JPH0353823B2

JPH0353823B2 -

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Publication number: JPH0353823B2
Application number: JP61154303A
Authority: JP
Priority date: 1985-08-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1991-08-16
Also published as: DE3582246D1; JPS6232731A; US4780886A; EP0212030A1; EP0212030B1

Description

【発明の詳細な説明】Ａ産業上の利用分野本発明はアナログ信号によるデータ伝送に関す
るもので、特に、アナログ信号の形でデータを伝
送するシステムの受信器に受信されるデータ信号
のエネルギ低下を検出する装置に関するものであ
る。

Ｂ従来技術とその問題点電話回線を使用してアナログ信号の形でデータ
を発信および受信するシステムにおいては、デー
タは搬送信号の変調状態によつて表わされる。変
調状態は、有限個の離散振幅値及び位相値のいず
れか、または両方から取られる。一般に、搬送信
号は、送信端において変調装置により変調され、
受信端において復調装置により復調される。変復
調装置アセンブリは「モデム」と呼ばれる。

伝送システムによつては「連続搬送」モードで
作動するものがある。すなわち、データが伝送さ
れないときにも、搬送信号は電話回線を伝送され
る。

しかし分岐通信方式の伝送システムには、端末
装置がデータを制御装置に交替で伝送することが
必要なものがある。１つの端末装置が伝送を停止
すると、制御装置が他の端末装置に伝送する機会
を与えるように、搬送波も中断する必要がある。
伝送が停止した正確な瞬間を検出することは不可
能であるため、このシステムでは、伝送の終結を
検出して、正確な伝送終結時刻と、伝送終結の検
出時刻との時間間隔を最少にする装置を設けなけ
ればならない。

伝送終結を検出する最も容易な方法は、データ
に一連の「ゼロ」を加えることである。受信装置
が一定数の「ゼロ」を受信すると、検出論理装置
は伝送が終つたと判断する。しかし、残念なが
ら、回線に何らかの乱れがある場合は、伝送の終
結が検出できないことがある。

他の方法は、特定のビツト・シーケンスにより
伝送終結を示すプロトコルを使用するものであ
る。この方法にもいくつかの欠点がある。その第
１は、一連の「ゼロ」と異なり、回線の遮断があ
ると検出論理装置は特定のビツト・シーケンスを
受信できない。さらに、この方法は特定のビツ
ト・シーケンスとして使用するビツトの組合わせ
を排除するため、処理能力の大きいシステムを必
要とする。また、効率の良いノイズ防止を必要と
する場合には、十分に長い特定のビツト・シーケ
ンスを使用しなければならず、したがつて伝送終
結を検出するのに長時間を要する。

上記の欠点を除去し、また回線の遮断が原因の
伝送終結も検出できるようにするために、受信信
号のエネルギ低下を検出する方法が使用されてい
る。受信信号はサンプリングされ、各サンプリン
グについてエネルギを測定し、予め定めた閾値と
の比較が行なわれる。

後者の方法は位相変調を用いる伝送システムに
応用することができる。しかし、複数の振幅レベ
ルからとつた変調状態を使用する現在の高速伝送
システムでは、伝送の終結は振幅の高レベルまた
は低レベルのいずれかで起る。信号エネルギは、
伝送終結が振幅の高レベルで起こるか低レベルで
起こるかによつて、予め定めたエネルギの閾値よ
り小さくなるのにかる時間が異なる。したがつ
て、実際の伝送終結時刻と、伝送終結を検出した
時刻との間の時間間隔を完全に知ることは不可能
である。

したがつて、本発明の目的は、エネルギの低下
が、データ伝送の終結によるものでも、回線の遮
断によるものでも、データ伝送システムの受信器
が受信したエネルギの低下を迅速に検出する装置
を提供することにある。

Ｃ問題点を解決するための手段本発明の装置は、データ信号の各サンプルをデ
イジタル積分して、前記信号のエネルギを示す信
号を発生する手段と、エネルギ低下速度が所定の
値を超えるときのエネルギ値を記憶する手段と、
各サンプリング時に、記憶したエネルギ値を信号
の各サンプルのエネルギ値と比較し、比較により
データ信号のエネルギを示す信号のサンプルのエ
ネルギ値が、記憶したエネルギ値の所定の値より
小さい場合、エネルギ低下信号を発生させる手段
とを含んでいる。

本発明の他の特徴は、データ信号のエネルギを
示す信号値と最少エネルギ値を比較して、エネル
ギを示す信号の値が最小エネルギ値末満に低下し
た場合に、エネルギ低下を指示する信号を発生さ
せることである。

Ｄ実施例本発明のエネルギ低下検出装置は、第２図に概
略を示すように、モデムを有するデータ受信装置
に使用される。

ラインを通じて受信したアナログ信号は、ライ
ン・コンバータ・インターフエース１で形成さ
れ、適合され、デイジタル信号に変換される。こ
のデイジタル信号は、ヒルベルト・フイルタ２に
より処理される。このフイルタは、信号の直交位
相成分を、信号スペクトル周波数を等化する等化
器３に送る。等化器３から出力されたデイジタル
信号は、デコーダ４で復合される。

データ末端装置（DTE）への伝送に備えて
DTEインターフエース５に送られる前に、デコ
ーダ４から一連のビツトとして出力されるデイジ
タルデータは、データの始め及び終りを検出する
データ端検出装置６により処理される、データの
始めは、等化器３で２つの異なる点を相関させる
ことにより検出されるが、これは本発明の目的で
はないため、本明細書では述べない。データの終
りは、ヒルベルト・フイルタ２が出力するデイジ
タル信号成分から、本発明のエネルギ低下検出装
置７により発生されるエネルギ低下信号に応じて
検出される。

次に第１図を参照して、本発明のエネルギ低下
検出装置について説明する。

ヒルベルト・フイルタ２からのデイジタル直交
位相成分Ｘ及びＹは、乗算器１１および１２で２
乗され、加算器１３で加算される。したがつて、
加算器１３は、分析される信号の２乗和（X²＋
Y²）を示すデイジタル信号を出力し、これによ
り位相制限から解放される。

デイジタル信号のサンプルA_o（ｎはサンプリン
グ・タイムを示す）は、分析される信号の経時的
な平均エネルギを与えるためのデイジタル積分器
の入力端に伝送される。信号に与えられるサンプ
リング周波数は、サンプリング定理を満足させる
ために、少くともデータ変調速度の２倍でなけれ
ばならない。

デイジタル積分器は、２つの乗算器１４，１
５、加算器１６およびレジスタ１７からなる。

加算器１６は、分析される信号のエネルギを示
す信号B_oを出力する。各サンプリング・タイム
に、エネルギ信号の値B_oが、レジスタ１７に記
憶される。

サンプリング・タイムｎにおいて、加算器１６
の一方の入力は、乗算器１４で信号A_oに係数K1
を掛けた値を受取り、他方の入力は、レジスタ１
７に記憶されていたサンプリング・タイムｎ−１
におけるエネルギ信号値B_o-1に、乗算器１５で
係数K2を掛けた値を受取る。したがつて、加算
器１６が出力するエネルギ信号値B_oは下記のよ
うに示される。

B_o＝K1・A_o＋K2・B_o-1 係数K1はスケール係数であり、係数２はデイ
ジタル積分器の時定数を調整するためのものであ
る。入力信号の１つと等価な振幅を持つたエネル
ギ信号を得るため、K1およびK2は次のように選
定される。

K1＋K2＝１下記の値は特に適当なものである。

K1＝１／16、K2＝15／16 エネルギ信号値B_oと、レジスタ１７により出
力され、乗算器１８で係数K3を掛けたエネルギ
信号値B_o-1とは、比較器１９の入力に送られる。
値B_oが（K3・B_B-1）以上か否かによつて、比較
器１９は“１”または“０”を出力する。比較器
１９の出力が“１”の場合は、AND回路２０が
導通し、エネルギ値B_oはレジスタ２１に送られ
る。

したがつて、各サンプリング・タイムには、そ
の時のエネルギ値がB_oが下記の関係を満足する
場合、この値はレジスタ２１にロードされる。

B_o≧K3・B_o-1 すなわち B_o／B_o-1≧K3 K3が１よりわずかに小さい値、たとえばK3＝
６３／６４の場合は、エネルギ低下速度１−B_o／B_o-1 が所定の値、たとえば本例では１−K3＝1/64 を超えない限り、新しいエネルギ信号の値がレジ
スタ２１に記憶される。

反対に、B_o／B_o-1＜K3であると、比較器１９
はAND回路２１の使用を禁止する値“０”を出
力し、B_oはまだB_o-1を含むレジスタ２１に記憶
されない。したがつて、上記した乗算器１８、比
較器１９、AND回路２０、レジスタ２１からな
るエネルギ検出記憶手段によれば、エネルギ低下
速度が所定の値を超えないときにはレジスタ２１
にロードされるエネルギ値はサンプリング・タイ
ム毎に更新されるが、エネルギ低下速度が所定の
値を超えると、このとき以降のエネルギ値はもは
やレジスタ２１にロードされなくなり、エネルギ
低下速度が所定の値を超えるときのエネルギ値が
その後のサンプリング・タイムにおいてもレジス
タ２１に記憶保持されたままとなる。すなわち、
レジスタ２１に含まれるエネルギ信号値は、その
値からの信号低下速度が所定の値（たとえば1/6
４）を超えるものである。

本発明はB_o値をB_o-1と比較するだけの上記の
実施例に限定されるものはない。一般的に云う
と、レジスタ２１には、下記に示す関係が満たさ
れればサンプリング・タイムｎで得られる値B_o
がロードされる。

B_o≧a1・B_o-1＋a2・B_o-2＋a3・B_o-3＋… 式中B_o-1、B_o-2、B_o-3…は、サンプリング・
タイムｎ−１、ｎ−２、ｎ−３…におけるエネル
ギ値であり、a1、a2、a3…は所定の定数である。
このゆな関係を実現する回路は周知のものであ
り、本明細書には説明しない。サンプリング・タ
イムｎにおけるエネルギ信号値B_oはまだ比較器
２３への入力も形成する。比較器２３への第２の
入力は、その時レジスタ２１に記憶されているエ
ネルギ信号値B_sに、乗算器２２で係数K4を乗じ
たものである。レジスタ２１に記憶されている値
B_sは、上記のように、そこからのエネルギ信号
低下速度が所定の値を超えるものであるため、数
回前のサンプリング・タイムにレジスタ２１に記
憶されたエネルギ信号値であり得ることに注意さ
れたい。

値B_oがK4・B_s以上か否かにより、比較器２３
は“１”または“０”を出力する。係数K4は０
と１との間の数である。比較器２３はサンプリン
グ・タイムｎにおけるエネルギ信号の値B_oが、 B_o＜K4・B_s の場合にのみ“０”を出力する。その場合、値
B_oは、エネルギ低下速度が所定の値を超える閾
値B_sの所定の百分率未満に低下いている。K4＝
３／８の値は特に本発明を説明するのに適したもの
である。比較器２３の出力は、NAND回路２４
の入力を制御する。したがつて、比較器２３の出
力が“０”の場合、すなわち、エネルギ低下が検
出されている場合は、出力Ｓとして“１”ビツト
がライン２５を通じて送られる。上記の乗算器２
２、比較器２３、NAND回路２４がエネルギ低
下信号を発生させる閾値手段を構成している。

エネルギ値B_oが低く、上記のエネルギ低下検
出装置を使用する必要のない場合があるが、この
場合は値B_oは比較器２６で最小値B_nと比較され
る。値B_oがB_nより小さい場合は、比較器２６は
“０”を出力し、NAND回路２４の入力端に送ら
れ、NAND回路２４はライン２５上に、“１”ビ
ツトを出力する。

本発明の装置はプログラム制御データ処理装置
でも実施することができる。その場合、本装置に
よるすべての機能は、装置のメモリに記憶された
マイクロコードの制御により行われる。

第３図は、本発明のエネルギ低下検出装置にお
ける各手順を示すフローチヤートで、容易にプロ
グラムとして実施できるものである。

各サンプリング時に、命令101および102によ
り、受信した信号のサンプル値A_oおよびエネル
ギ信号値B_o-1にそれぞれ係数K1およびK2を乗じ
たものがレジスタＲ１およびＲ２にそれぞれロー
ドされる。これらの内容は次の命令103で加算さ
れ、その結果がB_oとして別のレジスタにロード
される。次に、命令104によりB_oが所定の最小値
B_nより小さいかどうかがチエツクされる。小さ
ければ、信号エネルギがB_nの値未満に低下して
いることを示す値１がレジスタＳにロードされる
（ステツプ105）。B_oがB_n以上であれば、レジスタ
Ｃにステツプ106で次の値がロードされる。

B_o−K3・B_o-1 ステツプ107で、Ｃが０以上か否かが判定され
る。０以上であれば、ステツプ108で値B_oがレジ
スタB_sにロードされる。ステツプ108に続いて、
またはＣが０より小さい場合、すなわち、信号エ
ネルギ低下速度が所定の値を超える場合は、ステ
ツプ109でレジスタＥに下記の値がロードされる。

B_o−K4・B_s 次にステツプ110で、レジスタＥの内容が０よ
り小さいかどうかが判定される。０より小さけれ
ば、すなわちエネルギ信号の値が閾値B_sの所定
の百分率未満に低下していれば、ステツプ111で
値１がレジスタＳにロードされ、０以上であれば
ステツプ112で値０がレジスタＳにロードされる。

ステツプ105、111または112で、レジスタＳに
新しい値がロードされると、プログラムはステツ
プ113に進み、レジスタB_o-1にB_oの値がロードさ
れる。次に、ステツプ114で、プログラムが次の
サンプリング時にループされるように、カウンタ
がｎからｎ＋１に増分される。

上に述べたように、本発明によれば、エネルギ
低下から検出までの時間間隔は、エネルギ低下の
瞬間における信号エネルギ・レベルの影響を受け
ない。

第４図は、エネルギ低下の２つの可能な場合を
示す。第１の場合は、第１図のレジスタ２１で記
憶された値B_oからのエネルギ低下で、Ｎサンプ
リング・タイムの後、エネルギ値がB_o+Nに低下
したときに検出が行われる。第２の場合は、レジ
スタ２１に記憶された値B′_oからのエネルギ低下
で、この場合もＮサンプリング・タイムの後、エ
ネルギ値がB′_o+Nに低下したときに検出が行われ
る。

このことは容易に説明できる。実際に、エネル
ギが低下する前の値B_oは、次のサンプリング時
に得られる値が下記の関係を満たし、 B_o+1＝K3・B_o (1) 以後のすべての値についても同様の関係を満た
す。したがつて、検出信号が出力される値B_o+N
は、 B_o+N＝（K3）^N・B_o (2) である。上に説明したように、エネルギ低下検出
信号は、エネルギ信号の値が、レジスタ２１に記
憶された値（B_o）の所定の値と等しくなるとき
に発生する。したがつて、 B_o+N＝K4・B_o (3) 式(2)と式(3)を比較すると、（K3）^N＝K4 となり、サンプリング・タイム数Ｎは、エネルギ
低下時のエネルギ・レベルB_oともB′_oとも無関係
となる。

Ｅ発明の効果以上の説明により、本発明によれば、エネルギ
低下時におけるエネルギ・レベルにも、データ伝
送終結またはライン切断のいずれかによるエネル
ギ低下の原因にも関係なく。エネルギ低下を確実
に検出することができる。さらに、係数K1、
K2、K3およびK4の選定により、各精度の結果を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエネルギ低下検出装置を
示す図、第２図は、本発明によるエネルギ低下検
出装置を備えたデータ受信装置を示す図、第３図
は、本発明によるエネルギ低下検出手段の概略を
示すフローチヤート、第４図は、本発明によるエ
ネルギ低下検出装置により検出されたエネルギ低
下のある各信号曲線である。

Claims

【特許請求の範囲】１各サンプリング時にアナログ受信信号デイジ
タルサンプル信号を積分して各デイジタルサンプ
ル信号のエネルギ値を示す信号を発生させるデイ
ジタル積分手段と、前記デイジタル積分手段からのエネルギ値を示
す信号を先のサンプリング時に得られたエネルギ
値を示す信号と比較してエネルギ低下速度を検出
し、エネルギ低下速度が所定の値を超えるときの
エネルギ値を記憶してその後に続くサンプリング
時においてもこのエネルギ値を保持するエネルギ
検出記憶手段と、前記デイジタル積分手段からの信号により示さ
れるエネルギ値が前記記憶手段に記憶保持された
エネルギ値の所定の値より小さくなつたときにエ
ネルギ低下信号を発生させる閾値手段とを含むこ
とを特徴とする信号エネルギ低下検出装置。