JPS6120196B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２周波で１個の状態を表わす２周波信
号を受信しこの受信信号の表わす状態を判定する
多周波信号受信方式に関する。

従来の押しボタン電話器と電話局との間で行な
われている多周波信号受信方式は、第１図に示す
ように、入力された２周波信号を分離フイルタ１
で高群および低群に分離した後、これらの信号を
予め定められた帯域幅を有する帯域通過波器２
およびレベル検出器３に通して所定の周波数を検
出するとともにレベル検出し、その出力により行
列回路４にて状態を判定している。しかしながら
この方式は各周波数に対応した帯域通過波器２
を必要とするため多周波信号受信器の構成が大型
化する欠点がある。

一方、電話局間に用いられる第２図に示すよう
な多周波信号受信方式は、第１図の分離フイルタ
を用いない点を除くと、第１図の構成と同じ構成
を有するため、やはり受信器が大型化してしま
う。

本発明の目的はフイルタを用いないで周波数を
検出することにより、回路を簡単にできる多周波
信号受信装置を提供することにある。

まず、本発明の基本原理について述べる。角周
波数ω_１とω_２から成る多周波信号は一般に次の
ように表される。

Ｖ（ｔ）＝A₁cos（ω₁t＋_１） ＋A₂cos（ω₂t＋_２）＋Ｃ……(1) ただし、A₁およびA₂はそれぞれの周波数成分
の振幅値、ω_１およびω_２は角周波数、_１およ
び_２は位相、Ｃは直流分である。

本発明はＶ（ｔ）を時間軸上で等間隔に標本化
して得られる標本値の間の従属関係を利用し、標
本値を用いた四則演算のみで受信された周波数を
検出するものである。

γを任意の時間とし、Ｔを標本化定理を満たす
標本間隔とする。Ｋを任意の正数として、Ｖ
（ｔ）から標本値Ｖ（γ）〜Ｖ（γ＋8KT）を求
める。次に、この標本値を用いて次式によりβ_１
〜β_４を計算する。

β_１＝Ｖ（γ＋5KT）−Ｖ（γ＋3KT） ……(2) β_２＝｛Ｖ（γ＋6KT） −Ｖ（γ＋2KT）｝／２ ……(3) β_３＝｛Ｖ（γ＋7KT）−Ｖ（γ＋KT） ＋β_１｝／４ ……(4) β_４＝｛Ｖ（γ＋8KT） −Ｖ（γ）｝／８＋β_２／２ ……(5) 上式に式(1)のＶ（ｔ）を代入し、三角関数の公
式を適応することにより、次の連立方程式が得ら
れる。

β_２α_１−β_１α_２＝β_３ ……(6) β_２α_１−β_２α_２＝β_４ ……(7) ここで α_１＝COSω₁KT＋COSω₂KT ……(8) α_２＝COSω₁KT×COSω₂KT ……(9) である この方程式により、α_１とα_２はβ_１〜β_４の
四則演算により、次のように計算できる。

α_１＝N₁／Ｄ ……(10) α_２＝N₂／Ｄ ……(11) ただし Ｄ＝β^２ _２＋β_１β_３ ……(12) N₁＝−β_２β_３＋β_１β_４ ……（13） N₂＝β_２β_４−β^２ _３ ……（14） 一方、式(8)、(9)のα_１とα_２の組合せはω_１と
ω_２の組合わせに１対１対応している。従つて、
（α_１、α_２）を判別することにより、（ω_１、ω
_２）を求めることができる。

本発明はα_１とα_２をパラメータとして選択す
ることにより、受信信号の標本値から四則演算の
みにより２個の周波数の組合せを判別するもので
ある。

次に上述の原理に基づく本発明の一実施例を第
３図に示す。まず、Ｔ（秒）周期で開閉するスイ
ツチ６１により受信２周波数信号Ｖ（ｔ）が周期
KT（Ｋ＝１）で標本化され、それぞれＴ（秒）
の遅延時間を有し直列接続された複数の遅延器６
２の出力としてそれぞれ Ｖ（γ＋iT）（ｉ＝０、１、……８）が得られ
る。

さらに、信号線１０１〜１０４にはそれぞれ式
(2)〜(5)に基づくβ_１〜β_４が得られる。ここで、
参照数字６３は加算器、同数字６１は1/2掛算
器、同数字６６は1/4掛算器、同数字６１は1/8掛
算器である。さらに、信号線１０５、１０６およ
び１０７にはそれぞれ式(12)、（13）および（14）
に基づくＤ、N₁およびN₂が得られる。ここで、
同数字６４は乗算器である。さらに、信号線１０
８および１０９にはそれぞれ式(10)および(11)に基づ
くα_１およびα_２が得られる。ここで、同数字６
８は割算器である。信号線１０８および１０９は
回路７に接続されている。回路７は例えばマイク
ロプロセツサ等のプログラム制御型デバイスによ
り構成できる。

この回路７は、信号線１０８および１０９から
得られるα_１とα_２の組合わせから対応するω_１
とω_２の組合わせを決定する。このようにして２
周波信号の状態を判定できる。

以上のように、本発明の多周波信号受信装置を
用いると、帯域フイルタや分離フイルタが不必要
となるため受信器の小型化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の押しボタン電話器からの多周波
信号を受信するための受信器のブロツク図、第２
図は従来の電話局間の多周波信号を受信するため
の受信器のブロツク図および第３図は本発明の一
実施例を説明するための図である。 図において、１……分離フイルタ、２……帯域
通過波器、３……レベル検出器、４……行列回
路、７……回路、６１……スイツチ、６２……遅
延器、６３……加算器、６４……乗算器、６５…
…1/2掛算器、６６……1/4掛算器、６７……1/8
掛算器、６８……割算器、１０１〜１０９……信
号線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｎ個の周波数から選ばれた周波数ω_１および
   ω_２を有する２個の正弦波および雑音ｎ（ｔ）の
   和として次のように表わされる信号Ｖ（ｔ） Ｖ（ｔ）＝A₁cos（ω₁t＋_１） ＋A₂cos（ω₂t＋_２）＋ｎ（ｔ） の複数個のサンプル値Ｖ（γ）ないしＶ（γ＋
   8KT）を得る手段と、この複数のサンプル値か
   ら次式で与えられるβ_１ないしβ_４を得る手段と β_１＝Ｖ（γ＋5KT）−Ｖ（γ＋3KT） β_２＝｛Ｖ（γ＋6KT） −Ｖ（γ＋2KT）｝／２ β_３＝｛Ｖ（γ＋7KT） −Ｖ（γ＋KT）＋β_１｝／４ β_４＝｛Ｖ（γ＋8KT） −Ｖ（γ）｝／８＋β_２／２ このβ_１ないしβ_４から次式で与えられるＤ，
   N₁およびN₂を計算する手段と、 Ｄ＝β^２ _２＋β_１β_３ N₁＝−β_２β_３＋β_１β_４ N₂＝β_２β_４−β^３ _２ このN₁およびN₂をそれぞれＤにより除算する
   ことにより次式で与えられるα_１およびα_２に対
   応する値を計算する手段と α_１＝cosω₁KT＋cosω₂KT α_２＝cosω₁KT×cosω₂KT このα_１およびα_２に対応する値からω_１とω
   _２との組合せを判定する手段とから構成したこと
   を特徴とする多周波信号受信装置。