JP6079199B2 - 無線通信機、および無線通信機における妨害波警告方法 - Google Patents

無線通信機、および無線通信機における妨害波警告方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信機本体に、マイコン等の演算手段や記憶手段を搭載しているデジタル方式の無線通信機に関するものである。
従来のデジタル無線通信機では、目的波、妨害波の区別無く、現在のチャンネルに信号が入力されている事のみを、LEDの点灯や、画面への表示等によって、使用者に知らせるものが一般的であった。
次に、レベルの大きい妨害波が入力された場合の問題を説明する。
アナログ無線通信機の場合、目的波の受信中に目的波と同等レベルの妨害波が入力された場合でも、目的波に妨害波が混信された受信信号を復調することが可能であるため、目的波の復調信号に妨害波の復調信号が混じった状態の歪音等を聞き取ることが可能なので、使用者は、現在のチャンネルに大きな妨害波が入力されていることを判別することができる。
しかし、デジタル無線通信機の場合、目的波の受信中に目的波と同等レベルの妨害波が入力されると、妨害波の影響によって目的波が入力されているにも関わらず復調することが出来ないため音声を聞き取ることは不可能であるので、当該デジタル無線通信機はLEDの点灯や、画面への表示等で信号が入力されていることを表示しているが、目的波の音は全く出ない状態となり、使用者は当該デジタル無線通信機の不具合なのか、妨害波が入力されている状態なのか、判別することができないという問題があった。
この改善策として、特許文献1に開示されている技術は、妨害波のため通話不能になったとき、その原因をリアルタイム表示してシステムの状態を正確に知らせようとするために、受信部で検出されたキャリアベレルRSSIが基準レベル以上で、自局宛の信号波でなかったとき、妨害波ありと判断して警報信号を出力して赤色の表示灯を点灯する構成を有している。
特開2001−044947号公報
しかし、特許文献1の技術では、妨害波のため通話不能におちいる前に、妨害波になる恐れの高い信号が存在していることを使用者に知らせることはできなかった。
そこで、本発明は、デジタル無線通信機を運用している時、現在使用中のチャンネルに、自局宛の通信に影響を及ぼす恐れのあるレベルの妨害波が入力されていることを使用者に知らせる機能を実現することを課題としたものである。
上記課題を解決するための手段として、本発明は、自局宛の受信信号と、自局宛でない妨害波との信号強度を測定し得る信号強度測定手段を備えた無線通信機において、直近の過去複数回分の自局宛の受信信号の信号強度の平均値から、所定の固定値を減算した値を、妨害波しきい値として算出する算出手段と、測定した前記妨害波の信号強度が、算出された前記妨害波しきい値以上の場合に警告信号を出力する報知手段とを備えたこと特徴とする。
また、本発明は、自局宛の受信信号と、自局宛でない妨害波との信号強度を測定し得る信号強度測定手段を備えた無線通信機において、ユーザーコード情報を含んだデジタル信号を受信して復調し得るデジタル方式の無線通信機であって、受信したデジタル信号に含まれたユーザーコードが自局のユーザーコードと一致している場合に、該受信したデジタル信号の信号強度を直近の過去複数回分蓄積して、蓄積した複数回分の信号強度の平均値から、所定の固定値を減算した値を、妨害波しきい値として算出する算出手段と、測定した前記妨害波の信号強度が、算出された前記妨害波しきい値以上の場合に警告信号を出力する報知手段とを備えたこと特徴とする
また、本発明は、自局宛の受信信号と、自局宛でない妨害波との信号強度を測定し得る信号強度測定手段を備えた無線通信機において、ユーザーコードを含んだデジタル信号を受信して復調し得るデジタル方式の無線通信機における妨害波警告方法であって、受信したデジタル信号に含まれたユーザーコードが自局のユーザーコードと一致している場合に、該受信したデジタル信号の信号強度を直近の過去複数回分蓄積して、蓄積した複数回分の信号強度の平均値から、所定の固定値を減算した値を、妨害波しきい値として算出し、受信した前記妨害波の信号強度が、算出された前記妨害波しきい値以上の場合に警告信号を出力することによって、前記妨害波の存在を警告することを特徴とする無線通信機における妨害波警告方法である。
なお、妨害波とは、受信信号が、受信側の無線通信機宛の信号(自局宛の信号)で無い場合を言い、
デジタル方式の無線通信機の場合には、
妨害波とは、受信信号に含まれるユーザーコードが、受信側の無線通信機に設定されたユーザーコードと一致しない場合、もしくは、受信信号に含まれる秘話機能のON/OFF設定が、受信側の無線通信機に設定された秘話機能のON/OFF設定と一致しない場合の何れかの受信信号を言う。
本願発明では、
直近の過去複数回分の自局宛の受信信号の信号強度に基づいて所定の計算式により妨害波しきい値を算出しておき、妨害波の信号強度が、算出された前記妨害波しきい値以上の場合に警告信号を出力するように構成したので、
本発明に係る無線通信機の使用者は、妨害波によって復調できなくなる前に、通話に影響を及ぼす恐れのある妨害波の存在を把握することが可能となる。
また、妨害波の影響で自局宛の信号が復調できなくなった場合に、前記警告音や警告表示によってその状況を把握できるので、当該無線通信機の不具合などを疑う必要がない。
特に、前記しきい値は、一定の固定値ではなく、直近の過去複数回分の自局宛の受信信号の信号強度に基づいて所定の計算式(例えば平均値計算式)により算出したものであるので、自局宛の信号の受信環境の変化に追随して適応でき、妨害波の検出を最適に行うことが可能である。妨害波による影響が発生するギリギリまで警告信号を出力しないように、直近の過去複数回分の自局宛の受信信号の信号強度に基づいたしきい値とすることで、前記警告信号による警告を必要最小限度にできる。
本発明に係る無線通信機の要部のブロック図である。 図1の無線通信機において、本発明に係る無線通信機における妨害波警告方法の動作を説明するフローチャートである。 本発明において、妨害波のRSSI値と、自局宛の直近の過去8回分のRSSI値との関係を説明する図である。
図1に示したデジタル無線通信機1おいて、
2はアンテナ、3は受信回路であり、受信回路3は、アンテナ2にて受信した受信信号を高周波増幅するとともに中間周波数へ周波数変換して中間周波信号D1を出力する。前記受信回路3には受信信号検出器31が含まれており、この受信信号検出器31は、受信回路3において何らかの有効な信号を受信した場合に、現在受信している信号の信号強度を示すRSSI値D2を出力するものであり、特許請求の範囲に記載された信号強度測定手段に対応している。
4はデジタル信号処理部であり、前記中間周波信号D1をデジタル信号へ変換し、デジタル処理によって低周波信号D3を出力するとともに、ユーザーコードを比較して入力された受信信号が自局宛であるか否かを判別して、その判別結果を判別信号D4として出力する。
5はスピーカ等を含んだ音声出力部であり、警告ビープ音を出力する機能を備えている。6はディスプレイ等を含んだ表示部であり、警告表示を出力する機能を備えている。なお、前記音声出力部5と前記表示部6は特許請求の範囲に記載された報知手段に対応している。
7は上記各部を制御するマイコンであり、前記受信信号検出器31から前記RSSI値D2が入力され、前記デジタル信号処理部4からは前記判別信号D4が入力される。このマイコン7は、後述する動作説明の通り、前記RSSI値D2と前記判別信号D4により、自局宛の通信に影響を及ぼす恐れのある信号レベル(RSSI値のしきい値RS)を算出し、算出された信号レベル以上の妨害波(自局宛以外の信号)の入力があった場合に、警告ビープ音出力信号D5を前記音声出力部5へ出力するとともに、警告表示信号D6を前記表示部6へ出力するように構成されている。前記マイコン7は特許請求の範囲に記載された算出手段に対応している。
次に、図2に示したフローチャートを参照して、前記マイコン7における動作の要部を説明する。
ステップS1にて、
無線通信機1の電源が投入されて動作を開始する。
ステップS2にて、
RSSI値のしきい値RSを記憶手段より取得する。
ステップS3にて、
無線通信機が受信開始した場合で且つ警告ビープ音出力機能がONに設定されている場合にはステップS4へ進み、受信開始していない場合および受信開始しても警告ビープ音出力機能がOFFに設定されている場合にはステップS3を繰り返す。
ステップS4にて、
前記受信信号検出器より出力される、現在受信している信号のレベル(信号強度)を示すRSSI値D2を取得する。
ステップS5にて、
前記デジタル信号処理部4より出力される前記判別信号D4により、受信信号に含まれるユーザーコードが自局のユーザーコードと同じであるか否かを判別するとともに、受信信号に含まれる秘話機能のON/OFF設定情報が自局における設定情報と同じであるか否かを判別する。
そして、ユーザーコードも、秘話機能のON/OFF設定情報も、自局と同じ場合には、現在受信している信号が自局宛の信号であるとみなして、ステップS6に移行する。ユーザーコードもしくは秘話機能のON/OFF設定情報の少なくとも何れか一方が自局と異なる場合には、現在受信している信号が妨害波であるとみなしてステップS7に移行する。
なお、ユーザーコード、もしくは、秘話機能のON/OFF設定情報の何れかが一致した場合に、現在受信している信号が自局宛の信号であるとみなしてもよい。
なお、前記ユーザーコードと秘話機能のON/OFFは、通話チャンネル毎に設定可能であり、それぞれ数桁の数字列によって設定することができる。例えば、ユーザーコードは001〜511、秘話機能は00001〜32767の数値で設定するものとする。
そして、受信信号に含まれるユーザーコードが自局のユーザーコードと一致していない場合には、同じ通話チャンネルの信号であっても復調できない。
同じ通話チャンネルでユーザーコードが一致している場合であって、且つ、受信側と送信側の秘話機能の設定が一致している場合にのみ、前記送信側からの信号を復調することができる。
ステップS6では、
前記ステップS4にて取得したRSSI値D2を用いて、後述する所定の計算手順に基づいて算出したRSSI値のしきい値RSを再設定して、前記ステップS3に戻る。
ステップS7では、
現在受信中である妨害波のRSSI値D2が前記RSSI値のしきい値RSを越えているか否かを判別し、しきい値以上の場合(D2≧RS)はステップS8へ移行し、しきい値未満の場合(D2<RS)には前記ステップS3へと戻る。
ステップS8では、警告ビープ音出力信号D5を前記音声出力部5へ出力して警告音を出力するとともに、警告表示信号D6を前記表示部6へ出力して警告表示を出力する。
図3には、直近の過去8回分の自局宛信号のRSSI値(Rx-7、Rx-6、Rx-5
x-4、Rx-3、Rx-2、Rx-1、Rx)と、警告音を出力しない小レベルの妨害波のRSSI値の例Roffと、警告音を出力するレベルの妨害波のRSSI値の例Ronとを示している。図3には、直近の過去8回分の自局宛信号のRSSI値の平均値をRavgと、そのしきい値RS(=Ravg−10[dB])も示している。
図3において、
妨害波のRSSI値が例Roffの場合には、前記しきい値RSより小さいため、警告音は出力されないが、
妨害波のRSSI値が例Ronの場合には、前記しきい値RSより大きいため、警告音が出力される。
前記RSSI値のしきい値RSは、例えば以下の計算手順のように、直近の過去8回分の自局宛の受信信号から得られたRSSI値の平均値を算出して、さらに所定の固定値を減算して求める。(表1参照。)
当該無線通信機1を起動した直後の状態では自局宛の受信信号がまだ検出されていない(0回目)ので、0回目のRSSI値R0の平均値=R0と計算し、
1回目の自局宛の信号を受信したとき、そのRSSI値をR1とすると、1回目のRSSI値の平均値=(7R0+R1)/8と計算し、
2回目の自局宛の信号を受信したとき、そのRSSI値をR2とすると、2回目のRSSI値の平均値=(6R0+R1+R2)/8と計算し、
同様にして、順次、直近の過去8回分の平均値を計算する。
8回目以降のx回目の自局宛の信号を受信したとき、そのRSSI値をRxとし、直近の過去7回分のRSSI値をそれぞれ、Rx-1、Rx-2、Rx-3、Rx-4、Rx-5
x-6、Rx-7とすると、
x回目のRSSI値の平均値=(Rx-7+Rx-6+Rx-5+Rx-4+Rx-3+Rx-2
+Rx-1+Rx)/8 と計算する。
Figure 0006079199
このように計算した直近の過去8回分の平均値から、所定の固定値(例えば10dB)を減算して、RSSI値のしきい値RSとする。前記所定の固定値(例えば10dB)は、書き換え可能な記憶手段(例えばEEPROM)に保存しておく。
なお、RSSI値のしきい値RSを算出する際に、直近の過去8回分の平均値を用いたが、8回に限定されるものではない。
ここで、無線通信機1が識別できるアンテナ端子でのキャリアレベルRSSIの上限値を46dBμ、混信のしきい値を36dBμ(46−10=36)、Ravgの初期値を0dBμとし、自局宛の46dBμ以上の信号を受信した場合に、平均値Ravg=46(N−1)/Nが混信のしきい値以上になるN[個]を求める。
表2を参照すると、平均値Ravgが前記混信のしきい値36dBμ以上となるのは、N≧8の場合である。計算処理の負荷軽減を考慮すると、N=8とするのが最適であるが、N=8に限定されるものではない。
Figure 0006079199
なお、しきい値の算出方法は、直近の過去複数回分の平均値を算出する方法に限定されるものではなく、それぞれ異なる重みを付けた加重平均を算出する方法や、他の算出方法を採用することも可能である。
以上のように、直近の過去複数回分の自局宛の受信信号レベルに基づいて、通話に影響を及ぼす信号レベルのしきい値を算出し、算出したしきい値以上の妨害波を受信した場合に、警告音や警告表示等を行って、使用者に通知するので、使用者は、妨害波によって復調できなくなる前に、通話に影響を及ぼす恐れのある妨害波の存在を把握することが可能となる。
また、妨害波の影響で自局宛の信号が復調できなくなった場合に、前記警告音や警告表示によってその状況を把握できるので、当該無線通信機の不具合などを疑う必要がない。
1 無線通信機
2 アンテナ
3 受信回路
31 受信信号検出器
4 デジタル信号処理部
5 音声出力部
6 表示部
7 マイコン
D1 中間周波信号
D2 RSSI値
D4 判別信号
D5 警告ビープ音出力信号
D6 警告表示信号
RS RSSI値のしきい値(妨害波しきい値)

Claims (3)

  1. 自局宛の受信信号と、自局宛でない妨害波との信号強度を測定し得る信号強度測定手段を備えた無線通信機において、
    直近の過去複数回分の自局宛の受信信号の信号強度の平均値から、所定の固定値を減算した値を、妨害波しきい値として算出する算出手段と、
    測定した前記妨害波の信号強度が、算出された前記妨害波しきい値以上の場合に警告信号を出力する報知手段とを備えたこと特徴とする無線通信機。
  2. 自局宛の受信信号と、自局宛でない妨害波との信号強度を測定し得る信号強度測定手段を備えた無線通信機において、ユーザーコード情報を含んだデジタル信号を受信して復調し得るデジタル方式の無線通信機であって、
    受信したデジタル信号に含まれたユーザーコードが自局のユーザーコードと一致している場合に、該受信したデジタル信号の信号強度を直近の過去複数回分蓄積して、蓄積した複数回分の信号強度の平均値から、所定の固定値を減算した値を、妨害波しきい値として算出する算出手段と、
    測定した前記妨害波の信号強度が、算出された前記妨害波しきい値以上の場合に警告信号を出力する報知手段とを備えたこと特徴とする無線通信機。
  3. 自局宛の受信信号と、自局宛でない妨害波との信号強度を測定し得る信号強度測定手段を備えた無線通信機において、ユーザーコードを含んだデジタル信号を受信して復調し得るデジタル方式の無線通信機における妨害波警告方法であって、
    受信したデジタル信号に含まれたユーザーコードが自局のユーザーコードと一致している場合に、該受信したデジタル信号の信号強度を直近の過去複数回分蓄積して、蓄積した複数回分の信号強度の平均値から、所定の固定値を減算した値を、妨害波しきい値として算出し、
    受信した前記妨害波の信号強度が、算出された前記妨害波しきい値以上の場合に警告信号を出力することによって、前記妨害波の存在を警告することを特徴とする無線通信機における妨害波警告方法。
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