JPS5915559B2 - 信号検出方式 - Google Patents

信号検出方式

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JPS5915559B2
JPS5915559B2 JP51023821A JP2382176A JPS5915559B2 JP S5915559 B2 JPS5915559 B2 JP S5915559B2 JP 51023821 A JP51023821 A JP 51023821A JP 2382176 A JP2382176 A JP 2382176A JP S5915559 B2 JPS5915559 B2 JP S5915559B2
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JP
Japan
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signal
circuit
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threshold
signal detection
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JP51023821A
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JPS52106614A (en
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尚 宇佐見
健作 藤井
洋司 吹抜
史郎 菊地
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Fujitsu Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q1/00Details of selecting apparatus or arrangements
    • H04Q1/18Electrical details
    • H04Q1/30Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents
    • H04Q1/44Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current
    • H04Q1/444Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current with voice-band signalling frequencies
    • H04Q1/446Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current with voice-band signalling frequencies using one signalling frequency
    • H04Q1/448Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current with voice-band signalling frequencies using one signalling frequency with conversion of a single frequency signal into a digital signal
    • H04Q1/4485Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current with voice-band signalling frequencies using one signalling frequency with conversion of a single frequency signal into a digital signal which is transmitted in digital form

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はディジタル信号の信号検出方式に関するもので
ある。
一般に複数種類の信号が混合された入力信号の10中か
ら特定の種類の信号を1つ抽出するような場合ディジタ
ル受信器の構成としては、いわゆるz変換によるディジ
タルフィルタを用いるもの、あるいは相関器を用いた信
号検出方式のものが考えられているが、装置構成上、後
者の方が簡単であ15る。
この相関器を用いた信号検出方式は、例えば「PCM通
信の基礎と新技術(3.3ディジタル情報の検出)」猪
瀬博著(株式会社産報1968年6月10日発行)に詳
述されているのでここではク0 その原理を簡単に説明
する。
今、説明を簡単にするためにアナログ信号に関しての信
号検出方式を例にとる。
例えば高周波数の信号と低周波の信号とを組合せて情報
転送を行うMF信号を例にとると、人力ノ5 信号yが
y−ALsin(ωLt+θL)+AHsin(ωHt
+θH)の2つの正弦波が混合されたものとし、このう
ち信号Al、Sin(ωLt+θL)を検出するものと
する。
ただし、ここでLのサフイツクスがついたもの] ■0
は低周波の、Hは高周波の信号を示す。入力信号yの
電力スペクトラムY(一はY(ω)■Tiヱ÷IfTo
ye−jωtdt12(1)二”5により計算される。
そこてべ1)式においてωにωLを代入すればωLにお
ける電力が計算され、その結果Y(ωL)が一定値以上
であれば信号AL8ln(ωLt+θL)ありと判定す
る。
従つて相関器によるデイジタル信号受信器は、y−AL
8ln(ωLt+θL)+AH8ln(ω11t+θH
)の合成液を所定のサンプリング周期でサンプリングし
、それぞれのサンプリング値をデジタル変換した結果を
(1)式で有限期間Tにわたつて演算するものである。
以下、本発明を図面を参照して説明する。
第1図は従来のデイジタル受信器の回路構成を表す図で
、1は入力端、2および4は積回路、3は遅延回路、5
および7は累積加算器、8および10は二乗回路、6は
アナログデイジタル変換回路、9は局部発振器、11は
加算器、12は比較器、13は閾値設定回路、14は出
力端を示す。
局部発振器9はアナログ信号の特定角周波数ω1をもつ
正弦波Sin(ωLt+θ)を発生し、アナログデイジ
タル変換回路6を通つてデイジタル化されたSin(ω
Lt+θ)が積回路2に、また、遅延回路を通つてπ/
2位相の遅れたCOs(ωLt+θ)が積回路4に加わ
る。
そこで入力端1に入カデイジタル信号y(t)を与える
と積回路2および4においてy(t)×Sin(ωLt
+θ)およびy(t)×COs(ωLt+θ)が行われ
、累積加算器5および7で各積が期間Tだけ累積される
。これは(1)式における期間0−Tの積分に相当する
。さらに累積加算器5および7の値は、それぞれ二乗回
路8および10で二乗され、その値が加算器11で加算
される。
これは(1)式における絶対値の二乗に相当する。
加算結果は比較回路12で閾値設定回路13に予め設定
された値との比較が行われ、閾値を越えた時に出力端に
、信号ありとして出力信号が発生する。第2図aは第1
図の二乗回路8の構成概略図である。
ここで81および82はレジスタ、82は加算器を示し
、二乗回路10も全く同じ構成である。この回路構成は
情報処理学会編「電子計算機・・ンドブツク」(昭和4
1年5月25日発行)等に示された公知の乗算器の構成
を概略的に表わしたもので、その詳細な乗法演算操作は
前述の刊行物に詳述されているので、ここでは省略する
が、これらレジスタ、加算器を用いて加算や(桁の)シ
フトを複数回にわたつて行い、二乗計算をするものであ
る。従つて、このような二乗回路は複数個のレジスタや
加算器を必要とするので、一・−トウエアが大きくなる
と共にハードウエアの有効利用を図るため時分割多重使
用を試みても、二乗演算に際して、加算や(桁の)シフ
トを複数回行わねばならないので演算時間が長くなり、
この演算速度による制限のため、余り多重度を大きくす
ることができないという欠点を有する。
本発明は、これらの欠点を解決し、回路構成の簡単な、
また演算時間が短かく、多重度の大きくとれるデイジタ
ル受信器を提供するものである。
第2図bは第2図aの回路における信号検出の原理を示
したものである。ここでX。
.X8は(1)式におけるV′1′y(t)8−j(i
)Ltdtの余弦成分、正弦成分を示す。
従つて.5′1′y(t)e−JOLtdt=XO+J
x8と表わせ、電力はIf′FOy(t)e−JOLt
dtI2=X2c+X2−R2となり、R2が一定値を
越えるか否かSで信号の有無を判定する。
又bでr〉ROの領域は信号有りと判定すべき領域、r
<R,の領域は信号無しと判定すべき領域でr1〈r<
ROの領域は信号有りと判定すべきか、信号無しと判定
すべきか確定しない領域であるので、閾値設定回路13
の設定値をR2−(RO+r1)2とし、X2c+X2
8≧(−2−)2の時に信号有りと判定するのが一般で
あつた。しかしながら、このような閾値の設定に当つて
はこの不確定な領域内(r1くr<RO)ならば、適当
な任意のレベルに設定することができる。
本発明はこのことを利用して信号の有無を判定するため
の閾値を不確定な領域内で直線で表わされるレベルとし
、この閾値と比較する値を二乗和(X2c+X28)の
演算により求めるのではなく、より簡単な処理、例えば
I+、あるいは単に叉はX。そのものとすることに特徴
がある。第3図は従来の構成を簡素化し得る1例を示す
図でbに示すように閾値をr1くr<ROの領域内で二
本の直線としこれら二本の直線で示される閾値とj又は
X8そのものの値とを比較するものであり、aはこれを
実現するための回路構成図である。aにおいて31は比
較回路、32,33はアンド回路、34はオア回路を示
し、その他は第1図と同じものを示す。
いま、累積加算器5で3′RfOye−JCl)Tdt
の正弦成分X8が、累積加算器7で余弦成分X。
が計算されると、比較回路31でX8とIの大小を比較
する。比較回路31は例えばX8≧Xcの時に出力11
を送出する回路でX8≧XOの場合にはアンド回路32
をが通過し、オア回路34を介して比較回路12に達す
る。一方、X8〈Xcの場合にはアンド回路33をXc
が通過し、オア回路34を介して比較回路12に達する
。即ち、XcとXsのうちどちらか大きい方を比較回路
12で閾値設定回路13の閾値と比較するもので、bに
おいてX8≧Xcの時にはX8と閾値Thsを、X8〈
XOの時にはX。
と閾値Thcとを比較する。閾値Ths.Thcについ
て好ましい値としての1例は図から明らかなようにTh
s=ThclrO=一(一+r)であり、閾値設定回路
13には2 /h ゛1r0 一(−+r1)を予め設定しておく。
2 /h 叉、他の構成として累積加算器5からのX8と累積加算
器7からのX。
の値をそれぞれ閾値1r0一(一+r1)を持つ2つの
比較回路で比較し、2f2それぞれの出力をオア回路で
結んでも同様に信号検出が可能である。
これらの信号検出方式ではX,xOの値について何らの
演算も行なわず、比較動作を行うだけなので信号検出の
ための処理時間が短かくなるという利点を有する。また
第3図で示した信号検出回路をさらに単純化したものと
して、第4図に閾値を直線化した1例を示す。
第4図では、bに示すように閾値をr1〈r<ROの領
域内で一本の直線とし、この一本の直線で示される閾値
とjとX8の和(XO+Xs)を比較するものであり、
aはこれを実現するための回路構成図である。41は加
算器を示し、その他は第1図と同じものを示す。
aにおいて累積加算器6,7でX8、XOが計算される
と、これらを加算器41で加算し、X8+XCをbの閾
値Thlと比較回路12で比較する。閾値Thlの好ま
しい値の1例としてはbから明らかなようにThI−=
1−(1ir1+RO)であり閾値設定回路13には人
(j】r1+RO)を予め設定しておく。この方式はX
cとの値を単に加算するだけなので、演算始間が短かい
と共に加算器だけを用いるので回路構成が簡単であると
いう利点を有する。
これら第3図、第4図に示す構成により信号検出回路を
簡素化できるが、第3図、第4図の各b図でも明らかな
如く、信号有無判定の不確定領域(r1くr<RO)は
、信号無しを判定すべき領域(r1くr)の大きさ等に
よりある程度余裕(マージン)が必要となる。また、第
3図の構成では、矩形内側領域では信号有と判定し得る
部分も多く切捨てられ、第4図の構成ではXsあるいは
X。のいずれも相当のマージンが必要となり、第1図に
比べても有効領域の拡大には不利な面が生じる。本発明
は、かかる構成をさらに改良し、回路構成上では、X8
あるいはXcの一方にデコーダ及びメモリを用いて各値
に対応して閾値を設定し、該値に対する他方のX。ある
いはX8の値と比較するようにし、判定領域を有効に且
つ、簡単な回転構成で、信号検出を可能とする方式を提
供する。第5図は、本発明の実施例を示す図でbに示す
ように閾値をr1〈r<ROの領域内でステツプ状とし
、各X8に対応して予め定められた値を閾値とし、対応
するX。と比較するものであり、aはこれを実現するた
めの回路構成図である。51はデコーダ、52はメモリ
、その他は第1図と同じものを示す。
デコーダ51は累積加算器5の計算結果X8の値により
メモリ52の1番地を指定するものであり、メモリ52
は、例えばリード・オンリー・メモリ(ROM)でBf
)Thmに示されるようなX8の値に対応したIの値を
記憶しているメモリである。
いま累積加算器5,7でX8、XOが計算されX8−X
8lである場合を例にとると、X8lがデコーダ51で
デコードされてメモリ52の一番地を指定する。指定さ
れた番地にはXclの値が記憶されており、これが読出
されて累積加算器7からのXcと比較回路12で比較さ
れる。この方式はr1とR。の値が接近してr1くr<
ROの領域が狭い場合でも直線的な閾値レベルの設定が
できる、従つてXcとXsについての簡単な処理で済む
という利点をもつ。以上から明らかなように本発明によ
れば簡単な回路構成で・・−トウエアは大きくならず、
又、加算を複数回繰り返すこともなく演算時間も短縮で
き、時分割多重化において充分にその多重度を大きくす
ることができる。
さらには、本発明では閾値をメモリに格納し、デコーダ
により入力値に対応した閾値を抽出することにより、上
述した判定領域の変更等を容易とし、フレキシブルな信
号検出方式を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のデイジタル受信器の回路構成を示す図、
第2図においてaは第1図における二乗回路8の詳細図
、bはaにおける閾値を示す図、第3図、第4図は従来
の回路構成を簡単化し得る例を示し、a図は回路構成、
b図はその閾値領域をそれぞれ示す図、第5図は、本発
明の実施例を示し、a図はその該当部分、b図は本発明
による閾値領域を示す図である。 2,4は積回路、3は遅延回路、5,7は累積加算器、
8,9は二乗回路、11は加算器、12は比較回路、1
3は閾値設定回路、81,83はレジスタ、82は加算
器、31は比較回路、32,33はアンド回路、34は
オア回路、41は加算器、51はデコーダ、52はメモ
リ、TO,Ths,Thc,Thl,Thmはそれぞれ
閾値を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 入力信号y(t)に対して特定の角周波数ω_0に
    ついての有限時間Tにわたるフーリエ積分▲数式、化学
    式、表等があります▼の正弦成分をx_s(≧0)、余
    弦成分をx_c(≧0)としたときにx_s−x_c平
    面上で信号有りと判定すべき領域と信号無しと判定すべ
    き領域との間の不確定な領域に閾値を設け、該x_sと
    x_cの値の処理結果が該閾値を越えるか否かで、特定
    角周波数ω_0をもつ信号の有無を決定する信号検出方
    式において、前記正弦成分X_sあるいは前記余弦成分
    X_cの各値に対応して予め定められた閾値と、前記X
    _sあるいは前記X_cに対するX_cあるいはX_s
    の値とを比較することを特徴とする信号検出方式。
JP51023821A 1976-03-04 1976-03-04 信号検出方式 Expired JPS5915559B2 (ja)

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JPS52106614A JPS52106614A (en) 1977-09-07
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JP51023821A Expired JPS5915559B2 (ja) 1976-03-04 1976-03-04 信号検出方式

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5829035B2 (ja) * 1978-09-28 1983-06-20 沖電気工業株式会社 信号検出方式
JPS57143970A (en) * 1981-03-02 1982-09-06 Nec Corp Self-testing system for multifrequency signal receiver

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JPS52106614A (en) 1977-09-07

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