JPH01236893A - 多周波信号受信器および多周波信号の振幅制限方法 - 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】 〔発明の概要〕 多周波信号受信器における振幅制限方法に関し、入力信
号の振幅制限を行なう処理において、周期誤差をなくす
ことを目的とし、 多周波アナログ入力信号をサンプリングしＡ／Ｄ変換し
た各サンプルを、振幅制限して正、負の一定振幅のデジ
タル信号にし、周波数検出用のバンドパスフィルタに加
える多周波信号受信器における振幅制限方法において、
該デジタル信号の極性変換する前、後のサンプルの振幅
を、前記アナログ入力信号の正、負の閾値との交点と該
デジタル信号の０点とが一致するように調整するよう構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電話交換機等で用いられる押釦（ＰＢ）信号
の受信器に使用される多周波信号受信器における振幅制
限方法に関する。

押釦式電話機のＰＢ倍信号Ｌ側６９７，７７０゜８５２
．９４１各Ｈｚのうちの１つとＨ側１２０９゜１３３６
、１４７７各Ｈｚのうちの１つとからなる１２種の多周
波信号であり、これらが１２個の押釦０〜９、＃、＊に
割当てられる。多周波信号受信器は上記多周波信号を受
信し、その周波数成分からどの押釦が押されて発生した
ものか解読する。これはバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
を用いることにより可能である。

ＰＢ倍信号は周波数差最小７３Ｈｚの近接周波数を選択
検出しなければならない。その為、ＰＢ信号受信器には
不感動帯域±３．０％という規格がある。狭帯域の周波
数検出の為に入力信号の振幅をある一定の範囲内に制限
する必要が生じる。つまり、ＯｄＢの入力に対し出力が
一３ｄＢの帯域でも、３ｄＢの入力を与えれば出力Ｏｄ
Ｂになり、感動レベルを出力してしまう。入力信号の振
幅を一定にＫ（］　ｆｆｌできればこの心配はなくなる
。本発明はこの振幅制限に係るものである。

〔従来の技術〕

従来技術では、振幅が正または負のある一定値（ＬＴｈ
）を越えた場合に出力の正または負の一定値（Ｌｏ）を
反転させている。この処理により振幅は一定になり、周
期は保存される。第４図にこの概要を示す。この図で入
力信号は正弦波で示しており、出力信号は該正弦波が正
の閾値Ｌｒｈを越えるとき正の一定値Ｌｏをとり、該正
弦波が負の閾値−Ｌｒｈを越えるとき負の一定値−Ｌａ
に反転し、以下これを繰り返す。図面からも明らかなよ
うに、この処理で入力信号の周期は出力信号に保存され
る。

ところで電話の分野でもデジタル化は盛んで、このため
、第４図の如きアナログ処理に代って、デジタル処理が
望まれる。多周波信号受信器をデジタル信号処理によっ
て実現すると、入力信号はサンプリング周波数（Ｆｓ）
でアナログ入力信号をサンプリングして得られる各サン
プルになる。

この各サンプルに対して従来と同じ振幅制服処理を行な
うと、入力信号と出力信号の周期には最大よったデジタ
ル信号処理を、また同（ｂ）にその一部を拡大して誤差
の発生態様を示す。

第５図（４）の入力信号は、第４図の正弦波（入力信号
）を周期１／Ｆｓでサンプリングして得た各サンプルを
時間（１）軸上に並べたものであり、これらのサンプル
でＬＴｈ以上のものが発生するとき出力は一定値Ｌｏと
しくＬ（＋の各サンプルとし）、−Ｉ、ｒｈ以下のもの
が発生するとき出力は一定値−Ｌａの各サンプルとする
。これで第４図と同様な結果が得られるが、１　／　Ｆ
　ｓでサンプリングしたものなので、閾値ＬＴｈ、　　
−ＬＴｈを越える時点の正確な把握ができず、これが誤
差につながる。

第５図、（ｂ）で説明すると、ＳＩは閾値ＬＴｈ以上に
なる直前のそしてＳｌは閾値ＬＴｋ以上になった直後の
入力信号のサンプルであり、この部分のアナログ信号は
閾値ＬＴｈを時点ｔ１で越えている。Ｓ３はＳｌに対す
るそしてＳ４はＳｌに対する出力信号のサンプルである
が、これらの出力サンプルＳ３゜Ｓ４からは反転（閾値
超過）は中央のｔ２時点で行なわれたと判断されてしま
う。従ってΔＴ＝ｔ２〜ｔ１なる誤差が生じる。この誤
差は例えば入力信号６９７Ｈｚ、Ｆｓ＝８ＫＨｚのＰＢ
信号受信器において４．４％になり、これでは正常動作
は保証されない。

第４図（４）の振幅制限したデジタル出力信号は、ＰＢ
倍信号受信器ではデジタルＢＰＦに加えて周波数検出に
供されるが、誤差へＴがあると、該ＢＰＦの出力にリッ
プルがのる。振幅制限された入力であるから出力の振幅
は一定であるべきであるが、誤差ΔＴによ、す、振幅が
変動し、後段回路をこれを対処させるにはその感動帯域
を広くする必要がある。しかし、感動帯域を広くすると
、狭帯域の検出ができなくなり、ＰＢ多周波信号の検出
に支障がでてくる。

本発明は入力信号の振幅制限を行なう処理において、周
期誤差をなくすことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図に本発明の原理図を示す。本発明でも入力信号の
各サンプルが正の閾値ＬＴｈ以上になると出力信号を正
の一定値Ｌｏとし、該サンプルが負の閾値−ＬＴｈ以下
になるとき負の一定値−Ｌａにするが、正の閾値以上に
なるサンプルとその直前のサンプル、および負の閾値以
下になるサンプルとその直前のサンプル、に対応する出
力信号は正の一定値Ｌｏまたは負の一定値−Ｌａにせず
、比例配分した大きさとする。即ち、正の閾値ＬＴｈを
越えたサンプルＳ２のその超過量をｂｌその直前のサン
プルＳ１の不足量をａとして、入力サンプルＳ１に対す
る出力サンプルＳ３は−Ｌｏではな〔作用〕 この処理により、従来技術では出力値が０となる点はサ
ンプル間隔の中点であったものが、アナログ入力信号が
閾値と交差する点と同じになる。

この点は、Ｎ３．Ｎ４はＮ２，３＋の過不足分に比例し
、間隔は共に１　／　Ｆ　ｓで等しいことから明らかで
ある。こうして本発明によれば、入力信号と出力信号の
各周期に差はな（なり、入力信号の周波数は出力信号に
正確に保存される。

〔実施例〕

第２図に本発明の実施例として処理フローを示す。ｘｌ
　は入力サンプル値、Ｘ　Ｉ−１はその１つ前の入カサ
、ンプル値、ＬＴｈ、−ＬＴｈは前述の正、負閾値、Ｌ
ｏは出力の一定値であり、Ａ、Ｂ、ＧＯ。

Ｃ１は変数である。

先ず、■ｘ１　　≧Ｌｒｈか否かをチエツクする。Ｌガ
以上なら、■Ｘ　ｌ−１≧Ｌｒｈか否かをチエツクする
。Ｘ　ｒ−１はＬＴｈより小なら本発明の処理を行ない
、■Ｌｒ）、　　ｘ　１−１をＡ％ＸＩ　　　ＬＴｈを
Ｂとして、−Ａ／　（Ａ＋Ｂ）を計算してこれをＣＯｌ
またはＢ／　（Ａ＋Ｂ）を計算してこれを０１とし、■
ＣＯ・Ｌｏをｙｌ−【　とする。更に、次の出力（ｙｉ
　）をＢＬｏ／（Ａ＋Ｂ）とするため、■ＣＯＯ値を０
１にして終る。

次にｘＩ＊　　ｘｌ−１が共にＬＴｈ以上の場合（■。

■がＹＥＳの場合）、次の出力がＬｏとなるように、＠
ＩｃＩに１を入れ、前回のＣ０−Ｌｏを出力し、さらに
次の出力の為、ＣＯＯ値を０１にして終る。

ｘｌ　がＬＴｈより小さい場合は、■ｘ１　≦−ＬＴｈ
か否かをチエツクする。ｘｌ　が−ＬＴｈ以下の場合は
、■ｘ１−！　≦−Ｌ、ｒｈか否かチエツクする。Ｘ　
ｒ−１は−ＬＴｈより大きい場合本発明による処理を行
ない、■−Ｌ　Ｔｈ　＋　Ｘ　＋−１をＡ％　−Ｘｉ　
　＋ＬｒｈをＢとして、Ａ／　（Ａ＋Ｂ）を計算してこ
れをＣＯとし、また−Ｂ／　（Ａ＋Ｂ）を計算してこれ
をＣ１とし、■Ｃ０−Ｌｏをｙｌ−１とする。更に次の
出力を０１・Ｌｏとするため、■ＣＯＯ値を０１にする
。

次にｘｌ　＋　　Ｘ＋−１が共に−ＬＴｈ以下の場合（
■。

■がＹＥＳの場合）次の出力か−Ｌｏとなるように、■
Ｃ１に−１を入れ、前回のＣＯ・Ｌｏを出力し、更に次
の出力の゛ためＣＯＯ値を０１にして終る。

−ＬＴｈ＜ｘ、　　＜Ｌｒｈの場合（■、■がＮＯの場
合）は前回と同じｙｌ−１を出力し、Ｃ１→ＣＯとして
終る。

第１図（Ｃ）の入力サンプルＸＩ、Ｘ２．Ｘ３・・・・
・・Ｘｉ　２に対する処理を一括して示すと次の如くな
る。

ｘｌ・・・■はＹ、■はＮ１■により出力＝−Ａ／（Ａ
＋Ｂ）　　・Ｌ。

Ｎ２・・・■はＹ、■はＹ１■■により出力＝Ｂ／（Ａ
＋Ｂ）　　・　Ｌ。

Ｎ３・・・■はＹ１■はＹＳ［相］と■により出力＝Ｌ
。

Ｎ４・・・■はＮ１■はＮ１■により出力＝Ｌ。

Ｎ５・・・同　上 Ｎ６・・・同　上 Ｎ７・・・■はＮ１■はＹ１■はＮ１■により出力＝Ａ
／　（Ａ＋Ｂ）　　・Ｌ。

ｘｅ・・・■はＮ１■■はＹ１■■により出力＝−Ｂ／
　（Ａ＋Ｂ）　　・Ｌ。

Ｎ９・・・■はＮ、■■はＹ、■■により出力＝−ｘｌ
ｏ・・・■はＮ１■はＮ１■により出力＝−Ｌ。

ｘｌｌ・・・同　上 Ｘ１２・・・同　上 第３図（４）に示すようにＰＢ受信器ＰＢＲＥＣはネッ
トワーク（交換機）ＮＷに接続され、同図（ｂ）の構成
を有する。ＤＴは電話Ｉ！端末（押釦電話機）、ＳＣは
加入者回路である。ＤＴＰは４００Ｈｚのダイヤルトー
ンをリジェクトする回路、３Ｆは都市騒音（３ＫＨｚ）
に対するフィルタ、ＢＥＦ　＋。

ＢＥＦ　２は、高、低域のＰＢ多周波信号の相手側を除
去するフィルタ、ＢＰＦＩ−ＢＰＦ？は３種の高域（Ｈ
）信号および４種の低域（Ｌ）信号を通すバンドパスフ
ィルタである。これらのＢＰＦの出力は処理されて、出
力端子には単純に１．０が表われる。第１図等の入力信
号を振幅制限した出力信号にするのはリミッタ回路ＬＩ
Ｍであり、こ＼で本発明の極性反転する前、後のサンプ
ルの振幅調整が行なわれる。第３図（ｂ）は実際にはＤ
ＳＰで構成される。

ＢＰＦの入力に変動があると例えば出力曲線Ｃ＋がＣ２
になり、周波数がｆｌでなくｆ２でもあるレベルを持つ
ようになり、閾値での判定結果が誤る恐れがある。ＢＰ
Ｆの特性Ｃ１を鋭くすればこれは防げるが、これではＢ
ＰＦの構成が複雑になる。出力の振幅変動がないように
すれば、フィルタの構成を簡単化してかつ誤出力発生を
回避することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、アナログ入力信号
をサンプリングしたデジタル信号の振幅制尿を極性変換
前後では調整して、振幅制限後の出力信号のＯとなる点
が入力信号の振幅制限値との交点と一致するようにした
ので、出力信号と入力信号の周期の差をな（すことがで
きる。つまりデジタル信号で振幅のみ制限し、周波数は
保存する振幅制限方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の実施例を示す流れ図、第３図は本発明
の適用例を示すブロック図、第４図はアナログ信号の振
幅制限の説明図、第５図はデジタル信号の振幅制限の説
明図である。 第１図でＬＴｈ、−ＬＴｈは正、負の閾値、８１〜Ｓ４
はサンプル、Ｌｏ−Ｌｏは正、負の一定振幅である。 本発明の原理説明図 １１図 本発明の実施例を示す流れ図 ｊＩ２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、多周波アナログ入力信号をサンプリングしＡ／Ｄ変
   換した各サンプルを、振幅制限して正、負の一定振幅（
   Ｌ＿０、−Ｌ＿０）のデジタル信号にし、周波数検出用
   のバンドパスフィルタに加える多周波信号受信器におけ
   る振幅制限方法において、該デジタル信号の極性変換す
   る前、後のサンプル（Ｓ＿３とＳ＿４）の振幅を、前記
   アナログ入力信号の正、負の閾値（Ｌ＿Ｔ＿ｈ、−Ｌ＿
   Ｔ＿ｈ）との交点と該デジタル信号の０点とが一致する
   ように調整することを特徴とした振幅制限方法。