JP2020182064A - 受信システム - Google Patents

Abstract

【課題】受信状態を判断するための情報を得ることが可能な受信システムを得る。【解決手段】受信システムは、変調信号を復調して復調信号を出力する復調部と、復調信号が入力され、互いに通過帯域が異なる３以上の複数のフィルタと、複数のフィルタの出力信号のレベルと、出力信号のそれぞれに対応して設けられた複数の閾値とを比較する比較部と、比較部の比較結果と復調信号とを出力する出力部と、を備える。受信システムは、さらに、比較結果に基づいて、前記変調信号の受信状態を判定する判定部を備えていてもよい。【選択図】 図４

Description

本発明は、受信システムに関する。

一般的に無線システム（業務用無線、ワイヤレスマイク等）の受信機では、無信号時にスピーカから出力される耳障りで不快な雑音（ノイズ）や、交信する必要のない相手方の送信する音声を遮断し、無音状態にするためのスケルチ機能が備わっている（特許文献１参照）。代表的なスケルチ機能には、受信信号の有無を信号強度から判断するキャリアスケルチ、受信信号に重畳されたパイロットトーン信号を検知するトーンスケルチ、ＦＭ受信において無信号もしくは復調困難低レベルの信号受信時に発生する復調ノイズの強度で信号の有無を判断するノイズスケルチなどがある。これらスケルチ機能は、一般的にはアナログＦＭ（Frequency Modulation）通信で用いられている技術である。

米国特許出願公開第２０１３／０２３１０５７号明細書

近年、ワイヤレスマイクのシステムでは、これまで一般的であったアナログ無線通信から、デジタル無線通信へとトレンドが移り変わってきている。そのため、ワイヤレスマイクの使用現場では、アナログ／デジタル無線通信両者の混信による通信障害が発生している。

例えば、アナログワイヤレスマイクがＦＭ通信している近くで、別のデジタルワイヤレスマイクが同一チャネルでＦＳＫ通信を行う場合、アナログマイクのＦＭ受信機が耳障りで不快な雑音を復調してスピーカから出力するという問題がある。このような問題は、デジタルワイヤレスマイクから出力されたＦＳＫ信号がアナログＦＭマイクシステムに入力された場合に、アナログＦＭマイクシステムがＦＭ信号を受信したと判断して通信の遮断を解除し、通信を開始することにより生じる。

すなわち、ＦＭ受信機は、耳障りで不快な雑音を復調し、スピーカから出力してしまう。
不快な雑音を出力しないようにするためには、ＦＭ受信機がＦＭ信号を受信するのか、ＦＳＫ信号を受信するのか、信号を受信していないかというような受信状態を判断するための情報が必要になる。
上述の従来技術では、受信状態を判断するための情報を得ることができない。

そこで、本発明は、受信状態を判断するための情報を得ることが可能な受信システムを提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明の一態様に係る受信システムは、変調信号を復調して復調信号を出力する復調部と、復調信号が入力され、互いに通過帯域が異なる３以上の複数のフィルタと、複数のフィルタの出力信号のレベルと、出力信号のそれぞれに対応して設けられた複数の閾値とを比較する比較部と、比較部での比較に基づいて得られた前記変調信号の受信状態を示す信号と復調信号とを出力する出力部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、受信状態を判断するための情報を得ることが可能な受信システムを提供することができる。

信号無入力時におけるスケルチ機能について説明する概略図である。 信号入力時におけるスケルチ機能について説明する概略図である。 ＦＭ通信の受信機においてＦＳＫ信号を受信した場合のスケルチ機能について説明する概略図である。 本発明の第一実施形態に係る受信システムの回路構成の一例を示す回路図である。 本発明の第一実施形態に係る受信システムが希望信号を受信した場合のスケルチ機能を説明するための概略図である。 本発明の第一実施形態に係る受信システムが非希望信号を受信した場合のスケルチ機能を説明するための概略図である。 本発明の第一実施形態に係る受信システムが信号を受信していない場合のスケルチ機能を説明するための概略図である。 本発明の第二実施形態に係る受信システムの回路構成の一例を示す回路図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（例えば各実施形態を組み合わせる等）して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付して表している。

１．スケルチ機能について
以下、スケルチ機能について説明する。
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）を参照して、信号無入力時におけるスケルチ機能について説明する。図１（Ａ）は、受信機への信号無入力状態における復調前の信号を示す概略図であり、図１（Ｂ）は、受信機への信号無入力状態における復調後の信号を示す概略図である。
また、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照して、信号（ＦＭ信号）入力時におけるスケルチ機能について説明する。図２（Ａ）は、受信機へのＦＭ信号入力時における復調前の信号を示す概略図であり、図２（Ｂ）は、受信機へのＦＭ信号入力時における復調後の信号を示す概略図である。

信号無入力時は受信機にフロアノイズのみが入力される。図１（Ａ）に示すように、フロアノイズのノイズ信号Ｎの信号強度は、キャリアの有無を判断するキャリアスケルチの閾値ＴＨｃよりも低い。このため、キャリアスケルチは、ノイズ信号Ｎに反応せず受信信号はないと判定する。

図１（Ｂ）に示すように、ＦＭ受信機への信号入力が無い時のノイズ信号ＮをＦＭ復調した場合、ノイズ信号Ｎの位相変化にばらつきがあることから、復調後のノイズ信号（復調信号Ｎ’）の信号強度のレベルは大きくなる。ノイズスケルチは、ノイズスケルチの閾値ＴＨｎよりも強度の大きい復調信号Ｎ’があることを判定して、信号が無入力又は受信信号が復調困難な程低レベルであると判断する。

トーンスケルチは、パイロットトーン信号の周波数帯域のトーンスケルチ用フィルタＦｔでフィルタリングされた信号の強度を元に、受信信号の状態を判定する。ノイズスケルチは、一般的には可聴帯域やパイロットトーン信号の周波数よりも高い周波数帯域のノイズスケルチ用フィルタＦｎでフィルタリングされた信号の強度を元に、受信信号の状態を判定する。例えばワイヤレスマイクでは、５０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ近辺の信号を、ハイパスフィルタやバンドパスフィルタで帯域制限した信号を用いる。

一方、図２（Ａ）に示すように、ＦＭ受信機がＦＭ信号を受信した時には、受信信号Ｓ_１の信号強度のレベルがキャリアスケルチの閾値ＴＨｃを超えると、キャリアスケルチは受信信号があると判定する。また、図２（Ｂ）に示すように、受信信号Ｓ_１が存在するとノイズ信号Ｎの位相変化が安定するため、ノイズ信号Ｎ復調後の復調信号Ｎ’のノイズレベルは下がり、復調信号Ｓ_１’が現れる。一般的には、可聴周波数帯域の５０Ｈｚ〜１５ｋＨｚに復調信号Ｓ_１’が存在する。このとき、復調信号Ｎ’のノイズレベルは、ノイズスケルチの閾値ＴＨｎ以下まで下がる。この場合、受信機において通信遮断が解除され、通信が行われる。

受信信号Ｓ_１に重畳されているパイロットトーン信号は、周波数の異なる何種類かが用意されることが多く、他局との信号の識別などに使用される。ワイヤレスマイクでは、一般的に、受信信号Ｓ_１の復調後で３２ｋＨｚ周辺の周波数がパイロットトーン信号Ｓｐとして使用される。

これらスケルチ回路は、一般的にどれか１種類を用いて運用されるものではなく、複数種類を用いてそれぞれの結果を元に複合的に受信信号の通信／遮断が行われる。例えば、信号無入力の状態では、ノイズ（復調信号Ｎ’）が全体域に発生し、トーンスケルチが反応する場合がある。このため、トーンスケルチのみではなく、トーンスケルチとノイズスケルチとを組み合わせて、受信信号の通信／遮断を総合的に判断する事が行われる。

ここで、上述したように、例えばＦＭ通信によるアナログワイヤレスマイクを使用している近くで、別のデジタルワイヤレスマイクが同一チャネルでＦＳＫ（Frequency Shift Keying）通信を行うような場合がある。この場合、ＦＳＫ通信の受信機は、ＦＭ信号を受信しても、例えば、ＦＭ信号にはプリアンブルやシンクワード等の識別信号が含まれていないため、ただ受信ができないという状況になる。

一方、ＦＭ通信の受信機では、ＦＳＫ信号を受信すると、トーンスケルチがパイロットトーン信号が存在すると判定するという問題がある。
図３（Ａ）は、ＦＭ通信の受信機においてＦＳＫ信号を受信した場合の復調前の信号を示す概略図であり、図３（Ｂ）は、ＦＭ通信の受信機においてＦＳＫ信号を受信した場合の復調後の信号を示す概略図である。
ＦＳＫ信号Ｓ_２は、一般的には音声信号などよりも高い周波数レートで伝送される。例えば、デジタルワイヤレスマイクシステムでは百数十ｋＨｚのデータレートが用いられる。そのため、ＦＳＫ信号Ｓ_２の周波数帯域は、復調前、復調後共に、ＦＭ信号Ｓ_１の周波数帯域よりも広くなる。

図３（Ａ）に示すように、ＦＭ通信の受信機がＦＳＫ信号Ｓ_２を受信すると、受信信号Ｓ_２の強度がキャリアスケルチの閾値ＴＨｃよりも高くなってキャリアスケルチが反応する。このため、図３（Ｂ）に示すように、周波数変調信号のためノイズ信号Ｎを復調した復調信号Ｎ’のレベルが低下する。復調信号Ｎ’のレベルは、ノイズスケルチの閾値ＴＨｎ以下のレベルとなる。一方、復調信号Ｎ’の信号周波数の帯域が広いため、復調信号Ｎ’のレベルは、トーンスケルチの閾値ＴＨｔを超えるレベルとなる、

このため、ＦＭ通信の受信機がＦＳＫ信号Ｓ_２を受信した場合であっても、トーンスケルチはトーンが存在すると判定する。スケルチ回路は、ＦＳＫ信号Ｓ_２を受信した場合であってもＦＭ信号Ｓ_１を受信した場合と同様の反応をするため、通信の遮断を解除し、通信を開始する。すなわち、ＦＭ受信機は、ＦＳＫ信号Ｓ_２を受信した場合に、耳障りで不快な雑音を復調してスピーカから出力してしまう。
以下、このような雑音の出力を防止することができる受信システム１について詳細に説明する。

２．第一実施形態
＜受信システムの構成＞
図４は、第一実施形態の受信システム１の回路構成の一例を示している。受信システム１は、アンテナ１０を有する復調部１００と、受信状態判定部２００とを備えている。
以下、復調部１００及び受信状態判定部２００のそれぞれについて説明する。

＜復調部の構成＞
復調部１００は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２０と、Ｉ信号生成部３０と、Ｑ信号生成部４０と、局部発振器５０と、を備えている。また、復調部１００は、チャネルフィルタ回路６０，７０と、復調回路８０とを備えている。

（低雑音増幅器）
低雑音増幅器２０は、アンテナ１０を介して受信した受信信号（ＲＦ信号）を増幅し、Ｉ信号生成部３０及びＱ信号生成部４０にそれぞれ出力する。

（局部発振器）
局部発振器５０は、局部発振回路５１及び移相器５２を有している。
局部発振回路５１は、ＲＦ信号と同一又はほぼ同一の周波数のローカル信号を生成する。局部発振回路５１は、生成したローカル信号をＱ信号生成部４０のＱｃｈ直交復調部（ＭＩＸＥＲ）４１に出力する。一方、局部発振回路５１は、ローカル信号を後述する移相器５２に出力する。
移相器５２は、局部発振回路５１から入力されたローカル信号を９０°位相シフトして、９０°位相シフトされたローカル信号を生成する。移相器５２は、９０°位相シフトされたローカル信号を、Ｉ信号生成部３０のＩｃｈ直交復調部（ＭＩＸＥＲ）３１に出力する。

（Ｉ信号生成部）
Ｉ信号生成部３０は、Ｉｃｈ直交復調部３１とアンチエイリアジングフィルタ回路３２とＡＤ変換器３３とを有している。
Ｉｃｈ直交復調部３１は、低雑音増幅器２０で増幅されたＲＦ信号と、局部発振器５０の移相器５２から入力された９０°位相シフトされたローカル信号とを乗算する。これにより、Ｉｃｈ直交復調部３１は、低雑音増幅器２０で増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートして、ベースバンド信号を生成する。Ｉｃｈ直交復調部３１は、生成されたベースバンド信号をアンチエイリアジングフィルタ回路３２に出力する。
アンチエイリアジングフィルタ回路３２は、入力されたベースバンド信号に対してアンチエイリアシング処理を行い、アンチエイリアシング処理済みのベースバンド信号をＡＤ変換器３３に出力する。これにより、アンチエイリアジングフィルタ回路３２は、ＡＤ変換器３３においてＡＤ変換する際に発生するエイリアシングを抑制するためのローパスフィルタ（ＬＰＦ）として機能する。
ＡＤ変換器３３は、アンチエイリアシング処理済みのベースバンド信号をアナログデータからデジタルデータに変換して、チャネルフィルタ回路６０に出力する。

（Ｑ信号生成部）
Ｑ信号生成部４０は、Ｑｃｈ直交復調部４１とアンチエイリアジングフィルタ回路４２とＡＤ変換器４３とを有している。
Ｑｃｈ直交復調部４１は、低雑音増幅器２０で増幅されたＲＦ信号と、局部発振器５０から入力されたローカル信号（位相シフトされていないローカル信号）とを乗算する。これにより、Ｑｃｈ直交復調部４１は、低雑音増幅器２０で増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートして、ベースバンド信号を生成する。Ｑｃｈ直交復調部４１は、生成されたベースバンド信号をアンチエイリアジングフィルタ回路４２に出力する。
アンチエイリアジングフィルタ回路４２は、アンチエイリアジングフィルタ回路３２と同様に入力されたベースバンド信号に対してアンチエイリアシング処理を行い、アンチエイリアシング処理済みのベースバンド信号をＡＤ変換器４３に出力する。
ＡＤ変換器４３は、ＡＤ変換器３３と同様にアンチエイリアシング処理済みのベースバンド信号をＡＤ変換してチャネルフィルタ回路７０に出力する。

（チャネルフィルタ回路）
チャネルフィルタ回路６０は、Ｉ信号生成部３０から入力されたアンチエイリアシング処理済みのベースバンド信号から自身のチャネル（Ｉｃｈ）の信号成分のみを選択して、復調回路８０に出力する。
チャネルフィルタ回路７０は、Ｑ信号生成部４０から入力されたアンチエイリアシング処理済みのベースバンド信号から自身のチャネル（Ｑｃｈ）の信号成分のみを選択して、復調回路８０に出力する。

（復調回路）
復調回路８０は、位相検出器８１と微分器８２とを有している。
位相検出器８１は、チャネルフィルタ回路６０から入力されたＩｃｈの信号成分及びチャネルフィルタ回路７０から入力されたＱｃｈの信号成分から位相検出し、検出した位相を微分器８２に出力する。
微分器８２は、検出された位相を微分することで周波数変化を計算する。
これにより、復調回路８０において元の信号が復調される。復調回路８０で復調された復調信号は、受信状態判定部２００に入力される。

＜受信状態判定部の構成＞
受信状態判定部２００は、復調部１００から入力された復調信号に基づき、復調部１００で受信した変調信号の受信状態を判定するための信号を出力する。
受信状態判定部２００は、３以上の複数のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Band-Pass Filter）と、バンドパスフィルタそれぞれの出力信号の信号レベルを検出する信号レベル検出器１４０，１５０，１６０とを備えている。また、受信状態判定部２００は、複数のバンドパスフィルタの出力信号のレベルと、出力信号のそれぞれに対応して設けられた複数の閾値とを比較する比較部１７０と、比較部１７０の比較結果と復調信号とを出力する出力部１７４とを備えている。さらに、受信状態判定部２００は、比較部１７０の比較結果に基づき変調信号の受信状態を判定する判定部１８０と、変調信号の受信状態に基づいて復調信号を出力するか否かを切り替える切替部１９０とを備えている。

（バンドパスフィルタ）
複数のバンドパスフィルタは、それぞれ復調部１００と接続され、復調部１００から復調信号が入力される。複数のバンドパスフィルタは、互いに異なる通過帯域を有している。図４に示すように、本実施例において、受信状態判定部２００はトーンフィルタ１１０、第１フィルタ１２０及び第２フィルタ１３０の３つのバンドパスフィルタが備えられている。

トーンフィルタ１１０は、復調信号に重畳しているトーン信号を検出するトーンスケルチ用のバンドパスフィルタである。
第１フィルタ１２０は、第１通過帯域を有するノイズスケルチ用のバンドパスフィルタである。ノイズスケルチ用のバンドパスフィルタとしては、例えばワイヤレスマイクでは、パイロットトーン信号よりも周波数の高い５０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの信号強度を判定するためのバンドパスフィルタを用いる。第１通過帯域を有する第１フィルタ１２０としては、例えば、５０ｋＨｚ近辺の信号強度を判定するバンドパスフィルタを用いる。
第２フィルタ１３０は、第１通過帯域より高い周波数帯域に第２通過帯域を有するノイズスケルチ用のバンドパスフィルタである。第２通過帯域を有する第２フィルタ１３０としては、例えば、１００ｋＨｚ近辺の信号強度を判定するバンドパスフィルタを用いる。
復調部１００から入力された復調信号は、それぞれトーンフィルタ１１０、第１フィルタ１２０及び第２フィルタ１３０に入力されて帯域分割される。

（信号レベル検出器）
信号レベル検出器は、バンドパスフィルタから入力されて帯域分割された復調信号の信号レベルを検出する。本実施形態では、信号レベル検出器として、３つのバンドパスフィルタ（トーンフィルタ１１０、第１フィルタ１２０、第２フィルタ１３０）とそれぞれ接続される信号レベル検出器１４０，１５０，１６０を備えている。信号レベルの検出方法については、後に詳細に説明する。

信号レベル検出器１４０は、トーンフィルタ１１０と接続され、トーンフィルタ１１０の出力が入力される。信号レベル検出器１４０は、全波整流回路１４１及びローパスフィルタ（ＬＰＦ：Low-Pass Filter）１４２を有している。
信号レベル検出器１５０は、第１フィルタ１２０と接続され、第１フィルタ１２０の出力が入力される。信号レベル検出器１５０は、全波整流回路１５１及びローパスフィルタ（ＬＰＦ：Low-Pass Filter）１５２を有している。
信号レベル検出器１６０は、第２フィルタ１３０と接続され、第２フィルタ１３０の出力が入力される。信号レベル検出器１６０は、全波整流回路１６１及びローパスフィルタ（ＬＰＦ：Low-Pass Filter）１６２を有している。
なお、各信号レベル検出器は、上述した全波整流をローパスフィルタに通す構成に替えて、ピーク検出回路を用いることによっても実現できる。

（比較部）
比較部１７０は、信号レベル検出器１４０，１５０，１６０と接続され、複数のバンドパスフィルタの出力信号のレベルと、出力信号のそれぞれに対応して設けられた複数の閾値とを比較し、比較結果を出力する。比較部１７０は、比較結果として、バンドパスフィルタの出力信号のレベルが閾値よりも高い場合にはＨ信号を出力し、バンドパスフィルタの出力信号のレベルが閾値よりも低い場合にはＬ信号を出力する。
比較部１７０は、信号レベル検出器１４０と接続される第１コンパレータ１７１と、信号レベル検出器１５０と接続される第２コンパレータ１７２と、信号レベル検出器１６０と接続される第３コンパレータ１７３とを有している。

第１コンパレータ１７１は、信号レベル検出器１４０と接続され、信号レベル検出器１４０の出力が入力される。第１コンパレータ１７１は、信号レベル検出器１４０の出力（すなわちトーンフィルタ１１０の信号レベル）と、予め設定されたトーンスケルチの閾値ＴＨｔとを比較する。第１コンパレータ１７１は、比較結果として、トーンフィルタ１１０の信号レベルが閾値ＴＨｔよりも高い場合にはＨ信号を出力し、トーンフィルタ１１０の信号レベルが閾値ＴＨｔよりも低い場合にはＬ信号を出力する。

第２コンパレータ１７２は、信号レベル検出器１５０と接続され、信号レベル検出器１５０の出力が入力される。第２コンパレータ１７２は、信号レベル検出器１５０の出力（すなわち第１フィルタ１２０の信号レベル）と、予め設定されたノイズスケルチの閾値ＴＨｎ１とを比較する。第２コンパレータ１７２は、比較結果として、第１フィルタ１２０の信号レベルが閾値ＴＨｎ１よりも高い場合にはＨ信号を出力し、第１フィルタ１２０の信号レベルが閾値ＴＨｎ１よりも低い場合にはＬ信号を出力する。

第３コンパレータ１７３は、信号レベル検出器１６０と接続され、信号レベル検出器１６０の出力が入力される。第３コンパレータ１７３は、信号レベル検出器１６０の出力（すなわち第２フィルタ１３０の信号レベル）と、予め設定されたノイズスケルチの閾値ＴＨｎ２とを比較する。第３コンパレータ１７３は、比較結果として、第２フィルタ１３０の信号レベルが閾値ＴＨｎ２よりも高い場合にはＨ信号を出力し、第２フィルタ１３０の信号レベルが閾値ＴＨｎ２よりも低い場合にはＬ信号を出力する。

（出力部）
出力部１７４は、比較部１７０の比較結果と復調部１００から入力された復調信号とを判定部１８０及び切替部１９０に出力する。出力部１７４は、比較部１７０の比較結果を判定部１８０に出力し、復調信号を切替部１９０に出力する。

出力部１７４は、例えば、比較結果である第１コンパレータ１７１、第２コンパレータ１７２及び第３コンパレータ１７３の出力信号を出力する出力端子１７４ａ、１７４ｂ、１７４ｃと、復調信号を出力する出力端子１７４ｄとを有している。
また、出力部１７４は、復調信号に対して例えば出力タイミングの調整処理を行って出力端子１７４ｄに出力する処理部（図示せず）を有していてもよい。処理部は、例えば、後述する判定部１８０から切替部１９０に判定結果が出力されるタイミングと合わせて出力端子１７４ｄから復調信号が出力されるように復調信号の出力タイミングを制御する。

（判定部）
判定部１８０は、比較部１７０の第１コンパレータ１７１、第２コンパレータ１７２及び第３コンパレータ１７３と接続される。判定部１８０は、第１コンパレータ１７１、第２コンパレータ１７２及び第３コンパレータ１７３での比較結果に基づいて、復調部１００における変調信号の受信状態を判定し、判定結果を切替部１９０に出力する。

例えば、判定部１８０は、トーンフィルタ１１０の出力信号のレベルが、トーンフィルタ１１０の出力信号に対応する閾値よりも高く、且つ、第１フィルタ１２０の出力信号のレベルが、第１フィルタ１２０の出力信号に対応する閾値よりも低く、且つ、第２フィルタ１３０の出力信号のレベルが、第２フィルタ１３０の出力信号に対応する閾値よりも低い場合に、復調部１００の受信状態が希望信号を受信している状態であると判定する。
すなわち、判定部１８０は、第１コンパレータ１７１の出力がＨ信号であり、第２コンパレータ１７２及び第３コンパレータ１７３の出力がそれぞれＬ信号である場合に、復調部１００の受信状態が希望信号を受信している状態であると判定する。

また、判定部１８０は、トーンフィルタ１１０の出力信号のレベルが、トーンフィルタ１１０の出力信号に対応する閾値よりも高く、且つ、第１フィルタ１２０の出力信号のレベルが、第１フィルタ１２０の出力信号に対応する閾値よりも高く、且つ、第２フィルタ１３０の出力信号のレベルが、第２フィルタ１３０の出力信号に対応する閾値よりも低い場合に、復調部１００の受信状態が非希望信号を受信している状態であると判定する。すなわち、判定部１８０は、第１コンパレータ１７１及び第２コンパレータ１７２の出力がそれぞれＨ信号であり、第３コンパレータ１７３の出力がＬ信号である場合に、復調部１００の受信状態が非希望信号を受信している状態であると判定する。

さらに、判定部１８０は、トーンフィルタ１１０の出力信号のレベルが、トーンフィルタ１１０の出力信号に対応する閾値よりも高く、且つ、第１フィルタ１２０の出力信号のレベルが、第１フィルタ１２０の出力信号に対応する閾値よりも高く、且つ、第２フィルタ１３０の出力信号のレベルが、第２フィルタ１３０の出力信号に対応する閾値よりも高い場合に、復調部１００の受信状態が、信号を受信していない又は受信信号レベルが低い状態であると判定する。すなわち、判定部１８０は、第１コンパレータ１７１、第２コンパレータ１７２及び第３コンパレータ１７３の出力が全てＨ信号である場合に、復調部１００の受信状態が、信号を受信していない又は受信信号レベルが低い状態であると判定する。

（切替部）
切替部１９０は、復調部１００及び判定部１８０と接続され、復調部１００から復調信号が入力されるとともに、判定部１８０から信号受信状態の判定結果が入力される。
切替部１９０は、判定部１８０の判定結果に基づいて、復調信号を出力するか否かを切り替える。また、切替部１９０は、判定部１８０の判定結果に基づいて、復調信号を出力するか、復調信号を減衰させた信号を出力するかを切り替えてもよい。
切替部１９０は、希望信号を受信している状態である場合には受信信号を出力し、非希望信号を受信している状態である場合には受信信号を出力しないようにする。

＜受信状態判定部の動作＞
以下、図５から図７を用いて、アナログ無線通信のワイヤレスマイクの受信システム１が有する受信状態判定部２００の具体的な動作について説明する。アナログ無線通信の受信システム１では、希望信号が「ＦＭ信号」であり、非希望信号がデジタルワイヤレスマイクシステムの「ＦＳＫ信号」となる。

図５は、受信システム１が受信信号Ｓ_１として希望信号であるＦＭ信号（ＦＭ信号Ｓ_１と記載する場合がある）を受信した場合のスケルチ機能を説明するための概略図である。
図５（Ａ）は、受信システム１における受信信号Ｓ_１（復調前の信号）の強度を示し、図５（Ｂ）は、受信状態判定部２００における復調信号Ｓ_１’の信号強度及びスケルチ機能を説明する概略図である。

図５（Ａ）に示すように、受信システム１がＦＭ信号Ｓ_１を受信した場合、復調部１００には、ＦＭ信号Ｓ_１とともに、キャリアスケルチの閾値ＴＨｃよりも信号レベルの低いフロアノイズのノイズ信号Ｎとが入力される。
図５（Ｂ）に、ＦＭ信号Ｓ_１が復調された復調信号Ｓ_１’と、ＦＭ信号Ｓ_１に重畳されているパイロットトーン信号Ｓｐと、ノイズ信号Ｎを復調した復調信号Ｎ’を示す。
トーンスケルチ用のトーンフィルタ１１０の出力信号レベルは、閾値ＴＨｔのレベルを上回る。このため、第１コンパレータ１７１はＨ信号を出力する。

ＦＭ信号Ｓ_１の受信により位相の変化が安定しているため、ノイズ信号Ｎを復調した復調信号Ｎ’のノイズレベルは信号無入力時と比較して低下する。このため、ノイズスケルチ用の第１フィルタ１２０及び第２フィルタ１３０の出力信号レベルは、共に閾値ＴＨｎ１，ＴＨｎ２のレベルをそれぞれ下回る。このため、第２コンパレータ１７２及び第３コンパレータ１７３は、いずれもＬ信号を出力する。
判定部１８０は、以下の表１に示すように、第１コンパレータ１７１、第２コンパレータ１７２及び第３コンパレータ１７３の出力信号がそれぞれＨ信号、Ｌ信号及びＬ信号であることから、希望信号であるＦＭ信号を受信している状態であると判定する。

切替部１９０は、判定部１８０から入力された希望信号を受信している状態であるとの判定結果に基づいて、復調信号Ｓ_１’を出力するように動作を切り替える。これにより、アナログ無線通信のワイヤレスマイクシステムにおいて通信遮断が解除され、通信が開始される。

図６は、受信システム１が受信信号Ｓ_２としてＦＳＫ信号（ＦＳＫ信号Ｓ_２と記載する場合がある）を受信した場合のスケルチ機能を説明するための概略図である。
図６（Ａ）は、受信システム１における受信信号Ｓ_２（復調前の信号）の強度を示し、図６（Ｂ）は、受信状態判定部２００における復調信号Ｓ_２’の信号強度及びスケルチ機能を説明する概略図である。

図６（Ａ）に示すように、受信システム１が非希望信号であるＦＳＫ信号Ｓ_２を受信した場合、復調部１００には、ＦＳＫ信号Ｓ_２とともに、キャリアスケルチの閾値ＴＨｃよりも信号レベルの低いフロアノイズのノイズ信号Ｎとが入力される。
図６（Ｂ）に、ＦＳＫ信号Ｓ_２が復調された復調信号Ｓ_２’と、ノイズ信号Ｎを復調した復調信号Ｎ’を示す。
復調信号Ｓ_２’は、ＦＭ信号Ｓ_１の復調信号Ｓ_１’と比較して信号周波数帯域が広い。このため、トーンスケルチ用のトーンフィルタ１１０の出力信号レベルと、ノイズスケルチ用の第１フィルタ１２０の出力信号レベルは、ともに閾値ＴＨｔ、ＴＨｎ１のレベルをそれぞれ上回る。このため、第１コンパレータ１７１及び第２コンパレータ１７２はＨ信号を出力する。

一方、高い周波数帯域では、復調信号Ｓ_２’の信号レベルが落ちてくる。また、ノイズ信号Ｎを復調した復調信号Ｎ’のノイズレベルは信号無入力時と比較して低下する。このため、ノイズスケルチ用の第２フィルタ１３０の出力信号レベルは、閾値ＴＨｎ２のレベルを下回る。このため、第３コンパレータ１７３はＬ信号を出力する。
判定部１８０は、以下の表１に示すように、第１コンパレータ１７１、第２コンパレータ１７２及び第３コンパレータ１７３の出力信号がそれぞれＨ信号、Ｈ信号及びＬ信号であることから、非希望信号であるＦＳＫ信号を受信している状態であると判定する。

切替部１９０は、判定部１８０から入力された非希望信号を受信している状態であるとの判定結果に基づいて、復調信号Ｓ_２’を出力しないように動作を切り替える。これにより、アナログ無線通信のワイヤレスマイクシステムにおいて通信が遮断され、不快なノイズの発生が防止される。

図７は、受信システム１が信号を受信していない場合のスケルチ機能を説明するための概略図である。
図７（Ａ）は、受信システム１におけるノイズ信号Ｎ（復調前の信号）の強度を示し、図７（Ｂ）は、受信状態判定部２００における復調されたノイズ信号（復調信号Ｎ’）の信号強度及びスケルチ機能を説明する概略図である。

図７（Ａ）に示すように、受信システム１が信号を受信していない場合、復調部１００には、キャリアスケルチの閾値ＴＨｃよりも信号レベルの低いフロアノイズのノイズ信号Ｎが入力される。
図７（Ｂ）に、ノイズ信号Ｎが復調された復調信号Ｎ’を示す。
復調部１００が信号を受信していないことから、復調信号Ｎ’の信号レベルは高くなる。このため、トーンスケルチ用のトーンフィルタ１１０並びにノイズスケルチ用の第１フィルタ１２０及び第２フィルタ１３０の出力信号レベルは、いずれも閾値ＴＨｔ、ＴＨｎ１、ＴＨｎ２のレベルを上回る。このため、第１コンパレータ１７１、第２コンパレータ１７２及び第３コンパレータ１７３は、いずれもＨ信号を出力する。

判定部１８０は、以下の表１に示すように、第１コンパレータ１７１、第２コンパレータ１７２及び第３コンパレータ１７３の出力信号がいずれもＨ信号であることから、
信号を受信していない又は受信信号のレベルが低い状態であると判定する。

切替部１９０は、判定部１８０から入力された信号を受信していない又は受信信号のレベルが低い状態であるとの判定結果に基づいて、復調信号Ｎ’を出力しないように動作を切り替える。これにより、アナログ無線通信のワイヤレスマイクシステムにおいて通信が遮断され、不快なノイズの発生が防止される。

＜第一実施形態の効果＞
以上の動作により、受信システム１では、信号受信状態として、受信信号の受信状態であること、非希望信号の受信状態であること、又は信号が未受信状態であることを識別することができる。また受信システム１では、判定した信号受信状態に基づいて通信を制御することができるため、非希望信号や信号未受信時のノイズ信号に起因する耳障りで不快な雑音を出力しないようにすることが可能となる。
特に、受信システム１がアナログ無線通信のワイヤレスマイクの受信機（ＦＭ受信機）を備える場合において、受信信号がＦＭ信号であるかＦＳＫ信号であるかの識別が可能であり、かつＦＳＫ信号起因による雑音の出力を防止することが可能となる。

３．第二実施形態
以下、図８を用いて、第二実施形態に係る受信システム２について説明する。図８は、受信システム２の回路構成の一例を示すブロック図である。
上述した第一実施形態の受信システム１では、判定部１８０から入力された判定結果に基づいて、切替部１９０において復調信号を出力するか否かを切り替えている。しかしながら、本発明に係る受信システムは、判定部１８０及び切替部１９０が備えられていない構成であっても良い。

例えば、図８に示すように、受信システム２の受信状態判定部２００Ａでは、出力部１７４が、第１コンパレータ１７１、第２コンパレータ１７２及び第３コンパレータ１７３の出力信号と、復調部１００から入力された復調信号とを受信システム２の外部に出力しても良い。
なお、受信システム２において、第一実施形態に係る受信システム１と同様の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

アナログ無線通信のワイヤレスマイクシステムは、受信システム２からの出力信号に基づき、復調部１００における変調信号の受信状態を判定して判定結果（変調信号の受信状態）を切替部に出力する判定部（図示せず）を備える。
また、アナログ無線通信のワイヤレスマイクシステムは、判定部の判定結果に基づいて、復調信号を出力するか否かを切り替えるか、又は復調信号を出力するか復調信号を減衰させた信号を出力するかを切り替える切替部（図示せず）を備える。
判定部及び切替部は、受信システム１の判定部１８０及び切替部１９０と同様の機能を有する。

（変形例）
受信システムは、受信システム１の切替部１９０が備えられていない構成であっても良い。すなわち、受信システムは、判定部１８０から出力された判定結果（変調信号の受信状態）と復調信号とを受信システムの外部に出力しても良い。

アナログ無線通信のワイヤレスマイクシステムは、受信システムから出力された出力信号に基づき、復調信号を音声出力するか否かを切り替えるか、又は復調信号を出力するか復調信号を減衰させた信号を出力するかを切り替える切替部（図示せず）を備える。
切替部は、受信システム１の切替部１９０と同様の機能を有する。

＜第二実施形態の効果＞
第二実施形態の受信システムは、復調信号と、復調信号を音声出力するか否かの判断に用いられる信号とを出力することができる。復調信号を音声出力するか否かの判断に用いられる信号は、例えば複数のバンドパスフィルタの出力信号のレベルと閾値との比較結果である比較部１７０の出力信号、又は復調部１００における変調信号の受信状態の判定結果である判定部１８０の出力信号である。

本実施形態の受信システムを有するアナログ無線通信のワイヤレスマイクシステムは、本実施形態の受信システムからの出力信号に基づき、復調信号を出力するか否かを判断して通信を制御することができる。
このため、本実施形態の受信システムを有するアナログ無線通信のワイヤレスマイクシステムは、非希望信号や信号未受信時のノイズ信号に起因する耳障りで不快な雑音を出力しないようにすることが可能となる。

４．変形例
第二実施形態に係る受信システムでは、復調信号と、復調信号を音声出力するか否かの判断に用いられる信号とをそれぞれ出力するようにしているが、このような構成に限られない。
例えば、本発明に係る受信システムは、復調信号と、復調信号を音声出力するか否かの判断に用いられる信号（比較部１７０又は判定部１８０の出力信号）とを含む出力信号を生成して出力するようにしても良い。

以上、各実施形態により本発明の具体的な構成を説明したが、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。

１ 受信システム
１０ アンテナ
２０ 低雑音増幅器
３０ Ｉ信号生成部
４０ Ｑ信号生成部
５０ 局部発振器
５１ 局部発振回路
５２ 移相器
６０，７０ チャネルフィルタ回路
８０ 復調回路
８１ 位相検出器
８２ 微分器
１００ 復調部
１１０ トーンフィルタ
１２０ 第１フィルタ
１３０ 第２フィルタ
１４０，１５０，１６０ 信号レベル検出器
１７０ 比較部
１７１ 第１コンパレータ
１７２ 第２コンパレータ
１７３ 第３コンパレータ
１７４ 出力部
１７４ａ，１７４ｂ，１７４ｃ，１７４ｄ 出力端子
１８０ 判定部
１９０ 切替部
２００ 受信状態判定部
Ｆｎ ノイズスケルチ用フィルタ
Ｆｔ トーンスケルチ用フィルタ
Ｎ ノイズ信号
Ｎ’ 復調信号
Ｓ１ 受信信号（ＦＭ信号）
Ｓ２ 受信信号（ＦＳＫ信号）
Ｓ１’，Ｓ２’ 復調信号
Ｓｐ パイロットトーン信号
ＴＨｃ，ＴＨｎ，ＴＨｎ１，ＴＨｎ２，ＴＨｔ 閾値

Claims (8)

1. 変調信号を復調して復調信号を出力する復調部と、
   前記復調信号が入力され、互いに通過帯域が異なる３以上の複数のフィルタと、
   前記複数のフィルタの出力信号のレベルと、前記出力信号のそれぞれに対応して設けられた複数の閾値とを比較する比較部と、
   前記比較部の比較結果と前記復調信号とを出力する出力部と、
   を備える受信システム。
2. 前記比較結果に基づいて、前記変調信号の受信状態を判定する判定部を備える
   請求項１に記載の受信システム。
3. 前記判定部の判定結果に基づいて、前記復調信号を出力するか否かを切り替える切替部を備える
   請求項２に記載の受信システム。
4. 前記判定部の判定結果に基づいて、前記復調信号を出力するか、前記復調信号を減衰させた信号を出力するかを切り替える切替部を備える
   請求項２に記載の受信システム。
5. 前記複数のフィルタは、
   前記復調信号に重畳しているトーン信号を検出するトーンフィルタと、
   第１通過帯域を有する第１フィルタと、
   前記第１通過帯域より高い周波数帯域に第２通過帯域を有する第２フィルタと、
   である
   請求項２から４のいずれか一項に記載の受信システム。
6. 前記判定部は、
   前記トーンフィルタの出力信号のレベルが、前記複数の閾値のうち前記トーンフィルタの出力信号に対応する閾値よりも高く、且つ、前記第１フィルタの出力信号のレベルが、前記複数の閾値のうち前記第１フィルタの出力信号に対応する閾値よりも低く、且つ、前記第２フィルタの出力信号のレベルが、前記複数の閾値のうち前記第２フィルタの出力信号に対応する閾値よりも低い場合に、前記受信状態が希望信号を受信している状態であると判定する
   請求項５に記載の受信システム。
7. 前記判定部は、
   前記トーンフィルタの出力信号のレベルが、前記複数の閾値のうち前記トーンフィルタの出力信号に対応する閾値よりも高く、且つ、前記第１フィルタの出力信号のレベルが、前記複数の閾値のうち前記第１フィルタの出力信号に対応する閾値よりも高く、且つ、前記第２フィルタの出力信号のレベルが、前記複数の閾値のうち前記第２フィルタの出力信号に対応する閾値よりも低い場合に、前記受信状態が非希望信号を受信している状態であると判定する
   請求項５又は６に記載の受信システム。
8. 前記判定部は、
   前記トーンフィルタの出力信号のレベルが、前記複数の閾値のうち前記トーンフィルタの出力信号に対応する閾値よりも高く、且つ、前記第１フィルタの出力信号のレベルが、前記複数の閾値のうち前記第１フィルタの出力信号に対応する閾値よりも高く、且つ、前記第２フィルタの出力信号のレベルが、前記複数の閾値のうち前記第２フィルタの出力信号に対応する閾値よりも高い場合に、前記受信状態が、信号を受信していない、または受信信号レベルが低い状態であると判定する
   請求項５から７のいずれか一項に記載の受信システム。

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