JPS6079831A - 信号の伝送、識別及び雑音効果抑制法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は正確でかつ応答時間の極めて短かい信号の伝送
と識別法に関するものであり、またこれを用いた信号中
に含まれる雑音の通信品質等への影響、効果の抑制法に
関する。

（背景技術） 例えば、パルス列の入力信号を送受信する際、サンプル
毎に逐次解答を与える如き信号の伝送、識別系は従来知
られていない。通常は、例えば２０ミリ秒の間の受信デ
ータをメモリにだくわえ、これをフーリエ変換してスペ
クトルをめ、あらかじめ別に用意したメモリの内容と比
較して信号の内容を識別する等の方法が用いられている
。

（発明の課題） 本発明は入力信号の逐次す／プル毎に識別の解答を与え
られ、雑音の影響を抑制できる信号の伝送、識別法を与
えるもので、その目的は伝送、識別の遅延時間をさげる
こと、識別の正確さを期すること及び信号識別の能力を
生かして、受信信号中に含まれる雑音の通信品質等への
影響を軽減し、高品質の伝送方式を与えることである。

（発明の構成および作用） 本発明の第１の実施例を第１図に示す。図において、１
．２は予測フィルタ、３は線路、４はメモリ、５．６は
演算素子である。系の動作は入力信号Ｓに対して予測フ
ィルタを用いて予測信号Ｓを得る。次に信号Ｓと予測信
号Ｓの差信号ｅを得、これを線路に送出し、受信信号か
ら原信号Ｓの再生信号τを得るものである。受信入力に
は一般に雑音が混入するので、受信側では記号の肩にコ
ンマ（＃）を付しである。図の各記号は下記の通りであ
るＯ ５二人カパルス信号 ｓｌ、ｓｌ：フィルタ１の出力 ｓ２．ｓ２：フィルタ２の出力 ｅＨｅＺ差信号 τ：系の出力信号パルス。信号Ｓの再生値である。

Ｈｏ：受信側伝達関数。入力ｅｌ、出力Ｓ０１／）（ｏ
：送信側伝達関数。入力Ｓ、比出力。

Ｈｌ：予測フィルターの伝達関数で次数はｍである。

Ｈ２：予測フィルタ２の伝達関数で次数はれである。

第１図において行われる信号処理は下記の通りである。

（受信側） ６’＋ｓ＝ｓ　・・・・・・（１） Ｈｌ−（Ｃｆ１ｌ＋ｄ”’　）　−１・・・・・・（４
）Ｈ２−（Ｃｆ２１　＋ｄｔ＊　）　−１・・・・・・
（７）（送信側）　下記の演算が行われる。

ｅ　＝　ｓ　−ｓ　１・−（１０） 即ち、受信、送信の伝達関数は伝達関数Ｈｏ、逆伝達関
数１７ト■。の関係にある。また送信側では雑音混入の
ない再生信号Ｓが得られる。系に演算の誤差が無ければ
原信号Ｓと再生信号Ｓは等しい。

ここで各記号は下記の意味を有している。

Ｚ″′Ｉ：ワンワードメモリ。理論上は２変換の演算子
。

ω１・ν１　、予測フィルタ１の伝達関数Ｈ１の根ｃ、
（’ｌ、　ｄ、ｆｉｌ　；予測フィルタ１のタップ係数
（第１図）ω１．シ４．予測フィルタ２の伝達関数Ｈ２
の根Ｃ，・ｄ、・予測フィルタ２のタップ係数（第１図
）＋２１　＋２１・ 第１図の予測フィルタ１の一組の根町、νｉ。

ｉ＝１〜ｍ／２は、次式に従って制御される。離散的な
時刻ｋにおいて、 タップ係数は法界となる。

ココテｉ＝　１．−ｍ／２　、　ｇＱｌ＝α／、ｆｆ帆
−、）２１α：定数・・・θ９いま、第（１３）式にお
ける４１．　、　ｄＰ３を、ｍ＝５を例として以下に示
す。

同様に、予測フィルタ２の一組の根ω％２１ν（，２！
、＝１〜ｎ／２は、次式に従って制御される。

タップ係数は次式でまる。

ココテ、］＋−１〜ｎ／２．　ｇ、１−（１／　、Ｘ　
（％−１）２＋　α”　定数・’・Ｑ＄１＝１ 第０５）式、（２４Ｊ式における定数αは、通常２−７
〜２−１°に設定される。

第（１）弐〜第（２４）式の演算によって、４種の根ω
（、＋）、シ１１′＝１−１〜−（予測フィルタ１）、
ｄ２）、Ｊ２）＝１−１〜憑２ （予測フィルタ２）の値が逐次求められる。これらの値
は、サンプリング周波数によって正規化された、伝達関
数Ｈ８の零点（０１′）、シ、＋１　）　、極（ω（２
１，ν（２））の角周波数（単位：　ｒａｄｉａｎ）に
対応関係を有することが理論的に知られる。

本発明は４ケの正規化角周波数の値の逐次変化の結果が
成る範囲（レンジ）の組に収まり、かつこれが信号の種
別に特徴的に対応するとくタン（模様）であることを見
出したことに基づいている。

−例として第２図に音声と９．５　ｋｌ）ｐｓモデムの
特徴の差を示す。音声の根の範囲は根の順番の異なるも
のに関してそれらの変化範囲が完全にオーバラップする
。一方モデムの場合はとんど完全にセパレートする等の
特徴がある。今、各板の変化範囲の上下限値を設定窓と
してメモリ４に格納する。

各板の逐次更新値（第０３）式、Ｃ１２式）を演算素子
５で計算する。次に各板が第（６）式、第（９）式の順
序を満たしているか否かの判定（順序判定）を行う。

この条件を満足していれば伝達関数Ｈｏ（受信）、逆伝
達関数１／Ｔ（ｏ（送信）は安定で最小位相推移回路を
成すことが理論的に知られる。

次に、各板の値が設定窓に入っているか否かを判定（窓
判定）する。例えばモデムに対応した窓に入っていれば
入力信号はモデムであることが判明し、信号識別出力１
．Ｄを出力する。順序判定および窓判定は演算素子６に
おいて行なう。演算素子６は単なる引算と符号（正負）
識別機能のみ備えれば良い。信号識別を逐次でなく、複
数回繰り返した後出力するように演算素子６の処理命令
を設定すれば、識別に時定数をもたせることができる。

さらに出力１．Ｄが出力されないときは信号が正常でな
く、雑音混入と判定される。この時、根の値を前回値ま
たは初期値にリセットすることにより、系の動作が発振
に至る等の事態を回避できる。即ち雑音に基づく不測の
事態を防止できる。

以上説明したように、第一の実施、例ではディジタル差
分信号を伝送し、予測フィルタの根の値を逐次監視する
ことにより、信号の伝送系の安定性、最小位相推移条件
を逐次満足せしめ得ること、送信、受信側のいずれにお
いても信号の識別を入力サンプル毎に逐次かつ正確に実
行できること、さらに混入雑音による信号の再生、識別
の誤まりを除去ないしは軽減できる利点がある。

第３図は他の例として２種のモデム９．６　ｋｂｐｓ。

４．８　ｋｂｐｓの根の例を示す。この場合は両モデム
がほぼ同じ変化範囲を示すことがわかる。

第２図、第３図から、本発明では、音声、２種のモデム
のいずれかが入力すると、音声とデータという識別法が
実現できる。

第４図は第２の実施例を示す。図において、ＡＱは量子
化器、ＡＱ’−’は逆量子化器である。即ちＡＱは差信
号ｅｋをパルス符号列■□に直し、ＡＱ″はその逆の機
能を有す。本例は符号列■□を伝送路に送出し、受信側
で再生信号（が得られる。また図におけるＴはアナログ
／ディジタル変換、ディジタル／ディジタル速度変換等
であり、Ｔ１はその逆の機能を有する。

本発明の第２の実施例では信号の差信号のＰＣＭ信号を
受信することにより、送信されて来た信号の内容を上述
の方法によって正確に、かつ短時間に識別できる。

（発明の効果） 本発明は信号処理が逐次形であるから、信号処理の時間
的遅延が無く、伝送、処理いずれに対しても極めて有利
である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び第１図（ｂ）は本発明による装置の構
成を示す図、第２図は音声と９．６　ｋｂｐｓモデム信
号のディジタルフィルタ１の伝達関数Ｈ１の根の値の変
化模様を示す図、第３図は４．８　ｋｂｐｓと９．６　
ｋｂｐｓモデム信号に関する第２図と同様の図であり、
第４図は本発明の別の実施例を示す図である。 １．２；ディジタルフィルタ、３；線路、４；メモリ、
　５，６；演算素子、 ＡＱ；適応量子化器、ＡＱ’；適応逆量子化器。 肌１図（ｄ） （逆　イち）　（噌ヒ　イａ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）信号人力Ｓに対し予測フィルタによって予測信号
   舎を発生し、入力Ｓと予測Ｓの差信号ｅを送出し、受信
   側ではｅの受信信号から原信号Ｓの再生信号を得る方法
   において、差信号ｅがゼロとなるよう、予測フィルタの
   伝達関数を各入力サンプル毎に逐次制御し、予測フィル
   タの伝達関数を離散的チェビシェフ関数で構成し、差信
   号ｅがゼロとなるよう該関数の根を直接制御すると共に
   、根の値の変化する模様によって入力信号の内容を識別
   することを特徴とする信号の伝送識別および雑音効果制
   御法。
2. （２）前記関数の根の値を逐次監視し、いずれかの根が
   信号に対応して予め定められた許容範囲より逸脱したと
   き、根の値を予め定めた初期値にリセットするかまたは
   前回値に戻すことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の信号の伝送識別および雑音効果抑制法。