JPS627740B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無線通信受信機において受信する周期
性のトーン信号検出回路に関する。

移動用無線通信システムにおいて、無線回線を
介して周期性のトーン信号を伝達すると、フエー
ジングの影響を受けて受信機の復調出力に直流変
動を生じ、信号の検出が不能になるという現象が
ある。一般に無線回線を使用すると、媒質の時間
的変化による電界強度の変動、すなわちフエージ
ングが発生し、その結果受信機における受信信号
レベルに強弱が生ずる。受信信号レベルが弱くな
ると、受信機のFM波やPM波を復調する回路で
センタ周波数に合つた雑音を復調し、その雑音の
直流電圧分が復調出力の直流分として弱いトーン
信号に重畳して現われる。反対に受信信号レベル
が強くなると、受信波のセンタ周波数に対応する
直流電圧分が復調出力として強いトーン信号に重
畳して現われる。このように、受信波のレベルの
変動に応じて復調出力の直流電圧成分が変動する
と、トーン信号のレベルがそれに応じて変化する
ので、トーン信号を検出するために復調回路の後
段に単純な矩形波整形回路や閾値で動作する比較
回路を設けても、連続的に誤りのないトーン信号
を検出することができない。これを防ぐための従
来の方法として、アナログ遅延素子を用いてタイ
ムダイバーシチ効果を利用し、フエージングによ
り失なわれた周期信号の一部を補完する方法が採
用されている。しかしながら、このような従来の
方法では、アナログ遅延素子が高価であること、
アナログ遅延素子の遅延量が時間的に固定してい
ること、そして伝送する周期信号として低い周波
数から高い周波数まで自由に変えられない等の欠
点があつた。

本発明の目的は、上記従来の欠点を除去するた
めに、微分回路，積分回路および比較回路のみの
簡単な構成によつて任意の周波数の周期性信号を
フエージングの影響をこうむることなしに正しく
検出することのできる無線通信受信機におけるト
ーン信号検出回路を提供するにある。

本発明によれば、復調回路を介して得られる周
期性のトーン信号を受けて、該トーン信号を微分
する微分回路と、同じく前記トーン信号を受けて
該トーン信号を積分する積分回路と、前記微分回
路の出力と前記積分回路の出力とを比較する比較
回路とを備え、該比較回路から前記周期性のトー
ン信号を検出することを特徴とする無線通信受信
機におけるトーン信号検出回路が得られる。

ここで、本発明との比較を容易にするために、
第１図に従来の信号検出回路の構成例を挙げて説
明する。図において、１は復調回路、２はアナロ
グ遅延回路、３は差動増幅回路、４は比較回路で
ある。復調回路１で復調された入力信号の周期を
Ｔとすると、アナログ遅延回路２においてはその
信号を（2n―１）Ｔ／２（ｎは整数）だけ遅延
するように設定される。アナログ遅延回路２内の
回路２―１はアナログ遅延素子であり、例えば、
BBD（Backet Brigade Device），CCD（Charge
Coupled Device）等が用いられる。回路２―２
は、アナログ遅延素子２−１を動作させるための
高速クロツク信号発生回路である。フエージング
により復調回路１の出力における直流電圧が上昇
しても、アナログ遅延回路２の出力が安定してい
れば比較回路４の出力には正常な矩形パルスが得
られる。しかし、アナログ遅延回路２にBBD，
あるいはCCD等の遅延素子を用いる場合には、
高速クロツクの発振回路が必要であり、経済的に
高価なものになる。また、付加的に、アナログ遅
延素子２―１の遅延時間が高速クロツク信号発生
回路２―２の発振周波数で決まるため、伝送可能
な周期性信号としては特定の周波数のもの１種類
しか使うことができない。そこで、この欠点を除
くために、アナログ遅延回路２の代りに抵抗，コ
ンデンサ等の部品で構成した180度に位相シフト
するアナログ位相回路を用いることが考えられる
が、その場合には、位相回路に使われる部品の１
つ１つが位相量のバラツキに直接関係してくるか
ら、温度特性の変動を含めて広い周波数帯域の周
期性トーン信号に対して安定に動作させることが
できないという欠陥を生ずる。

次に、本発明による信号検出回路について実施
例を示し、図面を参照して説明する。

第２図は本発明による第１の実施例の構成を示
したものである。この例において、１１は復調回
路、１２はコンデンサ１２―１と抵抗１２―２か
らなる微分回路，１３は抵抗１３―１とコンデン
サ１３―２からなる積分回路である。微分回路１
２および積分回路１３のそれぞれの出力は比較回
路１４において比較される。いま、トーン信号の
周波数をとし、ω＝２πとすると、微分回路
１２の伝達関数はｊωC₁₂R₁₂／（１＋ｊω
C₁₂R₁₂）で与えられ、積分回路１３の伝達関数は
１／（１＋ｊωC₁₃R₁₃）である。ここに、C₁₂，
C₁₃はそれぞれコンデンサ１２―１，１３―２の
容量、R₁₂，R₁₃はそれぞれ１２―２，１３―１の
抵抗値を表わす。従つて、１≫ωC₁₂R₁₂，１≪ω
C₁₃R₁₃を満足するならば、コンデンサ１２―１，
１３―２と抵抗１２―２，１３―１の値がかなり
大きくばらついても、微分回路１２の出力ｂは正
確にπ／２だけ位相が進み、積分回路１３の出力
ｃはπ／２だけ位相が遅れる。あるいは、１≫ω
C₁₂R₁₂，１≪ωC₁₃R₁₃を満足する周波数の全ての
周期性トーン信号に対して、出力信ｂおよびｃは
それぞれ正確に入力信号ａよりπ／２ずれた関係
を持つことが判る。これ等の信号の動作波形を示
す第３図には、復調出力ａの直流変動値がＶま
で変化した場合を見せている。復調出力ａに微分
回路の出力ｂはπ／２進み、積分回路１３の出力
ｃはπ／２遅れている。出力ｂとｃとを比較回路
１４で比較すると、検出パルスｄがその出力側に
トーン信号として直流分の変動に関係なく正確に
得られる。なお、この例では、トーン信号は呼出
しをうけたことを示す単準な繰返し符号の場合を
示しているが、これを“１”と“０”の組合わせ
により受信機の識別信号としたり、その他の用途
に供されることはすでに従来から知られている。

第４図は本発明による第２の実施例の構成を示
したものである。この図においても、２１，２
２，２３および２４はそれぞれ復調回路、微分回
路、積分回路および比較回路を示している。た
だ、第３図における第１の実施例と異なるところ
は、微分回路２２および積分回路２３を構成する
要素がそれぞれ抵抗２２―１，２３―２とコイル
２２―２，２３―１を用いている点であり、他は
全く同じ構成を持つている。この例においては微
分回路２２の伝達関数はｊωL₂₂／（R₂₂＋ｊω
L₂₂），積分回路２３の伝達関数はR₂₃／（R₂₃＋ｊ
ωL₂₃）である。ここに、R₂₂，R₂₃はそれぞれ抵抗
２２―１，２３―２の抵抗値、L₂₂，L₂₃はそれぞ
れコイル２２―２，２３―１のインダクタンスで
ある。このことから、１≫ωL₂₀／R₁₉および１≪
ωL₂₁／R₂₂を満足する範囲において、微分回路２
２はπ／２，積分回路２３は−π／２だけ位相が
ずれることが判るであろう。そして、１≫ω
L₂₂／R₂₂，１≪ωL₂₃／R₂₃を満足する全ての周期
性トーン信号に対して正常に動作するとともに、
抵抗２２―１，２３―２とコイル２２―２，２３
―１の値のバラツキの影響を受けにくいことが判
る。

以上の説明により明らかなように、本発明によ
れば、回路の簡単な構成により、広い周波数範囲
の周期性トーン信号をフエージングの影響をうけ
ることなく、正しく検出することが可能となる点
において、受信システムの信頼性および経済性を
向上すべく大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の信号検出回路の構成例を示す
図、第２図は本発明による第１の実施例の構成を
示す図、第３図は、第２図の実施例の動作を説明
するためのタイムチヤート、第４図は本発明によ
る第２の実施例の構成を示す図である。 図において、１１，２１は復調回路、１２，２
２は微分回路、１３，２３は積分回路、１４，２
４は比較回路、１２―１，１３―２はコンデン
サ，１２―２，１３―１，２２―１，２３―２は
抵抗、２２―２，２３―１はコイルである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 復調回路を介して得られる周期性のトーン信
   号を受けて、該トーン信号を微分する微分回路
   と、同じく前記トーン信号を受けて該トーン信号
   を積分する積分回路と、前記微分回路の出力と前
   記積分回路の出力とを比較する比較回路とを備
   え、該比較回路から前記周期性のトーン信号を検
   出することを特徴とする無線通信受信機における
   トーン信号検出回路。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のトーン信号検
   出回路において、前記微分回路が第１のコンデン
   サと第１の抵抗とを接続して構成され、前記積分
   回路が第２の抵抗と第２のコンデンサとを接続し
   て構成されたことを特徴とする無線通信受信機に
   おけるトーン信号検出回路。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のトーン信号検
   出回路において、前記微分回路が第１の抵抗と第
   １のコイルとを接続して構成され、前記積分回路
   が第２のコイルと第２の抵抗とを接続して構成さ
   れたことを特徴とする無線通信受信機におけるト
   ーン信号検出回路。