JPS6235798A - Ｄｔｍｆレシ−バ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電話機において、Ｄ　Ｔ　Ｍ　Ｆ　（Ｄｕ
ａ　ＩＴｏｎｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ　Ｆｒｅｑｕｅｎ
ｃｙ）選択信号を受信し、選択信号中のトーン波を弁別
するＤＴＭＦレシーバに関する。

〔従来の技術〕

選択信号は、電話機のダイヤル操作によって相手先電話
機を呼び出すための信号であり、パルス方式とトーン方
式（ＤＴＭＦ）に大別される。前者のパルス方式は、選
択信号がパルス信号によって与えられ、また、後者のト
ーン方式は、選択信号がＤ　Ｔ　Ｍ　Ｆ信号で与えられ
る。そして、トーン方式では、電話機から選択信号とし
て送出されたＤＴＭＦ信号を受信し、そのＤＴＭＦ信号
中のトーン波をＤＴＭＦレシーバで弁別することが必要
である。

従来、このＤＴＭＦレシーバは、第３図に示スように構
成されており、入力端子２に加えられたＤＴＭＦ信号は
、トーン周波数ごとに通過帯域が設定された複数の帯域
通過フィルタ（ＢＰＦ）４８．４□　・・・４．ｌに加
えられ、ＢＰＦ４．。

４□　・・・４Ｎから各通過帯域ごとに通過信号を得る
。次に、この通過信号は、各ＢＰＦ４＋、４□　・・・
４Ｎに対応して設置されたＡＭ検波器６Ｉ、６□　・・
・６ＮによってＡＭ検波され、通過帯域ごとの検波出力
が取り出される。

そして、各ＡＭ検波器６９．６□　・・・６Ｎの検波出
力は、各比較器８１．８□　・・・８、の非反転入力端
子（＋）に加えられ、その反転入力端子（−）に電圧源
１０で設定された基準電圧Ｖ　ｒａｆと比較され、特定
の周波数帯域ごとに信号レベルが検出される。この場合
、比較器８１．８□　・・・８８では、各検波出力と基
準電圧Ｖ　ｒａｆとの比較によって、基準電圧Ｖ　ｒｅ
ｆを越えるレベルを持つ検波出力が判別され、その判別
によって特定の周波数のトーン波が判定され、そのトー
ン波は各出力端子１２．．１２□　・・・・１２Ｎから
取り出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなりＴＭＦレシーバでは、各トーン波ごとにＢ
ＰＦ４＋　、４２　　・・・４Ｎが必要であり、回路構
成が複雑である。たとえば、トーン波が低群４波、高群
４波の合計８波で構成される場合、ＢＰＦ４１．４□　
・・・４、は８組構成となり、ＢＰＦ４．．４□　・・
・４Ｎには、第４図に示すように、周波数ｆ１〜ｆ８を
中心周波数とした通過帯域が設定される。

このようなりＰＦ４＋　−４□　・・・４Ｎを用いてト
ーン波を検出する場合、トーン波の周波数ｆ、〜「８が
接近していると、緩慢な帯域通過特性では誤判定が生じ
るので、これを防止するため、ＢＰＦ４．．４２　　・
・・４Ｎには、急峻な帯域通過特性が得られる高次フィ
ルタが用いられる。

また、このようなりＴＭＦレシーバでは、低群トーン波
のように周波数が低い場合、ＡＭ検波の時定数が大きく
なり、検波に要する時間が長くなる欠点がある。

そこで、この発明は、構成の簡略化および検波時間の短
縮化を図るとともに、各種のトーン波に対応可能なりＴ
ＭＦレシーバの提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のＤＴＭＦレシーバは、第１図に示すように、
相互に位相が異なる複数の特定信号と、入力信号（ＤＴ
ＭＦ信号のトーン波）とを特定信号ごとに乗算する第１
の乗算手段（乗算器２４Ａ、２４Ｂ）と、第１の乗算手
段で得られた各乗算出力から特定の周波数成分を取り出
すフィルタ（ＬＰＦ３０Ａ、３０Ｂ）と、このフィルタ
を通過した前記各乗算出力を乗算する第２の乗算手段（
乗算器３２）と、この第２の乗算手段で得られた乗算出
力から特定の周波数を中心にＬ７て設定された通過帯域
中の信号を通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ３４）
と、この帯域通過フィルタの通過信号の゛レベルが基準
レベル以上か否かを判定するレベル判定手段（、Ａ　Ｍ
検波器３６および比較器３８）と、前記帯域通過フィル
タの通過信号の周波数が設定周波数に合致したか否かを
判定する周波数判定手段（周波数カウンタ４４および一
致判定回路４６）と、前記レベル判定手段のレベル判定
出力と前記周波数判定手段の周波数判定出力に応じて周
波数が設定される特定信号を発生し、この特定信号を前
記第１の乗算手段に加える信号発生手段（プログラマブ
ル発振器２６、係数ＲＯＭ２８およびコントローラ５２
）とから構成されている。

〔作　　　用〕

この発明のＤＴＭＦレシーバでは、人力信号と信号発生
手段で発生した相互に位相が嚢なる複数の特定信号とを
特定信号ごとに第１の乗算手段で乗算し、この乗算によ
って入力信号の周波数と各特定信号の周波数の和成分と
差成分とが得られ、各乗算出力をフィルタによって特定
信号ごとに、たとえば、差成分信号を抽出し、フィルタ
を通過した信号同士を第２の乗算手段で乗算し、この乗
算によって各差成分信号の周波数の差成分と和成分を得
る。そして、この差成分信号の乗算出力中の、たとえば
、差成分を帯域通過フィルタによって抽出し、その差成
分信号、すなわち、帯域通過フィルタの通過信号のレベ
ルが基準レベル以上か否かをレベル判定手段で判定する
とともに、その通過信号が設定周波数に合致しているか
否かを周波数判定手段で判定し、これらレベル判定出力
と周波数判定出力とによって、信号発生手段が発生する
特定信号の周波数を可変し、その周波数と入力信号の周
波数との合致あるいは一定の関係から入力信号の周波数
を判別する。

この発明のＤＴＭＦレシーバにおいて、信号発生手段は
、たとえば、任意の係数によって発振周波数が設定され
かつ相互に位相が異なる複数の特定信号を発振するプロ
グラマブル発振器と、このプログラマブル発振器に発振
周波数を設定するための係数を記憶する記憶手段と、前
記レベル判定手段のレベル判定出力と前記周波数判定手
段の周波数判定手段とに応じた係数を前記記憶手段から
読み出して前記プログラマブル発振器に設定することに
より発振周波数を制御する周波数制御手段とから構成す
れば、簡単な構成によって、相互に位相の異なる複数の
特定信号を容易に発生させることができる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図はこの発明のＤＴＭＦレシーバの実施例を示す。

第１図において、入力端子２０にはＤＴＭＦ波のトーン
波が入力信号として加えられ、この入力信号は、自動利
得制御回路（ＡＧＣ）２２に加えて信号振幅を一定振幅
に整えた後、複数の第１の乗算手段として設置された２
＆Ｉｌの乗算器２４Ａ、２４Ｂにそれぞれ加えられる。

各乗算器２４Ａ１２４Ｂは、プログラマブル発振器２６
が発生する特定信号の数に対応して設けられており、Ａ
ＧＣ２２からの入力信号と、プログラマブル発振器２６
が発生した相互に位相が異なる複数の特定信号とを特定
信号ごとに乗算し、この乗算の結果、人力信号と各特定
信号の周波数の和成分と差成分とが得られる。

ここで、プログラマブル発振器２６は、発振周波数を設
定するための係数を記憶する記憶手段としての係数ＲＯ
Ｍ２８から任意に選択された係数に応じて発振周波数が
定まり、かつ、位相が相互に一定の関係で異なる複数の
特定信号を発生するように構成され、この実施例では、
位相が９０６だけ偏倚する２つの特定信号を発生させて
いる。この場合、このプログラマブル発振器２６では、
たとえば、第２図に示すように、時間ｔ０〜ｔ２６に対
応した電圧０〜ｖ１．０〜−■、の発振波形を記憶して
置き、その電圧Ｏ−Ｖ、、Ｏ〜−■５の読出し速度（係
数）によって任意の周波数を得ている。

そして、各乗算器２４Ａ、２４Ｂで得られた乗算出力は
、各乗算器２４Ａ、２４Ｂに対応して設けられた特定の
周波数成分を抽出するフィルタとして設置された低域通
過フィルタ（Ｌ　Ｐ　Ｆ）３０Ａ、３０Ｂに加えられ、
各ＬＰＦ３０Ａ、３０Ｂの通過信号は第２の乗算手段と
して設置された乗算器３２で乗算される。この乗算器３
２の乗算出力は、中心周波数ω。および通過帯域幅が設
定された帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）３４に加えられ、
その乗算出力から中心周波数ω０を中心にして設定され
た一定の通過帯域幅中の信号成分が抽出される。

このＢＰＦ３４の通過信号は、ＡＭ（振幅変調）検波器
３６に加えられてＡＭ検波され、その検波出力は比較器
３８の非反転入力端子（＋）に加えられ、その反転入力
端子（−）に電圧源４０で設定された基準電圧Ｖ　ｒｏ
ｔと比較される。比較器３８は、たとえば、検波出力が
基準電圧Ｖ　ｒａｆ以上のとき、Ｈ（高電位）出力、ま
た、検波出力が基準電圧Ｖ　ｒａｒに到達していないと
き、Ｌ（低電位）出力を発生する。すなわち、ＡＭ検波
器３６および比較器３８は、ＢＰＦ３４の通過信号レベ
ルを判定するレベル判定手段として設置されたものであ
り、このレベル判定手段によって、トーン波の強度が設
定されたレベル以上であること、また、トーン波と発振
周波数の差分が周波数ω。近傍にあることが判定される
。

また、ＢＰＦ３４の通過信号は、たとえば、振幅制限増
幅器で構成されたリミッタ４２によって一定の振幅以下
に増幅された後、周波数計測手段として設置された周波
数カウンタ４４によって周波数が計測される。この周波
数カウンタ４４の計測周波数出力は、その計測周波数と
、トーン波と発振周波数の差分の周波数ω。の任意倍、
たとえば２倍に設定された周波数２ω。とが一致してい
るか否かを判定するたとえばエクスクル−シブ回路で構
成された一致判定回路４６に加えられる。

一致判定回路４６には、たとえば、計測周波数が設定周
波数２ω。と一致しているとき、判定出力としてＨ出力
、また、計測周波数が設定周波数２ω０と一致していな
いとき、判定出力としてＬ出力を発生する。この実施例
の場合、周波数カウンタ４４および一致判定回路４６は
、周波数判定手段として設置されたものであり、これに
よって、ＢＰＦ３４の通過信号の周波数が、設定周波数
２ω。と同一であるか否かが判定される。

そして、一致判定回路４６の判定（−敗）出力と比較器
３８の比較出力は、ＡＮＤ回路４８に加えられて論理積
が求められ、この論理出力は、出力端子５０からトーン
検波出力として取り出されるとともに、プログラマブル
発振器２６に係数を設定する係数ＲＯＭ２８の周波数制
御手段であるコントローラ５２に制御入力として加えら
れている。コントローラ５２は、ＡＮＤ回路４８の出力
しく低電位）、Ｈ（高電位）に応じてプログラマブル発
振器２６を動作させ、かつ、係数ＲＯＭ２８に対して特
定の係数を読み出す続出信号を出力する。また、このコ
ントローラ５２は、ＡＮＤ回路４８の出力に応じて定ま
るデコーダ出力を発生し、このデコーダ出力は出力端子
５４から出力される。

したがって、このようなりＴＭＦレシーバにおいて、入
ツノ端子２０に加えられるＤＴＭＦ波におけるトーン波
をｃｏｓｃＱ）ｒｒｔ＋０１．）（ただし、ｉ−〇、１
・・・ｎ）、この実施例の場合、各トーン波に対しプロ
グラマブル発振器２６で発生させる各特定信号を５ｉｎ
（ωＬｊｔ＋θｔ；）　、ｃｏｓ（ωＬＪも＋θＬｊ）
とする（ただし、各特定信号において、ｊ＝ｏ、１・・
・ｎ）。この場合、各周波数関係は、 ωＬＪ−ωア、＋ωθ　　　　　　　　　　・　・　・
（１）とする。ただし、式（１）において、ωＬ１〉ω
で、である。

そこで、今、トーン波をｃｏｓωＴ　　Ｌ、特定信号を
ｃｏｓωＬｔとして、これらを乗算器２４Ａで乗算する
と、 ＣＯＳωＬｔ　０ｃｏｓωＴ１ ＝　（１／　２）　　（ｃｏｓ　（ωＬ　　　’ｌ）Ｔ
　）　　ｔ＋　ｃｏｓ　（ω、＋ωＴ）ｔ）　　　　・
・・（２）となり、この乗算出力信号にＬＰＦ３０Ａを
通過させて高調波成分ｃｏｓ　（ω、＋ω１）１を除去
する。

また、他方の特定信号をｓｉｎωＬ　ｔとし、この特定
信号ｓｉｎωＬ　ｔとトーン波ｃｏｓωア　ｔとを乗算
器２４Ｂで乗算すると、 ｓｉｎωＬｔ　−Ｃ０５（ｔ’Ｔ　　ｊ−（１／２）　
　（ｓｉｎ　（ω、−ω□）ｔ＋　ｓｉｎ　（ω、＋ω
ｔ’）　　ｔ）　　　　　・・・（３１となり、この乗
算出力信号をＬＰＦ３０Ｂを通過させて高調波成分（１
／　２）　　ｓｉｎ　（ωｔ　＋（’Ｊｒ　）ｔを除去
する。

このようにして各ＬＰＦ３０Ａ、３０Ｂから得られた通
過信号（１／２）ｃｏｓ（ω、−ωＴ）ｔ、（１／２）
　　ｓｉｎ　（（ｄｔ−０丁）　　ｔを乗算器３２で乗
算すると、 （１／２）ｃｏｓ（ω、−ωＴ）ｔ・　（１／２）ｓｉ
ｎ（ωＬ−ωア）１＝ （１／４）　　５ｉｎ２　　（ω、−ω１）１・・・（
４） のような乗算出力が得られ、この乗算出力をＢＰＦ３４
に加える。

ここで、ＢＰＦ３４の帯域通過特性は、中心周波数を２
ωｏ（＝ω、−ωＴ）、帯域通過幅を２Δｆ　（ただし
、Δｆは近接したトーン波の周波数差）に設定するもの
とすると、各トーン波間隔Δｆの２倍の帯域となる。

そこで、このＢＰＦ３４を通過した通過信号（１／４）
ｓｉｎ２（ωｃ−ωｔ）は、ＡＭ検波器３６に加えられ
てＡＭ検波される。この検波出力は、比較器３８で基準
電圧Ｖ　ｒａｆと比較され、この比較によって、受信さ
れた入力信号の有無および人力信号と発振周波数の差成
分がおおよそ設定周波数２ω。近傍であるか否かが確認
され、同時に、周波数カウンタ４４および一致判定回路
４６によって、正確に設定周波数２ω。の差分を判定す
る。そして、比較器３８の比較出力と一致判定回路４６
の出力は、ＡＮＤ回路４８で論理積が取られ、出力端子
５０から取り出されるとともに、コントローラ５２の制
御入力となる。

コントローラ５２では、ＡＮＤ回路４８の出力がＬのと
き、係数ＲＯＭ２Ｂで読み出される係数がｊ＝０となる
ので、ｊ−”ｊ＋１にインクリメントされ、この結果、
係数ＲＯＭ２８からｊ＋ｌの係数が読゛み出されてプロ
グラマブル発振器２６に設定される。この係数によって
、複数の特定信号５ｉｎ（ωＬＪｔ＋θＬｊ）とＣ０５
（ＩＪＪＬ、ｔ＋θｔｊ）が発振される。

そして、再び、各特定信号とトーン信号との乗算、ＢＰ
Ｆ３４の通過およびＡＭ検波器３６による検波を経て比
較器３８で基準電圧Ｖ　ｒａｆと比較され、比較器３８
がＨ出力を発生するとともに、一致判定回路４６がＨ出
力を発生し、ＡＮＤ回路４８のＡＮＤ条件が成立し、Ａ
ＮＤ回路４８がＨ出力を発生すると、そのＨ出力が出力
端子５０からトーン検波出力として出力されるとともに
、そのときの発振周波数ω４．を決定している係数ｊが
コントローラ５２の出力端子５４から出力される。

したがって、任意の周波数のトーン波が入力端子２０に
加えられた場合、ＡＮＤ回路４８が出力を発生している
間、コントローラ５２から連続してサーチ信号としての
制御信号が係数ＲＯＭ２Ｂおよびプログラマブル発振器
２６に加えられ、プログラマブル発振器２６から出力さ
れる複数の特定信号の周波数が係数に応じて増加あるい
は減少する。

そして、このような周波数のサーチ動作は、トーン波と
各特定信号との乗算によって得られる各周波数の差成分
がＢＰＦ３４の中心周波数２ω。

と一致し、ＡＮＤ回路４８がＨ出力を発生するまで繰り
返される。そして、ＡＮＤ回路４８がＨ出力を発生する
と、コントローラ５２のサーチ制御が停止され、プログ
ラマブル発振器２６が出力する各特定信号の周波数がト
ーン波の周波数に合致すると同時に、コントローラ５２
の出力端子５４から係数出力が発生し、この係数出力お
よびＡＮＤ回路　４８の出力が、入力トーン波の判別出
力として取り出される。

したがって、このようなりＴＭＦレシーバでは、ＡＭ検
波器３６でＡＭ検波する波がω。＝ω、−ω７であるか
ら、Ｃ１〉Ｃ１とすると、検波時間がω。７０１倍に短
縮化され、多重化処理を行ってもその検出時間が短くな
る。しかも、どのようなトーン波に対しても、特定信号
との差成分をＣ０で検出するため、検出時間に差異が生
じない。

また、信号の判定を周波数カウンタ４４により周波数計
測し、ＡＭ検波器３６で信号強度を確認するため、誤判
定が非常に少ない。

なお、実施例では、発振波形を記憶し、その発振波形の
読出し速度（続出し周波数）を代えることによって、発
振周波数を設定するプログラマブル発振器２６を例に取
って説明したが、自走型の発振器を用いてもよい。

また、係９ＲＯＭ２８の記憶内容あるいはそのアクセス
を異ならせるのみで、種々のトーン波に対応させること
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、入力信号と信
号発生手段で発生した相互に位相が異なる複数の特定信
号とを特定信号ごとに第１の乗算手段で乗算し、この乗
算によって入力信号の周波数と各特定信号の周波数の和
成分と差成分とが得られ、各乗算出力をフィルタによっ
て特定信号ごとに、たとえば、差成分信号を抽出し、こ
のフィルタを通過した信号同士を第２の乗算手段で乗算
し、この乗算によって各差成分信号の周波数の差成分と
和成分を得て、この差成分信号の乗算出力中の、たとえ
ば、差成分を帯域通過フィルタによって抽出し、その差
成分信号、すなわち、帯域通過フィルタの通過信号の受
信レベルが基準レベル以上か否かをレベル判定手段で判
定するとともに、その通過信号の周波数が設定周波数に
合致しているか否かを周波数判定手段で判定し、これら
レベル判定出力と周波数判定出力とによって、信号発生
手段が発生する特定信号の周波数を可変し、その周波数
と入力信号の周波数との合致あるいは一定の関係から入
力信号の周波数を判別するようにしたので、回路構成の
簡略化とともに、検波時間の短縮化でき、しかも、受信
信号レベルおよび受信周波数を確認しながら受信周波数
の判定を行うので、受信周波数の判定を正確に行うこと
ができ、また、帯域通過フィルタに従来の帯域通過フィ
ルタの通過帯域幅の２倍程度の通過帯域を持たせること
ができるので、同一数のトーン波に対しては帯域通過フ
ィルタの構成を簡略化とともに、たとえば、従来の帯域
通過フィルタの２倍のトーン波を扱うことができるなど
、多数のトーン波を扱うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のＤＴＭＦレシーバの実施例を示すブ
ロック図、第２図はプログラマブル発振器の発振波形を
示す図、第３図は従来のＤＴＭＦレシーバを示すブロッ
ク図、第４図は帯域通過フィルタの帯域通過特性を示す
図である。 ２４Ａ、２４Ｂ・・・第１の乗算手段としての乗算器、
２６・・・信号発生手段としてのプログラマブル発振器
、３０Ａ、３０Ｂ・・・ＬＰＦ。 ３２・・・第２の乗算手段としての乗算器、３４・・・
ＢＰＦ、３６・・・ＡＭ検波器、３８・・・比較器、４
２・・・リミッタ、４４・・・周波数カウンタ、４６・
・・一致判定回路。 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）相互に位相が異なる複数の特定信号と、入力信号
   とを特定信号ごとに乗算する第１の乗算手段と、 第１の乗算手段で得られた各乗算出力から特定の周波数
   成分を取り出すフィルタと、 このフィルタを通過した前記各乗算出力を乗算する第２
   の乗算手段と、 この第２の乗算手段で得られた乗算出力から特定の周波
   数を中心にして設定された通過帯域中の信号を通過させ
   る帯域通過フィルタと、 この帯域通過フィルタの通過信号のレベルが基準レベル
   以上か否かを判定するレベル判定手段と、前記帯域通過
   フィルタの通過信号の周波数が設定周波数に合致したか
   否かを判定する周波数判定手段と、 前記レベル判定手段のレベル判定出力と前記周波数判定
   手段の周波数判定出力に応じて周波数が設定される特定
   信号を発生し、この特定信号を前記第１の乗算手段に加
   える信号発生手段とから構成されたことを特徴とするＤ
   ＴＭＦレシーバ。
2. （２）前記信号発生手段は、任意の係数によって発振周
   波数が設定されかつ相互に位相が異なる複数の特定信号
   を発振するプログラマブル発振器と、このプログラマブ
   ル発振器に発振周波数を設定するための係数を記憶する
   記憶手段と、前記レベル判定手段のレベル判定出力と前
   記周波数判定手段の周波数判定出力とに応じた係数を前
   記記憶手段から読み出して前記プログラマブル発振器に
   設定することにより発振周波数を制御する周波数制御手
   段とから構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載のＤＴＭＦレシーバ。