JPH10501954A - トーン検出を改善した伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 伝送システムでは、シグナリングトーンを送信機（２）によって伝送チャネル（４）を経て受信機（６）へと伝送する。受信機（６）では、シグナリングトーンの存在を検出するためにトーン検出器を用いる。トーン検出器（１０）の信頼度を向上させるために、入力信号と基準信号（φ₁，φ₂，φ₃，φ₄）との間の相関値を求める多数の相関素子（１４，１６，１８，２０）を用いる。これらの相関素子（１４，１６，１８，２０）の出力信号の絶対値を加算器（４２）により加算して、検出用に使用すべき合成相関信号を取出す。

Description

【発明の詳細な説明】 トーン検出を改善した伝送システム 本発明は、トーンを伝送チャネルを経て受信機へと伝送する送信機を具え、前 記受信機が受信信号中の前記トーンの存在を検出するための検出器を具えている 伝送システムに関するものである。 本発明は受信機、トーン検出器及びトーン検出方法にも関するものである。 冒頭にて述べた伝送システムは、B．Bowlesによる定期刊行物の論文「“ADSI ：maximising the synergy between the network and terminals”Telephony． （１９９４年８月２９日）」から既知である。 最近ではディスプレイを装備した電話端末装置が利用されるようになった。こ うした電話端末装置はアナログ ディスプレイ サービス インタフェース標準 規格（ＡＤＳＩ）に従って作動すべく構成される。この標準規格は電話端末装置 へ及びそれからの音声信号の伝送に加えて、データの伝送を可能とする。 音声とデータとを区別するために、データ信号を伝送する旨を示すのに所謂Ｃ ＡＳ−信号（ＯＰＥ警報信号）を送信機により伝送する。ＣＡＳ信号は、２１３ ０Ｈｚと２７５０Ｈｚの周波数を有して８０ミリ秒の期間中に同時に伝送される ２つのトーンによって構成される。この二重トーンを音声の存在下で検出しなけ ればならず、この二重トーンを確実に検出するのは多少困難である。 本発明の目的はトーンを確実に検出できる冒頭にて述べた伝送システムを提供 することにある。 従って、本発明は前記検出器が、各々が前記受信信号の相関値を表す複数の相 関信号と、位相偏移した複数の基準信号のうちの１つの基準信号とを組合せたも のを表す合成相関信号を取出すための相関器を具えていることを特徴とする。 入力信号の複数の相関信号と、位相偏移した複数の基準信号との組合せを表す 合成相関信号を取出すことにより、入力信号の位相に無関係に有効な相関信号が 得られる。さらに、各相関信号が合成相関信号に寄与することからして、検出す べきトーンの存在を確実に推定することができる。 米国特許第４，２１６，４６３号には、位相偏移した基準信号を用いて多数の 相関信号を決定するトーン検出器が開示されている。このトーン検出器では、合 成相関信号を取出さず、最大の相関信号を出力信号として用いるだけである。こ の場合には、相関信号が合成相関信号に寄与しておらず、シグナリングトーンの 存在検出度の信頼性が劣ることになる。 本発明の好適例では、前記相関器が、前記相関信号から偶関数を用いて変形相 関信号を取出すと共に、これらの変形相関信号を加算すべく構成されるようにし たことを特徴とする。 偶関数はｆ（ｘ）がｆ（−ｘ）に等しくなる特性を有する。偶関数の例はｆ（ ｘ）＝ｘ²，ｆ（ｘ）＝ｘ⁴となるようなものである。相関信号を合成する簡単で 、しかも有効な方法は、それらの絶対値を加算することである。信号の絶対値を とることは偶関数と見なすこともできる。 本発明の他の好適例では、前記基準信号がπ／４の相対位相差を有する４つの 基準信号を含むことを特徴とする。 入力信号と、π／４の相対位相差を有する４つの基準信号とから合成相関信号 を取出す相関器を用いることは、性能と複雑性との兼合いを良好とし得ることを 確めた。 本発明のさらに他の好適例では、前記検出器が、各々が前記入力信号の相関値 を表す複数の相関信号と、位相偏移した複数の基準信号のうちの１つの基準信号 とを組合せたものを表す合成相関信号を取出す相関器を具えていることを特徴と する。 少なくとも１個の追加相関器を、前記相関器の測定期間に対して変位した測定 期間中に測定状態にて用いることにより、到達時間がわからないトーンを検出す ることができる。このように相対的に変位した測定期間を用いることにより、検 出すべきトーンが存在する完全なインターバル中に常に少なくとも１個の相関手 段を測定状態にすることができる。 本発明を図面につき詳細に説明するに、ここに 図１は本発明による伝送システムを示し； 図２は本発明による伝送システムに使用すべきトーン検出器のディジタル式の 例を示し； 図３は図２のトーン検出器における幾つかの信号のタイミング図を示し； 図４は本発明による伝送システムに使用する４個の相関器を有しているトーン 検出器を示し； 図５は図４のトーン検出器のタイミング図を示し； 図６は図４のトーン検出器に使用する相関器の変形配置を示し； 図７は図４のトーン検出器をソフトウェアで実現する流れ図を示し； 図８は本発明のさらに他の実施例の伝送システムを示し； 図９は図８における判定素子２０７の他の例を示し； 図１０は強度測定装置２１６及び２１８の出力信号をツイストの関数として示 したものである。 図１による伝送システムでは、伝送すべき信号を送信機２へ供給する。送信機 ２の出力は伝送すべき信号を、ことによるとシグナリングトーンと組合わせて搬 送する。この出力は伝送チャネル４を介して端末装置６に結合させる。端末装置 ６の入力端子はセレクタ８の入力端子とトーン検出器１０の入力端子とに接続す る。 トーン検出器１０の入力端子は低域通過フィルタ１２の入力端子に接続する。 この低域通過フィルタ１２の出力端子は相関素子１４，１６，１８及び２０を具 えている相関器の入力端子に接続する。相関素子１４，〔１６，１８，２０〕の 入力端子は、乗算器２４，〔２６，２８，３０〕の第１入力端子に接続し、乗算 器の出力端子は積分器３２，〔３４，３６，３８〕に接続する。乗算器２４，〔 ２６，２８，３０〕の第２入力端子には出力信号φ₁，〔φ₂，φ₃，φ₄〕を搬送 する基準信号発生器２２の出力端子を接続する。 相関信号を搬送する相関素子１４，１６，１８及び２０の出力は、積分器３２ ，３４，３６及び４０の出力によりそれぞれ構成される。これらの出力は加算器 ４２の対応する入力端子に接続する。加算器４２の出力端子は比較器４４の第１ 入力端子に接続する。比較器４４の第２入力端子には基準信号ＴＨＲを供給する 。 比較器４４の出力端子はセレクタ８の制御入力端子に接続する。セレクタ８に は電話送受器５６及びＬＣＤスクリーン５８を接続する。 図１による伝送システムでは、端末装置６によって受信される伝送データが、 単一のシグナリングトーンの受信に応じて電話送受器５６又は（ＬＣＤ）ディス プレイ５８に供給される。この切り替えはシグナリングトーンをトーン検出器１ ０により検出した後に行われる。 受信信号を低域通過フィルタ１２によってろ波して、検出すべきシグナリング トーンに対応する周波数範囲以外の雑音及び音声のような妨害信号を除去する。 相関素子１４，１６，１８及び２０では、低域通過フィルタ１２の出力信号を、 位相φ₁，φ₂，φ₃及びφ₄を有する対応する基準信号で逓倍する。基準信号の周 波数は検出すべきシグナリングトーンの周波数に対応する。積分器３２，３４， ３６及び４０は、対応する乗算器２４，２６，２８及び３０の出力信号の積分値 をそれぞれ決定し、その後この積分値の絶対値を決定する。積分器３２，３４， ３６及び４０の出力信号は加算器４２により加算されて、合成相関信号となる。 ゼロとはかなり異なる合成相関信号は、入力信号が基準信号の周波数ｆ_cに対応 する周波数を有するシグナリングトーンを含む場合に存在することになる。許容 周波数差は使用する測定時間に依存する。この使用測定時間は積分器３２----４ ０の２つの連続するリセット瞬時の間の時間によって規定される。有限測定時間 Ｔ_mは乗算器の出力信号に適用される矩形窓関数となる。これにより周波数領域 内のフィルタ関数は次式のようになる。 上式（１）による伝達関数は１／Ｔ_mに等しい幅を有する主ローブを呈し、帯域 幅は約１／Ｔ_mとなる。測定時間に対する適当な値を選定することにより、所望 される各周波数分解能を得ることができる。測定時間Ｔ_mは簡単に変えることが できるから、周波数分解能も容易に変えることができる。 位相がπ／４づつ増分する４つの基準信号を用いることにより、基準トーンの 位相に無関係に常に主要相関信号を発生させる。シグナリングトーンの位相の関 数としての合成相関信号の振幅変動が１０％以上にはならないことを確めること ができる。 加算器４２の出力信号は比較器４４によってしきい値ＴＨＲと比較する。合成 相関信号が信号トーンの存在を示すしきい値以上となる場合に比較器４４は検出 信号を発生する。 加算すべき相関信号は、これらの相関信号を実際の相関値に依存するファクタ で重み付けすることによって得られることは考えられることである。この重み付 けは相関信号を非線形処理することに相当する。このような重み付けを用いるこ とにより、大きさが小さくて、雑音により損われる相関信号が受ける影響が減少 することになる。 シグナリング用に二重トーンを用いる場合には、各トーン用に１個の２つのト ーン検出器が必要となる。これらのトーン検出器は検出器１０と同じ構成とする ことができるが、異なるトーン周波数用に設計する必要がある。これは基準信号 の周波数を変えることにより簡単に行なうことができる。二重トーンは、双方の トーン検出器が対応するトーンの存在を示す場合に、それが存在すると見なされ る。二重トーンを用いる場合には、トーン検出器の２つの出力をＡＮＤゲートに て合成して、ＡＮＤゲートの出力信号をセクレタ８の入力端子へ供給する。 図２によるディジタルトーン検出器１０では、入力信号を低域通過フィルタ１ ２へ供給する。この低域通過フィルタの出力端子はスライサ６０の入力端子に接 続する。スライサ６０の出力端子は、相関素子６２，６４，６６及び６８によっ て構成される相関器の入力端子に接続する。前記相関素子６２，６４，６６，６ ８の入力端子は排他的ＮＯＲゲート７０，７４，７８及び８２の第１入力端子に それぞれ接続する。排他的ＮＯＲゲート７０，７４，７８及び８２の第２入力端 子は出力信号φ₁，φ₂，φ₃及びφ₄を搬送する基準信号発生器８６の対応する出 力端子に接続する。排他的ＮＯＲゲート７０〔７４，７８，８２〕の出力端子は アップ−ダウンカウンタ７２〔７６，８０，８４〕のＵＰ／ＤＯＷＮ制御入力端 子に接続する。各アップ−ダウンカウンタ７２，７６，８０及び８４にはクロッ ク信号及びリセット信号を供給する。各々が計数値の絶対値に対応する出力信号 を搬送するアップ−ダウンカウンタ７２，７６，８０及び８４の出力端子は加算 器８８の入力端子に接続する。加算器８８の出力端子は比較器９０の第１入力端 子に接続する。比較器９０の第２入力端子にはしきい値信号ＴＨＲを供給する。 比較器９０の出力はトーン検出器１０の出力信号を構成する。 トーン検出器１０の入力信号は低域通過フィルタ１２によってろ波されてから 、スライサ６０により２進信号に変換される。スライサ６０の出力信号は各相関 素子６２，６４，６６及び６８にて、基準信号発生器８６によって発生される対 応する基準２進信号と比較される。基準信号発生器により発生される基準信号は π／４の相対位相差を有する。スライサ６０からの出力信号と基準信号との比較 は排他的ＮＯＲゲート７０，７４，７８及び８２によって行われる。排他的ＮＯ Ｒゲートの出力信号は、双方の入力信号が異なる論理値を有する場合に論理値“ ０”を有し、双方の入力信号が等しい論理値を有する場合に論理値“１”を有す る。 それぞれの排他的ＮＯＲゲート７０，７４，７８及び８２の出力信号は、対応 するアップ−ダウンカウンタ７２，７６，８０及び８４の計数方向を制御する。 スライサの出力信号が基準信号と同じ論理値を有する場合に、アップ−ダウンカ ウンタはそのカウントを各クロックパルス毎に増やす。スライサの出力信号が基 準信号の論理レベルとは異なる論理値を有する場合には、アップ−ダウンカウン タはそのカウントをクロックパルス毎に減少する。基準信号がスライサの出力信 号とほぼ同じ位相及び周波数を有する場合に、アップ−ダウンカウンタのカウン トは急速に増え、大きな（正の）相関値を示す。基準信号がスライサ６０の出力 信号とほぼ同じ周波数を有するも、位相がスライサ６０の出力信号に対して反対 である場合には、アップ−ダウンカウンタのカウントが急速に減少し、大きな（ 負の）相関値を示す。基準信号とスライサ６０の出力信号との間に相関がない場 合には、排他的ＮＯＲゲートの出力信号が多少ランダムに論理値“０”又は“１ ”となる。このことは、アップ−ダウンカウンタのカウントがランダムな態様で 増減し、平均カウント値が０となることを意味する。 アップ−ダウンカウンタ７２，７６，８０及び８４のカウント値の絶対値は加 算器８８によって周期的に加算されて、比較器９０へと送られ、これにて加算器 ８８の出力信号はしきい値ＴＨＲと比較される。カウント値の絶対値を加算した 後、アップ−ダウンカウンタ７２，７６，８０及び８４はリセット信号Ｒ_iによ りリセットされる。 クロック周波数は一般に、検出すべきトーンの周波数の倍数とする。これによ りスライサ６０の出力信号中の妨害成分が良好に抑圧されることになる。たまに スライサ６０の出力信号が妨害信号のために誤った論理値を有する場合に、こう したケースの半分では、“０”が“１”に変化し、他の半分では“１”が“０” に変化する。こうした誤りは、基準信号の周期毎に多数のクロックサイクルが存 在する場合には、平均してゼロとなる傾向にある。 図３は図２のトーン検出器に現われる多数の波形を示す。グラフ９２はスライ サ６０と、アップ−ダウンカウンタ７２，７６，８０及び８４とに供給されるク ロック信号ＣＬＫを示す。グラフ９４はスライサ６０の出力信号を示す。グラフ ９６，９８，１００及び１０２は基準信号φ₁，φ₂，φ₃及びφ₄を示す。図から 明らかなように、クロック信号ＣＬＫの周波数は基準信号の周波数の８倍である 。上述したように、これにより妨害信号は良好に抑圧される。 グラフ１０４は排他的ＮＯＲゲート７０の出力信号を示す。この出力信号は大 部分の時間中、論理値“１”を有する。グラフ１０４にはアップ−ダウンカウン タ７２のカウント値を時間の関数として与えてある。図に示すように、クロック 信号ＣＬＫの各クロックパルス毎にカウント値は１つづつ増分される。最初のク ロックパルスの前にカウント値はゼロとなり、最終クロックパルスでカウント値 は＋９に増大する。 グラフ１０６は排他的ＮＯＲゲート７４の出力信号を示す。この出力信号には 双方の論理値“０”及び“１”が現れるが、論理値“１”の方が多少多く現われ る。グラフ１０６にはアップ−ダウンカウンタ７６のカウント値を時間の関数と して与えてある。この図から明らかなように、排他的ＮＯＲゲートの出力信号が 値“１”を有する場合にカウント値は増え、排他的ＮＯＲゲートの出力信号の値 が“０”を有する場合にカウント値は減少する。アップ−ダウンカウンタ７６の カウント値は時間と共に増えるが、アップ−ダウンカウンタ７２のカウント値の ようには急速に増えない。最終値は＋３となる。 グラフ１０８は排他的ＮＯＲゲート７８の出力信号を示す。この場合には、ほ ぼ等しい時間量の期間中に論理値“０”及び“１”が現われる。これによりアッ プ−ダウンカウンタ８０は交互にカウントアップ及びカウントダウンすることに なる。この場合の最終結果はカウント値＋１である。 グラフ１１０は排他的ＮＯＲゲート７８の出力を示す。この場合には、論理値 “０”が優勢となり、アップ−ダウンカウンタ８４は大部分の時間中カウントダ ウンすることになり、最終カウント値は−３となる。 アップ−ダウンカウンタ７２，７６，８０及び８４の最終カウント値の絶対値 を加算すれば、１６の値が求まり、これは検出すべきトーン信号の存在を明確に 示す。 図４によるトーン検出器では、入力信号を低域通過フィルタ１２に供給する。 この低域通過フィルタ１２の出力端子はスライサ６０の入力端子に接続する。ス ライサ６０の出力端子は４個の相関器１１２，１１４，１１６及び１１８に接続 する。これらの相関器の各々は４個の相関素子６２，６４，６６及び６８と、加 算器８８とを具えている。各相関器における相関素子は図１又は図２における相 関素子と同じようにして構成することができる。各相関器１１２，１１４，１１ ６及び１１８は対応するリセット信号Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃及びＲ₄を供給する。これら のリセット信号は同時に供給するではなくて、規則的な時間にて配分する。相関 器１１２，１１４，１１６及び１１８の出力信号はセレクタ１２０の入力端子に 供給する。セレクタ１２０の出力端子は比較器１２２の第１入力端子に接続する 。比較器１２２の第２の入力端子にはしきい値ＴＨＲを供給する。比較器１２２ の出力はトーン検出器１０の出力である。 図４のトーン検出器は、トーンの到着時間が事前にわからない場合に用いるこ とができる。このトーン検出器は多数の相関器を具えており、これらの相関器は 相対的に変位した測定期間中に測定状態となる。こうして、常に少なくとも１個 の相関器がシグナリングトーンの存在中に測定状態となるようにする。このため の条件は、トーンの持続時間が、逐次リセットされる２つの相関器の測定期間ど うしのオーバラップ期間以上にならないようにすることにある。 セレクタ１２０は測定期間の終了時に相関器における加算器の内容を求め、こ の値を比較器へ送って、これをしきい値と比較する。その後相関器を評価して、 リセットする。この相関器の評価及びリセットは循環的に行なう。 図５は図４のトーン検出器における相関器の評価及びリセットのタイミングを 示す。この図のグラフ１２１は相関器１１２に供給するリセット信号のタイミン グを示す。グラフ１２３，１２７及び１２９は相関器１１４，１１６及び１１８ に対するリセット信号Ｒ₂，Ｒ₃及びＲ₄のタイミングを示す。図５から明らかな ように、相関器は循環的に評価され、且つリセットされる。グラフ１２５で示し た期間のシグナリングトーンの存在期間中には、シグナリングトーンのタイミン グに無関係に常に１個の相関器が測定状態にある。一般に、リセット間隔（又は 測定期間）Ｔ_mと、検出すべきシグナリングトーンの持続時間Ｔ_toneとの間の関 係は次式のように表すことができる。 上式（２）におけるｎは相関器の個数である。式（２）から明らかなように、測 定期間とトーン持続時間との差は、相関器の数が増える場合に減少する。測定時 間をトーン持続時間の範囲内とすることの利点は、測定がトーンの存在する場合 にだけ行なわれると云うことにある。これにより、検出すべきトーンがない期間 中に雑音が相関器の出力信号に及ぼす影響がなくなる。従って、シグナリングト ーンの検出が一層確実となる。 図６は多数の相関器を用いての図２のトーン検出器の他の実施例を示す。図６ の装置はメモリセル１５０，１５８，１６６及び１７４から成る第１組のメモリ セル１１２と、メモリセル１５２，１６０，１６８及び１７６から成る第２組の メモリセル１１４と、メモリセル１５４，１６２，１７０及び１７８から成る第 ３組のメモリセルと、メモリセル１５６，１６４，１７２及び１８０から成る第 ４組のメモリセル１１８とを具えている。これらのメモリセルの各組は１個の相 関器に対応する。図示の装置はカウンタ１８２，１８４，１８６及び１８８から 成る一組のカウンタ１１９も具えている。これらのカウンタはクロック信号ＣＬ Ｋの各周期毎に一度更新される。この更新の方向は図２における排他的ＮＯＲゲ ート７０，７４，７８及び８２によって発生されるアップ／ダウン信号により決 定される。 相関器１１２を評価しなければならない瞬時には次のような減算を行なう。即 ち、カウンタ１８２のカウント値からメモリセル１５０の内容を差引き、カウン タ１８４のカウント値からメモリセル１５８の内容を差引き、カウンタ１８６の カウント値からメモリセル１６６の内容を差引き、且つカウンタ１８８のカウン ト値からメモリセル１７４の内容を差し引く。こうした減算結果の絶対値を加算 し、これを相関値として用いる。その後、カウンタ１８２のカウント値をメモリ セル１５０にコピーし、カウンタ１８４のカウント値をメモリセル１５８にコピ ーし、カウンタ１８６のカウント値をメモリセル１６６にコピーし、カウンタ１ ８８のカウント値をメモリセル１７４にコピーする。このコピー操作は図４の相 関器１１２をＲ₁に関連する瞬時にリセットすることに対応する。カウンタ組１ １９におけるカウンタ１８２，１８４，１８６及び１８８は決してリセットされ ない。これと同じことがリセット信号Ｒ₂，Ｒ₃及びＲ₄にそれぞれ関連する瞬時 に相関器１１２，１１６及び１１８にて行われる。このような処理をすることの 利点は、メモリの諸要求が多少増えることに引き替えて、複雑な計算量が減るこ とにある。 図７の流れ図におけるブロック内の記述は次のような意味を有する。 図７における流れ図のプログラムでは、基準信号の数に等しい数のカウンタを 各相関器にて用いる。これらのカウンタはいずれも命令１３０でゼロにセットさ れる。命令１３２で全ての基準信号とスライスした入力信号との排他的否定論理 和値を計算する。排他的否定論理和値の数は基準信号の数に等しい。命令１３６ では、計算した排他的否定論理和値に応答して全てのカウンタを適用する。各相 関器においては、論理値“０”を有する排他的否定論理和値に関連するカウンタ がデクリメントされ、論理値“１”を有する排他的否定論理和値に関連するカウ ンタがインクリメントされる。 命令１３８では、測定時間の満了の結果、評価すべき相関器がまだあるかどう かをチェックする。 このチェックはサンプルカウンタＳＣＴＲの値をチェックすることにより行わ れる。このカウンタが予定値に達した場合に、相関器を評価する必要がある。 命令１４０では、評価すべき相関器のカウンタのカウント値の絶対値を加算す る。命令１４２では、斯かる絶対値の和がしきい値ＴＨＲ以上であるか否かをチ ェックする。その和がしきい値以上である場合には、検出すべきトーンが存在す る指示を命令１４４で検出器の出力端子に与える。命令１４６では、評価し終え た相関器の全てのカウンタをリセットし、命令１４８でサンプルカウンタＳＣＴ Ｒをリセットする。命令１４９では、評価すべき次の相関器を選択する。この選 択は、全ての相関器が循環的に評価されるようにして行なう。相関器には、これ らを再び評価する前に所定数のサンプルが供給されるようにする。 命令１３８で相関器がまだ評価されていないことを確かめた場合には、命令１ ４７でサンプルカウンタＳＣＴＲをインクリメントさせる。命令１４７又は命令 １４９の終了後にプログラムは命令１３２へジャンプして、入力信号の次のサン プルをとる。 上述したプログラムの処理速度を高めるために、評価すべきカウンタの値を命 令１４０で追加変数に変換してから、命令１４６を継続させることができる。こ の際、追加変数の値を評価するのに、１個の相関器の完全な測定期間を利用する ことができる。このように変更することにより、サンプルレートを十分に高める ことができ、又は使用すべきプロセッサの処理能力をそれ相当に下げることがで きる。 本発明によるトーン検出器はプログラマブルプロセッサ用のソフトウェアで実 現するのが極めて好適である。トーン検出器のパラメータ（トーン周波数、周波 数分解能）は、僅かな定数の値を変えるだけで極めて簡単に変えることができる 。その結果、実現が容易で、多方面にわたる高信頼度のトーン検出器が得られる 。 図８の伝送システムでは、伝送すべき信号を送信機２０２に供給する。この送 信機２０２の出力は伝送すべき信号を、ことによるとシグナリングトーンと組合 わせて搬送する。この出力は伝送チャネル２０４を介して端末装置２０６に結合 させる。端末装置２０６の入力端子はセレクタ２０８の入力端子とトーン検出器 ２１０の入力端子とに接続する。 トーン検出器２１０の入力端子は低域通過フィルタ２１２の入力端子に接続す る。低域通過フィルタ２１２の出力端子はＡＧＣ回路２１４に接続する。ＡＧＣ 回路２１４の出力端子は強度測定手段２１５の入力端子に接続する。この強度測 定手段２１５の入力端子は第１トーン強度測定装置２１６の入力端子と、第２ト ーン強度測定装置２１８の入力端子とに接続する。 第１トーン強度測定装置２１６の出力端子は除算器２２０の第１入力端子に接 続する。強度測定装置２１６の出力信号の最大値を示す信号ＭＡＸ₁を除算器２ ２０の第２入力端子に供給する。 第２トーン強度測定装置２１８の出力端子は除算器２２２の第１入力端子に接 続する。強度測定装置２１８の出力信号の最大値を示す信号ＭＡＸ₂を除算器２ ２２の第２入力端子に供給する。 除算器２２０の出力端子は判定手段２０７の第１入力端子に接続する。判定手 段２０７の第１入力端子は比較器２１１の第１入力端子と加算器２２３の第１入 力端子とに接続する。除算器２２２の出力端子は判定手段２０７の第２入力端子 に接続する。判定手段２０７の第２入力端子は比較器２０９の第１入力端子と加 算器２２３の第２入力端子とに接続する。加算器２２３の出力端子は比較器２２ ５の第１入力端子に接続する。比較器２１１の第２入力端子及び比較器２０９の 第２入力端子には第１基準信号ＴＨ₁を供給する。比較器２２５の第２入力端子 には第２基準信号ＴＨ₂を供給する。 比較器２１１，２２５及び２０９の各出力端子はＡＮＤゲート２１３の対応す る入力端子に接続する。ＡＮＤゲート２１３の出力端子はセレクタ２０８の制御 入力端子に接続する。セレクタ２０８には電話送受器及びＬＣＤスクリーン２５ ８を接続する。 図８の伝送システムは特に、ツィストとも称される強度の異なる二重トーン信 号を処理するために構成される。図８の伝送システムでは、伝送すべきデータを 送信機２０２により伝送媒体２０４を介して端末装置２０６へと伝送する。端末 装置２０６では、この端末装置が受信した伝送データを、２つのシグナリングト ーンの受信に応じて電話送受器２５６又は（ＬＣＤ）ディスプレイ２５８へ供給 する。この切り替えは、シグナリングトーン信号をトーン検出器２１０によって 検出した後に行なわれる。 受信信号を低域通過フィルタ２１２によりろ波して、検出すべきシグナリング トーンに対応する周波数範囲以外の雑音及び音声のような妨害信号を除去する。 ＡＧＣ回路はトーン強度測定装置２１６及び２１８の入力端子へ出力電力が一定 の出力信号を供給する。 強度測定装置２１６は第１トーン用の強度測定値を発生するよう構成し、強度 測定装置２１８は第２トーン用の強度測定値を発生するように構成する。これら の強度測定装置２１６及び２１８は図１，図２，図４又は図６及び図７の相関器 で構成する。前述したＡＤＳＩ標準規格にて用いられるＣＡＳ信号の場合には、 第１トーンが２１３０Ｈｚの周波数を有し、第２トーンが２７５０Ｈｚの周波数 を有する。トーン強度測定装置２１６の出力信号は、このトーン強度測定装置２ １６の最大可能出力信号に対して除算器２２０により正規化される。このことは 、除算器２２０の出力が０と所定の一定値との間で変化することを意味する。こ の正規化は、強度測定装置２１６と２１８からの強度信号間の（周波数決定）差 に無関係に双方のトーン信号に対して同じ範囲を有する強度測定値を得るために 行われる。 加算器２２３の出力端子には合成強度測定値が得られる。比較器２２５は、こ の合成強度測定値を基準値ＴＨ₂と比較する。比較器２１１及び２０９は除算器 ２２０及び２２２の出力端子における強度測定値をそれぞれ基準値ＴＨ₁と比較 する。除算器２２０及び２２２の最大出力信号が２２１に相当するものとする場 合には、しきい値ＴＨ₁及びＴＨ₂の値はそれぞれ0.24及び0.8とするのが好適で ある。それぞれの強度測定値が全部で３つのしきい値を越える場合にだけ、ＡＮ Ｄゲート２１３によりトーン対が存在するとみなされ、２つのトーン信号の強度 が異なる場合に判定が良好に行なわれることになる。 比較器２１１及び２０９は省くことができる。こうすることにより、個々の強 度測定値に必要とされる値の精度が多少抑えられるが、ＴＨ₂の値を高めとする ことにより検出信頼度を依然向上し得るという利点がある。 図９の判定回路２０７では、その第１入力端子を比較器２２７の第１入力端子 と、比較器２２９の第１入力端子とに接続する。判定回路２０７の第２入力端子 は比較器２３１の第１入力端子と比較器２３３の第１入力端子とに接続する。比 較器２２７の第２入力端子及び比較器２３３の第２入力端子には第１基準信号Ｔ Ｈ₁を供給する。比較器２２９の第２入力端子と比較器２３１の第２入力端子に は第３基準信号ＴＨ₃を供給する。 比較器２２７の出力端子はＡＮＤゲート２３５の第１入力端子に接続し、比較 器２３１の出力端子はＡＮＤゲート２３５の第２入力端子に接続する。比較器２ ２９の出力端子はＡＮＤゲート２３７の第１入力端子に接続し、比較器２３３の 出力端子はＡＮＤゲート２３７の第２入力端子に接続する。ＡＮＤゲート２３５ の出力端子はＯＲゲート２３９の第１入力端子に接続し、ＡＮＤゲート２３７の 出力端子はＯＲゲート２３９の第２入力端子に接続する。ＯＲゲート２３９の出 力端子は判定手段２２７の出力端子を構成する。 図９の判定回路では、基準値ＴＨ₁がＴＨ₃よりもかなり小さいものとする。 例えば、ＴＨ₁及びＴＨ₃の値はそれぞれ0.2及び0.4〜0.5とする。ＡＮＤゲート ２３５の出力は、正規化した強度測定値Ｕ₁₆がＴＨ₁以上となり、しかも正規化 した強度測定値Ｕ₁₈がＴＨ₃以上となる場合及びそうした場合にだけ“１”とな る。ＡＮＤゲート２３７の出力は、正規化した強度測定値Ｕ₁₈がＴＨ₁以上とな り、しかも正規化した強度測定値Ｕ₁₆がＴＨ₃以上となる場合及びそうした場合 にだけ“１”となる。このことは、一方のトーン信号の強度が0.8以上となり、 しかも他方のトーン信号が0.2以上となる場合にＡＮＤゲート２３５又は２３７ のうちの一方の出力が“１”となることを意味する。従って、ＯＲゲート２３９ の出力は、こうした条件のもとでは“１”となる。トーン対の検出信頼度は従来 の装置に比べてかなり増大し、その理由は、従来の装置では双方のトーン信号に 対するしきい値を同じ低レベル（例えば0.2）に設定する必要があったからであ る。トーン対を図９の判定回路によって検出する場合には、合成トーン強度測定 値が１以上となる。従って、図９の判定手段は合成強度測定値を実際に計算しな くても、その合成強度測定値に基づいて作動する。 図１０は第１正規化強度信号Ｕ₂₂₀と、第２正規化強度信号Ｕ₂₂₂と、これら第 １及び第２正規化強度信号の和Ｕ₂₂₃を示す。これらの正規化強度信号は除算器 ２２０及び２２２と、加算器２２３とによりそれぞれ計算される。図１０から明 らかなように、ゼロのツィスト値の場合には、正規化強度信号Ｕ₂₂₀及びＵ₂₂₂の 値は共に0.64である。これらの信号の和は1.32である。好適なしきい値ＴＨ₃は0 .8であり、好適なしきい値ＴＨ₁は0.24である。このように選定することにより 、トーン検出器で６ｄＢのツィストを許容できる。合成しきい値だけを基準値と 比較する場合には、この基準値を１より大きくして、或る信号トーンをトーン信 号の合成したものとして検出しないようにする。これには基準値を1.2と選定す るのが好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ムールマン コルネリス マリヌス オランダ国 3553 エスペー ユトレヒト シント ボニファシウスストラート 35

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．トーンを伝送チャネルを経て受信機へと伝送する送信機を具え、前記受信機 が受信信号中の前記トーンの存在を検出するための検出器を具えている伝送シス テムにおいて、前記検出器が、各々が前記受信信号の相関値を表す複数の相関信 号と、位相偏移した複数の基準信号のうちの１つの基準信号とを組合せたものを 表す合成相関信号を取出すための相関器を具えていることを特徴とする伝送シス テム。 ２．前記相関器が、前記相関信号から偶関数を用いて変形相関信号を取出すと共 に、これらの変形相関信号を加算すべく構成されるようにしたことを特徴とする 請求項１に記載の伝送システム。 ３．前記複数個の基準信号が少なくとも３つの基準信号を含むことを特徴とする 請求項１又は２に記載の伝送システム。 ４．前記基準信号がπ／４の相対位相差を有する４つの基準信号を含むことを特 徴とする請求項３に記載の伝送システム。 ５．前記検出器が少なくとも１個の追加相関器を具え、且つ前記相関器及び前記 追加相関器が相対的に変位した測定期間を有するようにしたことを特徴とする請 求項１〜４のいずれか一項に記載の伝送システム。 ６．前記検出器が前記受信信号を２進入力信号に変換する変換手段を具え、前記 相関器が前記２進入力信号の論理値を２進基準信号の論理値と比較して比較信号 を取出す比較手段を具え、前記相関器が累算手段を具え、且つ前記相関器が前記 比較信号の値に応じて前記累算手段の値を増減すべく構成されるようにしたこと を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の伝送システム。 ７．前記相関器が、前記基準信号の各周期毎に少なくとも２度前記比較信号の値 を求めるべく構成されるようにしたことを特徴とする請求項６に記載の伝送シス テム。 ８．受信信号中のトーンの存在を検出する検出器を具えている端末装置において 、前記検出器が、各々が前記受信信号の相関値を表す複数の相関信号と、位相偏 移した複数の基準信号のうちの１つの基準信号とを組合せたものを表す合成相 関信号を取出すための相関器を具えていることを特徴とする端末装置。 ９．前記検出器が追加相関器を具え、且つ前記相関器及び前記追加相関器が相対 的に変位した測定期間を有するようにしたことを特徴とする請求項８に記載の端 末装置。 10．入力信号中のトーンの存在を検出する検出器において、前記検出器が、各々 が前記入力信号の相関値を表す複数の相関信号と、位相偏移した複数の基準信号 のうちの１つの基準信号とを組合せたものを表す合成相関信号を取出すための相 関器を具えていることを特徴とする検出器。 11．前記検出器が少なくとも１個の追加相関器を具え、且つ前記相関器及び前記 追加相関器が相対的に変位した測定期間を有するようにしたことを特徴とする請 求項１０に記載の検出器。 12．前記検出器が前記受信信号を２進入力信号に変換する変換手段を具え、前記 相関器が前記２進入力信号の論理値を２進基準信号の論理値と比較して比較信号 を取出す比較手段を具え、前記相関器が累算手段を具え、且つ前記相関器が前記 比較信号の値に応じて前記累算手段の値を増減すべく構成されるようにしたこと を特徴とする請求項１０又は１１のいずれか一項に記載の検出器。 13．前記相関器が、前記基準信号の各周期毎に少なくとも２度前記比較信号の値 を求めるべく構成されるようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の検出器 。 14．入力信号中のトーンの存在を検出する方法において、当該方法が、各々が前 記入力信号の相関値を表す複数の相関信号と、位相偏移した複数の基準信号のう ちの１つの基準信号とを組合せたものを表す合成相関信号を取出す過程を含むこ とを特徴とするトーン検出方法。