JPH11509376A - 多値電気信号を復号する方法と装置、およびそのような復号装置を含む受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ２より大きいｎ個の状態を取ることができる多値電気信号を復号する方法。電気振幅が実質的に不変である一定の持続時間Tを有する引き続く定値期間（Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃、・・・、Ｔ_i）における信号状態を表す電気振幅は、初期時間（Ｔ₀）から一定の時間間隔（Ｔ）をあけて連続的に測定される。初期時間は同期化周期中に近接測定を行うことによって規定され、それによって定値期間の位置を規定できる。初期時間は実質的に定値期間の中央に置く。

Description

【発明の詳細な説明】 多値電気信号を復号する方法と装置、およびそのような復号装置を含む受信機 本発明は、多値電気信号を復号する方法と装置、およびそのような復号装置を 含む受信機に関するものである。 特に本発明は、２より大きいｎ個の状態取ることができる多値電気信号を復号 する方法に関するものであり、前記信号は各々電気信号のｎ個の状態の１つを表 す値を一定時間保持後、引き続く次の状態の値に変化する特性電気振幅Ｕを有し 、該特性電気振幅は各々あらかじめ設定された一定の持続時間Ｔのポーズの間、 前記連続する各値を実質的に保持し、この方法は、 ａ）各々のポーズ中に信号の特性電気振幅を測定する段階と、 ｂ）各々の測定値によって表される状態を識別する段階とを有する。 このような方法において、各々の測定を行う時点を選択するのは難しい。ポー ズの始りまたは終りに近すぎる時点で行った測定は、特性電気振幅はポーズ全体 にわたって正確に一定ではないという事実によって誤ることがある。このような 事情のもとでは、測定値で表される状態の識別自体も誤ることがある。 本発明の特別の目的は、これらの短所を低減することである。 この目的のために、本発明の方法は、特性電気信号Ｕは初期時間からＴの整数 倍離れた時点で測定され、初期時間は互いに持続時間Ｔ／ｍの間隔をあけた時点 で、あらかじめ設定された同期化周期中に前記特性電気振幅の近接測定を行うこ とによって規定され、ここに、ｍは３以上の整数であり、前記近接測定は特性電 気振幅Ｕ中のポーズを識別するのに用いられ、初期時間を実質的に前記ポーズの 中央に置くことを特徴とする。 さらに、高レベル信号と低レベル信号を区別するのが容易な２値信号の復号と は異なり、各々の測定値によって表される状態の識別は、前記特性電気振幅の変 化によって比較的妨害され易い。こういった変化は、特に信号を処理する電気回 路の温度変化およびこれらの回路の老化が原因で生じることがある。 また、予め捕捉された無線信号を復調した結果である電気信号にこの復号方法 を応用する場合、たとえば無線信号は周波数、振幅または位相が変調されている と、無線信号の受信の品質の善し悪しによって特性電気振幅の妨害的な変化が生 じることもある。 本発明の好適な実施態様において、特性電気振幅における妨害的な変化に適応 させるために、前記段階ｂ）は各々電気信号の１つの状態に対応するｎ個の値の 範囲を定義するｎ−１個のしきい値Ｓ₁、Ｓ₂、・・・、Ｓ_n-1と測定値とを比較する ことによって行われ、前記しきい値はあらかじめ設定された適応周期中に測定さ れた特性電気振幅Ｕの少なくとも最小値Ｕ₁および最大値Ｕ_nの関数としてあらか じめ決められる。 本発明の方法のその他の好ましい実施態様において、以下に記載する配置構成 のいずれか１つを用いる。 種々のしきい値Ｓ₁、Ｓ₂、・・・、Ｓ_n-1は測定値Ｕ₁、Ｕ₂、・・・、Ｕ_nの関数とし てだけでなく、特性電気振幅Ｕが信号の種々の状態に対して取るべき理想値Ｕ₁ ０、Ｕ₂０、・・・、Ｕ_n０の関数としても規定される。 種々のしきい値は によって与えられ、ここにｋは１からｎ−１までの範囲内にある整数であり、Ｕ₁ ０は前記理想値のうち最小値であり、Ｕ_n０は前記理想値のうち最大値であり、 Ｕ_k０およびＵ_k+1０はそれぞれ小さい順に前記理想値のｋ番目の値および（ｋ＋ １）番目の値である。 それぞれ信号のｎ個の状態に対応する特性電気振幅Ｕの 値Ｕ₁、Ｕ₂、・・・、Ｕ_nは適応周期中に測定され、その場合に種々のしきい値は によって与えられ、ここにｋは１からｎ−１までの範囲内にある整数であり、Ｕ_k およびＵ_k+1はそれぞれ小さい順に前記測定値のｋ番目の値および（ｋ＋１）番 目の値である。 種々のしきい値は によって与えられ、ここにｋは１からｎ−１までの範囲内にある整数である。 連続的適応周期中に少なくとも特性電気振幅の最小値Ｕ₁および最大値Ｕ_nを規 定することにより、ｎ−１個のしきい値Ｓ₁、Ｓ₂、・・・、Ｓ_n-1は信号を復号する 間、規則的に更新される。 しきい値Ｓ₁、Ｓ₂、・・・、Ｓ_n-1を計算する間、適応周期中に規定された最小値 Ｕ₁および最大値Ｕ_nは、それぞれ第１の設定値範囲および第２の設定値範囲と比 較されて、最小値は第１の値範囲内にないときは拒絶され、最大値は第２の値範 囲内にないときは拒絶される。 ｎ−１個のしきい値が最小しきい値Ｓ₁と最大しきい値Ｓ_n-1を包含し、段階ｂ ）の間、信号の特性電気振幅の各々の測定値は、最初に値Ｓ₁−Δと比較され、 次にＳ_n-1＋Δと比較され、ここにΔは設定値であり、測定値はＳ₁−Δより小さ いか、Ｓ_n-1＋Δより大きい場合は考慮されない。 値Δは最大しきい値Ｓ_n-1と最小しきい値Ｓ₁との差の一定分数を表す。 ｍは７以上の整数である。 電気信号は変調無線信号を復調した結果である。 本発明は、２より大きいｎ個の状態を取ることができる多値電気信号を復号し 、前記信号は、次次と一定時間を超えると各々電気信号のｎ個の状態の１つを表 す値を取り連続的に変化する特性電気振幅Ｕを有し、該特性電気振幅は各々予め 設定された一定の持続時間Ｔのポーズの間、前記連続値を実質的に保持するよう にした装置をも提供する。この装置は、 ａ）各々のポーズ中に信号の特性電気振幅を測定し、そして ｂ）各々の測定値によって表される状態を識別するための復号手段を有して いる。 この装置は、復号手段が初期時間から持続時間Ｔの整数倍だけ離れた時 点で電気振幅を測定し、前記復号手段は予め設定された同期化周期中に互いに持 続時間Ｔ／ｍだけ間隔をあけた時点で、前記特性電気振幅の近接測定を行うこと によって初期時間を規定するように設計されており、ここにｍは３以上の整数で あり、また前記復号手段は特性電気振幅Ｕのポーズを識別するために近接測定を 行うように設計されており、さらに復号手段は初期時間を実質的に前記ポーズの 中央に設定するように設計されている。 本発明の復号装置の好適な実施態様においては、以下に記載する配置構成のい ずれか１つが用いられる。 復号手段は、各々が電気信号の中の１つの状態に対応するｎ個の値のそれぞれ の範囲を定義するｎ−１個のしきい値Ｓ₁、Ｓ₂、・・・、Ｓ_n-1と前記測定値を比較 することによって、各々の測定値によって表される状態を識別するように設計さ れており、また復号手段は、前記しきい値を、あらかじめ設定された適応周期中 に測定された特性電気振幅Ｕの少なくとも最小値Ｕ₁および最大値Ｕ_nの関数とし て最初に決めるように設計されている。 復号手段は前記適応周期中に、それぞれｎ個の状態に対応する特性電気振幅の 値Ｕ₁、Ｕ₂、・・・、Ｕ_nを測定し、 を用いて種々のしきい値を計算するように設計されており、ここにｋは１からｎ −１までの範囲内にある整数であり、さらにこの装置は、適応周期中に測定され た前記種々の値Ｕ₁、Ｕ₂、・・・、Ｕ_nを記憶した非揮発性記憶装置を有する。 本発明は、周波数変調無線信号を受信するためのアンテナと、アンテナによっ て捕捉された周波数変調無線信号から復調電気信号を形成する手段と、復調電気 信号を復号化する、上に定義した装置とを包含する受信機も提供する。 本発明のその他の特徴および利点は、以下の本発明の実施態様の詳細な説明に 記載されている。説明は実施例および図面に基づいて行うが、本発明はこの実施 例に制限されるものではない。 図１は、本発明の多価信号を受信し符号化するのに適した無線ページング受信 機の外観図である。 図２は、図１の受信機アセンブリの一部のブロック線図である。 図３は、図１の受信機アセンブリによって捕捉された無線信号の復調の結果得 られる電気信号の変化の例を示す。 本発明は、特に図１に示す携帯ページング受信機１に用いられるが、これに制 限されるものではない。 ページング受信機１は無線メッセージを受信し、これらのメッセージを表示す るスクリーン２と、特に、これらのメッセージをスクロールしたり、消去したり するのに用いられるキーパッド３を有している。 図２に図式的に示されているように、ページング受信機１は特に受信機５と、 クロックを備えたマイクロプロセッサによって構成できる中央処理装置（ＣＰＵ ）６を含んでいる。 受信機５は増幅器７と復調器８を含んでおり、増幅器７は アンテナ４に接続した入力端と、復調器８の入力端に接続された出力端とを有し ており、復調器８それ自体はＣＰＵ６のアナログ入力端に接続された出力端を有 している。 ページング受信機１は、特に２より大きいｎ個、本例では４個の状態を取るこ とができる多値変調無線信号を受信するように設計されている。 また、本発明は、特に無線信号が周波数変調されている例に応用されるが、こ れに制限されるものではない。 さらに、本発明は、無線信号が欧州ＥＲＭＥＳ標準（ＥＥＣ指示８５／３７４ おおび９２／５９）に従って伝送される例に応用される。 無線信号はアンテナ４で受信され、増幅器７によって増幅され、復調器８によ り復調される。復調器８は復調信号ｄを生み出す。 図３に示すように、復調器８によって出力された復調信号ｄは、各々無線信号 の４個の状態の１つを表す値を連続的に取る時間にわたって変化する電圧Ｕを表 す。電圧Ｕは各々予め設定された一定の持続時間Ｔを有する「ポーズ」Ｔ₁、Ｔ₂ 、Ｔ₃、・・・、Ｔ_iと呼ぶ周期の間、これらの連続値を実質的に保持する。 復調器８の出力端で形成された復調信号ｄは、ＣＰＵ６内部で、一般にＣＰＵ ６にロードされたプログラムによって構成された復号器９によって処理される。 ページング受信機１のスイッチを入れる毎に、復号器９は非常に近接した時点 で電圧Ｕの測定を多数行うことによって変調信号ｄとの同期化を開始し、これを 同期化周期Ｔ₀の間行う。 この同期化周期の間、電圧Ｕの測定は、互いに持続時間Ｔ／ｍの間隔をあけた 時点で行われる。ここにｍは３以上、好ましくは７以下の整数である。 これらの近接測定によって、同期化周期Ｔ₀内に復号器９は種々のポーズを識 別し、初期時間ｔ₀を実質的にポーズの中央に設定する。 同期化周期Ｔ₀の後、復号器９は各々ポーズＴ₁、Ｔ₂、Ｔ₃、・・・、Ｔ_i中に、初 期時間ｔ₀からあらかじめ設定された整数の持続時間Ｔだけ離れた時点ｔ₁、ｔ₂ 、ｔ₃、・・・、ｔ_iで電圧Ｕの単独測定を行う。 あるいは、ある特定の時間運転した後、復号器９は上述のプロセスを繰り返す ことによって復調信号ｄと同期化できる。 また、時点ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃、・・・、ｔ_iにおける電圧Ｕの各々の測定値に対応す る信号の状態を識別するために、復号器９は電圧Ｕの各々の測定値を、各々電気 信号の状態の１つに対応する４個の値範囲を定義する３個のしきい値Ｓ₁、Ｓ₂、 Ｓ₃と比較する。すなわち 状態 値範囲 ００ Ｕ＜Ｓ₁ ０１ Ｓ₁≦Ｕ＜Ｓ₂ １１ Ｓ₂≦Ｕ＜Ｓ₃ １０ Ｓ₃≦Ｕ ３個のしきい値Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₃は、適応周期中に電圧Ｕの最小値Ｕ₁および最大 値Ｕ₄を規定することによりあらかじめ決められる。次に、種々のしきい値は によって与えられる。ここに、ｋは１から３までの範囲内にある整数である。 種々の値Ｕ₁、Ｕ₂、Ｕ₃、Ｕ₄の間の差が等しくない場合、特に復調器８が直線 的でない場合は、種々のしきい値Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₃を、上の式Ｉ）を使わずに、電 圧Ｕが信号の種々の状態に対して取るべき理想値Ｕ₁０、Ｕ₂０、Ｕ₃０、Ｕ₄０の 関数として計算することが可能である。これらの理想値は、復号器９内の非揮発 性記憶装置、たとえばＥＥＰＲＯＭタイプの記憶装置に記憶されている。 このとき、種々のしきい値は次式のとおりとなる。 ここにｋは１から３までの範囲内にある整数である。 適応周期中に電圧Ｕの値Ｕ₁、Ｕ₂、Ｕ₃、Ｕ₄を測定し、次に次式を用いて種々 のしきい値を計算することも可能である。 ここに、ｋは１から３までの範囲内にある整数である。 この場合において、適応周期中に測定された種々の値Ｕ₁、Ｕ₂、Ｕ₃、Ｕ₄は、 次に復号器９の非揮発性記憶装置に記憶されることが好ましい。 ページング受信機のスイッチを入れると、適応周期は同期化周期Ｔ₀と一致す るか、あるいは同期化周期Ｔ₀の後に続くことがある。しきい値Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₃は 、信号ｄを復号する間、連続的適応周期中に電圧の最小値Ｕ₁および最大値Ｕ₄を 規定することにより、規則的に更新されることが好ましい。前記適応周期は規則 的な間隔で反復できるか、さもなくば適応が連続的に行われて、適応周期は電圧 Ｕの最近の、たとえばｐ個の測定に一致することができる。ここに、ｐは整数で ある。 また、しきい値Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₃を計算するとき、値Ｕ₁およびＵ₄をそれぞれ第 １の設定値範囲および第２の設定値範囲と比較することが可能である。その際、 値Ｕ₁は第１の値範囲内にないときは考慮されず、Ｕ₄は第２の値範囲内にないと きは考慮されない。 あるいは、復号中、Ｓ₁−Δより小さいか、Ｓ₃＋Δより大きい電圧Ｕの測定値 は、干渉として排除される。ここに、Δはあらかじめ設定された電圧である。 あるいは、電圧Δは最大しきい値Ｓ₃と最小しきい値Ｓ₁との差の一定分数、た とえば図３に示すようにΔ＝1/2（Ｓ₃−Ｓ₁）であることができる。 もちろん、上述したことから明らかなように、本発明は上に具体的に考察し応 用および実施態様に制限されるものではなく、他の任意の変形例に拡張される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ２より大きいｎ個の状態を取ることができる多値電気信号（ｄ）を復号 する方法であって、 前記信号は各々電気信号（ｄ）のｎ個の状態の１つを表す値を一定時間保持後 、引き続く次の状態の値に変化する特性電気振幅Ｕを有し、該特性電気振幅は各 々予め設定された一定の持続時間Ｔを有する各ポーズ（Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃、・・・、Ｔ_i ）の間、前記各連続する値を実質的に保持し、さらに、 ａ）各々のポーズ（Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃、・・・、Ｔ_i）中に信号の特性電気振幅を測 定する段階と、 ｂ）各々の測定値によって表される状態を識別する段階とを包含する、多値電 気信号（ｄ）を復号する方法において、 前記特性電気信号Ｕは初期時間（ｔ₀）からＴの整数倍の時間だけ離れた時点 （ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃、・・・、ｔ_i）で測定され、初期時間（ｔ₀）は予め設定された同 期化周期中に互いに持続時間Ｔ／ｍの間隔をあけた時点に、前記特性電気振幅の 近接測定を行うことによって規定され、ここでｍは３以上の整数であり、前記近 接測定は特性電気振幅Ｕ中のポーズを識別するのに用いられ、初期時間（ｔ₀） を実質的に前記ポーズの中央に置くことを特徴とする、多値電気信号（ｄ）を復 号する方法。 ２． 前記段階ｂ）が、前記電気信号のそれぞれ１つの状態に対応するｎ個の 値の範囲を定義するｎ−１個のしきい値Ｓ₁、Ｓ₂、・・・、Ｓ_n-1と測定値とを比較 することによって行われ、前記しきい値は予め設定された適応周期中に測定され た特性電気振幅Ｕの少なくとも最小値Ｕ₁および最大値Ｕ_nの関数として予め決め られる、請求項１記載の方法。 ３． 種々のしきい値Ｓ₁、Ｓ₂、・・・、Ｓ_n-1が、測定値Ｕ₁、Ｕ₂、・・・、Ｕ_nの 関数としてだけでなく、前記特性電気振幅Ｕが信号の種々の状態に対して取るべ き理想値Ｕ₁０、Ｕ₂０、・・・、Ｕ_n０の関数としても規定される、請求項２記載の 方法。 ４． 種々のしきい値が、 によって与えられ、ここにｋは１からｎ−１までの範囲内にある整数、Ｕ₁０は 前記理想値のうち最小値、Ｕ_n０は前記理想値のうち最大値であり、Ｕ_k０および Ｕ_k+1０はそれぞれ小さい順に前記理想値のｋ番目の値および（ｋ＋１）番目の 値である、請求項３記載の方法。 ５． それぞれ信号のｎ個の状態に対応する特性電気振幅Ｕの値Ｕ₁、Ｕ₂、・・・ 、Ｕ_nは適応周期中に測定され、 その場合に種々のしきい値は によって与えられ、ここにｋは１からｎ−１までの範囲内にある整数であり、Ｕ_k およびＵ_k+1はそれぞれ小さい順に前記測定値のＫ番目の値および（Ｋ＋１）番 目の値である、請求項２に記載の方法。 ６． 種々のしきい値は によって与えられ、ここにｋは１からｎ−１までの範囲内にある整数である、請 求項２に記載の方法。 ７． 連続的適応周期中に少なくとも特性電気振幅の最小値Ｕ₁および最大値 Ｕ_nを規定することにより、ｎ−１個のしきい値Ｓ₁、Ｓ₂、・・・、Ｓ_n-1は信号（ ｄ）を復号する間、規則的に更新される、請求項２乃至６のいずれか１項に記載 の方法。 ８． しきい値Ｓ₁、Ｓ₂、・・・、Ｓ_n-1を計算する時に、適応周期中に規定され た最小値Ｕ₁および最大値Ｕ_nは、それぞれ第１の設定値範囲および第２の設定値 範囲と比較されて、最小値は第１の設定値範囲内にないときは拒絶され、最大値 は第２の設定値範囲内にないときは拒絶される、請求項２乃至７のいずれか１項 に記載の方法。 ９． ｎ−１個のしきい値が最小しきい値Ｓ₁と最大しきい値Ｓ_n-1を包含し、 段階ｂ）の間、信号の特性電気振幅の各々の測定値は、最初に値Ｓ₁−Δと比較 され、次にＳ_n-1＋Δと比較され、ここにΔは設定値であり、測定値はＳ₁−Δよ り小さいか、Ｓ_n-1＋Δより大きい場合は考慮されない、請求項２乃至８のいず れか１項に記載の方法。 １０． 値Δは最大しきい値Ｓ_n-1と最小しきい値Ｓ₁との差の一定の分数を表 す、請求項９記載の方法。 １１． ｍは７以上の整数である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の 方法。 １２．電気信号（ｄ）が変調無線信号を復調した結果である、請求項１乃至１ １のいずれか１項に記載の方法。 １３． ２より大きいｎ個の状態を取ることができる多値電気信号（ｄ）を復 号する装置であって、 前記信号は各々電気信号（ｄ）のｎ個の状態の１つを表す値を一定時間保持後 、引き続く次の状態の値に変化する特性電気振幅Ｕを有し、特性電気振幅は各々 あらかじめ設定された一定の持続時間Ｔを有するポーズ（Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃、・・・、 Ｔ_i）の間、前記連続する各値を実質的に保持するようにし、さらに、 ａ）各々のポーズ（Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃、・・・、Ｔ_i）中に信号の特性電気振幅を測 定し、そして ｂ）各々の測定値によって表される状態を識別するための復号手段（９）を包 含する、多価電気信号（ｄ）を復号する装置において、 復号手段（９）は初期時間（ｔ₀）からＴの整数倍の時間だけ離れた時点（ｔ₁ 、ｔ₂、ｔ₃、・・・、ｔ_i）で電気振幅を測定し、前記復号手段（９）は予め設定さ れた同期化周期中に互いに持続時間Ｔ／ｍだけ間隔をあけた時点で、前記特性電 気振幅の近接測定を行うことによって初期時間（ｔ₀）を規定するように設計さ れており、ここにｍは３以上の整数であり、また前記復号手段は特性電気振幅Ｕ のポーズを識別するために近接測定を行うように設計されており、さらに復号手 段（９）は初期時間（ｔ₀）を実質的に前記ポーズの中央に設定するように設計 されていることを特徴とする、多値電気信号（ｄ）を復号する装置。 １４． 復号手段（９）は、電気信号のそれぞれ１つの状態に対応するｎ個の 値の範囲を定義するｎ−１個のしきい値Ｓ₁、Ｓ₂、・・・、Ｓ_n-1と前記測定値を比 較することによって、各測定値によって表される状態を識別するように設計され ており、 また復号手段は、前記しきい値を、予め設定された適応周期中に測定された特 性電気振幅Ｕの少なくとも最小値Ｕ₁および最大値Ｕ_nの関数として最初に決める ように設計されている、請求項１３記載の装置。 １５． 復号手段は前記適応周期中に、それぞれｎ個の状態に対応する特性電 気振幅の値Ｕ₁、Ｕ₂、・・・、Ｕ_nを測定し、 を用いて種々のしきい値を計算するように設計されており、ここにｋは１からｎ −１までの範囲内にある整数であり、さらに適応周期中に測定された前記種々の 値Ｕ₁、Ｕ₂、・・・、Ｕ_nを記憶した非揮発性記憶装置を包含している、請求項１４ 記載の装置。 １６． 周波数変調無線信号を受信するためのアンテナ（４）と、アンテナ（ ４）によって捕捉された周波数変調無線信号から復調無線信号（ｄ）を形成する 手段（８）と、復調電気信号（ｄ）を符号化する、請求項１３乃至１５のいずれ か１項に記載の装置とを包含する受信機（１）。