JP4893673B2 - 無線機のスケルチ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線機のスケルチ制御装置に関する。

例えばFMアナログ無線機には、特許文献１，２などに開示されるように、信号レベルの低い不要な電波に基づいて大きな雑音がスピーカから出力されるのを防止するために、スケルチ制御装置が設けられている。

図４は、従来のスケルチ制御装置の一具体例を示すブロック図である。この装置は、アンテナ１１で受信された信号を検波回路１２で検波し、検波出力からノイズ成分をノイズフィルタ１３により抽出し、抽出されたノイズ成分を整流平滑回路１４でＤＣ電圧に変換することによりスケルチ電圧を発生させる。そして、このスケルチ電圧をＣＰＵ１５内のＡ／Ｄ変換回路１５１で読取り、スケルチ解放感度レベルと比較し、スケルチ電圧がスケルチ解放感度レベル以上であれば（すなわち、希望信号が受信されず、ノイズのみであれば）、図示しないが検波出力の音声信号をスピーカに供給せず、スピーカから大きなノイズが再生されないようにする。一方、スケルチ電圧をスケルチ解放感度レベルと比較したとき、希望信号が受信されてスケルチ電圧がスケルチ解放感度レベルを下回れば、検波出力の音声信号をスピーカに供給し、音声を再生させる。

図５は、上記装置に使用される上記整流平滑回路１４の具体的回路図で、スケルチ電圧出力端子２２と接地間において直列に接続された２つのダイオードＤ１およびＤ２、この直列回路に対して並列に接続された抵抗Ｒ１とコンデンサＣ２、ならびにダイオードＤ１とＤ２の接続点とノイズ成分入力端子２１間に接続されたコンデンサＣ１を備える。ダイオードＤ１とＤ２は、スケルチ電圧出力端子２２に向けて順方向となるように接続される。
特開２００７−１８９５４６公報 実開平４−４４３６号公報

図６は、希望信号の受信とともにスケルチ電圧が収束していく現象を示す波形図である。アンテナ入力信号レベルが強いほどスケルチ電圧は低くなる。これは強信号になるほどノイズ量が少なくなり検波電圧が低くなることによる。そして、スケルチ電圧が低いほどスケルチ電圧が収束するまでに時間がかかる。このときの収束時間は、図５の整流平滑回路１４の抵抗Ｒ１とコンデンサＣ２の時定数で決まる。例えば図６に示すように、無信号時から１２ｄＢ ＳＩＮＡＤ付近までの電圧（１．８Ｖ）に到達するのには９ｍＳの時間を要する。また、スケルチ設定が深いタイトスケルチ点（１２ｄＢ ＳＩＮＡＤ＋６ｄＢレベル）の電圧（１．２４Ｖ）に到達するまでには１８ｍＳの時間を要する。

したがって、従来は、希望信号を受信した後、スケルチ電圧がスケルチ解放感度レベルまで下がってスケルチが開く（スピーカから音声が再生される）まで時間がかかる問題点があった。

そこで、特許文献１では、受信機における受信周波数の変更開始時点から変更が完了する時点まで、スケルチ電圧の電圧値を所定の固定レベルに固定することにより、受信周波数の変更完了後、信号を受信したときに、その固定された電圧レベルからスケルチ電圧の収束が行われるようにして、スケルチ電圧がスケルチ解放感度レベルを下回るまでの時間を短くすることが行われている。

また、特許文献２においては、ノイズ整流型スケルチと信号強度検出型スケルチの２つのスケルチを備えて、スケルチを開く信号レベルに応じて、２つのスケルチを使い分けている。

しかし、無線機特有の問題として、送信時は受信信号がないため、検波出力はノイズのみとなり、スケルチ電圧は最大値となる。このため、送信から受信に切替り希望信号を受信したとき、スケルチ電圧がスケルチ解放感度レベルの電圧になるまで時間がかかってしまう。この問題に関しては、特許文献１，２は充分ではなかった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、送信から受信に切替り希望信号を受信したとき、スケルチ電圧をスケルチ解放感度レベルまで下げる時間を短縮させることができ、送信から受信に切替るときにも迅速なスケルチ制御が可能となる無線機のスケルチ制御装置を提供することを目的とする。

本発明の無線機のスケルチ制御装置は、受信信号を検波し、検波出力からノイズ成分を抽出し、ノイズ成分を整流平滑してスケルチ電圧を発生させ、このスケルチ電圧をスケルチ解放感度レベルと比較し、比較結果からスケルチを制御する無線機のスケルチ制御装置において、前記スケルチ解放感度レベルより一定電圧だけ高いアシスト電圧を出力するアシスト電圧出力手段と、送信動作から受信動作に切替ったときに前記アシスト電圧出力手段により前記アシスト電圧を出力して前記スケルチ電圧を前記アシスト電圧に固定する固定手段と、検波段から出力される受信信号強度を示すＲＳＳＩ電圧を監視して、希望信号が受信されたと判断されたときに、前記固定手段による前記スケルチ電圧の前記アシスト電圧での固定を解除し、前記アシスト電圧を起点として前記スケルチ電圧を収束させる固定解除手段と、を具備することを特徴とする。

より具体的な形態としては、前記ＲＳＳＩ電圧を監視して、希望信号が受信されたと判断されたときに、前記アシスト電圧出力手段の出力部をハイ・インピーダンス状態に設定することにより、ノイズ成分を整流平滑する回路に対する前記アシスト電圧出力手段の影響を除去するとともに、前記スケルチ電圧の前記アシスト電圧での固定を解除する。また、前記スケルチ解放感度レベルを変更する場合、同時に前記アシスト電圧を変更することにより、前記アシスト電圧が前記スケルチ解放感度レベルに対して常に一定電圧だけ高く設定されるようにする。さらに、前記スケルチ解放感度レベルは受信周波数に応じて変更される。

上記のような本発明の無線機のスケルチ制御装置によれば、スケルチ解放感度レベルより一定電圧だけ高いアシスト電圧を出力し、送信動作から受信動作に切替ったときにスケルチ電圧を前記アシスト電圧に固定し、応答速度が速いＲＳＳＩ電圧を監視して、希望信号が受信されたと判断されたときに、前記アシスト電圧での固定を解除して、前記アシスト電圧を起点として前記スケルチ電圧を収束させるようにしたので、送信から受信に切替り希望信号を受信したときにも、スケルチ電圧をスケルチ解放感度レベルまで下げる時間を短縮させることができ、迅速なスケルチ制御が可能となる。

以下本発明の無線機のスケルチ制御装置の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態を示すブロック図で、３１はアンテナ、３２はアンテナ３１で受信された信号を検波する検波回路、３３は検波回路３２の出力からノイズ成分を抽出するノイズフィルタ、３４はノイズフィルタ３３で抽出されたノイズ成分を整流平滑してＤＣ電圧すなわちスケルチ電圧を発生させる整流平滑回路である。

また、３５はＣＰＵで、読出し専用メモリであるＲＯＭ３５１、第１のＡ／Ｄ変換回路３５２、第２のＡ／Ｄ変換回路３５３およびＤ／Ａ変換回路３５４を備える。ＲＯＭ３５１には、ＲＳＳＩ電圧判定レベル、スケルチ解放感度レベルおよびアシスト電圧レベルが記憶される。第１のＡ／Ｄ変換回路３５２は、検波回路３２から出力される受信信号強度を示すＲＳＳＩ電圧をデジタルデータに変換してＣＰＵ３５に読込む。第２のＡ／Ｄ変換回路３５３は、整流平滑回路３４から出力されるスケルチ電圧をデジタルデータに変換してＣＰＵ３５に読込む。Ｄ／Ａ変換回路３５４は、ＲＯＭ３５１から読み出されたアシスト電圧レベルをＤＣ電圧に変換してアシスト電圧を出力する。このアシスト電圧は、整流平滑回路３４の出力部に供給される。

また、ＣＰＵ３５には、図示しないが送受切替スイッチが接続される。ＣＰＵ３５は、スケルチ制御装置を含む無線機全体を制御する。

次に動作について説明する。上記装置においては、アンテナ３１で受信された信号を検波回路３２で検波し、検波出力からノイズ成分をノイズフィルタ３３により抽出し、抽出されたノイズ成分を整流平滑回路３４でＤＣ電圧に変換することによりスケルチ電圧を発生させる。そして、このスケルチ電圧を第２のＡ／Ｄ変換回路３５３でＣＰＵ３５に読込み、ＲＯＭ３５１に記憶したスケルチ解放感度レベルと比較し、比較結果からスケルチを制御する。

このような動作において、整流平滑回路３４から出力されるスケルチ電圧は、無線機の送信動作時は、検波出力がノイズのみとなるため、最大値となる。

そこで、上記装置においては、図示しない送受切替スイッチからの信号をＣＰＵ３５が受けて無線機を送信動作から受信動作に切替えたとき、ＲＯＭ３５１に記憶されているアシスト電圧レベルを読出し、Ｄ／Ａ変換回路３５４からアシスト電圧を出力することにより、整流平滑回路３４出力のスケルチ電圧をアシスト電圧に固定する。ここで、アシスト電圧は、スケルチ解放感度レベルより若干（一定電圧だけ）高い電圧で、例えば図２に示すようにスケルチ解放感度レベルが１．８Ｖの場合、１．９Ｖに設定してある。しかし、これに限定されず、スケルチ電圧の暴れ動作から判断し、アシスト電圧は、スケルチ解放感度レベルにより近い電圧であることが好ましい。

その後、上記装置においては、検波回路３２から出力されるＲＳＳＩ電圧を第１のＡ／Ｄ変換回路３５２によりＣＰＵ３５内に読込んで、ＲＳＳＩ電圧を監視する。ここで、ＲＳＳＩ電圧はアンテナ入力信号レベルに応じてリニアな特性をもち、希望信号が受信されたときの応答速度はスケルチ電圧より格段に速い。図３は、希望信号受信時のＲＳＳI電圧とスケルチ電圧の収束時間を示す図であるが、スケルチ電圧が５０ｍＳを過ぎても収束できていないのに対して、ＲＳＳＩ電圧は５ｍＳで電圧が収束されている。

この応答速度の速いＲＳＳＩ電圧を監視し、このＲＳＳＩ電圧がＲＯＭ３５１に記憶された判定レベルより増大して希望信号が受信されたと判断されると、Ｄ／Ａ変換回路３５４の出力はハイ・インピーダンス状態に設定される。したがって、整流平滑回路３４に対するＤ／Ａ変換回路３５４の影響が除去されると同時に、スケルチ電圧のアシスト電圧での固定が解除される。したがって、スケルチ電圧は、希望信号の受信に伴う収束を開始する。このとき、スケルチ電圧は、図２に示すように、スケルチ解放感度レベルより若干高いアシスト電圧から収束を開始する。したがって、スケルチ電圧は、短時間でスケルチ解放感度レベルを下回り、その結果、希望信号受信時より短時間でスケルチが解放されるようになる。図２では、希望信号受信時より４ｍＳでスケルチが解放されている。

このように、上記装置によれば、送信から受信に切替り希望信号を受信したときにも、スケルチ電圧をスケルチ解放感度レベルまで下げる時間を短縮することができ、迅速なスケルチ制御が可能となる。さらに、前記時間を短縮できれば、スケルチ電圧の暴れを決定する整流平滑回路３４のＣＲの時定数を大きくしてスケルチ解放感度レベルでのスケルチ電圧の暴れを少なくし得るので、スケルチの安定動作が行える。さらに、スケルチ電圧のダイナミックレンジを広げるためにノイズフィルタ３３のゲインを上げてもその分のノイズ暴れは整流平滑回路３４の時定数を大きくすることで解消されるので、スケルチ開放感度レベルでのスケルチ電圧のバタツキが少なくなり、スケルチの安定動作が行える。

なお、スケルチ解放感度レベルを変えて、スケルチ動作を浅くしたり深くしたりする場合、スケルチ解放感度レベルと同時にアシスト電圧も変更して、スケルチ解放感度レベルに対して常に若干高いアシスト電圧に設定する。このようにすれば、スケルチ動作の深さに関係なく、常にスケルチ電圧がスケルチ解放感度レベルまで下がる時間を短縮でき、迅速なスケルチ制御が可能になるとともに、深さを変えても、スケルチ電圧がスケルチ解放感度レベルまで下がる時間のバラツキが少なくなり、スケルチ動作の深さに関係なく同一品質のスケルチ制御が可能となる。

このようにアシスト電圧を変更することは、受信周波数に応じてスケルチ解放感度レベルを変える場合も同様である。

本発明の無線機のスケルチ制御装置の実施の形態を示すブロック図。 アシスト電圧とスケル解放感度レベルとの関係およびスケルチ電圧の収束状況を示す波形図。 希望信号受信時のＲＳＳI電圧とスケルチ電圧の収束時間を示す波形図。 従来のスケルチ制御装置の一具体例を示すブロック図。 スケルチ制御装置に使用される整流平滑回路の具体的回路図。 希望信号の受信とともにスケルチ電圧が収束していく現象を示す波形図。

符号の説明

３１ アンテナ
３２ 検波回路
３３ ノイズフィルタ
３４ 整流平滑回路
３５ ＣＰＵ
３５１ ＲＯＭ
３５２ 第１のＡ／Ｄ変換回路
３５３ 第２のＡ／Ｄ変換回路
３５４ Ｄ／Ａ変換回路

Claims (4)

1. 受信信号を検波し、検波出力からノイズ成分を抽出し、ノイズ成分を整流平滑してスケルチ電圧を発生させ、このスケルチ電圧をスケルチ解放感度レベルと比較し、比較結果からスケルチを制御する無線機のスケルチ制御装置において、
   前記スケルチ解放感度レベルより一定電圧だけ高いアシスト電圧を出力するアシスト電圧出力手段と、
   送信動作から受信動作に切替ったときに前記アシスト電圧出力手段により前記アシスト電圧を出力して前記スケルチ電圧を前記アシスト電圧に固定する固定手段と、
   検波段から出力される受信信号強度を示すＲＳＳＩ電圧を監視して、希望信号が受信されたと判断されたときに、前記固定手段による前記スケルチ電圧の前記アシスト電圧での固定を解除し、前記アシスト電圧を起点として前記スケルチ電圧を収束させる固定解除手段と、
   を具備することを特徴とする無線機のスケルチ制御装置。
2. 前記ＲＳＳＩ電圧を監視して、希望信号が受信されたと判断されたときに、前記アシスト電圧出力手段の出力部をハイ・インピーダンス状態に設定することにより、ノイズ成分を整流平滑する回路に対する前記アシスト電圧出力手段の影響を除去するとともに、前記スケルチ電圧の前記アシスト電圧での固定を解除することを特徴とする請求項１に記載の無線機のスケルチ制御装置。
3. 前記スケルチ解放感度レベルを変更する場合、同時に前記アシスト電圧を変更することにより、前記アシスト電圧が前記スケルチ解放感度レベルに対して常に一定電圧だけ高く設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の無線機のスケルチ制御装置。
4. 前記スケルチ解放感度レベルは受信周波数に応じて変更されることを特徴とする請求項３に記載の無線機のスケルチ制御装置。

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