JPS6366098B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、無線通信方式で複数の送信装置が同
一のチヤンネルを使用し、相互に干渉が発生して
いることを検出するための方式に関する。特に、
移動無線通信方式、あるいはコードレス電話機に
適する方式であつて、多数の送信装置に対して少
数のチヤンネルを共通に使用するように周波数割
り当てが行われた無線通信方式で、すでに通信中
にチヤンネルに別の送信装置が通信を開始しよう
とするときに、受信装置がチヤンネル干渉を検出
してチヤンネルの再設定を行うための検出方式と
して適するチヤンネル干渉検出方式に関する。

〔従来技術の説明〕

無線通信方式では周波数の利用を効率的に行う
ために、少数のチヤンネルを多数の装置に共通に
割り当て、同一チヤンネルで干渉が発生したとき
には、これを自動的に検出してチヤンネルの再設
定を行う方式が広く利用されている。このような
方式では、受信装置はチヤンネル干渉が発生して
いることを短時間に正確に検出することが必要で
あり、このために従来からビート検出方式が広く
用いられている。

第１図に従来のビート検出方式のための受信装
置ブロツク構成図を示す。第１図でアンテナに受
信された信号は高周波回路１で中間周波数信号に
変換され、中間周波増幅器２により増幅され、帯
域制限濾波器３を通過させて帯域外雑音が除去さ
れる。この濾波器３の出力信号は、リミツタ増幅
器４で増幅されるとともに包絡線変動分が除か
れ、周波数検波器５により変調信号が復調され
る。

チヤンネル干渉により発生したビート信号の検
出は、濾波器３の出力を分岐して包絡線検波器６
に与え、その出力を増幅器７で増幅して、低域濾
波器８でそのビート周波数成分を選択し、整流回
路９でその交流信号の平均レベルを検出するよう
に構成されている。

このような検出方式では、干渉を発生させてい
る二つの送信装置の送信搬送波周波数に、検出可
能な周波数のビートを発生する周波数の差がある
ことが前提である。二つの送信装置の搬送波周波
数の差が10Hz以下になると、上記のような構成で
は包絡線検波器６、増幅器７および低域濾波器８
で的確にビートを検出することは困難になる。例
えばコードレス電話機のように、多数の装置が同
一規格で量産されると、その送信装置の搬送波周
波数はきわめて接近するものが現われ、その周波
数変動要因も同一であることから、検出可能な周
波数のビートが発生しないことがある。一方、第
１図に示す従来例方式では、低域濾波器８の通過
周波数の上限を高くすると雑音の影響を受けやす
くなるため、この通過周波数の上限を低く設定す
ると、二つの送信装置の搬送波周波数の差が大き
い場合にはそのビートを検出できないことにな
る。したがつて、この濾波器の通過周波数の上限
をある程度高く設定するので、この従来例方式で
はビート検出は雑音の影響を受けやすくなる欠点
がある。

チヤンネルが設定されて通信が開始されるとき
に、チヤンネル干渉を正しく検出することができ
ないと、チヤンネルの再設定が行われずいわゆる
混信を生じる。通信中に新たに発生した妨害波の
レベルが通信中の希望波のレベル以上であるとき
には、通信中の装置は通信を継続することができ
なくなる。

〔発明の目的〕

本発明は、干渉を生じる二つの送信装置の送信
搬送波周波数がきわめて接近している場合にも高
い感度でチヤンネル干渉を検出することができる
検出方式を提供することを目的とする。また、本
発明はチヤンネル干渉検出のために雑音の影響の
小さいチヤンネル干渉検出方式を提供することを
目的とする。

〔発明の特徴〕

本発明は、周波数変調（位相変調を含む）され
た無線通信信号を送受信する装置に適用する方式
であり、無線通信信号の受信装置に、受信搬送波
の干渉を検出するチヤンネル干渉検出手段を設け
た方式において、 無線通信信号の送信装置に送信搬送波周波数を
一定の低い周波数（f₀）で変化させる手段を備
え、受信装置のチヤンネル干渉検出手段には、受
信信号の包絡線検波回路の出力に得られる信号の
振幅を制限するリミツタ回路と、このリミツタ回
路の出力に得られる信号の周波数変化を検出する
周波数弁別回路とを備え、この周波数弁別回路の
出力信号に上記一定の低い周波数の自然数倍の周
波数（f₀、2f₀、3f₀…）が含まれているか否かを
検出することを特徴とする。

〔作用〕

送信装置から送信される周波数変調された無線
通信信号を受信装置が受信している状態で、何ら
かの原因により、上記送信装置とは別の送信装置
が送信する搬送波が干渉したとする。このとき、
受信装置の受信信号には二つの送信装置が送信す
る無線通信信号の差に相当する周波数、すなわち
ビート成分が生じている。これは受信回路の非線
形特性により受信信号に振幅変調を生じさせて、
受信装置に設けた包絡線検波回路の出力に得られ
る。

本発明の方式では、送信装置から送信される無
線通信信号の搬送波に一定の低い周波数（f₀）で
ゆらぎを与えているから、上記包絡線検波回路の
出力に得られるビート成分は、この低い周波数
（f₀）でその周波数が変動している。包絡線検波
回路の出力にはリミツク回路が接続され、このリ
ミツタ回路でビート成分そのものは消滅してしま
うが、このビート成分に生じていた周波数f₀によ
る周波数のゆらぎはリミツタ回路の出力に残る。
この周波数のゆらぎを周波数弁別回路で識別する
（なお、この周波数弁別回路は無線通信信号の周
波数変調された情報を検波する回路とは別の回路
である。）。

この周波数弁別回路の出力に残るゆらぎには、
実際には上記周波数f₀の他に周波数f₀の自然数倍
の周波数がさまざまに生じている。すなわち、干
渉の原因となつた上記別の送信装置に本発明が実
施されていない従来方式の装置であつたとする
と、その別の送信装置が送信する無線通信信号の
搬送波には周波数f₀のゆらぎはない。したがつて
周波数弁別回路の出力には、その通信の相手とな
つている送信装置から発生する無線通信信号の搬
送波に与えられた周波数f₀のゆらぎが主として検
出される。また、干渉の原因となつた別の送信装
置も本発明が実施されている装置であつたとする
と、包絡線検波回路の出力に得られるビート成分
には、少なくとも位相の異なる二つの周波数f₀の
ゆらぎがあり、ビート成分を発生する原因となつ
た受信装置の各部の非線形特性によつて、周波数
f₀のほか周波数2f₀、3f₀、…など、周波数f₀の自
然数倍の周波数のゆらぎ成分が生じる。

したがつて、上記周波数弁別回路の出力信号か
らこの周波数f₀、2f₀、3f₀、…などのうちの一つ
を検出することにより、干渉によつてビートが検
出していることを検出することができる。かり
に、干渉している二つの送信装置から送信されて
いる信号の搬送波が偶然にきわめて接近してい
て、干渉により発生しているビート周波数が通常
の回路で検出できないほど低い周波数であつたと
しても、この周波数弁別回路の出力信号には、上
記周波数f₀、2f₀、3f₀、…は含まれていてこれを
検出することができる。

〔実施例による説明〕

第２図は本発明実施例方式の送信装置ブロツク
構成図、第３図は本発明実施例方式の受信装置ブ
ロツク構成図である。

第２図に示す送信装置は入力端子１１に与えら
れる音声信号は、周波数変調回路１２により周波
数変調され、送信回路１３で増幅されてアンテナ
から送信されるように構成されている。本発明の
特徴とするところは、この周波数変調回路１２の
入力に低周波数発振器１５が接続され、あらかじ
め定められた一定の低い周波数f₀を発生し、この
周波数で搬送波周波数を変化させるように構成さ
れたところにある。

第３図に示す受信装置は、第１図で説明した従
来例回路と同一の部分には同じ記号を付して示
す。すなわち、アンテナで受信された高周波信号
は高周波回路１で増幅および周波数変換されて中
間周波数信号となり、中間周波増幅器２で増幅さ
れ、帯域制限濾波器３で帯域外雑音が除去され
る。この濾波器３の出力はリミツタ増幅器４で増
幅され包絡線成分が除去されて、周波数検波回路
５で周波数復調され信号出力を得る。

一方、濾波器３の出力は分岐されて、包絡線検
波器６により受信信号の包絡線が検出され、その
出力は増幅器７で増幅され、低域濾波器８でビー
ト検出に必要な周波数が選択される。ここで本発
明の特徴とするところは、低域濾波器８の出力は
リミツタ増幅器２１に与えられて増幅されるとと
もに、低域濾波器８を通過した信号の包絡線成分
が除去され、周波数弁別回路２２に加えられてそ
の周波数変化分が検出され、その出力は帯域濾波
器２３を介して、整流回路２４に与えられるよう
に構成されたところにある。帯域濾波器２３は上
記送信装置に付加された発振器１５の発生する一
定の低い周波数f₀およびその２倍の倍調波周波数
２f₀を通過させるように設定される。整流回路２
４の出力にはビート検出出力を得る。

このように構成された装置では、送信装置の搬
送波周波数は、一定の低い周波数f₀で常に変化し
ている。この周波数f₀は通信音声信号に影響を与
えない低い周波数が適当であり、１〜30Hzに設定
することがよい。また、送信装置のこの周波数f₀
による変調深度は、深いほど検出効果は高いが、
通信音声信号に比べて数分の１ないし数十分の１
程度に十分に浅く設定することが適当である。こ
の実施例装置では、音声信号の変調周波数偏移が
最大5kHzであり、この周波数f₀による周波数偏移
は0.5kHzに設定した。

第４図にこのような送信装置の二つの装置の送
信信号が相互に干渉する場合の信号波形図を示
す。第４図ａおよびｂは二つの送信装置の発振器
１５の出力信号波形である。この二つの送信装置
の送信信号が干渉すると、例えば第４図ｃに示す
波形の信号になる。この第４図ｃは信号の上半分
のみを表示した図である。この信号は第３図に示
す受信装置の濾波器３の出力信号に対応する。こ
の信号が包絡線検波器６で検波されると第４図ｄ
の信号になる。この信号には高い周波数の雑音成
分を含むが、低域濾波器８を通過することにより
第４図ｅに示す信号になる。この信号はリミツタ
増幅器２１により増幅された振幅制限を受け、そ
の包絡線成分を除去して第４図ｆに示す信号とな
る。この信号を周波数弁別回路で周波数変化に対
応する信号を検波すると、第４図ｇに示す信号が
得られる。一般にの信号ｇの周波数は、送信装置
の発振器１５の出力周波数f₀またはその２倍の周
波数2f₀である。すなわち、干渉する二つの送信
装置のうち一方の装置が第２図に示す本発明の装
置であり、他方の装置が搬送波周波数が一定であ
る従来装置であれば、その相互干渉によるビート
周波数は、送信装置の発振器１５の出力周波数f₀
に等しくなる。しかし、相互に干渉する二つの送
信装置がともに第２図に示す本発明の装置である
ときには、その搬送波周波数はそれぞれ周波数f₀
で変化しているので、その二つの搬送波周波数の
差f₀のほかに、受信装置の非線形特性により生じ
るその倍調波2f₀、3f₀、…などが含まれる。

したがつて、第３図の受信装置で帯域濾波器２
３はその通過周波数を送信装置の発振器１５の発
生する周波数f₀またはその倍調波2f₀に設定し、
しかもその通過帯域幅をきわめて狭く設定するこ
とができる。すなわち、包絡線検波されたビート
周波数に振幅性の雑音があつても、これはリミツ
タ増幅器２１で除去され、ビート検出に影響を与
えない。さらに、帯域濾波器２３はきわめて狭い
帯域に設定できるので雑音の影響は小さくなる。

本発明の方式では、仮に相互に干渉する二つの
送信装置の搬送波周波数がきわめて接近していて
も、その搬送波周波数の変化が同期することはき
わめて希なことであり、チヤンネル干渉があるこ
とを正確に検出することができる。

本発明の方式では、受信装置で受信信号から一
度包絡線成分を検波して、その包絡線検波出力か
ら周波数変化分を検出するので、１個の送信装置
から発生し干渉ビートを生じていない信号につい
て、これを誤つてチヤンネル干渉として検出する
ことはない。

また本発明の方式では、包絡線検波出力の周波
数帯域を制限する低域濾波器８は、その通過帯域
を広くしてもその後段で帯域制限および周波数弁
別が行われるので、振幅性の雑音によりチヤンネ
ル干渉検出が影響を受けることがなくなる。した
がつて、この低域濾波器８の通過帯域は従来方式
より広く設定することが可能になり、チヤンネル
干渉を起こす二つの送信装置の搬送波周波数が、
かなり離れている場合にもこれを有効に検出する
ことが可能になる。

第５図は周波数弁別回路２２の構成例を示す。
すなわちこの実施例装置では周波数弁別回路２２
として、リミツタ増幅器２１の出力信号を微分す
るトリガ回路３１に与え、この出力パルスをモノ
マルチ・バイブレータ３２のトリガ入力に与え、
さらにこのモノマルチ・バイブレータ３２の出力
をCR低域濾波器３３により平滑するように構成
された。この周波数弁別回路２２ではリミツタ増
幅器２１の出力矩形波の立ち上がりがトリガ回路
３１で検出されて短いパルスが出力され、このパ
ルスによりモノマルチ・バイブレータ３２から一
定パルス幅の矩形波が送信される。これをCR低
域濾波器３３で平滑することにより、入力周波数
に比例する電圧の信号を得ることができる。

第６図は帯域濾波器２３の構成例を示す。この
帯域濾波器２３にはRETICON社製の既成の集積
回路R5609を使用した。この集積回路はTRIG
INに周波数1536Hzの信号を与えると、中心周波
数14.1Hzの１オクターブ帯域濾波器として動作す
る。

第７図は本発明実施例方式の試験結果を示す図
である。この試験は隣接チヤンネルとの周波数間
隔が25kHzに割り当てられたコードレス電話機に
ついて行つたものである。このコードレス電話機
の使用周波数帯は250MHzであり、送信装置の出
力送信電力は約５ｍＷである。音声信号の周波数
変調による周波数偏移は最大5kHz、送信装置の
搬送波周波数を低い周波数f₀は14Hz、この周波数
f₀で変化させるための周波数偏移は0.5kHzであ
る。

第７図は横軸に相互に干渉する二つの送信装置
の周波数差をとり、縦軸にチヤンネル干渉検出限
界となる二つの搬送波のレベル比を示す。横軸は
対数目盛であり、縦軸はdBで表示する。

この第７図でＡは第２図および第３図に示す本
発明実施例方式について測定した特性であり、Ｂ
は第１図に示す従来例方式について同じ測定を行
つた比較例特性である。本発明実施例方式は、従
来方式に比べてその検出感度が高い。すなわち、
二つの搬送波の周波数差が１Hzから1kHzまで、
二つの搬送波のレベル差が約40dBまで検出可能
である。特に二つの送信装置の搬送波周波数が接
近するときに、その検出限界レベル比が高く、従
来方式に比べて著しい改善が行われたことがわか
る。

〔応用〕

上記説明では、送信装置の搬送波を変化させる
低い周波数f₀の信号は正弦波であつたが、これ
は、矩形波、鋸歯状波、その他波形の性質を問わ
ない。この信号が正弦波でないときには、受信装
置の包絡線検波回路の後に設けられた周波数弁別
回路の出力に得られる検出出力周波数は、必ずし
も2f₀にならずに3f₀あるいは4f₀など高次の倍調波
になることがある。したがつて、この周波数弁別
回路の出力に設けられる帯域濾波器の通過周波数
は、送信装置の低い周波数f₀の発振器の出力信号
波形により、f₀とするかf₀の倍調波とするかを設
定することがよい。

上記の包絡線検波回路の後に設けられた周波数
弁別回路は、上記例で説明した回路のほかどのよ
うな形式の回路でもよく、ここで言う周波数弁別
回路には位相弁別回路をも含む。

またこの周波数弁別回路の出力回路に挿入され
る濾波器は、上記例に説明したもののほかどのよ
うな濾波器を使用してもよい。この濾波器は帯域
濾波器でなくとも低域濾波器で置き換えることが
できる。また周波数弁別回路の性質によつては必
ずしもこの濾波器を必要としなくとも同等の出力
信号を得ることができる。

また、上記説明ではこの通信方式は音声信号を
周波数変調で伝送する方式であつたが、変調信号
の内容は音声信号に限らず、データ情報、画像情
報その他どのような信号でもよい。また、変調方
式についても、周波数変調に限らずPCM変調そ
の他各種のパルス変調、各種の角度変調などによ
つても同様に本発明を実施することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の方式によれば、
干渉する二つの送信装置の搬送波周波数がきわめ
て近いときにも、チヤンネル干渉が発生している
ことを高い感度で検出することができる方式が得
られる。本発明の方式は、雑音の影響が小さく検
出の誤りが少ない。本発明の方式によれば、移動
無線通信方式で発生する早い周期のフエーデイン
グを干渉によるビートと誤認することはない。

本発明の方式は、隣接して設置された系と共通
にチヤンネル制御を行う機能を持たず、チヤンネ
ル干渉を受信装置で検出してチヤンネルの再設定
を行うように構成されたコードレス電話機に実施
して、その効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例方式の受信装置ブロツク構成
図。第２図は本発明実施例方式の送信装置ブロツ
ク構成図。第３図は本発明実施例方式の受信装置
ブロツク構成図。第４図は動作説明用の信号波形
図。第５図は上記実施例装置の周波数弁別回路の
構成例を示す図。第６図は上記実施例装置の低域
濾波器の構成例を示す図。第７図は本発明実施例
方式および従来例方式によるチヤンネル干渉検出
感度の実測特性を示す図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周波数変調された無線通信用信号の受信装置
   に、 受信搬送波の包絡線を検出する包絡線検波回路
   と、 この包絡線検波回路の出力に得られる信号を検
   出する手段と を備え、 この検出する手段に所定のレベルの信号が検出
   されることにより使用中のチヤンネルに干渉があ
   ることを検出する無線通信のチヤンネル干渉検出
   方式において、 上記無線通信用信号の送信装置に、 その送信搬送波周波数を一定の低い周波数で変
   化させる手段を備え、 上記受信装置の上記検出する手段は、 上記包絡線検波回路の出力に得られる信号の振
   幅を制限するリミツタ回路と、 このリミツタ回路の出力に得られる信号から前
   記一定の低い周波数の自然数倍の周波数変化を検
   出する周波数弁別回路と を備えたことを特徴とする無線通信のチヤンネル
   干渉検出方式。 ２ 前記検出する手段には、周波数弁別回路の出
   力信号を通過させる濾波器を含む特許請求の範囲
   第１項に記載の無線通信チヤンネル干渉検出方
   式。 ３ 前記周波数弁別回路の出力信号を通過させる
   濾波器は、その出力信号から上記一定の低い周波
   数およびこの周波数の倍調波周波数を検出する帯
   域濾波器である特許請求の範囲第２項に記載の無
   線通信チヤンネル干渉検出方式。