JPH07336246A - Fm混信検知方法および装置 - Google Patents

Fm混信検知方法および装置

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JPH07336246A
JPH07336246A JP13057694A JP13057694A JPH07336246A JP H07336246 A JPH07336246 A JP H07336246A JP 13057694 A JP13057694 A JP 13057694A JP 13057694 A JP13057694 A JP 13057694A JP H07336246 A JPH07336246 A JP H07336246A
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JP
Japan
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interference
envelope
wave
modulation degree
output
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Pending
Application number
JP13057694A
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English (en)
Inventor
Ikushi Fujitani
育司 藤谷
Toshiharu Matsumura
利春 松村
Toshiaki Naruo
利秋 成尾
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Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Hoso Kyokai NHK, Japan Broadcasting Corp filed Critical Nippon Hoso Kyokai NHK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な装置構成にも拘わらず、D/U(D:
目的波信号レベル、U:妨害波信号レベル)の検出に基
づいて混信妨害の程度を感度よく判別する。 【構成】 FM目的波とFM妨害波が存在する場合に、
FM目的波をエンベロープ検波して得られるエンベロー
プ波形のエンベロープ変調度(=(A−B)/(A+
B):Aは最大振幅値、Bは最小振幅値)を求め、その
エンベロープ変調度がD/Uの逆数に等しいことに基づ
いて、混信状態の有無あるいは混信の程度を検知する。
割算器8の出力をピーク検波することにより、D/Uの
絶対値が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、FM目的波に対して混
信妨害を与えるFM妨害波が存在する場合に、その混信
妨害の状態を自動的に検知するFM混信検知方法および
装置を提供することにある。
【0002】さらに詳述すれば本発明は、DU比(目的
波信号レベルと妨害波信号レベルの比)に基づいて、混
信発生の有無を自動的に検出するFM混信検知方法およ
び装置に関するものである。
【0003】
【従来の技術】従来から、FM波の混信の程度を検知す
る方法として、 受信レベル検知法 スペースダイバー法 ベースバンドスケルチ法 などが知られている。これらFM混信検知方法の概要
は、以下に列挙するとおりである。
【0004】受信レベル検知法:目的波に妨害波が加
わったことによる受信入力電界の増加を検知する方法。
【0005】スペースダイバー法:回線を2つ以上設
置しておき、プログラム内容を比較する方法。
【0006】ベースバンドスケルチ法:妨害波がある
場合には、FM検波出力に高い周波数のノイズが混入す
るのを検知する方法。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の受信レベル検知法では、FM混信検知のため
の検出感度が悪いうえ、その検出結果が不安定であると
いう欠点がある。
【0008】また、上述のスペースダイバー法では、
検出感度が悪いうえに、設置経費が高くつくという欠点
がある。
【0009】同様に、上述のベースバンドスケルチ法
も検出感度が悪いという欠点がある。
【0010】さらに加えて、上述した従来の混信検知方
法では、混信妨害の程度を表わすDU比(以下、
D/Uと略記する)を検出することができなかった。
【0011】よって本発明の目的は上述の点に鑑み、簡
易な装置構成にも拘わらず、上記D/Uの検出に基づい
て混信妨害の程度を感度よく判別できるFM混信検知方
法および装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明に係るFM混信検知方法は、混信妨害を受
けているFM目的波のエンベロープ変調度を求め、前記
エンベロープ変調度の逆数をDU比として検出するもの
である。ここで、前記エンベロープ変調度を求めるステ
ップとして、混信妨害を受けているFM目的波のエンベ
ロープ波形を検波し、前記エンベロープ波形の交流分お
よび直流分を検出し、前記交流分と前記直流分の比を求
めることにより前記エンベロープ変調度とする。また、
前記DU比が所定値以下のときに、混信発生情報を出力
するのが好適である。さらに、前記直流分の大きさが所
定の範囲を超え、かつ、前記混信発生情報が出力された
場合には、FM目的波の乗取り情報を出力するのが好適
である。
【0013】本発明に係るFM混信検知装置は、混信妨
害を受けているFM目的波からエンベロープ波形を抽出
する検波手段と、前記エンベロープ波形からエンベロー
プ変調度を検出する変調度検出手段と、前記エンベロー
プ変調度の逆数をDU比として出力するD/U出力手段
とを具備したものである。ここで、前記変調度検出手段
は、前記エンベロープ波形の交流分および直流分をそれ
ぞれ検出する交流分離手段および直流分離手段と、前記
交流分と前記直流分の比を求める除算手段とを有する。
また、前記DU比が所定値以下のときに混信発生情報を
出力する第1の比較手段をさらに備える構成とするのが
好適である。さらに、前記直流分の大きさが所定値を超
え、かつ、前記混信発生情報が出力された場合には、F
M目的波の乗取り情報を出力する第2の比較手段をさら
に備えた構成とするのが好適である。
【0014】
【作用】本発明に係るFM混信検知方法および装置で
は、FM目的波とFM妨害波が存在する場合に、FM目
的波をエンベロープ検波して得られるエンベロープ波形
のエンベロープ変調度(=(A−B)/(A+B):A
は最大振幅値、Bは最小振幅値)を求め、そのエンベロ
ープ変調度がD/Uの逆数に等しいことに基づいて、混
信状態の有無あるいは混信の程度を検知する。
【0015】また、FM目的波がFM妨害波により乗取
られる場合には受信入力電界値が3dB以上大きくなる
ことに着目してエンベロープ波形の直流分と本発明
の混信検知結果とに基づいて、乗取り情報を得ることも
可能である。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
【0017】まず、混信妨害を受けたFM波のエンベロ
ープ変調度を求めることにより、D/Uの逆数が得られ
ることを説明する。ここで述べる「エンベロープ変調
度」とは、AM変調度と同義である。すなわち、混信妨
害を受けたFM波のエンベロープに着目して、図4に示
す最大振幅値Aと、最小振幅値Bから、(A−B)/
(A+B)の値をエンベロープ変調度という。
【0018】(1)目的波と妨害波の周波数が異なる場
いま、目的波の電界強度の最大値をD、目的波の角周波
数をωd 、妨害波の電界強度の最大値をU、目的波と妨
害波の角周波数の差をΔωとすると、目的波と妨害波の
合成信号Eは次式で表わされる。
【0019】
【数1】 E =D cos ωdt+U cos(ωd +Δω)t …(1) 上式(1)を整理すると、
【0020】
【数2】 E = (D2+2DU・cos Δωt +U2)1/2・cos( ωdt+θ) …(2) ここで
【0021】
【数3】 θ=tan-1 {(−U sin Δωt)/(D +U cos Δωt)} …(3) 従って、混信妨害を受けたFM波のエンベロープの最大
値Emax は、
【0022】
【数4】 Emax= D+U …(4) また、エンベロープの最小値Emin は、
【0023】
【数5】 Emin= D−U …(5) このことから、エンベロープ変調度Eamは、
【0024】
【数6】
【0025】よって、エンベロープ変調度Eamは、混信
妨害の程度を表わすD/Uの逆数に等しいことになる。
【0026】しかも、目的波と妨害波の周波数が異なる
場合には、両波の周波数差のビートがエンベロープ上に
表われるため、無変調時にもD/U検知が可能である。
【0027】(2)目的波と妨害波の周波数が等しい場
この場合の合成信号Eは、次式により表わされる。
【0028】
【数7】 E =D cos(ωt +θd)+U cos(ωt +θu) …(7) ここでθd =Fd cos pt Fd:目的波変調指数 p :目的波変調角周波数 θu =Fu cos qt Fu:妨害波変調指数 q :妨害波変調角周波数 上式(7)を整理すると、
【0029】
【数8】 E = (D2+2DU・cos(θd −θu)+U2)1/2 ・cos(ωt +θr) …(8) ここで、
【0030】
【数9】 θr =tan-1 {(D sin θd +U sin θu)/(D cos θd +U cos θu)} …(9) 従って、混信妨害を受けたFM波のエンベロープの最大
値Emax は、
【0031】
【数10】 Emax= D+U …(10) また、エンベロープの最小値Emin は、
【0032】
【数11】 Emin= D−U …(11) このことから、エンベロープ変調度Eamは、
【0033】
【数12】
【0034】よって、エンベロープ変調度Eamは、混信
妨害の程度を表わすD/Uの逆数に等しいことになる。
【0035】次に、式(7)〜式(12)を導出するた
めの条件、すなわちEam=U/Dが成立するために必要
とされるFM変調度(%)について説明する。
【0036】いま妨害波が無変調であるとした場合、式
(8)の振幅項が最大値および最小値を呈するために
は、π[rad]以上の変調指数が必要となる。他方、
一般のFM放送波において、1kHz 100%変調の
ときには変調指数が75[rad]であるから、π/7
5=4.1%以上の変調がかかっていれば、式(12)
のEam=U/Dから、混信妨害の程度を表わすD/Uを
正確に検出することが可能となる。
【0037】このように、エンベロープ変調度から混信
の程度あるいは混信状態を検知する方法は、従来技術と
して述べた「受信レベル検知法」より安定度で優れ、
「スペースダイバー法」より経費で優れていることは明
白である。また、図1を参照して次に述べる理由によ
り、従来の「ベースバンドスケルチ法」に比べて、検出
感度が格段に高くなる。
【0038】図1には、FM波の混信の状態が示されて
いる。本図において、目的波のベクトルをAとし、妨害
波のベクトルをBとした場合、ベクトルBの先端は目的
波と妨害波の周波数差に対応する角速度で点Pを中心に
して回転する。このベクトルBの先端と座標原点との距
離を時間軸上で表したものが図1の右側に示すエンベロ
ープ検波出力となる。このエンベロープ検波出力のエン
ベロープ変調度は上述したように、混信妨害の程度を表
わすD/Uの逆数である。
【0039】次に、エンベロープ変調度に基づいてD/
U検出を行う場合の検出感度について述べる。FM変調
波においては伝送系のマルチパスによってもAM含有率
が劣化する。一般の伝送系の実態を考慮してマルチパス
によるAM含有率を30dBとするならば、混信検知の
検出感度の上限は30dBとなる。
【0040】次に、従来技術として述べたべースバンド
スケルチ法の検出感度について考察する。図1に示した
ベクトルB(妨害波)の先端から座標原点に引いた直線
の振れ幅θが、妨害波が目的波に及ぼす位相変化量であ
り、これをFM検波したものがベースバンドに表われる
ノイズである。例えば、混信妨害の程度を表わすD/U
が20dBの場合、ベクトルA=1,ベクトルB=0.
1となるため、位相角θ=tan-1 1/10=0.1
[rad]となる。
【0041】一方、目的波に1kHz 100%の変調
がかかっているときのベクトルAの位相変化量ψは、ψ
=75[kHz]/1[kHz]=75[rad]と非
常に大きい。ここで混信妨害の程度を表すD/Uが20
dBのときのS/Nを求めると、
【0042】
【数13】 S/N =20 log(75[rad]/0.1[rad])=57.5[dB] …(13) となる。つまり多少の混信が有ったとしても、FM検波
出力には殆ど妨害の影響が表れないことが解る。一般
に、妨害波の影響がFM検波出力に表れるのは混信妨害
の程度を表わすD/Uが3dB以内と言われている。
【0043】以上のことから、エンベロープ変調度から
D/Uを求める方法は、従来のベースバンドスケルチ法
に比べて、概ね27(=30−3)dBほど検出感度が
高いことになる。
【0044】図2は、本発明を適用したFM混信検知装
置の一実施例を示す。本図において、2はエンベロープ
検波器であり、混信妨害を受けているFM目的波のエン
ベロープ波形を検出する。4は交流分分離回路であり、
図1に示した(Emax −Emin )/2に相当する電圧を
エンベロープ波形から検出する。6は直流分分離回路で
あり、図1に示した(Emax +Emin )/2に相当する
電圧をエンベロープ波形から検出する。
【0045】8は割算器であり、上記の直流分と交流分
の比を求める。すなわち、
【0046】
【数14】 (Emax +Emin)/(Emax −Emin)=1/(エンベロープ変調度) =D/U …(14) となることから、割算器8からは混信妨害の程度を表す
D/Uが直接得られることになる。
【0047】10はピーク検波器であり、上記D/Uの
絶対値を出力する。12は上記D/Uをアナログ表示す
るためのメータ、14はアナログD/U信号を外部に出
力するためのバッファアンプ、16は上記D/Uが所定
のしきい値を超えたときに混信発生情報を出力する第1
のコンパレータである。
【0048】18および20は、直流分分離回路6から
出力された直流分(受信電界値に対応する)がそれぞれ
の所定しきい値を超えたとき、乗取り情報を出力する第
2および第3のコンパレータである。また、22はAN
Dゲート、24はORゲートである。すなわち、FM変
調波が乗取られる場合は受信電界値が3dB以上大きく
なるので、この現象を応用して、第1のコンパレータ1
6の出力(混信発生情報)と第2のコンパレータ18の
出力(受信電界の増加情報)とをANDゲート22に入
力することにより、乗取り発生情報を得ている。また、
妨害波が目的波に比較して非常に大きい場合(例えば2
0dB以上)には、AM含有率は低下してしまう。そこ
で、このような場合にも乗取りを検知できるよう、上記
直流分を第3のコンパレータ20に印加することによ
り、大幅な受信電界の上昇を検知している。
【0049】この乗取り情報が出力された場合には、例
えば図3に示すように、通常のSTL(スタジオ/トラ
ンスミッタ/リンク)回線から別回線に切り替えるなど
の動作を行うことになり、放送プログラムの乗取りを防
止することが可能となる。
【0050】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明は、FM変
調波のエンベロープ変調度に基づいて混信妨害の程度を
表すD/Uを求めると共に、妨害波が加算されたことに
よる受信入力電界の増加を検出して、放送の乗取りの有
無をも検知し得ることから、以下に列挙する効果を得る
ことができる。
【0051】 本発明に係るFM混信検知方法および
装置は、その検知手順および装置構成が非常に簡易であ
るため、広い分野での応用が可能である。特に、放送産
業上では、故意あるいは偶発的な混信妨害から放送を守
るという社会的使命を果たすことができる。具体的に
は、大半がFM変調方式であるラジオ,テレビジョンの
STL(スタジオ/トランスミッタ/リンク)装置、お
よび、FM中継放送装置への応用が可能である。
【0052】また、従来技術に比較して、経済性,安定
性,検出感度とも優れているほか、混信妨害の程度を表
すD/Uが検出できるという特長を有しているので、混
信警報装置,乗取り防止装置として幅広い応用が可能で
ある。
【0053】 感度が良好であるため、混信が聴覚あ
るいは視覚上に感知される前に、妨害が発生したことを
検知でき、対策に時間的余裕ができる。
【0054】 受信入力レベルの測定機能を合わせ持
つことにより、放送あるいは通信が乗取られたか否かを
検知することができる。この場合、別回線に切り替え
る、入力を切り離すなどにより、放送あるいは通信を守
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】FM波の混信状況を示した説明図である。
【図2】本発明の一実施例を示したブロック図である。
【図3】本発明の応用例を例示した図である。
【図4】エンベロープ変調度の説明図である。
【符号の説明】
2 エンベロープ検波器 4 交流分分離回路 6 直流分分離回路 8 割算器 10 ピーク検波器 12 アナログD/U表示メータ 14 バッファアンプ 16,18,20 コンパレータ 22 ANDゲート 24 ORゲート

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 混信妨害を受けているFM目的波のエン
    ベロープ変調度を求め、 前記エンベロープ変調度の逆数をDU比(目的波信号レ
    ベルと妨害波信号レベルの比)として検出することを特
    徴とするFM混信検知方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記エンベロープ変
    調度を求めるステップとして、 混信妨害を受けているFM目的波のエンベロープ波形を
    検波し、 前記エンベロープ波形の交流分および直流分を検出し、 前記交流分と前記直流分の比を求めることにより前記エ
    ンベロープ変調度とすることを特徴とするFM混信検知
    方法。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記DU比が所定値
    以下のときに、混信発生情報を出力することを特徴とす
    るFM混信検知方法。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記直流分の大きさ
    が所定の範囲を超え、かつ、前記混信発生情報が出力さ
    れた場合には、FM目的波の乗取り情報を出力すること
    を特徴とするFM混信検知方法。
  5. 【請求項5】 混信妨害を受けているFM目的波からエ
    ンベロープ波形を抽出する検波手段と、 前記エンベロープ波形からエンベロープ変調度を検出す
    る変調度検出手段と、 前記エンベロープ変調度の逆数をDU比として出力する
    D/U出力手段とを具備したことを特徴とするFM混信
    検知装置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、前記変調度検出手段
    は、前記エンベロープ波形の交流分および直流分をそれ
    ぞれ検出する交流分離手段および直流分離手段と、前記
    交流分と前記直流分の比を求める除算手段とを有するこ
    とを特徴とするFM混信検知装置。
  7. 【請求項7】 請求項5において、前記DU比が所定値
    以下のときに混信発生情報を出力する第1の比較手段を
    さらに備えたことを特徴とするFM混信検知装置。
  8. 【請求項8】 請求項7において、前記直流分の大きさ
    が所定値を超え、かつ、前記混信発生情報が出力された
    場合には、FM目的波の乗取り情報を出力する第2の比
    較手段をさらに備えたことを特徴とするFM混信検知装
    置。
JP13057694A 1994-06-13 1994-06-13 Fm混信検知方法および装置 Pending JPH07336246A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006071428A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Sony Corp 電磁波妨害信号の発生源特定方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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