当該Ｓ３００の処理の詳細については後述する。
【0043】
Ｓ４００として、放送信号検出部１０３は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）を用いて、選局周波数範囲、及び、未選局周波数範囲を検出し、放送検出情報ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔを生成する。なお、当該Ｓ４００の処理の詳細については後述する。
【0044】
Ｓ５００として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）におけるノイズ周波数周期ｆｃｙｃを検出する。なお、当該Ｓ５００の処理の詳細については後述する。
【0045】
Ｓ６００として、ピーク周波数検出部１０５は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）のある周波数範囲における抽出ノイズピーク周波数Ｘｐｅａｋを検出する。なお、当該Ｓ６００の処理の詳細については後述する。
【0046】
Ｓ７００として、周波数シフト量決定部１０６は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）に対する周波数シフト量ｆＳｈｉｆｔを決定する。なお、当該Ｓ７００の処理の詳細については後述する。
【0047】
Ｓ８００として、振幅補正係数決定部１０７は、振幅補正係数ＧｄＢを決定する。なお、当該Ｓ８００の処理については後述する。
【0048】
Ｓ９００として、位相補正係数決定部１０８は、位相補正係数ｄｅｌｔａＤを決定する。なお、当該Ｓ９００の処理については後述する。
【0049】
Ｓ１０００として、周波数シフト部１０９は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）をＳ７００で決定したｆＳｈｉｆｔだけ周波数シフトさせ、周波数シフト後の周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を出力する。なお、当該Ｓ１０００の処理については後述する。
【0050】
Ｓ１１００として、補正部１１０は、Ｓ１０００のｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）の全周波数範囲の周波数スペクトラムの振幅を、Ｓ８００の振幅補正係数ＧｄＢを用いて補正し、当該全周波数範囲の周波数スペクトラムの位相を、Ｓ９００の位相補正係数ｄｅｌｔａＤを用いて補正する。そして、補正部１１０は、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を補正した信号である補正後の周波数領域信号ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を出力する。なお、当該Ｓ１１００の処理に詳細については後述する。
【0051】
Ｓ１２００として、第２変換部１１１は、Ｓ１１００のｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を、ノイズ時間領域信号ｎｏｉｓｅＳｉｇ（ｔ）に変換する。
【0052】
Ｓ１３００として、ノイズキャンセル部１１３は、Ａ／Ｄ変換部１０１から出力されて遅延部１１２によって遅延されたｉｎＳｉｇ（ｔ）からＳ１２００のｎｏｉｓｅＳｉｇ（ｔ）を減算する信号合成を行い、出力信号ｏｕｔＳｉｇ（ｔ）を出力する。
【0053】
＜第１変換部における処理の詳細＞
次に、第１変換部１０２における処理を詳細に説明する。すなわち、図４のＳ３００の処理を詳細に説明する。
次に、第１変換部１０２における処理を詳細に説明する。すなわち、図４のＳ３００の処理を詳細に説明する。
【0054】
第１変換部１０２は、Ａ／Ｄ変換部１０１から入力された入力時間領域信号ｉｎＳｉｇ（ｔ）を、入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）に変換する。入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の波形の一例を図３に示す。
【0055】
ここで、図３に示すｆｆｔＤａｔａ（ｆ）は、選局されたチャンネルの中心周波数を０として表現した周波数スペクトラムである。また、本実施の形態では、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の信号帯域幅をＢＷｔｏｔａｌとし、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の下限周波数を（－ＢＷｔｏｔａｌ／２）とし、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の上限周波数を（ＢＷｔｏｔａｌ／２）として説明する。図３に示すｆｆｔＤａｔａ（ｆ）には、選局されたチャンネルの周波数の放送信号の他に、未選局のチャンネルの周波数の放送信号と、一定の周波数の間隔でピークを持つノイズ信号と、その他の低振幅のノイズ信号とが含まれている。一定の周波数の間隔でピークを持つノイズ信号は、広い周波数範囲にわたり、一定の周波数の間隔で多数のノイズピークを形成している。信号帯域幅ＢＷｔｏｔａｌは、放送波のチャンネルより、広い帯域幅である。例えば、ＡＭラジオ放送の場合、１つのチャンネルが占める帯域幅は、９～３０［ｋＨｚ］であるのに対し、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の信号帯域幅ＢＷｔｏｔａｌは６５０［ｋＨｚ］である。なお、信号帯域幅ＢＷｔｏｔａｌは、６５０［ｋＨｚ］より、大きくても小さくてもよい。
【0056】
＜放送信号検出部における処理の詳細＞
次に、放送信号検出部１０３における処理を詳細に説明する。すなわち、図４におけるＳ４００の処理を詳細に説明する。図５は、実施の形態１に係る放送信号検出部１０３における処理の一例を示すフローチャートである。図６は、入力周波数領域信号の帯域を放送波のチャンネルに分割した一例を示す図である。図７は、チャンネルごとのパワーを算出する処理を説明するための図である。図８は、パワーの大きさに基づいてチャンネルを並び替える処理を説明するための図である。図９は、放送検出情報（ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔ）の一例を示す図である。
次に、放送信号検出部１０３における処理を詳細に説明する。すなわち、図４におけるＳ４００の処理を詳細に説明する。図５は、実施の形態１に係る放送信号検出部１０３における処理の一例を示すフローチャートである。図６は、入力周波数領域信号の帯域を放送波のチャンネルに分割した一例を示す図である。図７は、チャンネルごとのパワーを算出する処理を説明するための図である。図８は、パワーの大きさに基づいてチャンネルを並び替える処理を説明するための図である。図９は、放送検出情報（ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔ）の一例を示す図である。
【0057】
Ｓ４０１として、放送信号検出部１０３は、図６に示すように、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の帯域を、放送波のチャンネルごとの範囲に分割する。以下、分割した各チャンネルの範囲を、チャンネル範囲と称する。例えば、１つのチャンネル範囲の帯域幅は、日本、欧州又はアジアのアナログＡＭラジオ放送の場合９ｋＨｚ、北米又は南米のアナログＡＭラジオ放送の場合１０ｋＨｚ、北米のＡＭデジタルラジオ（ＩＢＯＣ）の場合３０ｋＨｚであってよい。
【0058】
Ｓ４０２として、放送信号検出部１０３は、図７に示すように、各チャンネルのパワーを算出する。例えば、放送信号検出部１０３は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）において、１つのチャンネル範囲に属する各周波数の信号の振幅の２乗を合計することにより、当該チャンネル範囲に対応するチャンネルのパワーを算出する。
【0059】
Ｓ４０３として、放送信号検出部１０３は、全チャンネルのうち、パワーの低い側から所定数のチャンネルのパワーの平均を算出し、ノイズの平均パワーとする。以下、ノイズの平均パワーをａｖｅＮｏｉｓｅＣｈＰｏｗＤａｔａと表現する場合がある。例えば、放送信号検出部１０３は、図８に示すように、パワーの小さいチャンネルからパワーの大きいチャンネルの順にチャンネルを並び替え、下位の所定数のチャンネルのパワーの平均を算出し、ａｖｅＮｏｉｓｅＣｈＰｏｗＤａｔａとする。当該所定数は、全チャンネル数の１／２であってよい。ただし、当該所定数は、全チャンネル数の１／２に限られず、１／２よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。また、全チャンネル数の１／２が小数になる場合、放送信号検出部１０３は、小数部分を繰り上げ、繰り下げ、又は、四捨五入して、当該所定数が整数となるようにしてよい。
【0060】
Ｓ４０４として、放送信号検出部１０３は、チャンネル当たりのパワーが、ａｖｅＮｏｉｓｅＣｈＰｏｗＤａｔａの所定倍数以上であるチャンネルを、放送信号を含むチャンネルと判定する。後述する、周波数シフト量の決定、振幅補正係数の算出、位相補正係数の算出といった各処理を行う際に、ノイズの平均パワーの所定倍よりもパワーが大きい放送信号を含むチャンネルを使用すると、正確に算出できない場合があり、これらを放送信号を含むチャンネルとして区別するためである。当該所定倍数は、４倍であってよい。ただし、当該所定倍数は、４倍に限られず、４倍よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。また、チャンネルに含まれる放送信号は、選局放送信号であってもよいし、未選局放送信号であってもよい。よって、選局放送信号を含むチャンネルは、選局周波数範囲と読み替えられ、未選局放送信号を含むチャンネルは、未選局周波数範囲と読み替えられてもよい。
【0061】
Ｓ４０５として、放送信号検出部１０３は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の各周波数が、放送信号を含むチャンネルに属しているか否かを判定する。そして、放送信号検出部１０３は、図９に示すように、当該判定結果を含む放送検出情報ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔを生成する。図９に示すｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔは、放送信号を含む周波数に「１」を、放送信号を含まない周波数に「０」を対応付けている。よって、ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔを参照することにより、放送信号を含む周波数と、放送信号を含まない周波数とを識別できる。
【0062】
以上の処理により、放送信号検出部１０３は、放送検出情報ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔを生成できる。
【0063】
なお、受信信号波形から放送波を検出する上述した方法とは異なる方法によって、未選局放送波を検出してもよい。例えば、あらかじめ本ラジオチューナ又は外部のラジオチューナを使用して、ラジオチューナの受信周波数をスキャンして、１局ごとに放送波の有無を判定し、放送波のある周波数を記憶しておいてもよい。あるいは、ラジオチューナの使用場所の位置情報を利用し、ユーザの位置にて受信できる放送局の情報をインターネットを通じて取得してもよい。なお、ラジオチューナの使用場所は、例えばアンテナの搭載場所であってよい。受信信号波形を利用しないこれらの方法から得られる未選局放送波の周波数の情報を使ってもよいし、これらの方法と上述した受信信号波形を利用する方法とを併用してもよい。
【0064】
＜ノイズ周波数周期検出部における処理の詳細＞
次に、ノイズ周波数周期検出部１０４における処理を詳細に説明する。すなわち、図４におけるＳ５００の処理を詳細に説明する。図１０は、実施の形態１に係るノイズ周波数周期検出部１０４における処理の一例を示すフローチャートである。図１１は、相関関数の算出方法を説明するための図である。図１２は、相関関数と第１ピークリストの関係を説明するための図である。
次に、ノイズ周波数周期検出部１０４における処理を詳細に説明する。すなわち、図４におけるＳ５００の処理を詳細に説明する。図１０は、実施の形態１に係るノイズ周波数周期検出部１０４における処理の一例を示すフローチャートである。図１１は、相関関数の算出方法を説明するための図である。図１２は、相関関数と第１ピークリストの関係を説明するための図である。
【0065】
Ｓ５０１として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、図１１に示すように、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の周波数範囲内に、区間ｃｃＳｌｉｔ（ｆ）を設定する。区間ｃｃＳｌｉｔ（ｆ）には、当該区間ｃｃＳｌｉｔ（ｆ）が設定された周波数範囲におけるｆｆｔＤａｔａ（ｆ）が含まれる。例えば、ノイズ周波数周期が１ｋＨｚ～１０ｋＨｚのいずれかの周波数である場合、区間ｃｃＳｌｉｔの周波数範囲は１００ｋＨｚであってよい。ただし、区間ｃｃＳｌｉｔの周波数範囲は１００ｋＨｚに限られず、１００ｋＨｚよりも大きくてもよいし、小さくてもよい。また、当該区間ｃｃＳｌｉｔ（ｆ）の周波数範囲には、選局周波数範囲が含まれてもよい。また、区間ｃｃＳｌｉｔの周波数範囲には、未選局放送信号が含まれてもよい。選局放送信号と未選局放送信号は、相関関数Ｒ（ｍ）を計算する際に、周波数領域において周期性を持つノイズと比べて、絶対値の大きなピークを作らないためである。
【0066】
なお、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の選局周波数範囲を除く周波数範囲に区間ｃｃＳｌｉｔ（ｆ）を設定し、計算負荷を軽減してもよい。その理由は、選局周波数範囲には、選局周波数の放送波の信号があり、選局周波数の放送波の信号と周波数領域において周期性を持つノイズが重畳していると、ノイズ周波数周期を算出するために利用できる相関関数Ｒ（ｍ）のピークのデータを検出できない可能性が高まるためである。ただし、逆に、選局周波数範囲を除くと、利用できる周波数範囲が狭くなり、複数の相関関数Ｒ（ｍ）のピークを検出できなくなる場合も考えられる。そのような場合は、選局周波数範囲を含め、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の利用可能な周波数範囲内で、区間ｃｃＳｌｉｔ（ｆ）をなるべく広く設定するとよい。
【0067】
Ｓ５０２として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、区間ｃｃＳｌｉｔ内に、ウィンドウｃｃＤａｔａ（ｆ）を設定する。ウィンドウｃｃＤａｔａ（ｆ）には、当該ウィンドウｃｃＤａｔａ（ｆ）が設定された周波数範囲におけるｆｆｔＤａｔａ（ｆ）が含まれる。このとき、ノイズ周波数周期検出部１０４は、放送検出情報ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔを参照し、未選局周波数範囲を除く周波数範囲に、ウィンドウｃｃＤａｔａ（ｆ）を設定する。また、選局周波数範囲を除く周波数範囲に、ウィンドウｃｃＤａｔａ（ｆ）を設定する。例えば、ノイズ周波数周期が１ｋＨｚ～１０ｋＨｚのいずれかの周波数である場合、ウィンドウｃｃＤａｔａの周波数範囲は３０ｋＨｚであってよい。ただし、ウィンドウｃｃＤａｔａの周波数範囲は３０ｋＨｚに限られず、３０ｋＨｚよりも大きくてもよいし、小さくてもよい。
【0068】
Ｓ５０３として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、下記の式１により、ウィンドウｃｃＤａｔａ（ｆ）の各周波数の振幅の平方の積分ＳｃｃＤａｔａを計算する。
【0069】
【数1】
【0070】
Ｓ５０４として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、ウィンドウシフト量ｍに最小値である０Ｈｚを設定する。なお、ウィンドウシフト量ｍの最小値は、０Ｈｚより大きくてもよいし、小さくてもよい。
【0071】
Ｓ５０５として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、下記の式２により、所定の周波数範囲の区間ｃｃＳｌｉｔ（ｆ）とウィンドウｃｃＤａｔａの振幅の積の積分Ｒ０（ｍ）を計算する。
【0072】
【数2】
【0073】
Ｓ５０６として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、下記の式３により、同じ周波数範囲の区間ｃｃＳｌｉｔ（ｆ＋ｍ）の各周波数の振幅の平方の積分Ｓ（ｍ）を計算する。
【0074】
【数3】
【0075】
Ｓ５０７として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、下記の式４により、相関関数Ｒ（ｍ）を計算する。すなわち、Ｒ０（ｍ）を、Ｓ（ｍ）とＳｃｃＤａｔａの積の平方根で割り、相関関数Ｒ（ｍ）を得る。相関関数Ｒ（ｍ）は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の振幅についての周波数軸上の相関関数である。
【0076】
【数4】
【0077】
Ｒ０（ｍ）からＲ（ｍ）に変換を行っている理由は次の通りである。すなわち、Ｒ０（ｍ）のままでは、計算結果が波形の相関だけでなく、ｃｃＳｌｉｔの振幅の大きさに依存してしまう。そのため、ｃｃＳｌｉｔの振幅の平方の積分Ｓ（ｍ）と、ｃｃＤａｔａの振幅の平方の積分ＳｃｃＤａｔａとを算出し、式４によってＲ０（ｍ）を規格化している。
【0078】
Ｓ５０８として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、ウィンドウシフト量ｍに、入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の周波数軸の単位周波数を加算する。入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の周波数軸の単位周波数を、ｕｎｉｔＦと表現する場合がある。ｕｎｉｔＦは、入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の信号帯域幅ＢＷｔｏｔａｌに比べて、非常に小さい値であり、例えば、１０［Ｈｚ］である。ただし、ｕｎｉｔＦは、１０［Ｈｚ］より大きな値でもよいし、小さな値でもよい。
【0079】
Ｓ５０９として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、ウィンドウシフト量ｍが区間ｃｃＳｌｉｔ（ｆ）の周波数範囲上限まで達したか否かを判定する。
【0080】
ノイズ周波数周期検出部１０４は、ウィンドウシフト量ｍが区間ｃｃＳｌｉｔ（ｆ）の周波数範囲上限まで達したと判定した場合（Ｓ５０９：ＹＥＳ）、Ｓ５１０の処理に進む。
【0081】
ノイズ周波数周期検出部１０４は、ウィンドウシフト量ｍが区間ｃｃＳｌｉｔの周波数範囲上限まで達していないと判定した場合（Ｓ５０９：ＮＯ）、Ｓ５０５の処理に戻る。
【0082】
Ｓ５０５～Ｓ５０９の処理により、図１２に示すように、元の区間ｃｃＳｌｉｔのスペクトラムと比較して、ノイズピークの周期性が強調された相関関数Ｒ（ｍ）を得ることができる。
【0083】
Ｓ５１０として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、図１２に示すように、相関関数Ｒ（ｍ）が極大値となるウィンドウシフト量ｍを少なくとも２つ選定する。ノイズ周波数周期検出部１０４は、選定したウィンドウシフト量ｍを第１ピークリスト情報に含める。以下、第１ピークリスト情報を、ＲｐｅａｋＬｉｓｔと表現する場合がある。例えば、ノイズ周波数周期検出部１０４は、相関関数Ｒ（ｍ）が極大値となるウィンドウシフト量ｍを、少なくとも２つ、好ましくは６つ以上選定する。選定数は、相関関数Ｒ（ｍ）が極大値となるウィンドウシフト量ｍの個数に応じて変更されてよい。相関関数Ｒ（ｍ）が極大値となるウィンドウシフト量ｍの個数が多いにも関わらず選定数が少ない場合、誤ったノイズ周波数周期ｆｃｙｃが算出されてしまう可能性が高まるからである。また、ノイズ周波数周期検出部１０４は、Ｒ（ｍ）が所定の閾値以上であるウィンドウシフト量ｍを選定してよい。これにより、ノイズピークとは異なる極大値が除外され得る。当該所定の閾値は、０．５であってよい。ただし、当該所定の閾値は、０．５よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。
【0084】
Ｓ５１１として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、ＲｐｅａｋＬｉｓｔの互いに隣接する２つのウィンドウシフト量ｍの差分を算出する。ノイズ周波数周期検出部１０４は、算出した差分を、差分リスト情報に含める。以下、差分リスト情報を、ｄｉｆＲＩｎｄｅｘＬｉｓｔと表現する場合がある。
【0085】
Ｓ５１２として、ノイズ周波数周期検出部１０４は、ｄｉｆＲＩｎｄｅｘＬｉｓｔの中で最も多く出現する値、すなわち最頻値を、ノイズ周波数周期ｆｃｙｃとする。例えば、ノイズ周波数周期検出部１０４は、ｄｉｆＲＩｎｄｅｘＬｉｓｔにおいて、８．０１３ｋＨｚが最頻値である場合、ｆｃｙｃ＝８．０１３ｋＨｚとする。
【0086】
以上の処理により、ノイズ周波数周期検出部１０４は、ノイズ周波数周期ｆｃｙｃを算出できる。なお、上記の例では、式２において、ｃｃＤａｔａ（ｆ）およびｃｃＳｌｉｔ（ｆ）の振幅（つまり絶対値）を使ってＲ０（ｍ）の計算を行ったが、振幅の代わりに振幅の２乗（つまりパワー）を使って、同様な計算をすることも可能である。この場合は、式４において、右辺の平方根の処理を行わず、Ｒ（ｍ）＝Ｒ０（ｍ）／（Ｓ（ｍ）・ＳｃｃＤａｔａ）、とすることで、相関関数Ｒ（ｍ）を算出できる。この処理の場合でも、上記と同じように、ノイズ周波数周期ｆｃｙｃを算出することができる。
【0087】
＜ピーク周波数検出部における処理の詳細＞
次に、ピーク周波数検出部１０５における処理を詳細に説明する。すなわち、図４におけるＳ６００の処理を詳細に説明する。図１３は、実施の形態１に係るピーク周波数検出部１０５における処理の一例を示すフローチャートである。図１４は、ピーク周波数の検出を説明するための図である。
次に、ピーク周波数検出部１０５における処理を詳細に説明する。すなわち、図４におけるＳ６００の処理を詳細に説明する。図１３は、実施の形態１に係るピーク周波数検出部１０５における処理の一例を示すフローチャートである。図１４は、ピーク周波数の検出を説明するための図である。
【0088】
Ｓ６０１として、ピーク周波数検出部１０５は、相関関数Ｒ（ｍ）を計算した区間ｃｃＳｌｉｔ（ｆ）から、振幅の大きい周波数を抽出する。例えば、ピーク周波数検出部１０５は、区間ｃｃＳｌｉｔから、振幅の大きい周波数から順に所定数の周波数を抽出する。ピーク周波数検出部１０５は、図１４に示すように、抽出した周波数を第２ピークリスト情報に含める。以下、第２ピークリスト情報を、ｐｅａｋＩｎｄｅｘＬｉｓｔと表現する場合がある。
【0089】
Ｓ６０２として、ピーク周波数検出部１０５は、放送検出情報ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔを参照し、ｐｅａｋＩｎｄｅｘＬｉｓｔから、条件Ｂに合致しない周波数を除外する。条件Ｂに合致する周波数とは、放送信号を含まない周波数である。具体的には、ピーク周波数検出部１０５は、放送信号を含まない周波数をｐｅａｋＩｎｄｅｘＬｉｓｔに残す。図１４の「条件Ｂ」の列に、各周波数における、ピーク周波数検出部１０５による、条件Ｂに合致するか否かの判定結果を示す。判定結果は、条件Ｂに合致する場合は〇、条件Ｂに合致しない場合は×で示される。図１４に示す例では、すべての周波数が条件Ｂに合致すると判定されている。
【0090】
Ｓ６０３として、ピーク周波数検出部１０５は、ｐｅａｋＩｎｄｅｘＬｉｓｔから、条件Ａに合致しない周波数を除外する。条件Ａに合致する周波数とは、前後の周波数と比べて振幅が高い周波数、つまり極大値である周波数である。具体的には、ピーク周波数検出部１０５は、単位周波数ｕｎｉｔＦだけ低周波数側の周波数の振幅及び単位周波数ｕｎｉｔＦだけ高周波数側の周波数の振幅と比べて、振幅の高い周波数、すなわち振幅が極大値である周波数を、ｐｅａｋＩｎｄｅｘＬｉｓｔに残す。図１４の「条件Ａ」の列に、各周波数における、ピーク周波数検出部１０５による、条件Ａに合致するか否かの判定結果を示す。判定結果は、条件Ａに合致する場合は〇、条件Ａに合致しない場合は×で示される。
【0091】
Ｓ６０４として、ピーク周波数検出部１０５は、ｐｅａｋＩｎｄｅｘＬｉｓｔに含まれる周波数のうち、条件Ｃに合致する周波数を抽出する。条件Ｃに合致する周波数とは、ノイズ周波数周期ｆｃｙｃを加算した周波数、及び、ノイズ周波数周期ｆｃｙｃを減算した周波数のいずれの振幅も極大となる周波数である。具体的には、ピーク周波数検出部１０５は、ｐｅａｋＩｎｄｅｘＬｉｓｔから、ノイズ周波数周期ｆｃｙｃだけずらした周波数の振幅も極大値である周波数を抽出する。別言すると、ピーク周波数検出部１０５は、ｐｅａｋＩｎｄｅｘＬｉｓｔから、処理対象の周波数を１つ選択し、その選択した周波数が、スペクトラム上においてノイズ周波数周期ｆｃｙｃにて周期的に発生している極大値の１つである場合、その選択した周波数を抽出する。Ｓ６０４を行うことにより、一定の間隔で出現するものでないノイズの周波数がピーク周波数検出部１０５によって検出されたとしても、それが抽出ノイズピーク周波数として抽出されることを防ぐことができる。図１４の「条件Ｃ」の列に、各周波数における、ピーク周波数検出部１０５による、条件Ｃに合致するか否かの判定結果を示す。判定結果は、条件Ｃに合致する場合は〇、条件Ｃに合致しない場合は×で示される。
【0092】
Ｓ６０５として、ピーク周波数検出部１０５は、Ｓ６０４にて抽出された周波数のうち、振幅が最大の周波数を、抽出ノイズピーク周波数Ｘｐｅａｋとする。例えば、図１４の場合、ｐｅａｋＩｎｄｅｘＬｉｓｔにおいて条件Ａ，Ｂ，Ｃをすべて満たす周波数のうち、振幅が最大の周波数は７３．９８９８７ｋＨｚであるので、ピーク周波数検出部１０５は、Ｘｐｅａｋ＝７３．９８９８７ｋＨｚとする。
【0093】
＜周波数シフト量決定部における処理の詳細＞
次に、周波数シフト量決定部１０６における処理を詳細に説明する。すなわち、図４におけるＳ７００の処理を詳細に説明する。図１５は、実施の形態１に係る周波数シフト量決定部１０６における処理の一例を示すフローチャートである。図１６は、選局周波数範囲とノイズ周波数周期との関係を説明するための図である。図１７は、入力周波数領域信号における選局周波数範囲と、周波数シフト後の周波数領域信号における選局周波数範囲とが重なる場合を説明するための図である。図１８は、入力周波数領域信号における選局周波数範囲と、周波数シフト後の周波数領域信号における未選局周波数範囲とが重なる場合を説明するための図である。図１９は、周波数シフト後に選局周波数範囲に重なる周波数範囲を説明するための図である。
次に、周波数シフト量決定部１０６における処理を詳細に説明する。すなわち、図４におけるＳ７００の処理を詳細に説明する。図１５は、実施の形態１に係る周波数シフト量決定部１０６における処理の一例を示すフローチャートである。図１６は、選局周波数範囲とノイズ周波数周期との関係を説明するための図である。図１７は、入力周波数領域信号における選局周波数範囲と、周波数シフト後の周波数領域信号における選局周波数範囲とが重なる場合を説明するための図である。図１８は、入力周波数領域信号における選局周波数範囲と、周波数シフト後の周波数領域信号における未選局周波数範囲とが重なる場合を説明するための図である。図１９は、周波数シフト後に選局周波数範囲に重なる周波数範囲を説明するための図である。
【0094】
Ｓ７０１として、周波数シフト量決定部１０６は、図１６に示すように、選局周波数範囲より大きく、かつ、ノイズ周波数周期ｆｃｙｃの整数倍となるように、初期の周波数シフト量を決定する。以下、選局周波数範囲をｓｉｇＲａｎｇｅと表現し、初期の周波数シフト量をｅｘｔＦＳｈｉｆｔと表現する場合がある。例えば、周波数シフト量決定部１０６は、次の式５により、ｅｘｔＦＳｈｉｆｔを算出する。
【0095】
【数5】
【0096】
Ｓ７０１にて、選局周波数範囲ｓｉｇＲａｎｇｅより大きく、かつ、ノイズ周波数周期ｆｃｙｃの整数倍となるように、初期の周波数シフト量ｅｘｔＦＳｈｉｆｔを決定している理由は次の通りである。すなわち、図１７に示すように、周波数シフト量が選局周波数範囲より狭い場合、ノイズキャンセル部１１３にて、遅延部１１２の出力信号から第２変換部１１１の出力信号を減算する信号合成を行う際に、遅延部１１２の出力信号の選局周波数範囲に、第２変換部１１１の出力信号の選局周波数範囲が重なってしまう。なお、第２変換部１１１の出力信号は、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を時間領域信号に変換した信号に相当する。遅延部１１２の出力信号の選局周波数範囲は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の選局周波数範囲に相当する。第２変換部１１１の出力信号の選局周波数範囲は、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）の選局周波数範囲に相当する。これにより、選局放送信号同士が干渉し、ラジオの音声に新たなノイズが含まれてしまう。この新たなノイズは、放送波の干渉によって発生するノイズのことであり、本開示の信号処理装置が対象とする、周波数領域上で一定の間隔毎にピークを持つという特徴を有するノイズとは異なるノイズである。
【0097】
よって、例えば図１６に示すように、選局周波数範囲ｓｉｇＲａｎｇｅ＝２０ｋＨｚ、ノイズ周波数周期ｆｃｙｃ＝８．０１３ｋＨｚの場合、周波数シフト量決定部１０６は、初期の周波数シフト量ｅｘｔＦＳｈｉｆｔを、式５により、ｆｌｏｏｒ（（２０／８．０１３）＋１）×８．０１３＝３×８．０１３＝２４．０３９ｋＨｚと算出してよい。
【0098】
Ｓ７０２として、周波数シフト量決定部１０６は、相関関数Ｒ（ｍ）が、ｍ＝ｅｘｔＦＳｈｉｆｔの周波数シフトにおいて極大値であるか否かを判定する。なお、ｍは相関関数Ｒ（ｍ）の算出におけるウィンドウｃｃＤａｔａ（ｆ）の周波数シフト量であるが、以下では、周波数シフト量のことも周波数と呼ぶことがある。
【0099】
すなわち、相関関数Ｒ（ｍ）のピークのうち、最も低い周波数をｍ０［ｋＨｚ］としたとき、ｍ０＋ｅｘｔＦＳｈｉｆｔ［ｋＨｚ］の周波数においても、相関関数Ｒ（ｍ）がピークの条件を満たすかどうかを判定する。ここで、相関関数Ｒ（ｍ）のピークは、ＲｐｅａｋＬｉｓｔと同じ検出条件を満たすものであってよい。ＲｐｅａｋＬｉｓｔの検出条件とは、前述の通り、相関関数Ｒ（ｍ）が極大値であることと、所定の閾値以上であることの２点である。なお、ｍ０＝０［ｋＨｚ］となるようにｃｃＤａｔａ（ｆ）の周波数範囲を設定した場合は、相関関数Ｒ（ｍ）が、ｍ＝ｅｘｔＦＳｈｉｆｔ［ｋＨｚ］の周波数において、ピークの条件を満たすか否かを判定すればよい。なお、当該ピークも、ＲｐｅａｋＬｉｓｔと同じ検出条件を満たすものであってよい。ｃｃＤａｔａ（ｆ）の下限周波数とｃｃＳｌｉｔ（ｆ）の下限周波数とが同じ周波数となるようにｃｃＤａｔａ（ｆ）の周波数範囲を選んだ場合、ｍ＝０［ｋＨｚ］にて、相関関数Ｒ（ｍ）がピークとなる。この場合は、最も周波数の低いピークを有する周波数ｍ０＝０［ｋＨｚ］となるので、相関関数Ｒ（ｍ）が、ｍ＝ｅｘｔＦＳｈｉｆｔ［ｋＨｚ］の周波数において、ピークの条件を満たすか否かを判定すればよい。なお、当該ピークも、ＲｐｅａｋＬｉｓｔと同じ検出条件を満たすものであってよい。図１２は、このような場合の相関関数Ｒ（ｍ）の波形の例である。
【0100】
周波数シフト量決定部１０６は、相関関数Ｒ（ｍ）が、ｍ＝ｅｘｔＦＳｈｉｆｔの周波数シフトにおいて極大値でないと判定した場合（Ｓ７０２：ＮＯ）、Ｓ７０３として、ｅｘｔＦＳｈｉｆｔにノイズ周波数周期ｆｃｙｃを加算し、Ｓ７０２の処理に戻る。
【0101】
周波数シフト量決定部１０６は、相関関数Ｒ（ｍ）が、ｍ＝ｅｘｔＦＳｈｉｆｔの周波数シフトにおいて極大値であると判定した場合（Ｓ７０２：ＹＥＳ）、Ｓ７０４の処理に進む。なお、ｅｘｔＦＳｈｉｆｔがｆｃｙｃの整数倍である場合、原則的にＳ７０２の判定はＹＥＳとなるので、周波数シフト量決定部１０６は、Ｓ７０２及びＳ７０３の処理を行わなくてもよい。ただし、相関関数Ｒ（ｍ）が、ノイズ周波数周期ｆｃｙｃの整数倍の全ての周波数で、所定の閾値（例えば０．５）以上の極大値を取るかどうかは自明ではない。選定したｅｘｔＦＳｈｉｆｔの周波数において、相関関数Ｒ（ｍ）の値が低かった場合、期待するノイズキャンセル効果が得られないことも起こりうる。そのため、選定したｅｘｔＦＳｈｉｆｔの周波数の信頼性を高めるために、Ｓ７０２、Ｓ７０３の処理を行うことが望ましい。
【0102】
Ｓ７０４として、周波数シフト量決定部１０６は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）において、ｅｘｔＦＳｈｉｆｔだけ周波数シフトを行った場合に、選局周波数範囲と重なる周波数範囲Ｂ１を算出する。例えば、周波数シフト量決定部１０６は、選局周波数範囲が（－ｓｉｇＲａｎｇｅ／２～＋ｓｉｇＲａｎｇｅ／２）の場合、周波数範囲Ｂ１として（（－ｅｘｔＦＳｈｉｆｔ－ｓｉｇＲａｎｇｅ／２）～（－ｅｘｔＦＳｈｉｆｔ＋ｓｉｇＲａｎｇｅ／２））を算出する。
【0103】
Ｓ７０５として、周波数シフト量決定部１０６は、放送検出情報ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔを参照し、周波数範囲Ｂ１に放送信号が含まれているか否かを判定する。
【0104】
周波数シフト量決定部１０６は、周波数範囲Ｂ１に放送信号が含まれていると判定した場合（Ｓ７０５：ＹＥＳ）、Ｓ７０６として、ｅｘｔＦＳｈｉｆｔにｆｃｙｃを加算し、Ｓ７０２の処理に戻る。Ｓ７０５がＹＥＳの場合にＳ７０６を行う理由は次の通りである。すなわち、図１８に示すように、そのままｅｘｔＦＳｈｉｆｔだけ周波数をシフトすると、周波数範囲Ｂ１に含まれる未選局放送信号が、選局周波数範囲の選局放送信号に干渉してしまうからである。
【0105】
周波数シフト量決定部１０６は、周波数範囲Ｂ１に放送信号が含まれていないと判定した場合（Ｓ７０５：ＮＯ）、Ｓ７０７の処理に進む。
【0106】
Ｓ７０７として、周波数シフト量決定部１０６は、現在のｅｘｔＦＳｈｉｆｔを、周波数シフト量ｆＳｈｉｆｔに決定する。これにより、周波数シフト量決定部１０６は、図１９に示すように、選局放送信号及び未選局放送信号のいずれも含まない周波数範囲Ｂ１が選局周波数範囲に重なるように、周波数シフト量ｆＳｈｉｆｔを決定できる。
【0107】
＜振幅補正係数決定部における処理の詳細＞
次に、振幅補正係数決定部１０７における処理を詳細に説明する。すなわち、図４のＳ８００の処理を詳細に説明する。図２０は、実施の形態１に係る振幅補正係数決定部１０７における処理の一例を示すフローチャートである。図２１は、振幅補正係数の算出に用いられるピーク周波数の算出方法を説明するための図である。図２２は、振幅補正係数の算出方法を説明するための図である。
次に、振幅補正係数決定部１０７における処理を詳細に説明する。すなわち、図４のＳ８００の処理を詳細に説明する。図２０は、実施の形態１に係る振幅補正係数決定部１０７における処理の一例を示すフローチャートである。図２１は、振幅補正係数の算出に用いられるピーク周波数の算出方法を説明するための図である。図２２は、振幅補正係数の算出方法を説明するための図である。
【0108】
周波数シフト後の周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）は、周波数シフト前の入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）と比べ、ノイズピークの周波数は一致するが、振幅及び位相の少なくとも一方が一致しない場合がある。よって、ノイズキャンセル部１１３にて、遅延部１１２の出力信号から第２変換部１１１の出力信号を減算する信号合成を行う際に、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）をそのまま第２変換部１１１に入力し、第２変換部１１１から出力された出力信号を減算する信号合成を行っても、十分なノイズキャンセルの効果を得られない場合がある。そのため、周波数シフト後の周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）の振幅と位相は、周波数シフト前の入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の振幅と位相に一致するように補正されることが好ましい。発明者は、検証により、ノイズのスペクトラムの振幅及び位相は、周波数と比例関係があるという知見を得た。そこで、本実施の形態では、１つのノイズ周波数周期ｆｃｙｃ当たりの振幅の変化量を振幅補正係数として算出し、１つのノイズ周波数周期ｆｃｙｃ当たりの位相の変化量を位相補正係数として算出して、振幅と位相のそれぞれの比例関係を利用してｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）の振幅と位相を補正する。
【0109】
Ｓ８０１として、振幅補正係数決定部１０７は、図２１に示すように、抽出ノイズピーク周波数Ｘｐｅａｋを用いて、選局周波数範囲に存在するピーク周波数を算出する。以下、選局周波数範囲に存在するピーク周波数をＧｂａｓｅＩｎｄｅｘと表現する場合がある。例えば、振幅補正係数決定部１０７は、次の式６により、ＧｂａｓｅＩｎｄｅｘを算出する。
ＧｂａｓｅＩｎｄｅｘ＝Ｘｐｅａｋ－ｆｌｏｏｒ（Ｘｐｅａｋ／ｆｃｙｃ）×ｆｃｙｃ
…（式６）
ＧｂａｓｅＩｎｄｅｘ＝Ｘｐｅａｋ－ｆｌｏｏｒ（Ｘｐｅａｋ／ｆｃｙｃ）×ｆｃｙｃ
…（式６）
【0110】
Ｓ８０２として、振幅補正係数決定部１０７は、図２１に示すように、選局周波数範囲よりも高周波数側、かつ、選局周波数範囲外に存在するピーク周波数を算出する。以下、選局周波数範囲よりも高周波数側、かつ、選局周波数範囲外に存在するピーク周波数を、Ｇ１ｂａｓｅＩｎｄｅｘと表現する場合がある。
【0111】
Ｓ８０３として、振幅補正係数決定部１０７は、放送検出情報ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔを参照して、Ｇ１ｂａｓｅＩｎｄｅｘが放送信号を含む周波数であるか否かを判定する。
【0112】
振幅補正係数決定部１０７は、Ｇ１ｂａｓｅＩｎｄｅｘが放送信号を含む周波数であると判定した場合（Ｓ８０３：ＹＥＳ）、Ｓ８０４として、Ｇ１ｂａｓｅＩｎｄｅｘにｆｃｙｃを加算し、Ｓ８０３の処理に戻る。
【0113】
振幅補正係数決定部１０７は、Ｇ１ｂａｓｅＩｎｄｅｘが放送信号を含まない周波数であると判定した場合（Ｓ８０３：ＮＯ）、Ｓ８０５の処理に進む。
【0114】
Ｓ８０５として、振幅補正係数決定部１０７は、図２１に示すように、選局周波数範囲よりも低周波数側、かつ、選局周波数範囲外に存在するピーク周波数を算出する。以下、選局周波数範囲よりも低周波数側、かつ、選局周波数範囲外に存在するピーク周波数を、Ｇ２ｂａｓｅＩｎｄｅｘと表現する場合がある。
【0115】
Ｓ８０６として、振幅補正係数決定部１０７は、放送検出情報ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔを参照して、Ｇ２ｂａｓｅＩｎｄｅｘが放送信号を含む周波数であるか否かを判定する。
【0116】
振幅補正係数決定部１０７は、Ｇ２ｂａｓｅＩｎｄｅｘが放送信号を含む周波数であると判定した場合（Ｓ８０６：ＹＥＳ）、Ｓ８０７として、Ｇ２ｂａｓｅＩｎｄｅｘからｆｃｙｃを減算し、Ｓ８０５の処理に戻る。
【0117】
振幅補正係数決定部１０７は、Ｇ２ｂａｓｅＩｎｄｅｘが放送信号を含まない周波数であると判定した場合（Ｓ８０６：ＮＯ）、Ｓ８０８の処理に進む。
【0118】
Ｓ８０８として、振幅補正係数決定部１０７は、図２２に示すように、Ｇ１ｂａｓｅＩｎｄｅｘにおけるノイズピークの振幅（電圧）Ｐ１（ｄＢ単位系）と、Ｇ２ｂａｓｅＩｎｄｅｘにおけるノイズピークの振幅（電圧）Ｐ２（ｄＢ単位系）とから、１つのノイズ周波数周期ｆｃｙｃ当たりのノイズピークの振幅（電圧）の変化量ＧｄＢを算出し、振幅補正係数とする。ここで、振幅Ｐ１＝２０×ｌｏｇ１０（ノイズピークの振幅Ｖ１（単位：ボルト））であり、振幅Ｐ２＝２０×ｌｏｇ１０（ノイズピークの振幅Ｖ２（単位：ボルト））であってよい。例えば、振幅補正係数決定部１０７は、次の式７により、振幅補正係数ＧｄＢを算出する。
ＧｄＢ＝（Ｐ１－Ｐ２）／（（Ｇ１ｂａｓｅＩｎｄｅｘ－Ｇ２ｂａｓｅＩｎｄｅｘ）／ｆｃｙｃ）
…（式７）
ＧｄＢ＝（Ｐ１－Ｐ２）／（（Ｇ１ｂａｓｅＩｎｄｅｘ－Ｇ２ｂａｓｅＩｎｄｅｘ）／ｆｃｙｃ）
…（式７）
【0119】
以上の処理により、振幅補正係数決定部１０７は、振幅補正係数ＧｄＢを算出できる。
【0120】
＜位相補正係数決定部における処理の詳細＞
次に、位相補正係数決定部１０８における処理を詳細に説明する。すなわち、図４のＳ９００の処理を詳細に説明する。図２３は、実施の形態１に係る位相補正係数決定部１０８における処理の一例を示すフローチャートである。図２４は、位相補正係数の算出に用いられるピーク周波数の算出方法を説明するための図である。
次に、位相補正係数決定部１０８における処理を詳細に説明する。すなわち、図４のＳ９００の処理を詳細に説明する。図２３は、実施の形態１に係る位相補正係数決定部１０８における処理の一例を示すフローチャートである。図２４は、位相補正係数の算出に用いられるピーク周波数の算出方法を説明するための図である。
【0121】
Ｓ９０１として、位相補正係数決定部１０８は、例えば図２４に示すように、下記の式８により、抽出ノイズピーク周波数Ｘｐｅａｋよりも高周波数側に存在するピーク周波数を算出する。以下、抽出ノイズピーク周波数Ｘｐｅａｋよりも高周波数側に存在するピーク周波数を、ｐｈａｓｅＣｈｅｃｋＩｎｄｅｘと表現する場合がある。
ｐｈａｓｅＣｈｅｃｋＩｎｄｅｘ＝Ｘｐｅａｋ＋ｆｃｙｃ
…（式８）
ｐｈａｓｅＣｈｅｃｋＩｎｄｅｘ＝Ｘｐｅａｋ＋ｆｃｙｃ
…（式８）
【0122】
Ｓ９０２として、位相補正係数決定部１０８は、放送検出情報ｄｅｔＢｃＲｅｓｕｌｔを参照して、ｐｈａｓｅＣｈｅｃｋＩｎｄｅｘが放送信号を含む周波数であるか否かを判定する。
【0123】
位相補正係数決定部１０８は、ｐｈａｓｅＣｈｅｃｋＩｎｄｅｘが放送信号を含む周波数であると判定した場合（Ｓ９０２：ＹＥＳ）、Ｓ９０３として、ｐｈａｓｅＣｈｅｃｋＩｎｄｅｘにｆｃｙｃを加算し、Ｓ９０２の処理に戻る。
【0124】
位相補正係数決定部１０８は、ｐｈａｓｅＣｈｅｃｋＩｎｄｅｘが放送信号を含まない周波数であると判定した場合（Ｓ９０２：ＮＯ）、Ｓ９０４の処理に進む。
【0125】
Ｓ９０４として、位相補正係数決定部１０８は、Ｘｐｅａｋにおけるノイズピークの位相Ｄ１と、ｐｈａｓｅＣｈｅｃｋＩｎｄｅｘにおけるノイズピークの位相Ｄ２とに基づいて、１つのノイズ周波数周期ｆｃｙｃ当たりのノイズピークの位相の変化量ｄｅｌｔａＤを算出し、位相補正係数とする。例えば、位相補正係数決定部１０８は、次の式９により、位相補正係数ｄｅｌｔａＤを算出する。
ｄｅｌｔａＤ＝（Ｄ１－Ｄ２）／（（Ｘｐｅａｋ－ｐｈａｓｅＣｈｅｃｋＩｎｄｅｘ）／ｆｃｙｃ）
…（式９）
ｄｅｌｔａＤ＝（Ｄ１－Ｄ２）／（（Ｘｐｅａｋ－ｐｈａｓｅＣｈｅｃｋＩｎｄｅｘ）／ｆｃｙｃ）
…（式９）
【0126】
以上の処理により、位相補正係数決定部１０８は、位相補正係数ｄｅｌｔａＤを算出できる。
【0127】
＜周波数シフト部における処理の詳細＞
次に、周波数シフト部１０９における処理を詳細に説明する。すなわち、図４のＳ１０００の処理を詳細に説明する。図２５は、実施の形態１に係る周波数シフト部１０９における処理の一例を示すフローチャートである。図２６は、周波数シフト後の周波数領域信号の一例を示す図である。
次に、周波数シフト部１０９における処理を詳細に説明する。すなわち、図４のＳ１０００の処理を詳細に説明する。図２５は、実施の形態１に係る周波数シフト部１０９における処理の一例を示すフローチャートである。図２６は、周波数シフト後の周波数領域信号の一例を示す図である。
【0128】
Ｓ１０００として、周波数シフト部１０９は、図２６に示すように、周波数シフト量ｆＳｈｉｆｔだけｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の周波数をシフトし、周波数シフト後の周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を得る。周波数シフト部１０９は、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）において、周波数シフトにより空いた周波数における電圧振幅を０としてよい。例えば、周波数シフト部１０９は、次の式１０により、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を得る。
【0129】
【数6】
【0130】
なお、周波数シフトにより空いた周波数における電圧振幅を、０とする代わりに、微小なランダム値としてもよい。具体的には、例えば図２６の場合、－１００ｄＢＦＳ±１０ｄＢの範囲のランダムな電圧振幅としてもよい。また、位相もランダムとしてよい。これにより、周波数シフトにより空いた周波数範囲（－ＢＷｔｏｔａｌ／２～－ＢＷｔｏｔａｌ／２＋ｆＳｈｉｆｔ）と、それらより高周波側にあり当初から有限の電圧振幅を持っている周波数範囲（－ＢＷｔｏｔａｌ／２＋ｆＳｈｉｆｔ～ＢＷｔｏｔａｌ／２）の間の波形の不連続性によって発生し得る信号の歪みを低減できる。
【0131】
＜補正部における処理の詳細＞
次に、補正部１１０における処理を詳細に説明する。すなわち、図４のＳ１１００の処理を詳細に説明する。図２７は、実施の形態１に係る補正部１１０における処理の一例を示すフローチャートである。図２８は、実施の形態１に係る振幅補正及び位相補正を説明するための図である。
次に、補正部１１０における処理を詳細に説明する。すなわち、図４のＳ１１００の処理を詳細に説明する。図２７は、実施の形態１に係る補正部１１０における処理の一例を示すフローチャートである。図２８は、実施の形態１に係る振幅補正及び位相補正を説明するための図である。
【0132】
Ｓ１１０１として、補正部１１０は、周波数ｆに、入力周波数領域信号の信号帯域幅ＢＷｔｏｔａｌの下限周波数を設定する。
【0133】
Ｓ１１０２として、補正部１１０は、周波数シフト後の周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）における周波数ｆの信号電圧（複素数）について、例えば、下記の式１１により、補正前の振幅及び位相を算出する。以下、補正前のｄＢ単位系の振幅（単位：ｄＢＶ）をｐｒｅＡｍｐｌｄＢ、真数単位系（単位：Ｖ）の振幅をｐｒｅＡｍｐｌ、補正前の位相をｐｒｅＰｈａｓｅＲａｄ（単位：ラジアン）と表現する場合がある。なお、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）と同じように電圧の次元を持ち、Ｖ（ボルト）の単位系で表した複素数の関数である。
・振幅：ｐｒｅＡｍｐｌｄＢ＝２０×ｌｏｇ（ｐｒｅＡｍｐｌ）＝２０×ｌｏｇ（ａｂｓ（ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）））
・位相：ｐｒｅＰｈａｓｅＲａｄ＝ａｒｃｔａｎ（ｉｍａｇｉｎａｒｙ（ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ））／ｒｅａｌ（ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）））
…（式１１）
ここで、ａｂｓ（ｘ）は、複素数ｘの絶対値を返す関数である。ｉｍａｇｉｎａｒｙ（ｘ）は、複素数ｘ＝ａ＋ｊｂの虚部の値ｂを返す関数である。ｒｅａｌ（ｘ）は、複素数ｘ＝ａ＋ｊｂの実部の値ａを返す関数である。
・振幅：ｐｒｅＡｍｐｌｄＢ＝２０×ｌｏｇ（ｐｒｅＡｍｐｌ）＝２０×ｌｏｇ（ａｂｓ（ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）））
・位相：ｐｒｅＰｈａｓｅＲａｄ＝ａｒｃｔａｎ（ｉｍａｇｉｎａｒｙ（ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ））／ｒｅａｌ（ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）））
…（式１１）
ここで、ａｂｓ（ｘ）は、複素数ｘの絶対値を返す関数である。ｉｍａｇｉｎａｒｙ（ｘ）は、複素数ｘ＝ａ＋ｊｂの虚部の値ｂを返す関数である。ｒｅａｌ（ｘ）は、複素数ｘ＝ａ＋ｊｂの実部の値ａを返す関数である。
【0134】
Ｓ１１０３として、補正部１１０は、例えば下記の式１２により、周波数シフト量ｆＳｈｉｆｔがノイズ周波数周期ｆｃｙｃの何周期分に当たるかを示す周波数シフト周期数を算出する。以下、周波数シフト周期数を、ｎｕｍＣｙｃｌｅと表現する場合がある。
ｎｕｍＣｙｃｌｅ＝ｒｏｕｎｄ（ｆＳｈｉｆｔ／ｆｃｙｃ）
…（式１２）
ここで、ｒｏｕｎｄ（ｘ）は、ｘを四捨五入した値を返す関数である。
ｎｕｍＣｙｃｌｅ＝ｒｏｕｎｄ（ｆＳｈｉｆｔ／ｆｃｙｃ）
…（式１２）
ここで、ｒｏｕｎｄ（ｘ）は、ｘを四捨五入した値を返す関数である。
【0135】
Ｓ１１０４として、補正部１１０は、周波数シフト後の周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）の位相ｐｒｅＰｈａｓｅＲａｄに対し、周波数シフト周期数ｎｕｍＣｙｃｌｅに応じた位相補正を行う。例えば、補正部１１０は、下記の式１３により、補正後の位相を算出する。以下、補正後の位相をｐｏｓｔＰｈａｓｅＲａｄ（単位：ラジアン）と表現する場合がある。
ｐｏｓｔＰｈａｓｅＲａｄ＝ｐｒｅＰｈａｓｅＲａｄ＋ｎｕｍＣｙｃｌｅ×ｄｅｌｔａＤ
…（式１３）
ｐｏｓｔＰｈａｓｅＲａｄ＝ｐｒｅＰｈａｓｅＲａｄ＋ｎｕｍＣｙｃｌｅ×ｄｅｌｔａＤ
…（式１３）
【0136】
Ｓ１１０５として、補正部１１０は、周波数シフト後の周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）の振幅ｐｒｅＡｍｐｌｄＢに対し、周波数シフト周期数ｎｕｍＣｙｃｌｅに応じた振幅補正を行う。例えば、補正部１１０は、次の式１４により、補正後の振幅を算出する。以下、補正後の振幅をｐｏｓｔＡｍｐｌｄＢ（単位：ｄＢＶ）と表現する場合がある。
ｐｏｓｔＡｍｐｌｄＢ＝ｐｒｅＡｍｐｌｄＢ＋ｎｕｍＣｙｃｌｅ×ＧｄＢ
…（式１４）
ｐｏｓｔＡｍｐｌｄＢ＝ｐｒｅＡｍｐｌｄＢ＋ｎｕｍＣｙｃｌｅ×ＧｄＢ
…（式１４）
【0137】
Ｓ１１０６として、補正部１１０は、補正後の振幅の単位系を、真数の単位系（すなわちＶ（ボルト））の振幅に変換する。例えば、補正部１１０は、下記の式１５により、補正後の振幅の真数単位系の値（単位：Ｖ）を算出する。以下、補正後の振幅の真数単位系の値をｐｏｓｔＡｍｐｌと表現する場合がある。
ｐｏｓｔＡｍｐｌ＝１０＾（ｐｏｓｔＡｍｐｌｄＢ／２０）
…（式１５）
ｐｏｓｔＡｍｐｌ＝１０＾（ｐｏｓｔＡｍｐｌｄＢ／２０）
…（式１５）
【0138】
Ｓ１１０７として、補正部１１０は、下記の式１６により、補正後の信号電圧を算出する。以下、補正後の信号電圧は、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）に相当する。
ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）＝ｐｏｓｔＡｍｐｌ×（ｃｏｓ（ｐｏｓｔＰｈａｓｅＲａｄ）＋ｊ×ｓｉｎ（ｐｏｓｔＰｈａｓｅＲａｄ））
…（式１６）
ここで、ｊは虚数単位である。
ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）＝ｐｏｓｔＡｍｐｌ×（ｃｏｓ（ｐｏｓｔＰｈａｓｅＲａｄ）＋ｊ×ｓｉｎ（ｐｏｓｔＰｈａｓｅＲａｄ））
…（式１６）
ここで、ｊは虚数単位である。
【0139】
Ｓ１１０８として、補正部１１０は、周波数ｆが信号帯域幅ＢＷｔｏｔａｌの上限周波数であるか否かを判定する。
【0140】
補正部１１０は、周波数ｆが信号帯域幅ＢＷｔｏｔａｌの上限周波数でないと判定した場合（Ｓ１１０８：ＮＯ）、Ｓ１１０９として、周波数ｆを、周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）の単位周波数ｕｎｉｔＦだけ大きくし、Ｓ１１０２の処理に戻る。
【0141】
補正部１１０は、周波数ｆが信号帯域幅ＢＷｔｏｔａｌの上限周波数であると判定した場合（Ｓ１１０８：ＹＥＳ）、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）の全周波数領域について補正が完了したので、Ｓ１１１０として、補正後の周波数領域信号を出力する。補正後の周波数領域信号は、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）に相当する。
【0142】
以上の処理により、補正部１１０は、補正後の周波数領域信号ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を算出できる。
【0143】
補正部１１０が出力した補正後の周波数領域信号ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）は、第２変換部１１１にてノイズ時間領域信号ｎｏｉｓｅＳｉｇ（ｔ）に変換される。ノイズキャンセル部１１３は、遅延部１１２から出力された入力時間領域信号ｉｎＳｉｇ（ｔ）から、ノイズ時間領域信号ｎｏｉｓｅＳｉｇ（ｔ）を減算して、出力信号ｏｕｔＳｉｇ（ｔ）を出力する。ｏｕｔＳｉｇ（ｔ）は時間領域の信号であり、その周波数スペクトルを取得した結果を図２９に示す。また、図３に示す、入力時間領域信号ｉｎＳｉｇ（ｔ）の周波数スペクトルに相当する入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）と、ｏｕｔＳｉｇ（ｔ）の周波数スペクトルを比較した結果の一例を表１に示す。
【表1】
【0144】
選局周波数の振幅は、入力信号も出力信号も－３０ｄＢＦＳであり、本開示の信号処理によってもほぼ減衰していない。一方で、周波数軸上で周期性を持つノイズピークの振幅は、選局周波数付近の周波数において、入力信号では－５０ｄＢＦＳであったが、出力信号では－６８ｄＢＦＳとなった。したがって、本開示の信号処理方法によって、選局周波数の信号の振幅を減衰させずに、ノイズの信号の振幅を減衰させる効果があることを確認できた。そのため、例えば、選局周波数の信号を復調した際に、音声に含まれるノイズの音量が下がり、放送波の音声を聞き取りやすくなるという効果が得られる。
【0145】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。なお、実施の形態２の説明では、実施の形態１にて説明済みの内容については省略する場合がある。
次に、実施の形態２について説明する。なお、実施の形態２の説明では、実施の形態１にて説明済みの内容については省略する場合がある。
【0146】
＜信号処理装置の構成＞
図３０は、実施の形態２に係る信号処理装置１００の構成の一例を示すブロック図である。
図３０は、実施の形態２に係る信号処理装置１００の構成の一例を示すブロック図である。
【0147】
信号処理装置１００は、Ａ／Ｄ変換部１０１、第１変換部１０２、放送信号検出部１０３、ノイズ周波数周期検出部１０４、ピーク周波数検出部１０５、周波数シフト量決定部１０６、振幅補正係数決定部１０７、位相補正係数決定部１０８、周波数シフト部１０９、補正部１１０、第２変換部１１１、遅延部１１２、ノイズキャンセル部１１３、信号消去部１２１、信号抽出部１２２、合成部１２３を備える。
【0148】
Ａ／Ｄ変換部１０１、第１変換部１０２、放送信号検出部１０３、ノイズ周波数周期検出部１０４、ピーク周波数検出部１０５、周波数シフト量決定部１０６、振幅補正係数決定部１０７、位相補正係数決定部１０８については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【0149】
信号消去部１２１は、第１変換部１０２から入力された入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）から、選局周波数範囲の信号を消去する。以下、入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）から選局周波数範囲の信号を消去した信号を、ｆｆｔＤａｔａＷｏＲｅｃ（ｆ）と表現する場合がある。信号消去部１２１は、ｆｆｔＤａｔａＷｏＲｅｃ（ｆ）を、合成部１２３へ出力する。なお、信号消去部１２１における処理の詳細については後述する。
【0150】
信号抽出部１２２は、周波数シフト量ｆＳｈｉｆｔを用いて、周波数シフト後にｆｆｔＤａｔａ（ｆ）の選局周波数範囲と重なる周波数範囲Ｂ２を算出する。そして、第１変換部１０２から入力された入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）から、周波数範囲Ｂ２の信号を抽出する。信号抽出部１２２は、周波数範囲Ｂ２の信号を、周波数シフト部１０９へ出力する。なお、信号抽出部１２２における処理の詳細については後述する。
【0151】
周波数シフト部１０９は、信号抽出部１２２から入力された周波数範囲Ｂ２の信号を、周波数シフト量決定部１０６から入力された周波数シフト量ｆＳｈｉｆｔだけ周波数をシフトさせる。以下、周波数範囲Ｂ２の信号の周波数をシフトした信号を、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）と表現する場合がある。周波数シフト部１０９は、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）を、補正部１１０へ出力する。なお、周波数シフト部１０９における処理の詳細については後述する。
【0152】
補正部１１０は、実施の形態１の場合と同様に、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）の振幅及び位相の補正を行う。以下、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）の振幅及び位相を補正した信号を、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）と表現する場合がある。補正部１１０は、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）を合成部１２３へ出力する。なお、補正部１１０における処理の詳細については後述する。
【0153】
合成部１２３は、信号消去部１２１から入力されたｆｆｔＤａｔａＷｏＲｅｃ（ｆ）に、補正部１１０から入力されたｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）を加算する信号合成を行う。ｆｆｔＤａｔａＷｏＲｅｃ（ｆ）にｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）を加算した信号は、実施の形態１におけるｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）に相当する。合成部１２３は、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を第２変換部１１１へ出力する。
【0154】
＜信号処理装置における処理の概要＞
図３１は、実施の形態２に係る信号処理装置１００における処理の概要を示すフローチャートである。図３２は、周波数シフト後に選局周波数範囲に入る周波数範囲Ｂ２を説明するための図である。
図３１は、実施の形態２に係る信号処理装置１００における処理の概要を示すフローチャートである。図３２は、周波数シフト後に選局周波数範囲に入る周波数範囲Ｂ２を説明するための図である。
【0155】
信号処理装置１００は、図４のＳ１００～Ｓ９００と同様の処理を行う。
【0156】
Ｓ２００１として、信号抽出部１２２は、入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）から、周波数シフト後に選局周波数範囲と重なる周波数範囲Ｂ２の信号を抽出する。なお、当該２００１の処理の詳細については後述する。
【0157】
Ｓ２００２として、周波数シフト部１０９は、Ｓ２００１で抽出した周波数範囲Ｂ２の信号を、周波数シフト量ｆＳｈｉｆｔだけ周波数をシフトさせて、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）を出力する。なお、当該Ｓ２００２の処理の詳細については後述する。
【0158】
Ｓ２１００として、補正部１１０は、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）に対して、振幅補正及び位相補正を行い、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）を出力する。なお、当該Ｓ２１００の処理の詳細については後述する。
【0159】
Ｓ２２００として、合成部１２３は、ｆｆｔＤａｔａＷｏＲｅｃ（ｆ）にｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）を加算する信号合成を行い、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を出力する。
【0160】
Ｓ２３００として、第２変換部１１１は、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を、ノイズ時間領域信号ｎｏｉｓｅＳｉｇ（ｔ）に変換する。
【0161】
Ｓ２４００として、ノイズキャンセル部１１３は、入力時間領域信号ｉｎＳｉｇ（ｔ）からノイズ時間領域信号ｎｏｉｓｅＳｉｇ（ｔ）を減算する信号合成を行い、出力信号ｏｕｔＳｉｇ（ｔ）を出力する。
【0162】
これにより、信号処理装置１００は、選局周波数範囲においてノイズがキャンセルされたｏｕｔＳｉｇ（ｔ）を出力できる。
【0163】
＜信号抽出部及び周波数シフト部における処理の詳細＞
次に、信号抽出部１２２及び周波数シフト部１０９における処理を詳細に説明する。すなわち、図３１のＳ２００１及びＳ２００２の処理を詳細に説明する。図３３は、信号抽出部１２２及び周波数シフト部１０９における処理の一例を示すフローチャートである。
次に、信号抽出部１２２及び周波数シフト部１０９における処理を詳細に説明する。すなわち、図３１のＳ２００１及びＳ２００２の処理を詳細に説明する。図３３は、信号抽出部１２２及び周波数シフト部１０９における処理の一例を示すフローチャートである。
【0164】
Ｓ２００１として、信号抽出部１２２は、入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）から、周波数シフト量ｆＳｈｉｆｔだけ周波数シフトを行った場合に、選局周波数範囲と重なる周波数範囲Ｂ２の信号を抽出する。例えば、選局周波数範囲が（－ｓｉｇＲａｎｇｅ／２～＋ｓｉｇＲａｎｇｅ／２）である場合、信号抽出部１２２は、周波数範囲Ｂ２を（（－ｆＳｈｉｆｔ－ｓｉｇＲａｎｇｅ／２）～（－ｆＳｈｉｆｔ＋ｓｉｇＲａｎｇｅ／２））として算出する。そして、信号抽出部１２２は、ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）から、周波数範囲Ｂ２に含まれる信号を抽出する。ここで「信号を抽出する」とは、所定の周波数範囲内の信号についての周波数及び電圧（振幅および位相）の情報を残して、当該所定の周波数範囲外の周波数の信号について、周波数及び電圧の情報を消去した状態とする、という意味であってよい。
【0165】
Ｓ２００２として、周波数シフト部１０９は、Ｓ２００１で抽出した周波数範囲Ｂ２に含まれる信号を、周波数シフト量ｆＳｈｉｆｔだけ周波数をシフトし、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）を出力する。ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）の周波数範囲は、選局周波数範囲と同様、（－ｓｉｇＲａｎｇｅ／２～＋ｓｉｇＲａｎｇｅ／２）であってよい。
【0166】
＜補正部における処理の詳細＞
次に、補正部１１０における処理を詳細に説明する。すなわち、図３１のＳ２１００の処理を詳細に説明する。図３４は、実施の形態２に係る補正部１１０における処理の一例を示すフローチャートである。図３５は、実施の形態２に係る振幅補正及び位相補正を説明するための図である。
次に、補正部１１０における処理を詳細に説明する。すなわち、図３１のＳ２１００の処理を詳細に説明する。図３４は、実施の形態２に係る補正部１１０における処理の一例を示すフローチャートである。図３５は、実施の形態２に係る振幅補正及び位相補正を説明するための図である。
【0167】
補正部１１０は、Ｓ２１０１～Ｓ２１０６として、図２７に示すＳ１１０１からＳ１１０６のｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）をｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）に置き換えた処理を行う。
【0168】
Ｓ２１０７として、補正部１１０は、下記の式１７により、補正後の信号電圧ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）を算出する。
ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）＝ｐｏｓｔＡｍｐｌ×（ｃｏｓ（ｐｏｓｔＰｈａｓｅＲａｄ）＋ｊ×ｓｉｎ（ｐｏｓｔＰｈａｓｅＲａｄ））
…（式１７）
ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）＝ｐｏｓｔＡｍｐｌ×（ｃｏｓ（ｐｏｓｔＰｈａｓｅＲａｄ）＋ｊ×ｓｉｎ（ｐｏｓｔＰｈａｓｅＲａｄ））
…（式１７）
【0169】
そして、補正部１１０は、Ｓ２１０８として、周波数ｆが、選局周波数範囲の上限周波数であるか否かを判定する。
【0170】
補正部１１０は、周波数ｆが、選局周波数範囲の上限周波数でない場合（Ｓ２１０８：ＮＯ）、Ｓ２１０９として、周波数ｆを、周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）の単位周波数幅だけ大きくし、Ｓ２１０２の処理に戻る。
【0171】
補正部１１０は、周波数ｆが、選局周波数範囲の上限周波数である場合（Ｓ２１０８：ＹＥＳ）、Ｓ２１１０として、補正後の周波数領域信号であるｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）を出力する。
【0172】
以上の処理により、補正部１１０は、ｆｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）の振幅及び位相を補正した信号であるｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）を出力できる。
【0173】
＜信号消去部及び合成部における処理の詳細＞
次に、信号消去部１２１及び合成部１２３における処理を詳細に説明する。すなわち、図３１のＳ２２００の処理を詳細に説明する。図３６は、実施の形態２に係る信号消去部１２１及び合成部１２３における処理の一例を示すフローチャートである。図３７は、実施の形態２に係る合成部１２３における信号合成を説明するための図である。
次に、信号消去部１２１及び合成部１２３における処理を詳細に説明する。すなわち、図３１のＳ２２００の処理を詳細に説明する。図３６は、実施の形態２に係る信号消去部１２１及び合成部１２３における処理の一例を示すフローチャートである。図３７は、実施の形態２に係る合成部１２３における信号合成を説明するための図である。
【0174】
Ｓ２２０１として、信号消去部１２１は、図３７に示すように、入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）から、選局周波数範囲の信号電圧を消去し、周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａＷｏＲｅｃ（ｆ）を出力する。ｆｆｔＤａｔａＷｏＲｅｃ（ｆ）の選局周波数範囲（－ｓｉｇＲａｎｇｅ／２～＋ｓｉｇＲａｎｇｅ／２）の信号電圧は０である。
【0175】
Ｓ２２０２として、合成部１２３は、図３７に示すように、ｆｆｔＤａｔａＷｏＲｅｃ（ｆ）にｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔＯｆＲｅｃ（ｆ）を加算する信号合成を行い、周波数領域信号ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を出力する。
【0176】
以上の処理により、合成部１２３は、選局放送信号を含まない周波数領域信号ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）を出力することができる。すなわち、ｐｏｓｔＦｆｔＤａｔａＳｈｉｆｔ（ｆ）における選局周波数範囲の信号は、主にノイズの信号となる。よって、ノイズキャンセル部１１３は、実施の形態１の場合と同様、選局周波数範囲におけるノイズを除去することができる。
【0177】
実施の形態２によれば、周波数シフト、及び、振幅・位相の補正の処理が選局周波数範囲に限定されるので、実施の形態１と比較して、演算量を低減できる。また、実施の形態２によれば、実施の形態１と比較して、選局周波数範囲外におけるノイズ電圧の低減量が大きくなることが多い。
【0178】
また、実施の形態１では、入力周波数領域信号ｆｆｔＤａｔａ（ｆ）を全体的に周波数をシフトするため、例えば、低周波数帯域において空いた周波数の信号電圧を０とする。そのため、実施の形態１では、ノイズキャンセル部１１３の信号合成において、信号電圧を０とした低周波数帯域におけるノイズが抑制されない。一方、実施の形態２では、低周波数帯域における周波数の信号電圧は０となっていない。よって、実施の形態２では、ノイズキャンセル部１１３の信号合成において、低周波数帯域におけるノイズも抑制される。
【0179】
（ハードウェア構成）
図３８は、本開示に係る信号処理装置１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図３８は、本開示に係る信号処理装置１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【0180】
図３８に示すように、信号処理装置１００は、プロセッサ１００１、メモリ１００２、信号入力Ｉ／Ｆ（Interface）１００３、信号出力Ｉ／Ｆ１００４、及び、通信装置１００５を備えてよい。
【0181】
プロセッサ１００１は、メモリ１００２に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、上述した信号処理装置１００が備えるブロック１０１～１１３及び１２１～１２３の処理を実現してよい。プロセッサ１００１は、制御部、制御装置、制御回路、コントローラ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）といった他の用語に読み替えられてもよい。
【0182】
メモリ１００２は、信号処理装置１００が取り扱うコンピュータプログラム及びデータを記憶する。メモリ１００２は、ＲＯＭ（Read-Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでよい。また、メモリ１００２は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを含んでよい。
【0183】
信号入力Ｉ／Ｆ１００３は、アンテナ６に接続されてよい。信号入力Ｉ／Ｆ１００３は、アンテナ６から入力された受信信号を、プロセッサ１００１へ出力してよい。
【0184】
信号出力Ｉ／Ｆ１００４は、ラジオ装置７に接続されてよい。信号出力Ｉ／Ｆ１００４は、プロセッサ１００１から入力された出力信号を、ラジオ装置７へ出力してよい。
【0185】
通信装置１００５は、車両１内の通信ネットワークに接続されてよい。当該通信ネットワークの例として、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ、ＦｌｅｘＲａｙが挙げられる。プロセッサ１００１は、通信装置１００５及び通信ネットワークを通じて、車両１が備える各装置と情報を送受信してよい。
【0186】
なお、信号処理装置１００のブロック１０１～１１３及び１２１～１２３の少なくとも一部は、集積回路であるＬＳＩとして実現されてもよい。ブロック１０１～１２３は、個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いてブロックの集積化を行ってもよい。
【0187】
以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0188】
本開示の技術は、アンテナが受信した信号に含まれるノイズの除去に有用である。
【符号の説明】
【0189】
１ 車両
２ 車輪
３ モータ
４ インバータ
５ バッテリ
６ アンテナ
７ ラジオ装置
８ スピーカ
１００ 信号処理装置
１０１ Ａ／Ｄ変換部
１０２ 第１変換部
１０３ 放送信号検出部
１０４ ノイズ周波数周期検出部
１０５ ピーク周波数検出部
１０６ 周波数シフト量決定部
１０７ 振幅補正係数決定部
１０８ 位相補正係数決定部
１０９ 周波数シフト部
１１０ 補正部
１１１ 第２変換部
１１２ 遅延部
１１３ ノイズキャンセル部
１２１ 信号消去部
１２２ 信号抽出部
１２３ 合成部
１００１ プロセッサ
１００２ メモリ
１００３ 信号入力Ｉ／Ｆ
１００４ 信号出力Ｉ／Ｆ
１００５ 通信装置
２ 車輪
３ モータ
４ インバータ
５ バッテリ
６ アンテナ
７ ラジオ装置
８ スピーカ
１００ 信号処理装置
１０１ Ａ／Ｄ変換部
１０２ 第１変換部
１０３ 放送信号検出部
１０４ ノイズ周波数周期検出部
１０５ ピーク周波数検出部
１０６ 周波数シフト量決定部
１０７ 振幅補正係数決定部
１０８ 位相補正係数決定部
１０９ 周波数シフト部
１１０ 補正部
１１１ 第２変換部
１１２ 遅延部
１１３ ノイズキャンセル部
１２１ 信号消去部
１２２ 信号抽出部
１２３ 合成部
１００１ プロセッサ
１００２ メモリ
１００３ 信号入力Ｉ／Ｆ
１００４ 信号出力Ｉ／Ｆ
１００５ 通信装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】