JPH0262984B2 - - Google Patents

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JPH0262984B2
JPH0262984B2 JP58016352A JP1635283A JPH0262984B2 JP H0262984 B2 JPH0262984 B2 JP H0262984B2 JP 58016352 A JP58016352 A JP 58016352A JP 1635283 A JP1635283 A JP 1635283A JP H0262984 B2 JPH0262984 B2 JP H0262984B2
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JP
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signal
frequency
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input
drive
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JP58016352A
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JPS58146164A (ja
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Patoritsuku Jonzu Geri
Aarin Raasun Mairuzu
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Raytheon Co
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E Systems Inc
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/02Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
    • G01R23/15Indicating that frequency of pulses is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values, by making use of non-linear or digital elements (indicating that pulse width is above or below a certain limit)
    • 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
    • H04Q1/45Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current with voice-band signalling frequencies using multi-frequency signalling
    • H04Q1/457Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current with voice-band signalling frequencies using multi-frequency signalling with conversion of multifrequency signals into digital signals

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子的検出回路、特に選択した周波数
の信号を検出するようにプログラム出来る回路に
関する。
従来特定の周波数のトーン信号を検出する方法
においてバンドパスを予め検出する波器を使つ
ている。この種の「Q」の高い検出器としては中
心周波数及び帯域外減衰特性が非常に安定であり
厳密に調整できる多極性の波回路網を必要とす
る。この種の多極性の波器は中心周波数を再プ
ログラムすることは極めて困難である。更にドツ
プラーシフトその他の原因で周波数変化がある動
的な入力信号に追随することも困難である。
これ等の制約があるため、周波数安定性及び高
選択性をもち、広範囲の周波数の信号を検出する
ように簡易に再プログラム出来、しかもある範囲
の周波数にわたつて動的な信号に追随することの
出来るトーン信号検出器が必要となる。
本発明はあらかじめ定められたトーン信号を検
出するための方法及び装置に関する。この検出回
路は入力信号と逆位相の信号を発生するインバー
タを有している。駆動用発振器は互に90゜位相差
のある第1及び第2の周期的駆動信号を発生す
る。第1のスイツチは入力信号とその逆位相信号
を第1の駆動信号と同期して切換え第1のスイツ
チの出力端子につなげる。第2のスイツチも入力
信号とその逆位相信号を第2の駆動信号と同期し
て切換え第2のスイツチの出力端子につなげる。
低域波器が各々のスイツチ出力端子に接続され
ている。低域波器の特性の傾斜で検出回路のQ
の値がきまる。低域波器の出力端子には積分回
路が結合されており低域波器からの信号を積分
する。積分した信号を受けてその積分値があらか
じめ設定した閾値を超えることを検知する検出回
路を有する。この検出回路は入力信号と駆動信号
とが同一周波数になつたときに出力を発生する。
第1図に本発明のトーン信号検出回路10の系
統図を示す。入力信号を線路12から受信する。
この受信信号は広い周波数範囲で変化し得る。線
路12は更にインバータ14の入力に接続されそ
の出力はスイツチ16の第1の入力端子に接続さ
れている。線路12からの入力信号はスイツチ1
6の第2の入力端子に直接に接続されている。
インバータ14の出力は更にスイツチ18の第
1の入力にも接続されており、スイツチ18の第
2の入力端子は線路12から入力信号を受信す
る。スイツチ16及び18はそれぞれが入力信号
とその逆位相信号の両方を受信する。
スイツチ16の可動接片素子16aは制御線2
0から入る第1の駆動信号で駆動される。スイツ
チ18は同様に制御線22を通じて入力する第2
の駆動信号で駆動される可動接片素子18aを有
している。スイツチ16及び18とその各素子は
スイツチ機能を示すために線図的に表わしてあ
る。本発明を実施する場合には機能を図示した機
械的なスイツチよりも電子的なスイツチの方が望
ましい。
スイツチ16の出力端子は線路24により低域
波器26に接続している。同様にスイツチ18
の出力端子は線路28により低域波器30に接
続している。
低域波器26及び30の出力端子はそれぞれ
積分回路36の入力に接続されている。積分回路
36は入力信号を積分して出力を線路38を通じ
て絶対値回路40に送る。
絶対値回路40で発生した絶対値信号は線路4
2を通じて閾値及び時定数選択回路44に送られ
る。この閾値及び時定数選択回路44は入力した
絶対値信号が設定された閾値以上になると出力線
路46に出力信号を送出する。
前記の第1及び第2の駆動信号は発振器52が
発生する基準信号から生成される。この基準信号
は発振器52から線路54を通じてプログラマブ
ル分周器56に送出される。分周器56は通常の
減算回路を含み選択した割合の信号を生じて線路
58を通じて送出する。駆動信号発生器60は選
択割合信号を受信しそしてスイツチ16および1
8をそれぞれ作動させる第1及び第2の駆動信号
を線路20及び22を通じて送出する。
位相及び周波数誤差検出器60は線路32及び
34を通じて低域波器26及び30からの信号
を受ける。検出器60は位相及び周波数の誤差信
号を発生して線路62を通じてプログラマブル分
周器56に送り、分周器56により生じる信号の
割合を制御する。検出器60は入力信号にある周
波数の範囲で追随することが必要であるときに本
発明の一部分として含まれる。その他の目的の場
合は検出器60は省略することができ、分周器は
一定の周波数に固定することが出来る。
第1及び第2の駆動信号は第2図に示してあ
り、第1の駆動信号はSALω(t)でそして第2
の駆動信号はCALω(t)で示してある。駆動信
号は+1及び−1の2値信号として示されるもの
で、駆動信号が+1の状態の時にはスイツチの可
動アームが第1の入力端子と接続され、駆動信号
が−1の状態の時には第2の入力端子と接続され
る。これらの駆動信号はその位相差が角度θ(0゜
<θ<180゜)である周期的矩形波である。この駆
動信号はsal(μ,θ)およびcal(μ,θ)の式で
定義できる。一般的には振幅(v)、周波数
(φ)、遅延時間(τ0)及び基準時間(T)の4つ
のパラメータをもつ関数である。代入法により、 φ=μ/t及びτ=φTとすれば、 V sal〔φT,t−t0/T〕 V cal〔φT,t−t0/T〕 目的とする直交関数において sal(μ,θ)0<μ<1 cal(μ,θ)1<μ<2 以上の駆動信号については次の書に詳述されて
いる。ヘニング、F、ハルムス著「直交関数よる
情報の伝送」西ドイツ、ベルリン/ハイデルベル
グ、スプリンガー/フエルラーグ版権(1969)、
スプリンガー/フエルラーグニユーヨーク社発
行。本書を参考文献と参照されたい。
本発明による検出回路の作動を以下第1図およ
び第2図につき説明する。発振器52は安定した
基準信号を発生しプログラマブル分周器56に送
る。この分周器は検出すべき入力信号周波数をも
つ選択した割合の信号を生じるように設定されて
いる。選択した割合の信号を駆動信号発生器60
に加え、前記の第1及び第2の駆動信号を発生さ
せる。これらの駆動信号がスイツチ16及び18
を動作させる。各スイツチにおいて出力端子は交
互に入力信号及び入力信号と逆位相の信号を受信
する。駆動信号間の位相差のために、各スイツチ
16及び18は入力信号を必ずしも同時にスイツ
チングしない。
スイツチ16の出力をスイツチ動作などで発生
した余分の高調波成分を除去するために低域波
器26に送出する。低域波器30はスイツチ1
8の出力信号に対して同様な作用をする。
低域波器26及び30を通過した信号を組合
わせて積分回路36により積分信号を作る。この
積分信号から絶対値回路40により絶対値を求め
る。この絶対値信号は閾値回路44に加えられ、
その出力端子信号が予め設定された閾値を超える
と出力を発生する。
位相・周波数誤差検出器60は低域波器26
及び30を通過した信号を受信し、帰還ループを
形成するように結合されている。検出器60は受
信した信号の位相を検査して、駆動信号と入力信
号の周波数のオフセツトを測定する。線路32及
び34を通じて検出器60に入る信号は駆動信号
周波数の周波数からのオフセツが大きい程高い周
波数となる。検出器60は誤差信号を生じて線路
62を通じてプログラマブル分周器56に送り、
検出器に入る誤差信号の周波数を減少する様に、
分周器56を駆動して分周器56により作られる
選択割合信号の周波数を変える。検出器60が受
信した位相・周波数のオフセツトが0に達した場
合は、誤差信号は分周器56をさらに駆動するこ
とはせず、分周器56は入力信号と同じ周波数の
選択割合信号を発生する状にある。検出器60は
変動する基準周波数を持つ動的入力信号に追随す
る手段を提供する。入力信号の基準周波数変動の
第1の原因は航空機および宇宙飛行機の運動によ
るドプラー・シフトである。この動的追随方式は
送信搬送波周波数の変動の補正にも利用できる。
入力信号周波数に対してこの様な追随をする必要
のない場合には、検出器60を使わず、分周器5
6はある予め設定した割合の信号を生じるように
プログラムして相当する割合の入力信号を検出す
るようにする。
本発明による検出回路を使つた装置において作
られそして使われた信号を第3図に示す。第3図
B示す出力信号を発生する装置(図示してない)
は第1図に示したデコーダ2個から成る一組を有
している。装置に入る信号の1例として第3図A
に入力信号を示す。この信号は信号の周波数が直
線的に増加減少の掃引を行うものである。この2
個のデコーダのプログラマブル分周器はそれぞれ
別の周波数に設定されている。第1のデコーダ周
波数は線74で示される入力信号周波数に相当す
るように設定し、第2のデコーダは線76で示す
周波数に相当するように設定されている。第3図
Aに示した入力信号は1周期の間にプログラムし
た周波数を2回通過する。2個のデコーダの出力
は第3図Bに示したように1つの信号に組合わさ
れる。1方のデコーダは入力信号が線74で示す
周波数を通過するたびに出力信号を発生し、他方
のデコーダは入力信号が線76で示す周波数を通
過するたびに出力信号を発生する。
本発明による検出器の別の応用例としてトーン
式電話ダイアルシステムで使用する2周波数トー
ン検出がある。1対のデコーダを、トーン式ダイ
アルシステムの各数字を表わす信号対の各々に対
して、プログラムできる。これ等デコーダ対の出
力を論理回路と組合せて、ある特定の2トーン信
号が入力されたときに1つの出力を得ることが出
来る。
要約すると本発明は予め設定した周波数をもつ
入力信号を検出するデコーダから成る。予め設定
した位相差をもつ周期的2値信号で駆動された2
個のスイツチ回路に入力信号及びその逆位相信号
を入力として加える。各スイツチはそれぞれ相当
する駆動信号により作動し2つの入力の一方を交
互に出力端子に接続する。スイツチの出力信号は
波され積分回路で組合わされ積分信号となる。
積分信号は閾値回路に結合され、積分信号が所定
の閾値を超えると出力を発生する。もし入力信号
の周波数変動に追随する必要のある時はスイツチ
の出力の位相及び周波数を検出して駆動信号の周
波数を変える帰還回路を設ける。またこのデコー
ダは実質的に分離した周波数をもつ入力信号に対
して応答するように速やかにプログラムすること
が出来る。
以上本発明を図面及び前記の詳細な説明に示し
た本発明の実施の1例について説明したが、本発
明はここに示した実施例に限られるものでないこ
とは明らかである。本発明の技術範囲の中で各種
の変化変形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明検出回路の1例を示す系統図で
あり、第2図は第1図の回路で発生した駆動信号
の波形を説明する線図であり、第3図は第1図に
示した検出器への入力およびそれからの出力を示
す線図である。第3図Aは周波数掃引信号の形の
入力信号を示す、そして第3図Bは第3図Aの信
号により活性化されたときの、異なる中央周波数
に対してプログラムされた2個の検出器回路から
成る回路の応答を示す、線図である。 16……第1スイツチ、18……第2スイツ
チ、60……駆動信号発生器、36……積分回
路、40……絶対値回路、44……閾値及び時定
数選択回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (イ) 第1及び第2のスイツチ手段と、 (ロ) 入力信号と逆位相の信号を発生する手段と、 (ハ) 互に直交関係にある第1及び第2の周期的駆
    動信号を発生する手段と、 (ニ) 該第1及び第2の駆動信号を各各該第1及び
    第2のスイツチ手段に接続する手段と、 を含み、ここで (a) 該第1のスイツチ手段は該入力信号を受信
    するように接続された第1の入力端子と該逆
    位相信号を受信するように接続された第2の
    入力端子とをもち、該第1駆動信号に同期し
    て該入力信号及び逆位相信号を出力端子に交
    互に接続するように作動する構成とし、そし
    て (b) 該第2のスイツチ手段は該入力信号を受信
    するように接続された第1の入力端子と該逆
    位相信号を受信するように接続された第2の
    入力端子とをもち、該第2駆動信号に同期し
    て該入力信号及び該逆位相信号を出力端子に
    交互に接続するように作動する構成とし、 そしてさらに、 (ホ) 該第1及び第2のスイツチ手段の該出力端子
    に接続され受信した信号を合計して合計信号を
    発生する手段と、 (ヘ) 該合計信号が予め設定した閾値を超えたとき
    それを検出する手段と を含んで成る検出回路。 2 各出力端子と該合計手段の相当する各入力端
    子との間に接続した低域波器を含む前項1に記
    載の検出回路。 3 該合計手段と該検出手段との間に接続した絶
    対値回路を含む前項1に記載の検出回路。 4 該出力端子及び該駆動信号発生手段に接続
    し、該駆動信号の周波数を該入力信号の周波数に
    対応するように調整する位相及び周波数検出器を
    含む前項1に記載の検出回路。 5 該駆動信号発生手段として、基準信号を発生
    する発振器と、該基準信号を受信しそれから選択
    した割合の信号を発生するように接続されたプロ
    グラマブル分周器と、そして該選択割合信号を受
    信し該第1及び第2の駆動信号を周期的な2値信
    号であつて割合が等しくそして予め設定した位相
    差を有する形で発生する信号発生手段とから成る
    ものを含む前項1に記載の検出回路。 6 (イ) 入力信号と逆位相の信号を発生する工程
    と、 (ロ) 所定の周波数に合つた周波数と所定の位相差
    をもつ第1及び第2の周期的な2値駆動信号を
    発生する工程と、 (ハ) 該入力信号及び逆位相信号を該第1駆動信号
    の状態に応じて第1の端子に交互に接続する工
    程と、 (ニ) 該入力信号及び逆位相信号を該第2駆動信号
    の状態に応じて第2の端子に交互に接続する工
    程と、 (ホ) 該第1及び第2の端子に受信した信号の位相
    及び周波数を測定する工程と、 (ヘ) 該測定に応答して該第1及び第2の駆動信号
    の周波数を変更し該駆動信号の周波数を該入力
    信号の周波数に対応させる工程と、 (ト) 該第1及び第2の端子に受信した信号を合計
    して合計信号を発生する工程と、そして 該合計信号が予め設定した閾値を超えたとき
    それを検出して該入力信号が所定の周波数をも
    つものであることを指示する工程と を含んで成る所定の周波数をもつ入力信号を検出
    する方法。 7 該第1及び第2の端子から受信した信号を低
    域波する工程を含む前項6に記載の方法。 8 該合計信号を検出する工程の前に該合計信号
    の絶対値を求める工程を含む前項6に記載の方
    法。 9 基準信号を発生する工程と、該基準信号の割
    合を分周して選択した割合の信号を発生する工程
    と、そして該選択割合信号に応じて第1及び第2
    の駆動信号を発生する工程とを含んで成る第1及
    び第2の駆動信号発生工程を含む前項6に記載の
    方法。
JP58016352A 1982-02-04 1983-02-04 ト−ン信号用プログラマブル検出器 Granted JPS58146164A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US345739 1982-02-04
US06/345,739 US4467277A (en) 1982-02-04 1982-02-04 Programmable detector for tone signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58146164A JPS58146164A (ja) 1983-08-31
JPH0262984B2 true JPH0262984B2 (ja) 1990-12-27

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ID=23356291

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58016352A Granted JPS58146164A (ja) 1982-02-04 1983-02-04 ト−ン信号用プログラマブル検出器

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US (1) US4467277A (ja)
EP (1) EP0090134B1 (ja)
JP (1) JPS58146164A (ja)
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