JP3066213B2 - 制御信号検出方法 - Google Patents

制御信号検出方法

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JP3066213B2 JP5014402A JP1440293A JP3066213B2 JP 3066213 B2 JP3066213 B2 JP 3066213B2 JP 5014402 A JP5014402 A JP 5014402A JP 1440293 A JP1440293 A JP 1440293A JP 3066213 B2 JP3066213 B2 JP 3066213B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、概して、電話ネットワ
−クのＤＴＭＦ信号受信装置のような、通信システムに
おける制御信号受信装置を用いる制御信号受信検出方法
に関し、詳しくは、このような信号の検出に際してのス
ペクトル推定技術の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】より早くより簡単にダイヤルしたいとい
う消費者の願望をプッシュボタン式の電話機で満たし得
ることが実証された結果、１９５０年代初期にタッチト
ーン信号送信システムの開発がエイ・ティー・アンド・
ティー（ＡＴ＆Ｔ）社によって開始された。プッシュボ
タン式のタッチトーン信号送信システムは、もともと、
かって一般的だった回転ダイヤルパルス信号送信システ
ムの代替品として考え出された。
【０００３】今日、タッチトーン信号送信方式は通常の
電話機からの呼の設定に付随する交換業務を制御するだ
けでなく、多者電話会議のような多くの先進機能の制御
にも用いられる（多者電話会議の場合、進行中の電話会
議に話者を１人追加するのに例えばタッチトーン方式が
用いられる）。
【０００４】タッチトーン信号送信システムにおいて
は、トーンの組み合せを用いて、ダイヤルされた電話番
号の１桁ごとの数字（ディジット）を表す制御信号を形
成する。このシステムで用いるトーン（すなわち、信号
周波数）は８つあり、低い方の周波数のトーン４つのグ
ループと、高い方の周波数のトーン４つのグループとの
２グループに分けられる。
【０００５】電話番号のディジットは、上記各グループ
から１つづつ計２つの、同時に生成されるトーンによっ
て表される。各桁数字が多数のトーンから選ばれた１対
のトーンで表されることから、タッチトーンシステム
は、２トーン多周波数（デュアルトーンマルチフリーケ
ンシー）（ＤＴＭＦ）信号送信システムと呼ばれる。
【０００６】このＤＴＭＦシステムの低い方の周波数の
トーンのグループは、周波数が６９７、７７０、８５
２、及び９４１Ｈｚのトーンからなり、高い方の周波数
のトーンのグループは、周波数が１２０９、１３３６、
１４４７、及び１６３３Ｈｚのトーンから構成される。
各グループから１つづつトーンを選んで組み合わせるこ
とにより、合計１６種類のＤＴＭＦ信号が得られる。
【０００７】例えば通常の電話機プッシュボタンのディ
ジットの「５」を表すＤＴＭＦ信号は、周波数７７０Ｈ
ｚ及び１３３６Ｈｚでそれぞれ同時に生成された２つの
トーンから構成される。通常の電話機プッシュボタンで
は、構成可能な１６種類のＤＴＭＦ信号のうちの１２種
類を生成できるが（「０」から「９」までのディジット
と記号「＃」、「＊」とに対応）、特殊プッシュボタン
では１６種類のＤＴＭＦ信号のすべて（通常の１２種類
及び特殊記号Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤ）を生成できる。
【０００８】ディジット及び記号を識別するには、ＤＴ
ＭＦ信号受信装置（又は検出装置）が、ＤＴＭＦ信号内
にある周波数を判断し、これらの周波数によって表され
るディジットに関連付ける必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ＤＴＭＦが雑
音のない専用通信路上を伝送されることはなく、むしろ
普通の回線、すなわち音声、音楽、又はデ−タのような
他の種類の信号を搬送するのと同じ回線上を伝送される
ことがしばしばである。もしこれらの他の信号がＤＴＭ
Ｆ信号と共通の特性を有する場合、ＤＴＭＦ信号受信装
置がこれら他の信号をＤＴＭＦ信号と間違って識別する
ことが有り得る。識別の間違いは、電話回線上を搬送さ
れる例えば人の音声のような信号に、２つのＤＴＭＦト
ーングループの各々から各１つのトーン（又は周波数成
分）が含まれている場合に生じる。
【００１０】音声、音楽、及びその他の信号をＤＴＭＦ
として間違って識別する問題は、トークオフとして知ら
れている。トークオフ問題はＤＴＭＦ信号送信を行うシ
ステムに限らず、雑音の存在下で運用する必要のある多
くの信号送信システムが影響を受ける。
【００１１】歴史的には、トークオフはＤＴＭＦ信号送
信による電話発呼開始に顕著な障害となってはいなかっ
た。これは、人々がダイヤルする際に通常は意図的にハ
ンドセットに話しかけたり、又は意図的に電話回線を雑
音にさらしたりしないからである。しかし、もしＤＴＭ
Ｆ信号送信を雑音（例えば進行中の電話会議に話者を１
人追加するときの音声）の存在下に行う場合、通常のＤ
ＴＭＦ信号受信装置は、顕著な割合でトークオフを発生
する。
【００１２】このように、音声、音楽、又はその他の信
号が存在することが考えられる場合に、電話コール中に
行われるＤＴＭＦ信号送信にとってトークオフは特に厄
介な問題である。トークオフが理由で、コール中にアク
セス可能な、ＤＴＭＦ信号制御による先進機能が、不適
切に開始されたり又は不適切な宛先に仕向けられたりし
て、それにより、機能を有益に利用することができなか
ったり、妨げられたりすることになる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、制御信
号について信頼性ある検出を行い、トークオフの原因と
なるような間違った制御信号識別発生の頻度を減少させ
る方法を提供することにある。本発明による方法は、受
信された信号にテーパ（デ−タ・ウインドウ）を付け
て、テーパ付きセグメント（テーパをかけたセグメン
ト）からの変換セグメントが予期される制御信号のモデ
ルにどの程度よく適合するかを定める方法である。本発
明は、１つ以上の周波数成分からなる通信システム制御
信号の検出に適用できる。
【００１４】このような制御信号の例としては、１つ以
上の正弦曲線成分からなる制御信号、例えば、ＤＴＭＦ
信号、呼進行状況信号（呼出音、話中信号、ダイヤルト
ーン等）、監視可聴トーン信号（例えばセルラ電話に用
いられる）、及びＣＣＩＴＴ（国際電信電話諮問委員
会）Ｎｏ．５信号方式等がある。
【００１５】本発明の一実施例において、検出対象のＤ
ＴＭＦ信号及び他の信号を含むディジタル信号が受信さ
れ、オーバラップする時間セグメントに細断される。セ
グメントの複数のコピーの各々に複数のテーパの１つ、
例えば離散偏球回転楕円体系列（ＤＰＳＳ）テーパの１
つが適用される。これらのテーパを適用されたセグメン
トの離散フーリエ変換が求められ、組み合わせられて、
信号エネルギーの分布の１つ以上の推定値が周波数の関
数として形成される。
【００１６】ＤＴＭＦ正弦曲線周波数の各々について、
最もよく適合したＤＴＭＦ正弦曲線モデルエネルギー
と、モデルエネルギーに適合しないエネルギー（モデル
不適合エネルギー）との比率が形成される。もし比率の
値がしきい値を超える場合、その比率が付随するＤＴＭ
Ｆトーン周波数に正弦曲線の存在する可能性があり、他
にはない。もし或る周波数対に正弦曲線が見つかり他に
はない場合、ＤＴＭＦが識別され特定される。例えばト
ーン持続長さ及び間隔に関する追加テストをＤＴＭＦ信
号識別プロセスに含めてもよい。
【００１７】
【実施例】［Ａ．実施例の紹介］相互に通信を必要とす
る多数の装置又はシステムと、これら装置又はシステム
に結合されて通信を容易にする１つ以上のチャンネルの
セットとからなる通信システムについて考える。全ての
通信システムのうち、おそらくもっともよく知られ且つ
広く行きわたっているのは、電話ネットワ−クのような
電気通信システムである。
【００１８】この中には、例えば市内及び市外（長距
離）電話ネットワ−ク、及び多くの事業体や機関に特別
サ−ビスを提供するのに用いられる構内交換ネットワ−
ク（ＰＢＸ）が含まれる。システム内で情報の発信又は
受信を行う通信システム装置は、システム端末（ステー
ション）と呼ばれる。
【００１９】図１に、複数の個別電話ネットワ−クと端
末群とからなる電話通信システム例を示す。個別電話ネ
ットワ−クは、中央応答ポジション、端末相互間内線通
話、並びに市内及び長距離電話ネットワ−クへの接続の
機能を提供するＰＢＸ、３、市内コールの設立及び市内
端末の長距離電話ネットワ−ク６への接続に関するサ−
ビスだけでなく、ボイスメッセ−ジ、３者通話、時間待
ち、等の複合サ−ビスも行う市内電話ネットワ−ク５、
そして個別の市内電話ネットワ−クを一体につなぎ又複
合サ−ビスも提供する長距離電話ネットワ−ク６、から
構成される。
【００２０】端末は、電話機１、ファクシミリ装置（Ｆ
ＡＸ）２、及びパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４、等
である。図１の電話通信システム例のシステム構成に
は、更に、例えばネットワ−ク交換システム、ネットワ
−ク内の電話会議システム、ＰＢＸ内のメッセ−ジ伝送
及び交換システム、ボイス処理システム、等を含めるこ
ともできる。電気通信システムの構成要素又は部分装置
を一般的に「システム要素」と呼ぶ。
【００２１】１つのシステム要素が別のシステム要素と
の間で通信を行うためには、「通信路」（チャンネル）
と称するシステム要素を設立する必要がある。チャンネ
ルは、システム要素間の専用結合、又はいくつかの対又
はグループのシステム要素が同時に使用する共用結合の
形状をとる。又、チャンネルの構成としては、電気結
合、無線リンク、光ファイバ要素、音響結合、等が用い
られる。
【００２２】チャンネルの設立、維持のために、電話ネ
ットワ−クのような通信システムには１つ以上の、「シ
ステム制御機能体」と称するシステム要素を設ける。
「システム制御機能体」は、チャンネル上を他のシステ
ム要素によって伝送される制御信号に応答して、通信シ
ステム要素の制御を行う。例えば、システム制御機能体
は、電話ネットワ−クを通しての情報の流れを割り振り
するシステム交換の機能を制御する。
【００２３】すなわち、或る端末（発信源端末）が別の
端末（宛先端末）との通信開始を希望して、宛先を識別
する制御信号をネットワ−ク上で１つ以上のシステム制
御機能体に伝送することによって、チャンネルが設立さ
れ、この制御信号に応答してシステム制御機能体が、チ
ャンネルの結合（又は交換）動作に指示を与えて発信源
及び宛先の端末間の通信が行い易くなるようにする。
【００２４】交換機能の制御に加えて、又は交換機能の
制御の代わりに、システム制御機能体が、通信システム
の基本的な交換及び通信機能を高め拡大する特別機能、
サ−ビス、装置、及びシステム（全体的に、システムと
いう）を制御するようにしてもよい。交換機能と同様
に、これらの特別システムも、制御信号に応答するシス
テム制御機能体によって制御される。
【００２５】電話ネットワ−クでは、これらの特別シス
テムには、コール回送及び転送システム、ボイスメッセ
−ジシステム、電話会議システム、トランザクションシ
ステム、等がある。実際には、制御信号によって開始
し、指示を与えられるような機能システムなら、どのよ
うなシステムでもよい。
【００２６】図２に、図１の電気通信システム用のシス
テム制御機能体の例を示す。このシステム制御機能体
は、電気通信システム内で交換又は特別システムの制御
を要する箇所であれば、例えば端末、ＰＢＸ、チャンネ
ル、市内電話ネットワ−ク、又は長距離電話ネットワ−
クのような、どのような箇所に設けてもよい。システム
制御機能体への入力は、複数の入力チャンネル７を経て
複数のシステム要素（図示しない）から供給される。
【００２７】これらの入力チャンネルは、例えばネット
ワ−ク交換装置８にも結合される。このネットワ−ク交
換装置８は、他のシステム要素（図示しない）に至る他
のチャンネル、すなわち出力チャンネル９に結合され
る。ネットワ−ク交換装置８は、システム制御機能体の
制御処理装置１０の指示の下に、入力チャンネル７のい
ずれかと出力チャンネル９のいずれかとを結合し、又特
別機能を行う。
【００２８】システム制御機能体の制御処理装置１０
は、入力チャンネル７と入力制御信号インタフェ−ス１
３を介してシステム要素から制御信号を受信する。制御
信号は、例えば、宛先端末の電話番号、又は端末が希望
する特別機能についてのコード番号、を表す電気又は光
信号からなる。制御信号が入力制御信号インタフェ−ス
１３によって検出されると制御処理装置１０に回され、
制御処理装置１０の実行するソフトウエア用の入力とし
て用いられる。
【００２９】このソフトウエアはプログラムメモリ１１
に記憶され、これによりシステム制御機能体に付随する
機能が得られる。ソフトウエア実行の結果、制御処理装
置１０は、発信源端末と宛先端末との結合を容易にする
ため又は希望される特別機能を実現するのに必要な他の
信号を定める。
【００３０】（制御処理装置１０による処理を行うため
に、制御処理装置１０にスクラッチ・パッド・メモリ１
２を用意して、処理中の情報の記録及び蓄積を行わせる
ようにしてもよい。 又、制御処理装置１０から出力制
御信号インタフェ−ス１４を介してネットワ−クに制御
信号を送ることにより、更に通信チャンネルの設立を援
助したり、特別機能を得させたりしてもよい。）
【００３１】なお、図２のシステム制御機能体のハード
ウエア構成要素の番号、形式、及び構成は単なる一例に
過ぎず、他の構成も可能である。例えば、中央処理装置
のないシステム制御機能体としてもよい。本発明が通信
システム制御システム検出を必要とするいかなる制御機
能体構成にも適用できるのはもちろんである。
【００３２】本実施例の電気通信システム制御機能体が
受信する制御信号は、ＤＴＭＦ信号の形をとる。上記の
ように、ＤＴＭＦ信号は電話回線上を伝送されるので、
音声、音楽、コンピュータデ−タ信号、物理的雑音、及
び隣接回路からの漏話（クロストーク）のような他の雑
音信号と混在することになる。
【００３３】入力制御信号インタフェ−ス１３には、こ
れらの雑音の存在下で真のＤＴＭＦ制御信号を検出する
という役目が課されている。この役目を果たすに当たっ
て、入力制御信号インタフェ−ス１３はこれらの雑音を
有効なＤＴＭＦ制御信号と誤ること（トークオフ）があ
ってはならない。真のＤＴＭＦ制御信号を検出してトー
クオフを避けるために、入力制御信号インタフェ−ス１
３には、図３に略図で例示するように、本発明に基づく
ＤＴＭＦ信号検出装置を設ける。
【００３４】図３は、図２の制御機能体の一部分を示
す。入力チャンネル７からの信号、ｘ（ｔ）が、本発明
に基づき、入力制御信号インタフェ−ス１３のＤＴＭＦ
信号受信装置１３’に供給される（分かりやすくするた
め、入力制御信号インタフェ−ス１３の他の回路及び構
成要素は図３から除いてある）。
【００３５】上で説明したように、信号、ｘ（ｔ）は、
例えば電気又は光信号で、一般にディジタル形式をと
り、本当の、システム制御のためのＤＴＭＦ信号情報
と、雑音とから構成される。もしｘ（ｔ）がアナログ形
式の場合、ＤＴＭＦ信号検出に先立って信号がディジタ
ル形式に変換されるのが普通である。ＤＴＭＦ信号受信
装置１３’の役目は、信号、ｘ（ｔ）を受信して、信
号、ｘ（ｔ）中にある本当のＤＴＭＦ制御信号を正しく
分離又は識別、特定することである。
【００３６】信号、ｘ（ｔ）中のＤＴＭＦ信号を識別し
た結果として、ＤＴＭＦ信号受信装置１３’から、信
号、ｘ（ｔ）中の識別されたＤＴＭＦ信号を表す別の電
気信号、ｇ（ｔ）が出力される。信号、ｇ（ｔ）は、望
まれるネットワ−ク制御を行うため制御処理装置１０に
供給される。
【００３７】なお、電話ネットワ−クについて行った交
換及び特別機能に関する上記説明は、物理的制御信号に
よって制御されるシステム又は装置を例示して行ったも
のである。このことから、本発明が雑音の存在下におい
て物理的制御信号の検出を要する多くのシステム及び装
置に適用できることは、当業者に明らかである。
【００３８】説明を分かりやすくするため、本発明の実
施例は、「処理装置」と名称を付けた機能ブロックを含
む、個々の機能ブロックから構成されるものとして表し
てある。これらのブロックの表す機能は、共用又は専用
ハードウエアを用いて得られるもので、これらのハード
ウエアにはソフトウエア実行能力のあるハードウエアを
含むがこれに限らない（すなわち、「処理装置」の名称
を付けてあってもソフトウエア実行能力を有するハード
ウエアのみを意味するとは限らない）。
【００３９】本発明の実施例は、ＡＴ＆ＴのＤＳＰ１６
又はＤＳＰ３２Ｃのような、ディジタル信号処理装置
（ＤＳＰ）と、下に述べる作業を実行するソフトウエア
とから構成される。又、超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）
を用いた実施例及びハイブリッドＤＳＰ／ＶＬＳＩを用
いた実施例についても説明する。
【００４０】ＤＴＭＦ信号の識別、特定のためのプロセ
スの一部として、本発明の実施例では、受信された、デ
ィジット化された状態の制御信号のエネルギー分布の推
定を行う。信号のエネルギースペクトルは、信号エネル
ギーの分布を周波数の関数として表す。概して、受信さ
れた制御信号のエネルギースペクトルを定める場合、ミ
スマッピング又は、スペクトル中の１つの周波数から別
の周波数へのエネルギーの偽漏洩（スプリアス・リー
ク）、を最小にするような仕方で行うのが望ましい。
【００４１】もしこのようなリークが検出されないと、
スペクトル推定結果が信号のエネルギー分布を正しく表
さないことになり、結果としてスペクトルの真の特徴形
状が分かりにくくなる。スペクトルの推定に際してリー
クをある限界内におさめるために、本発明の実施例にお
いては、デ−タ・ウインドウ又はテーパを用いる。テー
パは、スペクトル中の適切な周波数のまわり（すなわ
ち、実際にエネルギーがある箇所）にエネルギーを集中
させる効果があり、これによって真のスペクトルの特徴
形状のひずみを減少させることができる。
【００４２】［Ａ．１．テーパとしての離散偏球回転楕
円体系列］ 本発明の実施例のいくつかは、離散偏球回転楕円体系列
（ＤＰＳＳ）テーパと称する特殊テーパを用いている。
これらのＤＰＳＳテーパは、推定スペクトルにおけるエ
ネルギーリークの減少が特に顕著である。本発明の実施
例に他の形式のテーパを用いてもよいが、ＤＰＳＳテー
パがエネルギーを集中させる特性を有することから、Ｄ
ＰＳＳテーパについて考慮することも有益と考えられる
ので、以下に少し詳しく説明する。
【００４３】本項目及び次の項目での説明を簡単にする
ため、時間ｔを整数をとる指標とし、ユニットサンプリ
ング（標本化）間隔をｔ＝０，１，２，．．．，Ｎ−１
と仮定する。したがって、下の式におけるｆ0 のような
周波数は、ナイキスト周波数帯域（−１／２，１／２］
内の数である。そして、周波数帯域の帯域幅Ｗはナイキ
スト周波数帯域の帯域幅の分数となる（０≦Ｗ≦１／
２）。しかし、下に述べる実施例の物理的周波数及び帯
域幅は、通常行われるように、Ｈｚで表される。
【００４４】物理的周波数２００Ｈｚを、デ−タが８０
００Ｈｚのレートでサンプリングされる下の式にあるよ
うな周波数ｆ0 に変換するには、次の［数１］式に示す
ように物理的周波数２００Ｈｚをサンプリング・レート
の８０００Ｈｚで割ってｆ0を求める計算を行う。
【数１】
【００４５】同様に、下の式に現れる帯域幅Ｗに対応す
る帯域幅１０００Ｈｚは、次の［数２］式で計算され
る。
【数２】
【００４６】ここで、離散時刻ｔ＝０，１，
２，．．．，Ｎ−１においてサンプリングされた複素振
幅Ａ0 及び周波数ｆ0 を有する、持続時間が有限の正弦
曲線信号（次の［数３］式で表す）について考える。
【数３】 この信号にテーパ、ｗ（ｔ）を乗じたもの（テーパ付き
信号）の離散フーリエ変換（ＤＦＴ）は、次の［数４］
式で表され、
【数４】 このテーパ付き正弦曲線信号のエネルギーは、次の［数
７１］式で表される。
【数７１】 このテーパ、ｗ（ｔ）は、正弦曲線信号のエネルギーの
大部分が推定スペクトル中の限定周波数帯域（ｆ0 −
Ｗ，ｆ0 ＋Ｗ］内に集中するように選ぶ。
【００４７】しかし、正弦曲線信号のエネルギーのいく
らかは、ナイキスト周波数帯域の他の部分にリークす
る。ナイキスト周波数帯域内の正弦曲線信号の全エネル
ギー、ＥT は次の［数５］式で表され、
【数５】 これは、次の［数６］式で表される、テーパ付き信号の
全エネルギーと同じである。
【数６】 同様に、限定周波数帯域（ｆ0 −Ｗ，ｆ0 ＋Ｗ］内の正
弦曲線信号のエネルギー、ＥR は、次の［数７］式で表
される。
【数７】
【００４８】限定周波数帯域内のエネルギーの、ナイキ
スト周波数帯域内の正弦曲線信号の全エネルギーに対す
る比率は、集中率λと称され、次の［数８］式で表され
る。
【数８】 ここでλの最大理論値は、全く当然ながら、１となる。
【００４９】テーパが限定周波数帯域内にエネルギーを
集中させる（すなわち、リークを減少させる）能力に優
れたテーパであるほど、λの値は１に近くなる。正確な
推定スペクトルを得るにはエネルギーリークを減少させ
ることが望ましいので、λを最大にするのがよいテーパ
といえる。λ、すなわち［数８］式を最大にするテーパ
は、次の［数９］式で表される「対称テプリッツ固有値
問題」を満足するいくつかのテーパである。
【数９】 同式中、ｔ＝０，１，２，．．．，Ｎ−１である。この
問題の解は、ＤＰＳＳテーパ、ｖk（ｔ）， ｋ＝０，
１，２，．．．，Ｎ−１である。
【００５０】集中率λk は、ｋ次の固有ベクトルｖk
（ｔ）， ｋ＝０，１，２，．．．，Ｎ−１に対応する
固有値である。ＤＰＳＳテーパ、ｖk（ｔ） の次数は、
１＞λ0＞λ1＞λ2・・・λN-1＞０ となるように定義
される。更に、［２ＮＷ］という最低次数のＤＰＳＳテ
ーパは１に近い固有値を有し、したがって、これによれ
ば限定周波数帯域内に高いエネルギー集中が得られる
（［＊］は、＊の整数部分を示す）。信号の正確な推定
スペクトルを得るには、複数のＤＰＳＳテーパ ｖk
（ｔ）（一般に０≦ｋ≦Ｋ−１、ここに０＜Ｋ≦［２Ｎ
Ｗ］）を組み合わせて用いる。
【００５１】図４は、ＮＷ＝４について定められる８個
の最低次ＤＰＳＳを示す。図５は、これらのＤＰＳＳの
固有値をｋの関数として示す。すなわち図５は、ｋ≦７
に対してＤＰＳＳが、０.７ より大きいか概略等しい固
有値λk を有することを示している。更に、ｋ≦５に対
してλk は、ほぼ１である。
【００５２】このように、これらの８個のＤＰＳＳは概
して、又６個の最低次のＤＰＳＳは特に、スペクトルの
推定に際してエネルギーの集中、すなわちリークの防止
に優れている。図５中のｋ≧８（及び特にｋ≧１０）に
ついて見ればわかるように、すべてのＤＰＳＳがこのよ
うに優れているわけではない。しかし、ｋ≦［２ＮＷ］
−１に対しては、λk の値は、スペクトル推定の際のエ
ネルギー集中の目的には概して許容できる値である。
【００５３】［Ａ．２．ＤＰＳＳの数値的評価］ ＤＰＳＳは、次の対称三対角固有値方程式［数１０］に
従う。
【数１０】 同式に関して、ｔ，ｕ＝０，１，２，．．．，Ｎ−１に
対して次の［数１１］式が成り立ち、
【数１１】 ｔ0＝（Ｎ−１）／２であり、θkはｖk（ｔ） に付随す
る別の固有値である。これについては、スレピアン(D.
Slepian)の論文「離散偏球回転楕円体波動関数、フーリ
エ解析及び不確実性−Ｖ：離散の場合」、Bell System
Tech. J., Vol.57, p.1371-1429（１９７８年）に述べ
られている。
【００５４】［数１０］の形式の［（Ｎ＋１）／２］×
［（Ｎ＋１）／２］三対角マトリックス固定値方程式の
対を、スミスほか（Ｓｍｉｔｈ ｅｔ ａｌ）の論文
「マトリックス固定値ルーチン−アイスパック（ＥＩＳ
ＰＡＣＫ）ガイド、講義ノート」（コンピュータサイエ
ンスＮｏ．６）に述べられているような通常の手順を用
いて解くことによって、ＤＰＳＳが、広い範囲のＷ及び
Ｎ値について求められる（ＤＰＳＳはｔ＝ｔ0 の中間点
では奇数または偶数のいずれかであるので、Ｎ×Ｎにつ
いて完全に解く必要はない）。
【００５５】ＤＰＳＳは、ユニットエネルギー、
【数１３】 を有するように調整されているので、集中率λk、 ｋ＝
０，１，２，．．．，Ｎ−１については、次の［数１
４］式から定めることができる。
【数１４】
【００５６】［Ａ．３．ＤＰＳＳ以外のテーパ］用途に
よってはＤＰＳＳ以外のテーパのセットを用いるのが望
ましい。その例として、ガウス密度を有するエルミート
多項式の切頭積のような、ほとんどＤＰＳＳと同程度に
優れたエネルギー集中特性を有する代替テーパセットが
ある。
【００５７】２番目の代替テーパは、上の説明における
［数７］式を次の［数１５］式、
【数１５】 に置き換えることによって得られる。式中で、重みスペ
クトルＳ（ｆ）には、例えば平均帯域外エネルギー分布
を含めてもよい。これによって、このエネルギー分布を
有するトークオフ源に対抗して正確な推定を行うための
保護を強化でき、特定の可能な雑音特性を含む環境にと
って望ましい。
【００５８】３番目の代替テーパは、離散カルーネンレ
ーベ（Ｋ−Ｌ）展開によって得られる。もしプロセス統
計値が正確に知られている場合、離散Ｋ−Ｌ展開によっ
て得られるテーパは、可能な限りのテーパセット中で、
統計的な意味で最も速い集中が可能で、近似性の最高な
推定スペクトルが得られる。
【００５９】もし離散Ｋ−Ｌ展開が周波数領域に変換さ
れ、その周波数領域が、［数７］式におけるように制約
される場合、テーパは、次の積分方程式［数１６］の解
である。
【数１６】 同式中、Ｓ（ξ）はトークオフを生じさせる信号の電力
スペクトルである。（もしＳ（ξ）が推定スペクトル中
の限定周波数帯域（ｆ0−Ｗ，ｆ0＋Ｗ］内で一定の場
合、離散Ｋ−Ｌ展開テーパは、周波数シフトされたＤＰ
ＳＳである。）
【００６０】ＤＰＳＳの一次結合によって制約された離
散Ｋ−Ｌ展開テーパへの近似を効率的に行うことができ
る。前に述べたハイブリッドハードウエアを適用して、
この統計情報を用いることができるように構成する。そ
の場合、固有係数がＶＬＳＩ回路によって計算され、次
いでＤＳＰ（ディジタル信号処理装置）による処理が行
われる。この処理手法は、順応性を持たせられるという
利点がある。
【００６１】すなわち、平均スピーチ（音声）について
最初に、ＤＰＳＳテーパ又は帯域の限定される離散Ｋ−
Ｌ展開テーパのいずれかを用いて、固有係数を、個人の
スピーチ統計を反映するように変換することができると
いう利点である。
【００６２】［Ｂ．多数テーパＤＴＭＦ信号受信装置
例］図６に、例えば入力制御信号インタフェ−ス１３に
用いられる、本発明に基づくＤＴＭＦ信号受信装置の実
施例１３’をブロック図で示す。このＤＴＭＦ信号受信
装置１３’は、信号スライス装置１５、ＤＦＴ処理装置
２０、ＤＦＴ処理装置２０に結合されるテーパデ−タ記
憶用のメモリ２５、スペクトル振幅推定装置３０、統計
的Ｆテスト処理装置４０、及びＤＴＭＦ信号トーン識別
装置５０、からなる。
【００６３】信号スライス装置１５は、ＤＴＭＦ信号を
含む信号を受信してその中から使用可能なセグメントを
取り出す機能、ＤＦＴ処理装置２０は、信号セグメント
にテーパを付けこのテーパ付きセグメントの離散フーリ
エ変換（ＤＦＴ）の計算を行う機能、メモリ２５は、Ｄ
ＦＴ処理装置２０の用いるテーパデ−タを記憶する機
能、そして、スペクトル振幅推定装置３０は、特定の周
波数におけるスペクトル振幅の推定を行う機能、をそれ
ぞれ有する。
【００６４】又、統計的Ｆテスト処理装置４０は、受信
信号のエネルギーが或る与えられた周波数において或る
正弦曲線モデルによってどの程度よく描写されるかを判
断する機能、そして、ＤＴＭＦ信号トーン識別装置５０
は、統計的Ｆテスト処理装置４０から受信された情報に
よっては、特定のＤＴＭＦ信号を表示する出力を生成し
作動用制御信号としてシステム要素６０に供給する機
能、をそれぞれ有する。本実施例に関連するソフトウエ
アの例（Ｃ言語で記述）を付録に示す。このソフトウエ
アは、例えばＳＵＮＳＰＡＲＣステーション１のような
通常のハードウエアプラットホーム上で実行できる。
【００６５】信号ｘ（ｔ）は、ＤＴＭＦ信号を表す一連
の離散値である。この信号は、信号スライス装置１５に
入力され、そこで、各々Ｎ個の要素からなり互いに隣接
又はオーバラップする信号セグメントのセットに分割さ
れる。これらの信号セグメントセットは、次の［数６
１］式
【数６１】 で表される。同式中、ｓ＝０，１，２，．．．．であ
る。図７は、信号ｘ（ｔ）についての、これら信号セグ
メントの時間経過を示す。
【００６６】信号セグメントは、雑音で汚染されてい
る。そしてＤＴＭＦ信号はセグメント内のどの時点でも
始まり又は終わることになり得る。持続時間の短いＤＴ
ＭＦ信号と短いディジット相互間隔とを検出するため、
信号セグメントの持続時間を３０ｍｓｅｃ未満に選ぶ。
例えば、８０００Ｈｚの標準電話システムサンプリング
レートにおいて、約Ｎ＝８０サンプルからなる信号セグ
メントに対応する持続時間値は、１０ｍｓｅｃである。
【００６７】ＤＦＴ処理装置２０は、信号スライス装置
１５から信号セグメントを受信し、各セグメント、
【数６１】から長さＮの２４のＤＦＴを計算する。各Ｄ
ＦＴは、次の［数１７］式で表される。
【数１７】 同式において、ｆj、１≦ｊ≦８、 は、８個のＤＴＭＦ
信号トーン周波数を表し、ｖk（ｔ）、０≦ｋ≦２、
は、Ｎ及びＷの値で特定される３つの最低次ＤＰＳＳテ
ーパを表す。
【００６８】結果として得られるＤＦＴの値、
【数４２】 は、固有係数と呼ばれ、ＤＦＴ処理装置２０からの出力
としてスペクトル振幅推定装置３０に供給される。（Ｄ
ＦＴ処理装置２０は、ラプラス、ウオルシュ等、他の変
換を行う処理装置に置き換えてもよい。）
【００６９】テーパｖk（ｔ） の値は、例えば半導体の
プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）からな
るメモリ２５に記憶され、必要の都度読み出される。こ
のようにして、８個のＤＴＭＦ信号トーン周波数の各々
と３つの最低次ＤＰＳＳテーパの各々とに１つのＤＦＴ
が得られ、各セグメント、
【数６１】について２４のＤＦＴが生成される。
【００７０】ＤＦＴ処理装置２０によって用いられるテ
ーパの数は、２ＮＷ−１の整数部分になるように選ばれ
る。テーパは、トークオフの原因となる周波数に加え
て、雑音のスペクトル特徴形状を含む周波数セットに基
づいて定められる（雑音は非ＤＴＭＦ信号である）。し
たがって、帯域幅２Ｗは、ＤＴＭＦ信号とトークオフの
原因となる他の信号とを区別できるように十分な広さを
持つように選ばれる。
【００７１】本実施例において、Ｗの値は、１≦ｊ≦８
に対する周波数範囲（ｆj＋Ｗ，ｆj−Ｗ］内に、有効な
ＤＴＭＦ信号からの少なくとも１つの周波数成分がある
ように、選ぶ必要がある。Ｗの値は、各ｆj ごとに異な
るように選んでもよい。すべてのｆj に対するＷの例示
値として２３０Ｈｚ／８０００Ｈｚを選んだ。
【００７２】この値の場合、３つの最低次ＤＰＳＳテー
パの使用が可能であり（Ｎ＝８０のとき、２ＮＷ−１の
整数部分は３に等しい）、例えば北米の大部分の場所で
使われるようなダイヤルトーンを避けた帯域幅を定義で
きる。Ｗについて他の値をとった場合、高域フィルタで
ダイヤルトーン周波数を除去すると使い易い。
【００７３】
【数４２】を定めるのに必要な計算回数を減らすために
は、予め計算された値をメモリ２５から読み出して順次
合算することによって、［数１７］式を計算すればよ
い。これらの予め計算された値というのは、考えられる
すべてのデ−タ値にテーパを付けて求めた値である。
【００７４】例えば、ｘ（ｔ）を８ビット信号と仮定す
ると、ｘ（ｔ）は、考えられるすべて、すなわち２8
（又は２５６）通りの値のどれかをとる。ここで、次の
［数１８］式、
【数１８】 についてのメモリテーブルを、各ｋ、ｔ及び周波数ｆj
について予め計算してメモリ２５に記憶させておく。
ｊ、ｋ、ｔ及びｘ（ｔ）の値は、テーブルを検索して予
め計算された値を読み出すのにも使える。
【００７５】必要とされるのは８個のＤＴＭＦ信号トー
ン周波数及び例えば３つのｋ値のみであるので、２５６
エントリーのうち、８×３×２×Ｎ＝４８Ｎ個のテーブ
ルのみを記憶すればよい（ここにＮはセグメントの長さ
を意味し、ファクターの２は実数成分と虚数成分がある
ために生じる）。予め計算された値を合算して、
【数４２】を形成することによって、実時間ＤＦＴ変換
を行う場合の計算面での重荷が軽減される。
【００７６】スペクトル振幅推定装置３０は、固有係
数、
【数４２】を受信して、ＤＴＭＦ信号トーンが見つかる
かも知れない８個の定義された周波数における、変換さ
れた信号の複素振幅の推定値を定める。
【００７７】このような周波数ｆj の各々において、第
ｓ番目のセグメントの振幅推定値、
【数１９】 は、固有係数の重み付き和［数２０］式、
【数２０】 として形成される。同式中、Ｖk（ｆ） については、
【数２１】 が成立し（Ｖk（０）はｆ＝０において評価されたｖ
k（ｔ）のＤＦＴである）、Ｋ＝３である。
【００７８】推定振幅
【数３２】 についての［数２０］式は、モデル不適合エネルギーε
2（ｆj）を表す［数２２］式、
【数２２】 の値を、各周波数ｆ＝ｆj においてＡに関して最小にす
ることによって導かれる。周波数領域におけるモデル不
適合エネルギーは、実際の信号を変換して得られた変換
信号ｙk（ｆj）がその信号の正弦曲線モデルの変換信号
Ａ・Ｖk（０） とどれくらい異なるかを表す。ここで、
Ｖk（０） については
【数２３】 が成立するものとする。
【００７９】もし信号が周波数ｆj において正弦曲線に
よって正確に表されている場合、モデル不適合エネルギ
ーε2（ｆj）は小さくなり又もしそうでない場合、モデ
ル不適合エネルギーε2（ｆj）は大きくなる。検出すべ
きＤＴＭＦ信号が正弦曲線から構成されているので、正
弦曲線モデルは有用である。
【数２４】 は、
【数２５】 の条件を成立させてＡについて解くことによって定めら
れる。
【００８０】
【数３２】（１≦ｊ≦８）の値は、スペクトル振幅推定
装置３０の出力として統計的Ｆテスト処理装置４０に供
給される。
【００８１】統計的Ｆテスト処理装置４０は、対象とな
るＲ個の一連の信号セグメントグループ中にＤＴＭＦ信
号がもし存在するとすれば、８個のＤＴＭＦ信号トーン
周波数のうちのどれが存在するのかを判断する。統計的
Ｆテスト処理装置４０のこの判断は、次の［数２６］式
で表されるテスト変数Ｆs（ｆj）を定めることによって
行われる。
【数２６】 同式中、Ｒ＝３、Ｋ＝３で、Ｓは最後のセグメントの指
標である。
【００８２】変数Ｆs（ｆj）の式の分子は周波数ｆj に
おける最もよく適合する正弦曲線モデルのエネルギーを
表し、同じく分母は受信された信号と正弦曲線モデルと
の差異に付随するエネルギー（不適合エネルギーともい
われる）を表す。
【００８３】もし信号セグメントグループがモデルによ
く近似している場合（すなわち受信された信号が実際に
周波数ｆj において正弦曲線信号を含む場合）、Ｆs
（ｆj）の分子はほぼその信号エネルギーに等しく、分
母である不適合エネルギーは小さく、これらの分子と分
母との比率であるＦs（ｆj）は大きくなる。逆に、もし
モデルが信号に適合しない場合、モデルに対応するエネ
ルギーは小さく、モデル不適合エネルギーは大きく、比
率値Ｆs（ｆj）は小さくなる。
【００８４】上で述べたＦテスト値Ｆs（ｆj）を表す
［数２６］式は周波数に極めて鋭敏である。すなわち、
Ｆs（ｆj）は、Ｒ個のセグメントグループが、予期され
る周波数ｆj に極めて近い周波数において正弦曲線を有
する場合にのみ大きくなる傾向がある。一方、ＤＴＭＦ
トーンを生成する要素機器の許容誤差、時間効果等、及
び電気通信システムに起因する周波数変移が原因で、Ｄ
ＴＭＦ信号が予期される周波数ｆj 通りの周波数で伝送
されない場合がある。
【００８５】したがって、Ｆテスト値の周波数に対する
鋭敏度（感度）を減らすことが望ましい。更に、予期さ
れる周波数を含む或る周波数範囲内にあるトーンをＤＴ
ＭＦ信号受信装置が識別特定できることを求めるＤＴＭ
Ｆシステム仕様を満足するようにＤＴＭＦ信号受信装置
を構成することも必要である。これに対して、セグメン
トの長さを１０ｍｓｅｃにすることによって、これより
も長いセグメントに比べて、Ｆテスト周波数感度を緩め
ることができ、予期されるＤＴＭＦ信号周波数ｆjに、
±（１.５％＋２Ｈｚ）の変動を許容できることにな
る。
【００８６】統計的Ｆテスト処理装置４０は、低い方の
４つのＤＴＭＦトーン周波数（６９７Ｈｚ、７７０Ｈ
ｚ、８５２Ｈｚ、及び９４１Ｈｚ）の各々、並びに高い
方の４つのＤＴＭＦトーン周波数（１２０９Ｈｚ、１３
３６Ｈｚ、１４４７Ｈｚ、及び１６３３Ｈｚ）の各々に
おけるＦs（ｆj）の値を定める。Ｆs（ｆj）値は、統計
的Ｆテスト処理装置４０から出力されてＤＴＭＦ信号ト
ーン識別装置５０に供給される。
【００８７】ＤＴＭＦ信号トーン識別装置５０は、Ｆs
（ｆj）値を受信して、これらの Ｆs（ｆj）値がＤＴ
ＭＦ信号の存在を示しているかどうかを定める。Ｆs
（ｆj）、１≦ｊ≦４として定められた値が１つだけと
Ｆs（ｆj）、５≦ｊ≦８として定められた値が１つだけ
とが、選ばれた信頼しきい値を超える場合に、ＤＴＭＦ
信号が識別特定される。
【００８８】有効なＤＴＭＦ信号が存在しない場合、確
率変数のＦs（ｆj）は、２Ｒ及び２Ｒ（Ｋ−１）の自由
度で中央Ｆ分布として大まかに分布する。与えられた自
由度に対応するＦ値についての信頼しきい値は、計算す
るか、統計テーブルのセット（例えばアブラモウィッツ
及びステガンの「式、グラフ及び数表付き数学関数ハン
ドブック、第２６章（１９６４年）」）によるかして求
められる。
【００８９】したがって、ＤＴＭＦ信号トーン識別装置
５０は、スペクトル中に存在するエネルギーが与えられ
た周波数における正弦曲線に属するものかどうかを、望
みの信頼レベルで定めることができる。例えば、もしＫ
＝３、Ｒ＝３、そしてＦs（ｆj）＞４.８２ の場合、信
頼レベルは９９％となる。
【００９０】もし各トーングループに付随するただ１つ
のＦs（ｆj）値がそれぞれ信頼しきい値を超える場合、
ＤＴＭＦ信号が、Ｆs（ｆj）が信頼しきい値を超える２
つの周波数（その一方の周波数、
【数２７】 はＦs（ｆj）、１≦ｊ≦４、が信頼しきい値を超える周
波数、他方の周波数、
【数２８】 はＦs（ｆj）、５≦ｊ≦８、が信頼しきい値を超える周
波数）を順位付けした周波数対、
【数７２】 として、ＤＴＭＦ信号トーン識別装置５０によって識別
特定される。
【００９１】ＤＴＭＦ信号が識別されたことに応答し
て、このＤＴＭＦ信号、 ｇm、１≦ｍ≦１５を示す表示
信号が、システム要素６０に送られ、システム要素６０
はこの検出されたＤＴＭＦ信号に応答して作動する。シ
ステム要素６０は、図２に示す制御機能体の例において
は、制御処理装置に該当する。
【００９２】ＤＴＭＦ信号、ｇm を生成する際に、ＤＴ
ＭＦ信号トーン識別装置５０によって、ＤＴＭＦ信号の
長さ、連続するセグメント内のＤＴＭＦ、及びＤＴＭＦ
信号間の間隔に関してＤＴＭＦシステム仕様によって規
定される特定の要件が課される。
【００９３】これらの要件とは、例えば、長さが少なく
とも４０ｍｓｅｃないＤＴＭＦ信号は拒否排除されるこ
と、或る与えられたＤＴＭＦ信号が互いに連続するいく
つかのセグメント中に存在する場合、ｇm はＤＴＭＦ信
号をただ１つだけ表し、セグメントごとのＤＴＭＦ信号
を表さないこと、互いに連続するＤＴＭＦ様の信号間の
時間がしきい値（例えば２０ｍｓｅｃ）未満の場合に、
これら互いに連続するＤＴＭＦ様の信号は、ただ１つの
ＤＴＭＦ信号として扱われること、である。
【００９４】ｇm の具体的な特性及び形状は、システム
要素６０の論理及び電気的インタフェ−ス要件によって
定められる。上に説明したネットワ−ク制御機能体の例
の場合には、これらのインタフェ−ス要件は制御処理装
置１０によって指示される。
【００９５】もし各トーングループに付随するただ１つ
のＦs（ｆj）値以外の値、すなわち複数の値、がそれぞ
れ信頼しきい値を超える場合、ＤＴＭＦ信号トーン識別
装置５０はＤＴＭＦ表示システムを１つもシステム要素
６０に送らない。
【００９６】ＤＴＭＦが１つ以上の信号セグメントにお
いて検出されるかどうかに拘らず、検出プロセス全体は
実時間で進行する。すなわち、信号スライス装置１５、
ＤＦＴ処理装置２０／メモリ２５、スペクトル振幅推定
装置３０、統計的Ｆテスト処理装置４０、及びＤＴＭＦ
信号トーン識別装置５０の動作が継続され、次に続く信
号セグメント、
【数６１】がＤＴＭＦ信号を含むかどうかの検出が行わ
れる。
【００９７】多重的な用例の場合に便利なように、信号
セグメント、
【数６１】をＤＦＴ処理装置２０に供給して処理する際
にその供給を制御するための信号ＮＳを、ＤＴＭＦ信号
トーン識別装置５０から信号スライス装置１５に与える
ようにしてもよい。
【００９８】統計的Ｆテスト処理装置４０によるＦs
（ｆj）の各計算にはＲ個の互いに連続するセグメント
の各々についてＤＦＴ及び振幅の情報が必要であるが、
ＤＦＴ処理装置２０及びスペクトル振幅推定装置３０に
よってそれぞれ一度定められた、
【数２９】 及び、
【数３０】 の値は統計的Ｆテスト処理装置４０によって記憶され、
以後のＦs（ｆj）計算に利用される。
【００９９】図６に関連して上に述べた実施例を拡張し
て、受信した信号セグメントについて別の追加テストを
行うことができる。これらの追加テストは、ＤＴＭＦ信
号の存在ををより大きな確実性をもって判断するため
に、又は、ＤＴＭＦシステム要件によって定義される
「良い」ＤＴＭＦ信号の基準を満足させるために望まし
いものである。
【０１００】図８に、図６のＤＴＭＦ信号受信装置の実
施例を拡張して、最大周波数変動検査装置５１、最大振
幅変動検査装置５２、最大位相変動検査装置５４、及び
ねじれ検査装置５６を設けた例を示す。この実施例に
は、システム要素６０との間で必要な論理及び電気的適
合性を得るためのシステム要素インタフェ−ス５８を含
めてもよく、ＤＴＭＦ信号持続時間、ＤＴＭＦ様の信号
を有する互いに連続する信号セグメント、及びＤＴＭＦ
信号間の間隔に付随する処理を含めることもできる。
【０１０１】［Ｂ．１．ＤＴＭＦ信号トーンの最大周波
数変動］ＤＴＭＦシステム仕様によって、ＤＴＭＦ信号
トーンが予め定められたている基準から変動してもまだ
有効として許容される許容変動の度合についての要件が
定められる。例えば、周波数ｆを有する受信された正弦
曲線信号は、もしｆとｆj とに関して次の［数３１］式
【数３１】 が成立する場合、周波数ｆj についての有効ＤＴＭＦ信
号として許容されない、という要件である。この要件
は、振幅の推定を周波数ｆj だけでなく、１．０３５ｆ
j 及び０．９６５ｆj の周波数についても行うことで達
成される。
【０１０２】前に述べたように、低い方及び高い方のト
ーングループの各々にただ１つのトーンが存在するかど
うかが、ＤＴＭＦ信号トーン識別装置５０によって点検
される。もし各グループにただ１つのトーンが存在する
状態がない場合、ＤＴＭＦ信号トーン識別装置５０は、
この信号を非ＤＴＭＦ信号として拒否し、上に述べたよ
うに信号スライス装置１５に通告する。
【０１０３】もし各グループにただ１つのトーンが存在
することがＤＴＭＦ信号トーン識別装置５０によって判
断された場合（低い方及び高い方のグループで存在が判
断されたＤＴＭＦ信号トーンの周波数をそれぞれ、
【数２７】及び、
【数２８】とする）、
【数２７】及び、
【数２８】の両方における振幅推定値が、
【数２７】及び、
【数２８】からそれぞれ±３．５％ずれた周波数におい
て検討された振幅推定値よりも大きいかどうかが、最大
周波数変動検査装置５１によって検討、判断される。
【０１０４】もし大きい場合、ｆL及びｆHにおける本当
の受信トーンは±３．５％の要件内にあり、その状態
で、
【数２７】及び、
【数２８】において有効なＤＴＭＦ信号を形成するもの
として許容される。
【０１０５】もし大きくない場合には、要件は満足され
ず、
【数２７】及び、
【数２８】においてＤＴＭＦ信号は認識されない。そし
て、信号スライス装置１５は、次の信号セグメントを供
給するように、最大周波数変動検査装置５１からＮＳ信
号を介して通告される。この検査は、考慮対象のＲ個の
セグメントの各々について行われる（付録参照）。
【０１０６】［Ｂ．２．ＤＴＭＦ信号トーンの最大振幅
変動］ＤＴＭＦ信号トーンの振幅は、比較的に一定して
いる。本当のＤＴＭＦ信号トーンを確実に検出するため
に、統計的Ｆテスト処理装置４０によって考慮対象とさ
れるＲ個の信号セグメントについての振幅一貫性検査が
例えば以下のように行われる。
【０１０７】本発明の上記実施例は、各ＤＴＭＦ信号ト
ーン周波数における各信号セグメントについての振幅推
定値、
【数３２】が定められる。
【０１０８】低い方及び高い方のトーングループからそ
れぞれ周波数
【数２７】及び、
【数２８】のトーン１つづつがＤＴＭＦ信号トーン識別
装置５０によって識別されたと仮定すると、各周波数
【数２７】及び、
【数２８】におけるＲ個（例えば３個）の信号セグメン
トにわたっての平均絶対振幅は、次の［数３３］式に示
す値として定められる。
【数３３】
【０１０９】この値、すなわち
【数３４】 は、最大振幅変動検査装置５２によって各周波数におい
て平均振幅を信号セグメント間の振幅のばらつきと対比
する量である、
【数３５】 を計算するのに用いられ、この量は次の［数３６］式で
表される。
【数３６】
【０１１０】この量
【数３５】は、
【数３８】 のばらつきに反比例するので、
【数３５】の値が小さいことは、ＤＴＭＦ信号トーンの
振幅がＲ個の信号セグメントにわたって顕著に変動する
ことを示すものである。
【０１１１】トーン、
【数２７】及び、
【数２８】の振幅が、ＤＴＭＦ信号トーンとして予期さ
れる度合以上に変動するがそれ以外についてはＦテスト
を満足する場合、これらのトーンは最大振幅変動検査装
置５２によって拒否される。
【０１１２】このようにして、もし周波数、
【数２７】又は、
【数２８】のいずれかにおけるトーンがこの検査に不合
格の場合、
【数２７】及び、
【数２８】におけるＤＴＭＦ信号は識別されない。この
ような場合には、次の信号セグメントを供給するように
との通告が、最大振幅変動検査装置５２から信号スライ
ス装置１５に送られる。
【０１１３】
【数３５】のしきい値が、或るＤＴＭＦ信号の値がこの
しきい値を超えない場合にそのＤＴＭＦ信号が拒否され
るように、設定される。このしきい値は、例えば２．５
である。
【０１１４】［Ｂ．３．ＤＴＭＦ信号トーンの最大位相
変動］振幅の場合と同様に、ＤＴＭＦ信号トーンの位相
は、持続時間の間、比較的に一定である。本当のＤＴＭ
Ｆ信号トーンを確実に検出するために、Ｒ個の信号セグ
メントについての最大位相変動検査が、最大位相変動検
査装置５４によって、例えば以下のように行われる。
【０１１５】統計的Ｆテスト処理装置４０によって識別
されたＤＴＭＦ信号トーン、
【数２７】及び、
【数２８】の各々について、次の［数３９］式で表され
るようなＤの値（Ｒ＝３）が最大位相変動検査装置５４
によって定められる。
【数３９】 同式中、
【数７３】 の値は複素数である。Ｒ＞３の場合も同様の式が使え
る。存在する位相シフト（ずれ）が大きいほど、Ｄの値
が大きくなる。
【０１１６】トーンの位相が、ＤＴＭＦ信号トーンとし
て予期される度合以上に変動するがそれ以外については
Ｆテストを満足する場合、これらのトーンは最大位相変
動検査装置５４によって拒否される。
【０１１７】もし周波数、
【数２７】又は、
【数２８】のいずれかにおけるトーンがこの検査に不合
格の場合、
【数２７】及び、
【数２８】におけるＤＴＭＦ信号は識別されない。そし
て、上に述べたような通告が信号スライス装置１５に送
られる。
【０１１８】
【数７４】 のしきい値が、或るＤＴＭＦ信号の値がこのしきい値を
超える場合にそのＤＴＭＦ信号が拒否されるように、設
定される。このしきい値は、例えば０．３３及び１．０
である。
【０１１９】［Ｂ．４．ＤＴＭＦ信号トーンの最大及び
最小ねじれ］ＤＴＭＦ信号送信システムの仕様において
は、受信されたＤＴＭＦ信号中の２つのトーンの許容相
対振幅の限度範囲をかなり広くとっている。このように
限度範囲が広いことから、電話機内の不完全なトーン発
生装置とトーン伝送路となる通信ネットワ−ク内の周波
数依存減衰とに起因する、「ねじれ」として知られる現
象が発生する。
【０１２０】もしＤＴＭＦ信号トーン識別装置５０によ
って識別された低い方の周波数グループのトーン、
【数２７】の振幅をＡL とし、同じくＤＴＭＦ信号トー
ン識別装置５０によって識別された高い方の周波数グル
ープのトーン、
【数２８】の振幅をＡH とすると、これらのトーン、
【数２７】及び、
【数２８】の対がＤＴＭＦ信号として識別されるために
は、次の［数４０］式、
【数４０】 が成立することが、ＤＴＭＦ信号送信仕様から求められ
る。
【０１２１】そして、次の［数４１］式、
【数４１】 の値が上記規定された範囲外にあるかどうかが、ねじれ
検査装置５６によって定められる。もし範囲外にある場
合、これらのトーンの付随するＤＴＭＦ信号は拒否さ
れ、信号スライス装置１５に上記と同様な通告がなされ
る。
【０１２２】［Ｃ．振幅と周波数について同時に推定を
行う実施例］上に述べたように、理想的ＤＴＭＦ信号
は、定義された周波数での１対の正弦曲線から構成され
るものと定められている。しかし実際には、本当のＤＴ
ＭＦ信号を形成するトーンは、この定義から少し外れ
る。このような外れ又は偏差はＤＴＭＦ信号生成装置の
調整不完全に起因するものである。
【０１２３】もちろん、定義された周波数からの小さな
偏差についてはＤＴＭＦ信号受信機が適応処理するよう
にＤＴＭＦシステム仕様要件を設定できる。上記実施例
においては、小さな偏差には信号セグメントの長さを短
くすることで対処しており、この方法は、Ｆテストにお
ける周波数選択感度を減らす効果がある。
【０１２４】下に、定義された周波数からの偏差に対処
するための別の実施例について説明する。この実施例
は、トーン振幅に加えて、周波数偏差の推定を行い、許
容量を超える周波数偏差を有するＤＴＭＦトーンを拒否
するものである。
【０１２５】図９に、振幅及び周波数の同時推定を行う
実施例を示す。信号スライス装置１５、ＤＦＴ処理装置
２０、及びメモリ２５は、上に述べたものと同じであ
る。
【０１２６】振幅及び周波数推定装置７０はＤＦＴ処理
装置２０から固有係数、
【数８０】 を受信して、［数２０］式により、
【数３２】 を定め、この［数３２］の推定値を用いて、ｆjについ
ての周波数偏差推定値、
【数４７】 を次の［数４４］式により定める。
【数４４】 同式中、Ｇk及びＨkについては次の［数４５］式が成立
するものとし、又、ｔ0＝（Ｎ−１）／２、とする。
【数４５】
【０１２７】代わりに、信号セグメントＳにおける周波
数偏差、αj の推定値を、信号セグメントＳ及び前の信
号セグメントＲ−１についての情報を次の［数４６］式
のように組み合わせて形成することもできる。
【数４６】
【０１２８】
【数４７】及び、
【数３２】の値を定めてから、振幅及び周波数推定装置
７０は、定義されたＤＴＭＦトーン周波数ｆj から±
（１．５％＋２Ｈｚ）以内の周波数を有するＤＴＭＦト
ーンが、高い方及び低い方のＤＴＭＦトーングループの
各々に少なくとも１つ存在するかどうかを定める。
【０１２９】これは、
【数４７】の値がｆj から必要限度範囲内、例えば、
【数４８】 で与えられるような範囲内にあるかどうかを検討するこ
とで行われる。下に述べる処理は、これらのトーンが必
要限度範囲内にある場合にのみ行われるようにすること
が必要である。
【０１３０】もし周波数偏差推定値、
【数４７】が必要限度範囲内であるようなＤＴＭＦトー
ンが高い方及び低い方のＤＴＭＦトーングループの両方
に少なくとも１つ存在しない場合、現セグメントグルー
プについての処理は終了し、次の信号セグメントを供給
するようにとの通告が信号スライス装置１５になされ
る。
【０１３１】
【数４７】が一度定められると、振幅の正確な推定値、
【数３２】が次の［数４９］式、
【数４９】 に基づいて、又、より正確には次の［数５０］式、
【数５０】 に基づいて定められる。同式中、Ｖk（０；α） につい
て、
【数５１】 が成立するものとする。多くの場合、［数４９］式を用
いて、振幅値、
【数３２】への十分な近似が得られる。
【０１３２】統計的Ｆテスト処理装置７２は、Ｆs（ｆ
j）を次の［数５２］式
【数５２】 に基づいて定める。
【０１３３】本発明に基づく本実施例は、上に述べたよ
うに、例えば最大振幅変動検査装置５２、最大位相変動
検査装置５４、及びねじれ検査装置５６に付随する追加
処理を加えて拡張することができる。
【０１３４】更に、第ｓ番目のセグメントにおける周波
数偏差の推定値、
【数４７】がわかっているので、最大振幅変動検査装置
５２と最大位相変動検査装置５４とを組み合わせること
ができる。ここで、ＤＴＭＦ信号受信装置がＤＴＭＦ信
号の存在の有無を定めるためには各々Ｎ個の要素からな
り互いに連続するＲ個の信号セグメントに有効なＤＴＭ
Ｆ信号が１つ含まれなければならないように構成された
ＤＴＭＦ信号受信装置の例を考える。
【０１３５】振幅Ｂ及びｆj に近い周波数を有するトー
ンは、第ｓ番目の信号セグメントにおいて次の［数５
３］式で表される。
【数５３】 同式中、ｆj（ｓ） すなわち
【数５４】 は周波数、そして、
【数４７】は第ｓ番目の信号セグメントにおける周波数
偏差である。又、第ｓ番目の信号セグメントにおけるト
ーンの最初の振幅は次の［数５５］式、
【数５５】 で表される。
【０１３６】ＤＴＭＦ信号受信装置は振幅推定値、
【数７５】 を生成する。この振幅推定値からは、位相をシフトさせ
ることにより、第ｓ番目の信号セグメントにおける振幅
Ｂの推定値である量、
【数５９】 を生成できる。この値は、次の［数５６］式で表され
る。
【数５６】
【０１３７】真の振幅Ｂは、
【数５９】 の算術平均、すなわち［数５７］式、
【数５７】 によって推定される。又、
【数８１】 の標本分散を表す次の［数５８］式
【数５８】 から確率変数である、
【数８２】 の広がりの計測値が得られる。
【０１３８】分散比、
【数６０】 は、２及び２Ｒ−２の自由度で大まかにＦ分布される。
分散比ＦB をしきい値、例えば２．５、と対比する。Ｆ
B がしきい値より小さいとき、互いに連続する信号セグ
メントの複素振幅は、ＤＴＭＦトーンとして予期される
よりも変動が大きいと判断され、そのセグメントは拒否
される。
【０１３９】［Ｄ．２つのＤＴＭＦ信号トーンの同時推
定が得られる実施例］図１０に別の実施例を示す。この
実施例は、１つのＤＴＭＦ信号を形成する２つのトーン
の振幅の同時推定を行う。上に述べた実施例では定義さ
れたＤＴＭＦトーン周波数ｆj に関する制限帯域を定義
するのに１つ以上のＷ（帯域幅）値が選ばれるのと異な
り、本実施例においては、周波数ｆc を中心とする１つ
の周波数帯域が用いられ、この周波数帯域が考えられる
８個のＤＴＭＦトーン周波数全てを含むようにＷの値が
１つ選ばれる。
【０１４０】前に述べた実施例においては、Ｆテストに
用いられたＤＴＭＦ信号エネルギーのモデルは、周波数
ｆj に関する与えられた周波数帯域内の単一周波数成分
にかかわっていた。本実施例においては、ＤＴＭＦ信号
エネルギーのモデルは、１つのＤＴＭＦ信号の低い方及
び高い方のトーンを表す両方の周波数成分を含む。
【０１４１】すべてのＤＴＭＦトーン周波数ｆj を含む
ように周波数帯域幅［ｆc−Ｗ、ｆc＋Ｗ）が選ばれたと
仮定し、呼進行周波数ｆcp（例えばダイヤルトーン（３
５０Ｈｚ及び４４０Ｈｚ）に付随する周波数）を除外す
る。例えば、このような帯域は、中央周波数ｆc を１５
００Ｈｚに対応させて選び、帯域幅２Ｗを２０００Ｈｚ
に対応させて選んで設定する。この場合、帯域は５００
Ｈｚから２５００Ｈｚまでとなる。
【０１４２】与えられたＮ及びＷの値に対して、受信信
号エネルギーを帯域幅内に集中させるようにＤＰＳＳ、
ｖk（ｔ）、 ｋ＝０，１，２．．．Ｋ−１、のセットを
定める。リークに抵抗するシ−ケンス（又はテーパ）の
数は多くても［２ＮＷ］（２ＮＷの整数部分を意味す
る）である。周波数帯域幅を広く選んだ場合、［２Ｎ
Ｗ］は１２以上である。例えば、もし信号セグメントの
持続時間がＴ＝１０ｍｓｅｃで、サンプリング時間長さ
がτ＝１／８０００Ｈｚの場合、各セグメントにはＮ＝
Ｔ／τ＝８０サンプルが含まれる。
【０１４３】もし上記のように２Ｗが２０００Ｈｚに対
応する場合、有用なリーク性能を有する（すなわち集中
率λk が約１に等しい）テーパの数は、約［２ＮＷ］＝
Ｋ＝２０個である。これら２０個のテーパの値は、上に
述べたようにして定められ、２３０Ｈｚに対応するＷに
ついて上に述べたテーパ値と共にメモリ２６に記憶され
る。
【０１４４】上に述べた他の実施例の場合と同じく、Ｄ
ＴＭＦ信号、ｘ（ｔ）を含む信号が信号スライス装置１
５に供給され、そこで信号セグメント、
【数６１】が生成され、ＤＦＴ処理装置２０に送られ
る。ＤＦＴ処理装置２０においては、メモリ２６から取
り出されたテーパを用いて上記のようにＤＦＴ変換を行
うことにより固有係数、
【数６２】 が定められる。
【０１４５】これらの固有係数
【数６２】は、振幅及び周波数推定装置７５に供給され
る。更に、係数、
【数７６】 が、後に使用するために定められる。
【０１４６】振幅及び周波数推定装置７５は、［数２
０］式により、振幅推定値、
【数３２】を定め、［数４４］式により、ｆj に対する
周波数偏差の推定値、
【数４７】を定める。
【０１４７】
【数４７】の値を定めてから、振幅及び周波数推定装置
７５は、定義されたＤＴＭＦトーン周波数ｆj 、すなわ
ち、
【数２７】及び、
【数２８】から±（１．５％＋２Ｈｚ）以内の周波数を
有するＤＴＭＦトーンが、高い方及び低い方のＤＴＭＦ
トーングループの各々に１つだけ存在するかどうか、を
定める。
【０１４８】これは、［Ｃ．］項におけると同様に、
［数５２］式の予備Ｆテストを行い、位相及び振幅検査
並びにねじれ検査を行って、
【数４７】の値がｆj から必要限度範囲内にあるかどう
かを検討することによって行われる。もし「各帯域に１
つ、計２つの単一トーン」以外のトーンが識別された場
合、現信号セグメントの処理は終了し、信号スライス装
置１５に上記と同様な通告がなされる。そうでない場合
には、下に説明する処理が行われる。
【０１４９】振幅及び周波数推定装置７５は、適切なｆ
j 値、すなわち
【数２７】及び、
【数２８】を付随する値
【数４７】
【数７７】 及び、
【数７８】 に加えて次の［数６３］式及び［数６４］式にそれぞれ
示すような、識別された単一トーンの周波数推定値を定
める。
【数６３】
【数６４】
【０１５０】周波数推定値が定められると、振幅及び周
波数推定装置７５は、第ｓ番目のセグメント内のこれら
周波数における振幅の推定値を次の式により定める。
【数６５】
【数６６】 同式中、Ｖに「＊」が付いたものは複素共役を表す。
又、Ｄについては、
【数６７】 である。
【０１５１】
【数６８】 及び、
【数６９】 の値が定められると、統計的Ｆテスト処理装置７７が、
【数７９】 の値を次の［数７０］式により定める。
【数７０】 これは４及び２Ｋ−４の自由度でＦ分布される値で、第
ｓ番目の信号セグメントがＤＴＭＦモデルにどの程度に
よく適合しているかの度合を示す尺度となる。
【０１５２】もしセグメントに付随する
【数７９】の値が小さい場合、そのセグメントは多分有
効なＤＴＭＦ信号を含んでいない。逆にもしこの値が大
きい場合、そのセグメントは真のＤＴＭＦ信号を含む可
能性が、より高い。上記［Ｂ．］項及び［Ｃ．］項の場
合と同様に、［数７０］式の感度は、Ｒ個のセグメント
にわたって［数７０］式の分子及び分母の両方を平均す
ることによって高められる。
【０１５３】マトリックスに基づくこのテストは、信号
対雑音比が低い環境では有用であるが、他のＤＴＭＦテ
ストよりも処理に時間を要する。したがって、このテス
トは一般に用いられはするが、ごくまれにしか生じない
中間的な場合の判断にだけ使うように使用を制限するの
が適切である。Ｆテストは、帯域幅２Ｗを増加すること
で弁別機能が強化される。但し、この増加は、こによっ
て、呼進行状態を示すトーンのように電話システムに当
然含まれるトーンが周波数帯域［ｆc−Ｗ，ｆc＋Ｗ）に
侵入することのない範囲とする必要がある。
【０１５４】もしこの侵入が生じた場合、このテストの
有用性を維持する方法がある。例えば、モデルを拡張し
て、呼進行トーンが含まれるようにし、これら呼進行ト
ーンの振幅を定めることである。しかし、この方法は、
解かなければならないマトリックス問題の大きさを増す
ことになり、システムの複雑性が増し処理速度が遅くな
る恐れがある。
【０１５５】［Ｅ．ＤＴＭＦ信号のひずみ］ＤＴＭＦト
ーン生成装置の問題に起因するか又はネットワ−クに発
生したひずみによるかして、ひずみを含んだＤＴＭＦ信
号がＤＴＭＦ信号受信装置に受信されることがある。例
えば、ＤＴＭＦトーンの周波数が一定せず、周波数ドリ
フト（ふらつき）として知られる現象を示す場合であ
る。電話機によっては、振幅変調されて、単一ＤＴＭＦ
信号がいくつかのＤＴＭＦ信号の繰り返しのようにみえ
るＤＴＭＦ信号を出すものがある。
【０１５６】更に、ＤＴＭＦトーン生成装置又はネット
ワ−ク内の非線形状態がＤＴＭＦ信号に顕著な相互変調
ひずみ成分を生じさせる。ひずみは又、クリッピング又
は量子化エラーの形をとる場合もある。もしこれらのひ
ずみ源がいくつも存在する場合、実のＤＴＭＦ信号が許
容できないような率で拒否されることがある。
【０１５７】本発明の場合、これらの問題は、種々のテ
ストに付随する拒否しきい値を緩和することで対処でき
る。この方法はもちろんトークオフの発生を増やすこと
になる。したがって、実際に経験されたひずみの程度を
考慮してバランスのとれた受信装置の設計を行う必要が
ある。
【０１５８】代わりに、識別されたひずみをＦテストに
用いられるＤＴＭＦ信号モデルに導入してもよい。Ｆテ
ストをこの方法で行うことにより、複雑にはなるがトー
クオフの増加を回避できる。
【０１５９】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。
【０１６０】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、受
信された信号にテーパを付けて、テーパ付きセグメント
からの変換セグメントが予期される制御信号のモデルに
どの程度よく適合するかを定めるようにしたので、制御
信号について信頼性ある検出を行うことができ、トーク
オフの原因となるような間違った制御信号識別の発生頻
度を減少させることができる。したがって、音声、音
楽、又はその他の信号、雑音の存在下においても、ＤＴ
ＭＦ等の信号制御による先進機能を有益に利用すること
ができ、ネットワ−ク通信の効率向上をはかることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数の個別電話ネットワ−クからなる電気通信
システムの例を示すブロック図である。
【図２】図１の電話ネットワ−クの制御機能体を説明す
るブロック図である。
【図３】図２に示す制御機能体のうちの制御信号の受信
及び検出に関する部分を示す説明図である。
【図４】ＮＷ＝４について定められる８個の最低次ＤＰ
ＳＳ（離散偏球回転楕円体系列）を示す説明図である。
【図５】ＮＷ＝４について定められる８個のＤＰＳＳの
固有値を示す説明図である。
【図６】本発明によるＤＴＭＦ信号受信装置の実施例を
示すブロック図である。
【図７】本発明の実施例から得られる信号セグメントの
時間経過を示す説明図である。
【図８】図６のＤＴＭＦ信号受信装置の実施例を拡張し
て、最大周波数変動検査装置、最大振幅変動検査装置、
最大位相変動検査装置、及びねじれ検査装置を設けた例
を示す説明図である。
【図９】本発明のＤＴＭＦ信号受信装置の実施例で、信
号の振幅及び周波数の同時推定を行う場合の例を示す説
明図である。
【図１０】本発明のＤＴＭＦ信号受信装置の実施例で、
ＤＴＭＦ信号の２つのトーン成分の振幅の同時推定を行
う場合の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 電話機 ２ ファクシミリ装置（ＦＡＸ） ３ 構内交換ネットワ−ク（ＰＢＸ） ４ パーソナルコンピュータ（ＰＣ） ５ 市内電話ネットワ−ク ６ 長距離電話ネットワ−ク ７ 入力チャンネル ８ ネットワ−ク交換装置 ９ 出力チャンネル １０ 制御処理装置 １１ プログラムメモリ １２ スクラッチ・パッド・メモリ １３ 入力制御信号インタフェ−ス １３’ＤＴＭＦ信号受信装置 １４ 出力制御信号インタフェ−ス １５ 信号スライス装置 ２０ ＤＦＴ（離散フーリエ変換）処理装置 ２５、２６ メモリ ３０ スペクトル振幅推定装置 ４０、７２、７７ 統計的Ｆテスト処理装置 ５０ ＤＴＭＦ信号トーン識別装置 ５１ 最大周波数変動検査装置 ５２ 最大振幅変動検査装置 ５４ 最大位相変動検査装置 ５６ ねじれ検査装置 ５８ システム要素インタフェ−ス ６０ システム要素 ７０、７５ 振幅及び周波数推定装置
【数１２】
【数３７】
【数４３】
【数４５】
【数５７】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クレイグ ロバート リンドバーグ アメリカ合衆国 07974 ニュージャー ジー マーレー ヒル、アパートメント ２エー，サウスゲート ロード ６ (72)発明者 デヴィッド ジェームス トムソン アメリカ合衆国 07974 ニュージャー ジー マーレー ヒル、ポッサム ウェ イ ４ (56)参考文献 特開 昭61−200796（ＪＰ，Ａ)

Claims (30)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通信システム要素によって使用される制
    御信号情報を非制御信号情報から区別して検出する制御
    信号情報検出方法において、 前記制御信号情報および前記非制御信号情報は通信シス
    テムのチャネル上を伝送される信号の一つ以上の時間セ
    グメントに含まれ、前記制御信号情報は一つ以上の所定
    の制御信号周波数を有する信号要素からなり、前記非制
    御信号情報は、一つ以上の情報信号周波数を有する信号
    要素からなり、前記方法は、 伝送される信号のセグメントに、前記制御信号周波数の
    まわりにエネルギーを集中させる複数の窓をかけるステ
    ップと、 窓をかけられたセグメントの変換を行う変換ステップ
    と、 窓をかけられ変換されたセグメントと制御信号のモデル
    とに基づいて、前記所定の制御信号周波数で伝送された
    信号の信号要素と前記情報信号周波数で伝送された信号
    の信号要素との比較を反映する類似度評点を求めるステ
    ップと、 類似度評点に基づいて、伝送された信号の一つ以上のセ
    グメントが制御信号情報または非制御信号情報のいずれ
    かを表すものとして分類する分類ステップと、 伝送された信号が制御信号情報を表すものとして分類さ
    れた場合、制御信号情報を表す表示信号を前記通信シス
    テム要素に供給するステップとからなることを特徴とす
    る制御信号情報検出方法。
  2. 【請求項２】 伝送された信号を受信してその信号から
    １つ以上のセグメントを生成するセグメント生成ステッ
    プをさらに有することを特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 前記セグメント生成ステップが、時間的
    に少なくとも一部が重なり合うセグメントを生成するス
    テップからなることを特徴とする請求項２の方法。
  4. 【請求項４】 前記制御信号情報がＤＴＭＦ信号情報か
    らなることを特徴とする請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 前記制御信号情報が可聴信号情報からな
    ることを特徴とする請求項１の方法。
  6. 【請求項６】 前記制御信号情報が監視用可聴トーン信
    号情報からなることを特徴とする請求項１の方法。
  7. 【請求項７】 前記窓をかけるステップが、離散偏球回
    転楕円体系列から構成される窓をかけるステップからな
    ることを特徴とする請求項１の方法。
  8. 【請求項８】 前記窓をかけるステップが、窓関数値と
    入力信号セグメント値との積を形成するステップからな
    ることを特徴とする請求項１の方法。
  9. 【請求項９】 前記窓をかけるステップが、可能な伝送
    信号値に窓関数値を適用するステップからなることを特
    徴とする請求項１の方法。
  10. 【請求項１０】 可能な伝送信号値に適用された窓関数
    値からなる情報をメモリに記憶するステップをさらに有
    することを特徴とする請求項９の方法。
  11. 【請求項１１】 前記変換ステップが、フーリエ変換を
    行うステップからなることを特徴とする請求項１の方
    法。
  12. 【請求項１２】 前記制御信号のモデルが、正弦曲線モ
    デルからなることを特徴とする請求項１の方法。
  13. 【請求項１３】 前記正弦曲線モデルが、振幅変調正弦
    曲線モデルからなることを特徴とする請求項１２の方
    法。
  14. 【請求項１４】 前記正弦曲線モデルが、周波数変調正
    弦曲線モデルからなることを特徴とする請求項１２の方
    法。
  15. 【請求項１５】 前記正弦曲線モデルが、第１の正弦曲
    線モデルと第２の正弦曲線モデルとからなることを特徴
    とする請求項１２の方法。
  16. 【請求項１６】 前記第１の正弦曲線モデルが第１の制
    御信号情報周波数を有し、前記第２の正弦曲線モデルが
    第２の制御信号情報周波数を有することを特徴とする請
    求項１５の方法。
  17. 【請求項１７】 前記類似度評点を求めるステップが、
    前記窓をかけられ変換されたセグメントに基づいて振幅
    情報を推定するステップからなり、前記第１および第２
    の正弦曲線モデルのそれぞれが、推定振幅情報からなる
    ことを特徴とする請求項１６の方法。
  18. 【請求項１８】 前記類似度評点を求めるステップが、
    前記第１および第２の正弦曲線モデルに基づくエネルギ
    ー分布を分子とし、前記窓をかけられ変換されたセグメ
    ントと前記第１および第２の正弦曲線モデルの和との差
    に基づくエネルギー分布を分母とする分数を計算するス
    テップからなることを特徴とする請求項１７の方法。
  19. 【請求項１９】 前記制御信号のモデルが、予期される
    制御信号情報ひずみからなることを特徴とする請求項１
    の方法。
  20. 【請求項２０】 前記類似度評点を求めるステップが、
    前記窓をかけられ変換されたセグメントに基づいて振幅
    情報を推定するステップからなり、前記制御信号のモデ
    ルが、推定振幅情報からなることを特徴とする請求項１
    の方法。
  21. 【請求項２１】 前記類似度評点を求めるステップが、
    エネルギー分布間の類似度を求めるステップからなるこ
    とを特徴とする請求項１の方法。
  22. 【請求項２２】 前記エネルギー分布間の類似度を求め
    るステップが、前記制御信号のモデルに基づくエネルギ
    ー分布を分子とし、前記窓をかけられ変換されたセグメ
    ントと前記制御信号のモデルとの差に基づくエネルギー
    分布を分母とする分数を計算するステップからなること
    を特徴とする請求項２１の方法。
  23. 【請求項２３】 前記類似度評点を求めるステップが、 予期される制御信号情報周波数と、前記窓をかけられ変
    換されたセグメントの周波数成分との間の偏差の推定値
    を求めるステップと、 前記偏差の推定値がしきい値を超えるかどうかを判定す
    るステップとからなることを特徴とする請求項１の方
    法。
  24. 【請求項２４】 前記分類ステップが、前記類似度評点
    がしきい値を超えるかどうかを判定するステップからな
    ることを特徴とする請求項１の方法。
  25. 【請求項２５】 前記分類ステップは、 前記窓をかけられ変換されたセグメントの周波数成分が
    予期される制御信号情報周波数からしきい値を超える偏
    差量だけはずれているかどうかを判定するステップから
    なることを特徴とする請求項１の方法。
  26. 【請求項２６】 前記窓をかけられ変換されたセグメン
    トの周波数成分が予期される制御信号情報周波数からし
    きい値を超える偏差量だけはずれているかどうかを判定
    するステップが、 前記予期される制御信号情報周波数を含む複数の周波数
    における前記窓をかけられ変換されたセグメントの振幅
    推定値を求めるステップと、 前記予期される制御信号情報周波数における前記振幅推
    定値が、求めれらた他の振幅推定値を超えるかどうかを
    判定するステップとからなることを特徴とする請求項２
    ５の方法。
  27. 【請求項２７】 前記分類ステップが、 各セグメントに存在する周波数成分の振幅推定値に基づ
    いて振幅変動パラメータを求めるステップと、 前記振幅変動パラメータがいつしきい値を超えるかを判
    定するステップとからなることを特徴とする請求項１の
    方法。
  28. 【請求項２８】 前記分類ステップが、 各セグメントに存在する周波数成分の位相推定値に基づ
    いて位相変動パラメータを求めるステップと、 前記位相変動パラメータがいつしきい値を超えるかを判
    定するステップとからなることを特徴とする請求項１の
    方法。
  29. 【請求項２９】 前記分類ステップが、 各セグメントに存在する周波数成分の振幅および位相の
    推定値に基づいて振幅位相変動パラメータを求めるステ
    ップと、 前記振幅位相変動パラメータがいつしきい値を超えるか
    を判定するステップとからなることを特徴とする請求項
    １の方法。
  30. 【請求項３０】 前記分類ステップが、 予期される制御信号情報のある一つの周波数において求
    められた周波数推定値を分子とし、予期される制御信号
    情報の別の一つの周波数において求められた周波数推定
    値を分母とする、窓をかけられ変換されたセグメントの
    振幅間の比率を計算するステップと、 前記比率が、所定の範囲内の値かどうかを判定するステ
    ップとからなることを特徴とする請求項１の方法。
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