JP2001358786A - Ｆｓｋ信号周波数判定方法及び装置並びに記録媒体 - Google Patents
Ｆｓｋ信号周波数判定方法及び装置並びに記録媒体Info
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- JP2001358786A JP2001358786A JP2000174073A JP2000174073A JP2001358786A JP 2001358786 A JP2001358786 A JP 2001358786A JP 2000174073 A JP2000174073 A JP 2000174073A JP 2000174073 A JP2000174073 A JP 2000174073A JP 2001358786 A JP2001358786 A JP 2001358786A
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- signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】サンプリングレートの低い周波数でサンプリン
グした際にも、正確な周波数判定を行うことを可能とし
た方法及び装置の提供。 【解決手段】サンプリングされた信号波形のサンプリン
グ値の正負又はオフセット値との大小関係が反転した時
の前後のサンプリング値を一組として記憶する記憶手段
と、前記記憶手段に記憶されている一組のサンプリング
値を結ぶ直線と、零値又はオフセット値の時間軸とが交
わる交点を求め、前記交められた交点間を基にサンプリ
ングされた信号の半周期を演算し、導出された半周期を
基に周波数を演算する。
グした際にも、正確な周波数判定を行うことを可能とし
た方法及び装置の提供。 【解決手段】サンプリングされた信号波形のサンプリン
グ値の正負又はオフセット値との大小関係が反転した時
の前後のサンプリング値を一組として記憶する記憶手段
と、前記記憶手段に記憶されている一組のサンプリング
値を結ぶ直線と、零値又はオフセット値の時間軸とが交
わる交点を求め、前記交められた交点間を基にサンプリ
ングされた信号の半周期を演算し、導出された半周期を
基に周波数を演算する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、周波数判定方法及
び装置に関し、特に、周波数偏移変調（Frequency Shi
ft Keying、「ＦＳＫ」という）信号の周波数判定方法
及び装置に関する。
び装置に関し、特に、周波数偏移変調（Frequency Shi
ft Keying、「ＦＳＫ」という）信号の周波数判定方法
及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＦＳＫ信号は、移動体通信等に適
していることから、ディジタル変調方式として使用され
ている。そのＦＳＫ信号の周波数判定方法として、ゼロ
クロス法、ディジタルフィルタ法（帯域透過フィルタ
等）、自己相関法等が知られている。
していることから、ディジタル変調方式として使用され
ている。そのＦＳＫ信号の周波数判定方法として、ゼロ
クロス法、ディジタルフィルタ法（帯域透過フィルタ
等）、自己相関法等が知られている。
【０００３】これらの方法は、いずれも、サンプリング
レートが高い時には、効率のいい方法であるが、サンプ
リングレートが低い時には、あまり有効とはいえない。
レートが高い時には、効率のいい方法であるが、サンプ
リングレートが低い時には、あまり有効とはいえない。
【０００４】ＦＳＫ信号を利用するものに、通信前情報
通知サービス（ナンバーディスプレイサービス）が提供
されている。このサービスは、ＦＳＫ信号を、情報伝達
信号として用いている。
通知サービス（ナンバーディスプレイサービス）が提供
されている。このサービスは、ＦＳＫ信号を、情報伝達
信号として用いている。
【０００５】また国内だけでなく、国外においてもＦＳ
Ｋ信号を利用した同様のサービスがあり、「Caller I
D, Call Number Delivery」（発信者ＩＤ、発信番号
デリバリ）などがそれにあたる。そして、２ワイヤ・メ
タリック線にて受信する、一般の家庭用のアナログ端末
でこのサービスを受けるためのアナログモデムも用いら
れている。
Ｋ信号を利用した同様のサービスがあり、「Caller I
D, Call Number Delivery」（発信者ＩＤ、発信番号
デリバリ）などがそれにあたる。そして、２ワイヤ・メ
タリック線にて受信する、一般の家庭用のアナログ端末
でこのサービスを受けるためのアナログモデムも用いら
れている。
【０００６】図６は、無線アクセスネットワークのシス
テム構成を模式的に示す図である。この無線アクセスネ
ットワークシステムは、電話機と交換機間に、無線通信
システムを介在させることにより、２ワイヤ・メタリッ
ク線（ケーブル）の敷設区間を短くしてコスト低減を図
っている。図６において、１０１は固定電話機、１０２
は固定電話機１０１を複数収容する子局（無線アクセス
用装置）、１０３は、複数の子局１０２と無線接続する
基地局（無線アクセス用装置）、１０４は時間スイッチ
（ＴＳＷ）、１０５はＦＳＫ信号の周波数判定装置、１
０６はＡＤ変換器であり、１０７は交換機である。基地
局１０３は時間スイッチ（Time Switch）１０４に接続
されており、ＡＤ（アナログディジタル）変換器１０６
は、交換機１０７から２線式電話回線（２ワイヤ・メタ
リック線）１０８を介して接続されており、ＡＤ（アナ
ログディジタル）変換器１０６の出力（下り信号）が時
間スイッチ１０４に入力される。時間スイッチ１０４に
は、基地局１０３が接続されており、またディジタルハ
イウエイ１０９を介して周波数判定装置１０５が接続さ
れている。
テム構成を模式的に示す図である。この無線アクセスネ
ットワークシステムは、電話機と交換機間に、無線通信
システムを介在させることにより、２ワイヤ・メタリッ
ク線（ケーブル）の敷設区間を短くしてコスト低減を図
っている。図６において、１０１は固定電話機、１０２
は固定電話機１０１を複数収容する子局（無線アクセス
用装置）、１０３は、複数の子局１０２と無線接続する
基地局（無線アクセス用装置）、１０４は時間スイッチ
（ＴＳＷ）、１０５はＦＳＫ信号の周波数判定装置、１
０６はＡＤ変換器であり、１０７は交換機である。基地
局１０３は時間スイッチ（Time Switch）１０４に接続
されており、ＡＤ（アナログディジタル）変換器１０６
は、交換機１０７から２線式電話回線（２ワイヤ・メタ
リック線）１０８を介して接続されており、ＡＤ（アナ
ログディジタル）変換器１０６の出力（下り信号）が時
間スイッチ１０４に入力される。時間スイッチ１０４に
は、基地局１０３が接続されており、またディジタルハ
イウエイ１０９を介して周波数判定装置１０５が接続さ
れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】例えば音声等を８ｋＨ
ｚにてサンプリングしたディジタル信号は周期１２５μ
sec(マイクロ秒)となる。ディジタル信号は、高サンプ
リングレートであれば、復調も容易であるが、低サンプ
リングレートの場合、復調は困難となる。８ｋＨｚでサ
ンプリングされている信号を正確に復調するためには、
サンプリングレートをある程度以上に設定して復調する
ことが必要とされる。その結果、処理能力の高上が必要
となり、コストが嵩む。
ｚにてサンプリングしたディジタル信号は周期１２５μ
sec(マイクロ秒)となる。ディジタル信号は、高サンプ
リングレートであれば、復調も容易であるが、低サンプ
リングレートの場合、復調は困難となる。８ｋＨｚでサ
ンプリングされている信号を正確に復調するためには、
サンプリングレートをある程度以上に設定して復調する
ことが必要とされる。その結果、処理能力の高上が必要
となり、コストが嵩む。
【０００８】ＦＳＫ信号を復調する場合、ゼロクロス方
式では、中心周波数に対するマーク周波数及びスペース
周波数に対して、所定のサンプリング周波数に基づいて
決定される当該マーク及びスペースのサンプリング回数
によってマークとスペースの判定を行っている。例えば
中心周波数を1500Hz（周期は666.67μsec）、マーク周
波数を1530Hz（周期は653.59μsec）、スペース周波数
を1470Hz（周期は680.27μsec）とし、サンプリング周
波数を64KHzとした場合、マークではサンプリング回数
が約41.9回、スペースでは約43.5回となり、マーク、ス
ペースを判定することができる。しかし、この場合、サ
ンプリング周波数を16KHｚとすると、サンプリング周期
は62.5μsecとなり、マークではサンプリング回数が約1
0.5回、スペースでは約10.9回となり、マーク、スペー
スの判定ができなくなってしまう。このため、マーク、
スペースの判定を行うには、サンプリング周波数をある
程度以上に設定することが必要とされる。
式では、中心周波数に対するマーク周波数及びスペース
周波数に対して、所定のサンプリング周波数に基づいて
決定される当該マーク及びスペースのサンプリング回数
によってマークとスペースの判定を行っている。例えば
中心周波数を1500Hz（周期は666.67μsec）、マーク周
波数を1530Hz（周期は653.59μsec）、スペース周波数
を1470Hz（周期は680.27μsec）とし、サンプリング周
波数を64KHzとした場合、マークではサンプリング回数
が約41.9回、スペースでは約43.5回となり、マーク、ス
ペースを判定することができる。しかし、この場合、サ
ンプリング周波数を16KHｚとすると、サンプリング周期
は62.5μsecとなり、マークではサンプリング回数が約1
0.5回、スペースでは約10.9回となり、マーク、スペー
スの判定ができなくなってしまう。このため、マーク、
スペースの判定を行うには、サンプリング周波数をある
程度以上に設定することが必要とされる。
【０００９】さらに、ＦＳＫ信号が、Ａ／Ｄ変換器１０
６でＡ／Ｄ変換され、時間スイッチ１０４による時分割
のタイムスロットを透過する際に、低サンプリング周波
数であると、周波数判定回路１０５等で信号波形の周波
数判定を行う際に、信号波形の変化点が少ないため、そ
の周波数を誤検出してしまう場合もある。
６でＡ／Ｄ変換され、時間スイッチ１０４による時分割
のタイムスロットを透過する際に、低サンプリング周波
数であると、周波数判定回路１０５等で信号波形の周波
数判定を行う際に、信号波形の変化点が少ないため、そ
の周波数を誤検出してしまう場合もある。
【００１０】このため、正確かつ迅速に判定をするため
の周波数判定方法が求められている。
の周波数判定方法が求められている。
【００１１】例えば特開平９−２３３１３７号公報に
は、低いサンプリング周波数で、マーク、スペースを正
確に判定し、歪みを低減するＦＳＫ復調装置として、サ
ンプリング点の値に基づいてゼロクロス点間の時間を算
出する手段を備えたＦＳＫ復調装置であって、サンプリ
ング値の符号が負から正、又は正から負に変化するサン
プリング点区間を、時間軸上において、ゼロクロス点の
存在する区間として記憶する記憶手段と、前記記憶手段
に記憶されるサンプリング点間の両端のサンプリング点
を結ぶ直線と時間軸との交点を演算する交点演算手段
と、前記交点演算手段によって演算された交点位置をゼ
ロクロス点として、前記サンプリング点からの時間を演
算する時間演算手段と、を備えているＦＳＫ復調装置の
構成が提案されている。
は、低いサンプリング周波数で、マーク、スペースを正
確に判定し、歪みを低減するＦＳＫ復調装置として、サ
ンプリング点の値に基づいてゼロクロス点間の時間を算
出する手段を備えたＦＳＫ復調装置であって、サンプリ
ング値の符号が負から正、又は正から負に変化するサン
プリング点区間を、時間軸上において、ゼロクロス点の
存在する区間として記憶する記憶手段と、前記記憶手段
に記憶されるサンプリング点間の両端のサンプリング点
を結ぶ直線と時間軸との交点を演算する交点演算手段
と、前記交点演算手段によって演算された交点位置をゼ
ロクロス点として、前記サンプリング点からの時間を演
算する時間演算手段と、を備えているＦＳＫ復調装置の
構成が提案されている。
【００１２】また周波数判定装置として、特開平９−１
６６６３０号公報には、入力信号を一定周期でサンプリ
ングしてディジタルデータに変換し、ゼロクロス点を挟
む複数点のデータに基づいて各々のゼロクロス点のタイ
ミングを求め、隣接するゼロクロス点間の時間を入力信
号の基本周期の１周期として検出し、これから入力信号
の周波数を求めるようにした周波数測定装置が提案され
ている。後の説明からも明らかとされるように、本発明
は、周期判定をさらに高速化する装置及び方法を提供す
るものである。
６６６３０号公報には、入力信号を一定周期でサンプリ
ングしてディジタルデータに変換し、ゼロクロス点を挟
む複数点のデータに基づいて各々のゼロクロス点のタイ
ミングを求め、隣接するゼロクロス点間の時間を入力信
号の基本周期の１周期として検出し、これから入力信号
の周波数を求めるようにした周波数測定装置が提案され
ている。後の説明からも明らかとされるように、本発明
は、周期判定をさらに高速化する装置及び方法を提供す
るものである。
【００１３】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その主たる目的は、サンプリ
ングレートの低い周波数でサンプリングした際にも、正
確な周波数判定を行うことを可能とした方法及び装置並
びに記録媒体を提供することにある。
てなされたものであって、その主たる目的は、サンプリ
ングレートの低い周波数でサンプリングした際にも、正
確な周波数判定を行うことを可能とした方法及び装置並
びに記録媒体を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、サンプリングされた信号波形のサンプリング値の
正負、又はオフセット値との大小関係が反転した時の前
後のサンプリング値を一組として記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている一組のサンプリング値を
結ぶ直線と、零値又はオフセット値の時間軸とが交わる
交点を求める交点演算手段と、前記交点演算手段により
得られた交点間を基にサンプリングされた信号の半周期
を演算する周期演算手段と、前記半周期演算手段により
導出された半周期を基に周波数を演算する周波数演算手
段と、を備えている。
明は、サンプリングされた信号波形のサンプリング値の
正負、又はオフセット値との大小関係が反転した時の前
後のサンプリング値を一組として記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている一組のサンプリング値を
結ぶ直線と、零値又はオフセット値の時間軸とが交わる
交点を求める交点演算手段と、前記交点演算手段により
得られた交点間を基にサンプリングされた信号の半周期
を演算する周期演算手段と、前記半周期演算手段により
導出された半周期を基に周波数を演算する周波数演算手
段と、を備えている。
【００１５】本発明は、高周波、低周波により判定が行
われる信号波形が含まれる場合、高周波、低周波のそれ
ぞれの半周期の時間を算出する半周期演算手段と、前記
半周期演算手段により得られた半周期を基に判定基準と
する時間を求める判定基準時間演算手段と、前記判定基
準時間演算手段により得られた時間を基に比較判定を行
う比較判定手段と、を備えている。
われる信号波形が含まれる場合、高周波、低周波のそれ
ぞれの半周期の時間を算出する半周期演算手段と、前記
半周期演算手段により得られた半周期を基に判定基準と
する時間を求める判定基準時間演算手段と、前記判定基
準時間演算手段により得られた時間を基に比較判定を行
う比較判定手段と、を備えている。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の装置につい
て説明する。本発明は、サンプリング装置１と、メモリ
２と、演算装置３と、判定装置４を備えている。
て説明する。本発明は、サンプリング装置１と、メモリ
２と、演算装置３と、判定装置４を備えている。
【００１７】サンプリング装置１は、入力信号をサンプ
リングしその結果を、メモリ２に記憶する。
リングしその結果を、メモリ２に記憶する。
【００１８】演算装置３は、メモリ２に格納されたデー
タを基に、交点を演算し、交点を基に周期を求め、得ら
れた周期から周波数を求める。
タを基に、交点を演算し、交点を基に周期を求め、得ら
れた周期から周波数を求める。
【００１９】判定装置４では、半周期を演算し、判定基
準時間を演算する。周波数の比較判定を行う。
準時間を演算する。周波数の比較判定を行う。
【００２０】本発明の一実施の形態において、ＦＳＫ信
号の周波数を算出は、以下のような構成で行う。
号の周波数を算出は、以下のような構成で行う。
【００２１】図２は、本発明の一実施の形態の周波数判
定装置１０の構成の一例を示す図である。この周波数判
定装置１０は、図１の演算装置３と判定装置４とから構
成される。
定装置１０の構成の一例を示す図である。この周波数判
定装置１０は、図１の演算装置３と判定装置４とから構
成される。
【００２２】サンプリング値の正負（零値との大小関
係）が反転した時、あるいはオフセット値との大小関係
が反転した時の前後のサンプリング値を一組としてサン
プリング値記憶手段１１に記憶する。
係）が反転した時、あるいはオフセット値との大小関係
が反転した時の前後のサンプリング値を一組としてサン
プリング値記憶手段１１に記憶する。
【００２３】交点演算手段１２は、サンプリング値記憶
手段１１に記憶された一組のサンプリング値を、直線
（仮想直線）で結ぶことにより、ゼロレベル又はオフセ
ットレベルの時間軸と交わる交点の時間を求める（すな
わち内挿法で求める）。
手段１１に記憶された一組のサンプリング値を、直線
（仮想直線）で結ぶことにより、ゼロレベル又はオフセ
ットレベルの時間軸と交わる交点の時間を求める（すな
わち内挿法で求める）。
【００２４】周期演算手段１３は、交点演算手段１２に
よって得られた交点を基にその周期を演算する。ここ
で、周期演算手段１３は、好ましくは、一組のサンプリ
ング値と時間軸の交点のうち隣合う交点から、波形の半
周期を演算する。
よって得られた交点を基にその周期を演算する。ここ
で、周期演算手段１３は、好ましくは、一組のサンプリ
ング値と時間軸の交点のうち隣合う交点から、波形の半
周期を演算する。
【００２５】周波数演算手段１４は、周期演算手段１３
によって得られた周期Ｔを基にその周波数ｆを演算す
る。
によって得られた周期Ｔを基にその周波数ｆを演算す
る。
【００２６】本発明の実施の形態においては、好ましく
は、半周期ごとに周波数判定を行うため、判定を行う回
数が増え、正確さが増す。また、周波数判定を半周期ご
とに算出を行っているため、周波数の変化に対する検出
が、１周期ごとの算出よりも早くできる。
は、半周期ごとに周波数判定を行うため、判定を行う回
数が増え、正確さが増す。また、周波数判定を半周期ご
とに算出を行っているため、周波数の変化に対する検出
が、１周期ごとの算出よりも早くできる。
【００２７】周波数の判定対象のサンプリング波形が、
相対的に高い周波数（高周波）、相対的に低い周波数
（低周波）の２種類で構成されている場合、高周波、低
周波の両波形の半周期を算出する半周期演算手段１５
と、求めた半周期を基に判定基準とする時間を算出する
判定基準時間演算手段１６と、得られた判定基準時間を
基に、サンプリング波形が高周波であるか低周波である
かの判定を行う比較判定手段１７とを有する。
相対的に高い周波数（高周波）、相対的に低い周波数
（低周波）の２種類で構成されている場合、高周波、低
周波の両波形の半周期を算出する半周期演算手段１５
と、求めた半周期を基に判定基準とする時間を算出する
判定基準時間演算手段１６と、得られた判定基準時間を
基に、サンプリング波形が高周波であるか低周波である
かの判定を行う比較判定手段１７とを有する。
【００２８】本発明において、（ａ）複数の周波数の異
なる信号のそれぞれについてサンプリング値の正負、又
はオフセット値との大小関係が反転した時の前後のサン
プリング値を一組として記憶手段に書き込むサンプリン
グ値記憶処理と、（ｂ）前記各信号について、前記記憶
手段に記憶されている、一組のサンプリング値を結ぶ直
線と、零値又はオフセット値の時間軸とが交わる交点を
求める交点演算処理と、（ｃ）前記交点演算手段により
得られた交点を基にサンプリングされた信号のそれぞれ
の半周期の時間を算出する半周期演算処理と、（ｄ）前
記半周期を基に、判定基準とする時間を求める判定基準
時間演算処理と、（ｅ）前記判定基準時間演算処理によ
り得られた時間を基に、比較判定を行う比較判定処理
と、の前記（ａ）乃至（ｅ）の処理は、周波数判定装置
を構成するコンピュータでプログラムを実行することで
実現される。本発明において、該プログラムを記録した
記録媒体から該プログラムをコンピュータに読み出して
実行することで、本発明を実施することができる。
なる信号のそれぞれについてサンプリング値の正負、又
はオフセット値との大小関係が反転した時の前後のサン
プリング値を一組として記憶手段に書き込むサンプリン
グ値記憶処理と、（ｂ）前記各信号について、前記記憶
手段に記憶されている、一組のサンプリング値を結ぶ直
線と、零値又はオフセット値の時間軸とが交わる交点を
求める交点演算処理と、（ｃ）前記交点演算手段により
得られた交点を基にサンプリングされた信号のそれぞれ
の半周期の時間を算出する半周期演算処理と、（ｄ）前
記半周期を基に、判定基準とする時間を求める判定基準
時間演算処理と、（ｅ）前記判定基準時間演算処理によ
り得られた時間を基に、比較判定を行う比較判定処理
と、の前記（ａ）乃至（ｅ）の処理は、周波数判定装置
を構成するコンピュータでプログラムを実行することで
実現される。本発明において、該プログラムを記録した
記録媒体から該プログラムをコンピュータに読み出して
実行することで、本発明を実施することができる。
【００２９】また本発明においては、低周波数の信号波
形と、高周波数の信号波形と、高周波数、低周波数の波
形にて構成されている判定を行う信号波形が存在してい
る場合、前記高周波数、及び前記低周波数の信号のそれ
ぞれの半周期をｔ１、ｔ２とし、両波形の時間軸とのゼ
ロクロス点間の時間ｔ２−ｔ１と求め、前記高周波数、
及び前記低周波数の周波数の比をとって前記時間軸上に
基準点を定め、前記基準点までの時間をｔ’とし、前記
判定を行う信号波形の時間軸とのゼロクロス点ｔが、ｔ
１≦ｔ＜ｔ’のとき、周波数は高周波数を判定し、ｔ’
≦ｔ≦ｔ２のときには、低周波数と判定する、処理を備
え、この処理は、周波数判定装置を構成するコンピュー
タでプログラムを実行することで実現される。本発明に
おいて、該プログラムを記録した記録媒体から該プログ
ラムをコンピュータに読み出して実行することで、本発
明を実施することができる。
形と、高周波数の信号波形と、高周波数、低周波数の波
形にて構成されている判定を行う信号波形が存在してい
る場合、前記高周波数、及び前記低周波数の信号のそれ
ぞれの半周期をｔ１、ｔ２とし、両波形の時間軸とのゼ
ロクロス点間の時間ｔ２−ｔ１と求め、前記高周波数、
及び前記低周波数の周波数の比をとって前記時間軸上に
基準点を定め、前記基準点までの時間をｔ’とし、前記
判定を行う信号波形の時間軸とのゼロクロス点ｔが、ｔ
１≦ｔ＜ｔ’のとき、周波数は高周波数を判定し、ｔ’
≦ｔ≦ｔ２のときには、低周波数と判定する、処理を備
え、この処理は、周波数判定装置を構成するコンピュー
タでプログラムを実行することで実現される。本発明に
おいて、該プログラムを記録した記録媒体から該プログ
ラムをコンピュータに読み出して実行することで、本発
明を実施することができる。
【００３０】
【実施例】上記した実施の形態について本発明を具体的
な例に適用した実施例について、説明する。図３は、本
発明の一実施例の判別方法を説明するための図であり、
サンプリング波形の一例を示す図である。図３を参照し
て、本発明の一実施例における周波数の算出について説
明する。
な例に適用した実施例について、説明する。図３は、本
発明の一実施例の判別方法を説明するための図であり、
サンプリング波形の一例を示す図である。図３を参照し
て、本発明の一実施例における周波数の算出について説
明する。
【００３１】図３において、横軸をなす時間軸ｔ（振幅
のゼロレベル、但し、信号がオフセットを有する場合、
オフセットレベルに対応する）上にて、ゼロクロス点を
間に挟むサンプリング点を、（ａ，ｂ）、（ｃ，ｄ）、
（ｅ，ｆ）（ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ＜ｅ＜ｆ）とする。
のゼロレベル、但し、信号がオフセットを有する場合、
オフセットレベルに対応する）上にて、ゼロクロス点を
間に挟むサンプリング点を、（ａ，ｂ）、（ｃ，ｄ）、
（ｅ，ｆ）（ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ＜ｅ＜ｆ）とする。
【００３２】サンプリング点（時間）ａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、ｆにおけるサンプリング値（縦軸の値）をそれぞ
れ、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６とする。
ｅ、ｆにおけるサンプリング値（縦軸の値）をそれぞ
れ、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６とする。
【００３３】図３に示すように、サンプリング点とゼロ
クロス点との距離をα，β，γ，δとおく。サンプリン
グの周期をτ、波形の周期をＴ１、Ｔ２とする。
クロス点との距離をα，β，γ，δとおく。サンプリン
グの周期をτ、波形の周期をＴ１、Ｔ２とする。
【００３４】ここで、α，β，γ，δの値を求めると、
【００３５】サンプリング値が連続して正となる値の数
をｎ１としたとき、 T1/2＝α＋（n1−１）×τ＋β …(2) となる。
をｎ１としたとき、 T1/2＝α＋（n1−１）×τ＋β …(2) となる。
【００３６】したがって、求める周期Ｔ１は、 T1/2＝（x2×τ）/(x2-x1) +（n1−1）×τ＋（x3×τ）/(x3−x4） T1＝2τ｛x2/(x2-x1)＋（n1−1）＋x3/(x3−x4）｝ …(3) となる。
【００３７】同様に、サンプリング値が連続して負とな
る数をｎ２としたとき、 T2/2＝γ＋（n2−1）×τ＋δ …(4)
る数をｎ２としたとき、 T2/2＝γ＋（n2−1）×τ＋δ …(4)
【００３８】 T2＝2τ｛x4/(x4-x3)＋（n2−1）＋x5/(x5−x6）｝ …(5) となる。
【００３９】図４に示すように、低周波数、高周波数、
そして判定を行う信号波形の３種類があるとする。この
判定を行う波形は、高周波数、低周波数の波形にて構成
されている。この時、低周波数、高周波数の波形のゼロ
クロス点で比をとる。ここで、高周波数を2100Ｈｚ（半
周期＝ｔ１）、低周波数を1300Ｈｚ（半周期＝ｔ２）と
する。
そして判定を行う信号波形の３種類があるとする。この
判定を行う波形は、高周波数、低周波数の波形にて構成
されている。この時、低周波数、高周波数の波形のゼロ
クロス点で比をとる。ここで、高周波数を2100Ｈｚ（半
周期＝ｔ１）、低周波数を1300Ｈｚ（半周期＝ｔ２）と
する。
【００４０】図５は、図４において矩形Ａで囲んだ部分
を拡大したものである。比をとることによって得られた
点を判定の基準点とする。
を拡大したものである。比をとることによって得られた
点を判定の基準点とする。
【００４１】高周波数（2100Hz）、低周波数（1300Hz）
のそれぞれの半周期をｔ１、ｔ２とする。そして、両波
形のゼロクロス点間の時間を求めると、ｔ２−ｔ１とな
る。
のそれぞれの半周期をｔ１、ｔ２とする。そして、両波
形のゼロクロス点間の時間を求めると、ｔ２−ｔ１とな
る。
【００４２】2100Hz、1300Hzを基に、１３：２１と比を
とって、基準点を定める。その基準点までの時間をｔ’
とすると、 ｔ’＝t1＋13／34×（t2−t1） …(6) となる。
とって、基準点を定める。その基準点までの時間をｔ’
とすると、 ｔ’＝t1＋13／34×（t2−t1） …(6) となる。
【００４３】ｔ１＝1／2100／2＝238.10μsec、 ｔ２＝1／1300／2＝384.62μsec
【００４４】得られたｔ１、ｔ２を上式（６）に代入す
ることにより、 ｔ’＝294.12μsec
ることにより、 ｔ’＝294.12μsec
【００４５】238.10≦ｔ＜294.12のとき（ただし、ｔは
ゼロクロス点）、判定を行う信号の周波数は、2100Ｈｚ
と判定され、294.12≦ｔ≦384.62のときには、判定を行
う信号の周波数は1300Hzと判定される。
ゼロクロス点）、判定を行う信号の周波数は、2100Ｈｚ
と判定され、294.12≦ｔ≦384.62のときには、判定を行
う信号の周波数は1300Hzと判定される。
【００４６】本発明の実施例として説明した周波数判定
装置によれば、低サンプリングレートでサンプルされた
信号の周波数判定を正確かつ短時間に行い、誤差を少な
く判定することができ、例えば図６の周波数判定装置１
０５に用いて好適とされる。
装置によれば、低サンプリングレートでサンプルされた
信号の周波数判定を正確かつ短時間に行い、誤差を少な
く判定することができ、例えば図６の周波数判定装置１
０５に用いて好適とされる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来困難とされていた低サンプリングレートでサンプル
された信号の周波数判定を正確に行うことができる、と
いう効果を奏する。
従来困難とされていた低サンプリングレートでサンプル
された信号の周波数判定を正確に行うことができる、と
いう効果を奏する。
【００４８】また、本発明によれば、周波数の変化の検
出を早く、かつ高精度に行うことができる、という効果
を奏する。
出を早く、かつ高精度に行うことができる、という効果
を奏する。
【００４９】その理由は、本発明においては、サンプリ
ング周波数の半周期で周波数を測定しており、１周期ご
とに周波数判定を行うよりも、半周期ごとの判定の方
が、周波数の変化を早く検知することが可能であり、一
定時間期間に対して、より多くの周波数判定ができ、誤
差を縮減している、ためである。
ング周波数の半周期で周波数を測定しており、１周期ご
とに周波数判定を行うよりも、半周期ごとの判定の方
が、周波数の変化を早く検知することが可能であり、一
定時間期間に対して、より多くの周波数判定ができ、誤
差を縮減している、ためである。
【図１】本発明の一実施例の周波数判定回路の構成を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の一実施例の周波数判定の流れを示す図
である。
である。
【図３】本発明の一実施例を説明するための図であり、
周波数判定を行う際で必要な記号を示す。
周波数判定を行う際で必要な記号を示す。
【図４】本発明の一実施例を説明するためのサンプリン
グ信号波形を示す図である。
グ信号波形を示す図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】周波数判定装置を含む無線アクセスネットワー
クのシステム構成を示す図である。
クのシステム構成を示す図である。
１ サンプリング装置 ２ メモリ ３ 演算装置 ４ 判定装置 １１ サンプリング値記憶手段 １２ 交点演算手段 １３ 周期演算手段 １４ 周波数演算手段 １５ 藩主機演算手段 １６ 判定基準時間演算手段 １７ 比較判定手段 １０１ 固定電話機 １０２ 子局（無線アクセス装置） １０３ 基地局（無線アクセス装置） １０４ 時間スイッチ（ＴＳＷ） １０５ ＦＳＫ信号周波数判定装置 １０６ ＡＤ変換器 １０７ 交換機 １０８ ２線式電話回線（２ワイヤ・メタリック線） １０９ デジタルハイウエイ
Claims (9)
- 【請求項１】サンプリングされた信号波形のサンプリン
グ値の正負又はオフセット値との大小関係が反転した時
の前後のサンプリング値を一組として記憶手段に記憶す
る第１のステップと、 前記記憶手段に記憶されている、一組のサンプリング値
を結ぶ直線と、零値又はオフセット値の時間軸とが交わ
る交点を求める第２のステップと、 前記第２のステップで得られた交点間を基にサンプリン
グされた信号の半周期を演算する第３のステップと、 前記第３のステップにより導出された半周期を基に周波
数を演算する第４のステップと、 を含む、ことを特徴とする周波数判定方法。 - 【請求項２】高周波の波形と低周波の波形を含む信号周
波数の判定を行う方法であって、 複数の周波数の異なる信号のそれぞれについてサンプリ
ング値の正負又はオフセット値との大小関係が反転した
時の前後のサンプリング値を一組として記憶手段に記憶
する第１のステップと、 前記各信号について、前記記憶手段に記憶されている、
一組のサンプリング値を結ぶ直線と、零値又はオフセッ
ト値の時間軸とが交わる交点を求める第２のステップ
と、 前記第２のステップで得られた交点を基にサンプリング
された信号のそれぞれの半周期の時間を算出する第３の
ステップと、 前記第３のステップにより得られた半周期を基に、判定
基準とする時間を求める第４のステップと、 前記第４のステップにより得られた、前記判定基準とす
る時間を基に、判定する信号の周波数の比較判定を行う
第５のステップと、 を含む、ことを特徴とする周波数判定方法。 - 【請求項３】低周波数の信号波形と、高周波数の信号波
形と、高周波数、低周波数の波形にて構成されている判
定を行う信号波形が存在している場合、 前記高周波数、及び前記低周波数の信号のそれぞれの半
周期をｔ１、ｔ２とし、両波形の時間軸とのゼロクロス
点間の時間ｔ２−ｔ１と求め、前記高周波数、及び前記
低周波数の周波数の比をとって前記時間軸上に基準点を
定め、前記基準点までの時間をｔ’とし、 前記判定を行う信号波形の時間軸とのゼロクロス点ｔ
が、 ｔ１≦ｔ＜ｔ’のとき、前記判定を行う信号波形の周波
数は高周波数と判定し、 ｔ’≦ｔ≦ｔ２のときには、前記判定を行う信号波形の
周波数は低周波数と判定する、ことを特徴とする請求項
２記載の周波数判定方法。 - 【請求項４】サンプリングされた信号波形のサンプリン
グ値の正負又はオフセット値との大小関係が反転した時
の前後のサンプリング値を一組として記憶する記憶手段
と、 前記記憶手段に記憶されている、一組のサンプリング値
を結ぶ直線と、零値又はオフセット値の時間軸とが交わ
る交点を求める交点演算手段と、 前記交点演算手段で得られた交点間を基にサンプリング
された信号の半周期を演算する手段と、 前記導出された半周期を基に周波数を演算する手段と、 を備えたことを特徴とする周波数判定装置。 - 【請求項５】高周波の波形と低周波の波形を含む信号周
波数の判定を行う装置であって、 複数の周波数の異なる信号のそれぞれについてサンプリ
ング値の正負又はオフセット値との大小関係が反転した
時の前後のサンプリング値を一組として記憶する記憶手
段と、 前記各信号について、前記記憶手段に記憶されている、
一組のサンプリング値を結ぶ直線と、零値又はオフセッ
ト値の時間軸とが交わる交点を求める交点演算手段と、 前記交点演算手段により得られた交点を基にサンプリン
グされた信号のそれぞれの半周期の時間を算出する半周
期演算手段と、 前記半周期演算手段により得られた半周期を基に、判定
基準とする時間を求める判定基準時間演算手段と、 前記判定基準時間演算手段により得られた時間を基に、
比較判定を行う比較判定手段と、 を備えていることを特徴とする周波数判定装置。 - 【請求項６】低周波数の信号波形と、高周波数の信号波
形と、高周波数、低周波数の波形にて構成されている判
定を行う信号波形が存在している場合、 前記高周波数、及び前記低周波数の信号のそれぞれの半
周期をｔ１、ｔ２とし、両波形の時間軸とのゼロクロス
点間の時間ｔ２−ｔ１と求め、前記高周波数、及び前記
低周波数の周波数の比をとって前記時間軸上に基準点を
定め、前記基準点までの時間をｔ’とし、 前記判定を行う信号波形の時間軸とのゼロクロス点ｔ
が、 ｔ１≦ｔ＜ｔ’のとき、前記判定を行う信号波形の周波
数は高周波数と判定し、 ｔ’≦ｔ≦ｔ２のときには、前記判定を行う信号波形の
周波数は低周波数と判定する、ことを特徴とする請求項
５記載の周波数判定装置。 - 【請求項７】前記請求項４乃至６のいずれか一に記載の
周波数判定装置が時間スイッチから出力される信号の周
波数を判定することを特徴とする周波数判定装置。 - 【請求項８】高周波の波形と低周波の波形を含む信号周
波数の判定を行う装置であって、 （ａ）複数の周波数の異なる信号のそれぞれについてサ
ンプリング値の正負又はオフセット値との大小関係が反
転した時の前後のサンプリング値を一組として記憶手段
に書き込む処理と、 （ｂ）前記各信号について、前記記憶手段に記憶されて
いる、一組のサンプリング値を結ぶ直線と、零値又はオ
フセット値の時間軸とが交わる交点を求める処理と、 （ｃ）前記交点演算手段により得られた交点を基にサン
プリングされた信号のそれぞれの半周期の時間を算出す
る処理と、 （ｄ）前記半周期を基に、判定基準とする時間を求める
判定基準時間演算処理と、 （ｅ）前記判定基準時間演算処理により得られた時間を
基に、比較判定を行う比較判定処理と、 の前記（ａ）乃至（ｅ）の処理を周波数判定装置を構成
するコンピュータで実行するためのプログラムを記録し
た記録媒体。 - 【請求項９】請求項８記載の記録媒体において、 低周波数の信号波形と、高周波数の信号波形と、高周波
数、低周波数の波形にて構成されている判定を行う信号
波形が存在している場合、 前記高周波数、及び前記低周波数の信号のそれぞれの半
周期をｔ１、ｔ２とし、両波形の時間軸とのゼロクロス
点間の時間ｔ２−ｔ１と求め、前記高周波数、及び前記
低周波数の周波数の比をとって前記時間軸上に基準点を
定め、前記基準点までの時間をｔ’とし、 前記判定を行う信号波形の時間軸とのゼロクロス点ｔ
が、 ｔ１≦ｔ＜ｔ’のとき、前記判定を行う信号波形の周波
数は高周波数と判定し、 ｔ’≦ｔ≦ｔ２のときには、前記判定を行う信号波形の
周波数は低周波数と判定する処理を、前記周波数判定装
置を構成するコンピュータで実行するためのプログラム
を記録した記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000174073A JP2001358786A (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | Ｆｓｋ信号周波数判定方法及び装置並びに記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000174073A JP2001358786A (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | Ｆｓｋ信号周波数判定方法及び装置並びに記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001358786A true JP2001358786A (ja) | 2001-12-26 |
Family
ID=18676183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000174073A Pending JP2001358786A (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | Ｆｓｋ信号周波数判定方法及び装置並びに記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001358786A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7298202B2 (en) | 2005-05-20 | 2007-11-20 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | FSK demodulator |
| CN100432681C (zh) * | 2005-02-02 | 2008-11-12 | 艾默生网络能源系统有限公司 | 交流电频率监测方法 |
| KR20110096403A (ko) * | 2010-02-22 | 2011-08-30 | 에스케이 텔레콤주식회사 | 제로크로싱복조를 이용한 ｆｓｋ수신기 및 이의 제어방법 |
| KR20120007867A (ko) * | 2010-07-15 | 2012-01-25 | 에스케이 텔레콤주식회사 | 제로크로싱복조 기반 수신기 및 이의 구동 방법 |
| JP2016105095A (ja) * | 2015-12-24 | 2016-06-09 | パイオニア株式会社 | 信号周期検出装置及び信号周期検出方法 |
| CN111175573A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-05-19 | 深圳市科信通信技术股份有限公司 | 交流电压频率的检测方法、装置、设备及介质 |
-
2000
- 2000-06-09 JP JP2000174073A patent/JP2001358786A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100432681C (zh) * | 2005-02-02 | 2008-11-12 | 艾默生网络能源系统有限公司 | 交流电频率监测方法 |
| US7298202B2 (en) | 2005-05-20 | 2007-11-20 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | FSK demodulator |
| KR20110096403A (ko) * | 2010-02-22 | 2011-08-30 | 에스케이 텔레콤주식회사 | 제로크로싱복조를 이용한 ｆｓｋ수신기 및 이의 제어방법 |
| KR101633029B1 (ko) * | 2010-02-22 | 2016-06-24 | 에스케이텔레콤 주식회사 | 제로크로싱복조를 이용한 ｆｓｋ수신기 및 이의 제어방법 |
| KR20120007867A (ko) * | 2010-07-15 | 2012-01-25 | 에스케이 텔레콤주식회사 | 제로크로싱복조 기반 수신기 및 이의 구동 방법 |
| KR101660875B1 (ko) | 2010-07-15 | 2016-09-29 | 에스케이 텔레콤주식회사 | 제로크로싱복조 기반 수신기 및 이의 구동 방법 |
| JP2016105095A (ja) * | 2015-12-24 | 2016-06-09 | パイオニア株式会社 | 信号周期検出装置及び信号周期検出方法 |
| CN111175573A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-05-19 | 深圳市科信通信技术股份有限公司 | 交流电压频率的检测方法、装置、设备及介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040309 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040510 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040615 |