(57)【要約】【課題】  受信信号強度や符号誤り率を用いず、簡単な構成で雑音の多い受信信号の再生を停止するためのミューティング制御信号を生成する。【解決手段】  ミューティング判定回路は、パルス幅と繰り返し周波数およびパルスの平均伝送レートが既知の信号成分を有するディジタル信号を入力し、信号成分が通過するように通過帯域を設定したローパスフィルタと、ローパスフィルタの出力信号を所定の閾値で判定し、該出力信号が所定の閾値を超える頻度がディジタル信号の伝送レートを超えるときに、ディジタル信号に雑音が重畳されていると判断し、ディジタル信号の再生を停止するためのミューティング制御信号を出力する判定手段とを備える。【選択図】        図１
2006304075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス幅と繰り返し周波数およびパルスの平均伝送レートが既知の信号成分を有するディジタル信号を入力し、前記信号成分が通過するように通過帯域を設定したローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタの出力信号を所定の閾値で判定し、該出力信号が所定の閾値を超える頻度が前記ディジタル信号の伝送レートを超えるときに、前記ディジタル信号に雑音が重畳されていると判断し、前記ディジタル信号の再生を停止するためのミューティング制御信号を出力する判定手段と
を備えたことを特徴とするミューティング判定回路。
【請求項２】
請求項１に記載のミューティング判定回路において、
前記判定手段は、
前記ローパスフィルタの通過帯域内の周波数成分を有する出力信号に対してオンとなるスイッチ回路と、
前記スイッチ回路のオン・オフにより充電・放電を行い、出力電圧が変化する時定数回路と、
前記時定数回路の出力電圧を判別し、前記スイッチ回路がオンとなる頻度が前記伝送レートを超え、該出力電圧が所定の範囲にあるときに前記ミューティング制御信号を出力する電圧判別回路と
を備えたことを特徴とするミューティング判定回路。
【請求項３】
請求項２に記載のミューティング判定回路において、
前記ディジタル信号は負論理の信号とし、
前記スイッチ回路をｐチャネル型トランジスタおよび電流制限用抵抗で構成し、
前記ローパスフィルタの出力信号を前記ｐチャネル型トランジスタのゲート端子に接続し、ソース端子を高電位電圧源に接続し、ドレイン端子を前記時定数回路の充電端子および前記電圧判別回路の入力端子に接続し、
前記ディジタル信号が低電位である時間の長さに応じて、前記時定数回路の出力電圧が高電位となり、高電位のミューティング制御信号を出力する構成である
ことを特徴とするミューティング判定回路。
【請求項４】
請求項２に記載のミューティング判定回路において、
前記ディジタル信号は正論理の信号とし、
前記スイッチ回路をｎチャネル型トランジスタおよび電流制限用抵抗で構成し、
前記ローパスフィルタの出力信号を前記ｎチャネル型トランジスタのゲート端子に接続し、ソース端子を低電位電圧源に接続し、ドレイン端子を前記時定数回路の放電端子および前記電圧判別回路の入力端子に接続し、
前記ディジタル信号が高電位である時間の長さに応じて、前記時定数回路の出力電圧が低電位となり、低電位のミューティング制御信号を出力する構成である
ことを特徴とするミューティング判定回路。
【請求項５】
請求項１に記載のミューティング判定回路と、
前記ディジタル信号のパルス振幅を高低２つの閾値で判別し、高い閾値に達するパルスのみを信号成分とし、高い閾値には達しないが低い閾値に達するパルスを雑音成分として判別し、前記信号成分のみを出力する波形整形回路と、
前記ミューティング判定回路から出力されたミューティング制御信号に応じて、前記波形整形回路から出力される信号成分の伝達を停止し、雑音が重畳されたディジタル信号の再生を停止させるスイッチ回路と
を備えたことを特徴とするミューティング回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル信号の無線受信機において、受信したパルスが信号成分か雑音成分かを判別し、雑音成分が多い場合にディジタル信号の再生を停止させるためのミューティング制御信号を出力するミューティング判定回路、およびディジタル信号の再生の際にミューティング制御信号を用いて雑音の再生を防ぐミューティング回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル信号の無線受信機における従来のミューティング判定回路には、受信信号の強度をレベル検出器で検出し、検出レベルに応じてミューティング制御信号を生成する技術（特許文献１）、あるいは受信信号の符号誤り率を検出し、符号誤り率に応じてミューティング制御信号を生成する技術（特許文献２）などがある。
【特許文献１】特開平１０−１６３８９５号公報
【特許文献２】特開２００１−２２３９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
受信信号強度によりミューティング制御信号を生成する技術では、十分な受信強度が得られる場合にはミューティング制御信号は出力されないので、受信信号に雑音が重畳されていても再生動作が行われ、受信品質の低下が避けられなかった。
【０００４】
一方、受信信号の符号誤り率によりミューティング制御信号を生成する技術では、送信側で誤り検出のために付加したパリティ等の冗長信号を分離する処理や符号誤り検出処理が必要となり、受信機の処理量およびハードウェアの増大が避けられなかった。
【０００５】
本発明は、受信信号強度や符号誤り率を用いず、簡単な構成で雑音の多い受信信号の再生を停止するためのミューティング制御信号を生成するミューティング判定回路およびそのミューティング制御信号を用いて雑音の再生を防ぐミューティング回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のミューティング判定回路は、パルス幅と繰り返し周波数およびパルスの平均伝送レートが既知の信号成分を有するディジタル信号を入力し、信号成分が通過するように通過帯域を設定したローパスフィルタと、ローパスフィルタの出力信号を所定の閾値で判定し、該出力信号が所定の閾値を超える頻度がディジタル信号の伝送レートを超えるときに、ディジタル信号に雑音が重畳されていると判断し、ディジタル信号の再生を停止するためのミューティング制御信号を出力する判定手段とを備える。
【０００７】
この判定手段は、ローパスフィルタの通過帯域内の周波数成分を有する出力信号に対してオンとなるスイッチ回路と、スイッチ回路のオン・オフにより充電・放電を行い、出力電圧が変化する時定数回路と、時定数回路の出力電圧を判別し、スイッチ回路がオンとなる頻度が伝送レートを超え、該出力電圧が所定の範囲にあるときにミューティング制御信号を出力する電圧判別回路とを備えて構成される。
【０００８】
また、本発明のミューティング判定回路は、入力するディジタル信号を負論理の信号としたときに、スイッチ回路をｐチャネル型トランジスタおよび電流制限用抵抗で構成し、ローパスフィルタの出力信号をｐチャネル型トランジスタのゲート端子に接続し、ソース端子を高電位電圧源に接続し、ドレイン端子を時定数回路の充電端子および電圧判別回路の入力端子に接続し、ディジタル信号が低電位である時間の長さに応じて、時定数回路の出力電圧が高電位となり、高電位のミューティング制御信号を出力する構成である。
【０００９】
また、本発明のミューティング判定回路は、入力するディジタル信号を正論理の信号としたときに、スイッチ回路をｎチャネル型トランジスタおよび電流制限用抵抗で構成し、ローパスフィルタの出力信号をｎチャネル型トランジスタのゲート端子に接続し、ソース端子を低電位電圧源に接続し、ドレイン端子を時定数回路の放電端子および電圧判別回路の入力端子に接続し、ディジタル信号が高電位である時間の長さに応じて、時定数回路の出力電圧が低電位となり、低電位のミューティング制御信号を出力する構成である。
【００１０】
本発明のミューティング回路は、本発明のミューティング判定回路と、ディジタル信号のパルス振幅を高低２つの閾値で判別し、高い閾値に達するパルスのみを信号成分とし、高い閾値には達しないが低い閾値に達するパルスを雑音成分として判別し、信号成分のみを出力する波形整形回路と、ミューティング判定回路から出力されたミューティング制御信号に応じて、波形整形回路から出力される信号成分の伝達を停止し、雑音が重畳されたディジタル信号の再生を停止させるスイッチ回路ととを備えて構成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のミューティング判定回路は、受信強度が十分なレベルにあっても雑音成分の検出が可能であり、雑音成分が増えてきた段階でディジタル信号の再生を停止するためのミューティング制御信号を出力することができる。
【００１２】
また、本発明のミューティング判定回路は、送受信するディジタル信号にパリティを付加するなど、信号に冗長性を持たせる必要がないので、受信側で信号処理量の増大を招くことがなく、また受信側のハードウェア構成を簡単なもので対応することができる。
【００１３】
本発明のミューティング回路は、本発明のミューティング判定回路で生成されるミューティング制御信号を用いることによりディジタル信号の再生を停止し、雑音の再生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明のミューティング判定回路およびミューティング回路の第１の実施形態を示す。本実施形態は、入力信号が負論理でパルス幅と繰り返し周波数およびパルスの平均伝送レートが既知の場合に対応する構成である。
【００１５】
図において、ミューティング回路は、入力するディジタル信号Ｓ１に重畳された雑音の状況に応じて、ディジタル信号の再生を停止するためのミューティング制御信号Ｓ４を出力するミューティング判定回路１０と、ディジタル信号Ｓ２を波形整形する波形整形回路としてのシュミットトリガ回路２１と、ミューティング制御信号Ｓ４に応じてシュミットトリガ回路２１の出力信号Ｓ５をディジタル信号Ｓ６として出力または出力停止するスイッチ回路としてのオアゲート２２により構成される。
【００１６】
ミューティング判定回路１０は、ローパスフィルタ１１と、スイッチ回路１２と、時定数回路１３と、シュミットトリガ回路１４により構成される。ローパスフィルタ１１は、抵抗Ｒ１および容量Ｃ１で構成され、ディジタル信号Ｓ１の信号成分が通過するように通過帯域が設定される。スイッチ回路１２は、ローパスフィルタ１１の出力信号Ｓ２がゲート端子に接続されるｐチャネルＦＥＴ（Ｍｐ）および電流制限用抵抗Ｒ２で構成され、出力信号Ｓ２に応じてオン・オフする。ｐチャネルＦＥＴ（Ｍｐ）のソース端子は高電位電圧源に接続され、ドレイン端子は電流制限用抵抗Ｒ２を介して時定数回路１３の充電端子に接続される。時定数回路１３は、抵抗Ｒ３および容量Ｃ２で構成され、スイッチ回路１２のオン・オフに応じて充電・放電を行い、充電端子電圧Ｓ３が変化する。シュミットトリガ回路１４は、時定数回路１３の充電端子電圧Ｓ３を入力し、高レベル検出閾値ＶthH1および低レベル検出閾値ＶthL1で判定し、Ｓ３がＶthL1以下になってからＶthH1以上になるまでは低レベルの信号を出力し、Ｓ３がＶthH1以上になってからＶthL1以下になるまでは高レベルの信号を出力する。この高レベルの信号が、ディジタル信号の再生処理を停止するためのミューティング制御信号Ｓ４となる。
【００１７】
シュミットトリガ回路２１は、ローパスフィルタ１１の出力信号Ｓ２を入力し、高レベル検出閾値ＶthH2および低レベル検出閾値ＶthL2で判定し、出力信号Ｓ２がＶthL2以下になってからＶthH2以上になるまでは低レベルの信号を出力し、Ｓ２がＶthH2以上になってからＶthL2以下になるまでは高レベルの信号を出力する。ローパスフィルタ１１の通過帯域は、出力信号Ｓ２の信号成分の振幅がＶthH2以上からＶthL2以下になるように設定される。また、ディジタル信号Ｓ１に重畳し始めた段階の小さな雑音成分の振幅がＶthL2以下にならないように設定される。これにより、シュミットトリガ回路２１は、ディジタル信号Ｓ１の雑音成分が小さいうちは信号成分のみを有する波形整形信号Ｓ５を出力する。なお、雑音成分が大きくなってＶthL2以下になると、波形整形信号Ｓ５にも雑音成分が現れてくる。
【００１８】
オアゲート２２は、ミューティング制御信号Ｓ４と波形整形信号Ｓ５の論理和をとり、ディジタル信号Ｓ６として出力するので、高レベルのミューティング制御信号Ｓ４が入力された場合のディジタル信号Ｓ６は高レベルに固定され、信号成分の伝達は停止される。すなわち、後段におけるディジタル信号の再生処理が停止される。
【００１９】
なお、以上示したミューティング判定回路１０を構成するローパスフィルタ１１、スイッチ回路１２、時定数回路１３およびシュミットトリガ回路１４と、波形整形回路を構成するシュミットトリガ回路２１と、スイッチ回路を構成するオアゲート２２は、それぞれ同様の機能を有する構成であれば、上記の形態に限定されるものではない。また、ミューティング回路として、ミューティング判定回路１０で生成されたミューティング制御信号Ｓ４によりディジタル信号の再生処理を停止させる構成についても、本実施形態のようにシュミットトリガ回路２１およびオアゲート２２を用いてディジタル信号Ｓ６を高レベル固定とする構成に限らず、他の構成であってもよい。すなわち、本実施形態のミューティング判定回路１０は、本実施形態のミューティング回路内で用いることに限定されるものではなく、独立して用いる構成としてもよい。
【００２０】
ここで、本実施形態の動作例について、図２に示すタイムチャートを参照して具体的に説明する。図中横軸は時間、縦軸は電圧レベルを表し、図中左側は雑音成分が小さい状態を示し、図中右側は雑音成分が大きくなってきた状態を示す。
【００２１】
ディジタル信号Ｓ１の信号成分はパルス幅と繰り返し周波数が既知であるので、その信号成分が通過するようにローパスフィルタ１１の通過帯域を設定する。このとき、ローパスフィルタ１１の出力信号Ｓ２の信号成分は十分な振幅をもつので、スイッチ回路１２のｐチャネルＦＥＴ（Ｍｐ）の閾値Ｖthを超える。したがって、ｐチャネルＦＥＴ（Ｍｐ）は信号成分によって、すなわち平均伝送レートの頻度でオンとなり、時定数回路１３は充電・放電を繰り返す。この状態における時定数回路１３の充電端子電圧Ｓ３は、シュミットトリガ回路１４の低レベル検出閾値ＶthL1を超えることはあっても、高レベル検出閾値ＶthH1は超えないので、シュミットトリガ回路１４から出力されるミューティング制御信号Ｓ４は低レベルである。
【００２２】
ここで、ディジタル信号Ｓ１にＮ１，Ｎ２のように小さな雑音が重畳されても、信号成分のパルス幅よりも小さいため、ローパスフィルタ１１を通過する雑音成分の振幅は信号成分の振幅よりも小さくなる。そのため、スイッチ回路１２のｐチャネルＦＥＴ（Ｍｐ）の閾値Ｖthを超えずにオフのままとなるか、閾値Ｖthを超えてオンとなっても短時間である。したがって、時定数回路１３の充電端子電圧Ｓ３がシュミットトリガ回路１４の高レベル検出閾値ＶthH1を超えることはなく、シュミットトリガ回路１４から出力されるミューティング制御信号Ｓ４は低レベルのままである。
【００２３】
一方、シュミットトリガ回路２１では、高レベル検出閾値ＶthH2および低レベル検出閾値ＶthL2として、ローパスフィルタ１１の出力信号Ｓ２の信号成分の振幅はＶthL2以下になり、小さなレベルの雑音成分の振幅はＶthL2以下にならないように設定することにより、信号成分のみを有する波形整形信号Ｓ５を出力することができる。この波形整形信号Ｓ５は、ミューティング制御信号Ｓ４が低レベルであるので、オアゲート１６からそのままディジタル信号Ｓ６として出力され、再生処理に供される。
【００２４】
さて、図２の右側に示すように、雑音成分が大きくなり、ローパスフィルタ１１を通過する雑音成分の振幅がスイッチ回路１２のｐチャネルＦＥＴ（Ｍｐ）の閾値Ｖthを超え、かつ雑音成分が増えてくると、ｐチャネルＦＥＴ（Ｍｐ）は信号成分および雑音成分によって、すなわち平均伝送レートを超える頻度でオンとなり、時定数回路１３の充電時間が長くなる。この状態における時定数回路１３の充電端子電圧Ｓ３は、シュミットトリガ回路１４の高レベル検出閾値ＶthH1を超えるようになり、さらに低レベル検出閾値ＶthL1以下にならなくなり、シュミットトリガ回路１４から出力されるミューティング制御信号Ｓ４は高レベルに固定となる。
【００２５】
一方、シュミットトリガ回路２１では、Ｎ３のように雑音成分が小さいうちは信号成分のみを有する波形整形信号Ｓ５を出力することができるが、Ｎ４のように雑音成分が信号成分並みに大きくなってくると、雑音成分の除去は困難になる。本実施形態のミューティング判定回路１０ではこのような状態になる前に、すなわち雑音成分が増え、ｐチャネルＦＥＴ（Ｍｐ）が平均伝送レートを超える頻度でオンになるような状態が継続した場合には、時定数回路１３の充電端子電圧Ｓ３がシュミットトリガ回路１４の低レベル検出閾値ＶthL1以下にならないように設定することにより、シュミットトリガ回路１４から出力されるミューティング制御信号Ｓ４を高レベルとすることができる。したがって、大きい雑音成分が多くなる前の段階で、ミューティング制御信号Ｓ４が高レベルになるのでオアゲート１６から出力されるディジタル信号Ｓ６も高レベルとなり、雑音成分を含む波形整形信号Ｓ５がディジタル信号Ｓ６として出力されることはなくなる。すなわち、雑音成分が多いディジタル信号Ｓ１の再生処理が停止され、雑音再生が行われることはない。
【００２６】
また、その後に雑音成分が小さくなり、ローパスフィルタ１１を通過する雑音成分の振幅がスイッチ回路１２のｐチャネルＦＥＴ（Ｍｐ）の閾値Ｖthを下回ったり、あるいは閾値Ｖthを超える頻度が低下した場合には、ｐチャネルＦＥＴ（Ｍｐ）は平均伝送レートでオンするようになる。このようになると、時定数回路１３の充電端子電圧Ｓ３がシュミットトリガ回路１４の低レベル検出閾値ＶthL1以下となり、シュミットトリガ回路１４から出力されるミューティング制御信号Ｓ４は低レベルとなる。そして、信号成分のみを有する波形整形信号Ｓ５がオアゲート１６からそのままディジタル信号Ｓ６として出力され、再生処理に供されるようになる。
【００２７】
（第２の実施形態）
図３は、本発明のミューティング判定回路およびミューティング回路の第２の実施形態を示す。本実施形態は、入力信号が正論理でパルス幅と繰り返し周波数およびパルスの平均伝送レートが既知の場合に対応する構成である。
【００２８】
図において、ミューティング回路は、入力するディジタル信号Ｓ１に重畳された雑音の状況に応じて、ディジタル信号の再生を停止するためのミューティング制御信号を出力するミューティング判定回路１０と、ディジタル信号Ｓ２を波形整形するシュミットトリガ回路２１と、ミューティング制御信号に応じてシュミットトリガ回路２１の出力を停止するスイッチ回路としてのアンドゲート２３により構成される。
【００２９】
第１の実施形態との相違点は、スイッチ回路１２のｐチャネルＦＥＴ（Ｍｐ）に代えてｎチャネルＦＥＴ（Ｍｎ）を用い、ソース端子を低電位電圧源に接続し、ドレイン端子を電流制限用抵抗Ｒ２を介して時定数回路１３の放電端子に接続する点と、スイッチ回路として用いるオアゲート２２をアンドゲート２３に代えたところにある。また、シュミットトリガ回路１４，２１における閾値は、第１の実施形態と相補的な関係で用いる。これにより、図２に示した第１の実施形態の信号波形に対して正負対称になるが、同様にミューティング判定回路１０で低レベルのミューティング制御信号Ｓ４を生成し、ディジタル信号Ｓ１の再生を停止させることができる。
【００３０】
なお、入力信号が第１の実施形態における負論理の場合と、第２の実施形態における正論理の場合におけるシュミットトリガ回路１４，２１の高い閾値（高レベル検出閾値ＶthH1，ＶthH2）および低い閾値（高レベル検出閾値ＶthL1，ＶthL2）は、図４に示すように、信号成分が立ち下がるあるいは立ち上がる振幅方向に対して「高い」、「低い」としている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態の動作例を示すタイムチャート。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す図。
【図４】負論理の閾値と正論理の閾値の関係を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ミューティング判定回路
１１  ローパスフィルタ
１２  スイッチ回路
１３  時定数回路
１４  シュミットトリガ回路
２１  シュミットトリガ回路
２２  オアゲート
２３  アンドゲート
【図１】
2006304075.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006304075.tif 000005
【図４】
2006304075.tif 000006