(57)【要約】【課題】トーン信号の誤検出を防止しながら、トーン信号の立ち上がりからトーンスケルチを開くまでの時間を短くする。【解決手段】  ＢＢＰＦ１６ｂは、検出すべき周波数の信号を通過させ、遅延時間が基準の時間より短く、ＮＢＰＦ１６ｎは、通過帯域幅がＢＢＰＦ１６ｂより狭い帯域フィルタである。Ｂ帯域検出部１７ｂは、信号Ｓ１６ｂの強度が第１の閾値以上の場合に、広帯域信号の検出を出力し、Ｎ帯域検出部１７ｎは、信号Ｓ１６ｎの強度が第２の閾値以上の場合に、狭帯域信号の検出を出力する。制御部１８は、Ｂ帯域検出部１７ｂで広帯域信号の検出を出力せず、かつ、Ｎ帯域検出部１７ｎで狭帯域信号の検出を出力していない状態から、広帯域信号の検出を出力したときに、トーンスケルチを開き、広帯域信号の検出を出力し始めてから既定の優先時間を経過した後、狭帯域信号の検出を出力しないときに、トーンスケルチを閉じる。【選択図】図１
2018142771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出すべき周波数の信号を通過させ、遅延時間が基準の時間より短い帯域フィルタである広帯域フィルタと、
前記検出すべき周波数の信号を通過させ、通過帯域幅が前記広帯域フィルタの通過帯域幅より狭い帯域フィルタである狭帯域フィルタと、
受信信号が前記広帯域フィルタを通過した信号の強度が第１の閾値以上の場合に、広帯域信号の検出を出力する広帯域検出部と、
前記受信信号が前記狭帯域フィルタを通過した信号の強度が第２の閾値以上の場合に、狭帯域信号の検出を出力する狭帯域検出部と、
前記広帯域検出部で前記広帯域信号の検出を出力せず、かつ、前記狭帯域検出部で前記狭帯域信号の検出を出力していない状態から、前記広帯域検出部で前記広帯域信号の検出を出力したときに、トーンスケルチを開く信号を出力し、前記広帯域検出部で前記広帯域信号の検出を出力し始めてから既定の優先時間を経過した後、前記狭帯域検出部で前記狭帯域信号の検出を出力しないときに、前記トーンスケルチを閉じる信号を出力する、制御部と、
を備えるトーン信号検出装置。
【請求項２】
前記広帯域フィルタは、その遅延時間が、前記受信信号の中のトーン信号の立ち上がりから前記トーンスケルチを開くまでの許容時間より短く、
前記狭帯域フィルタは、前記検出すべき周波数に隣接するトーン信号の周波数の正規化された信号を、前記狭帯域検出部で前記狭帯域信号の検出を出力しないレベルに減衰する、
請求項１に記載のトーン信号検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記広帯域検出部で前記広帯域信号の検出を出力し始めてから、前記広帯域検出部で前記広帯域信号の検出を出力しなくなったのち、改めて前記広帯域検出部で前記広帯域信号の検出を出力し始めるまで、新たに前記トーンスケルチを開く信号を出力しない、請求項１または２に記載のトーン信号検出装置。
【請求項４】
前記広帯域検出部は、前記広帯域フィルタを通過した信号の強度が前記第１の閾値以上になったのち、前記信号の強度が前記第１の閾値より低い第３の閾値以下になったときに、前記広帯域信号の検出の出力を停止し、
前記狭帯域検出部は、前記狭帯域フィルタを通過した信号の強度が前記第２の閾値以上になったのち、前記信号の強度が前記第２の閾値より低い第４の閾値以下になったときに、前記狭帯域信号の検出の出力を停止する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のトーン信号検出装置。
【請求項５】
検出すべき周波数の信号を通過させ、遅延時間が基準の時間より短い帯域フィルタである広帯域フィルタを、受信信号が通過した信号の強度が第１の閾値以上の場合に、広帯域信号の検出を出力する広帯域検出ステップと、
前記検出すべき周波数の信号を通過させ、通過帯域幅が前記広帯域フィルタの通過帯域幅より狭い帯域フィルタである狭帯域フィルタを、前記受信信号が通過した信号の強度が第２の閾値以上の場合に、狭帯域信号の検出を出力する狭帯域検出ステップと、
前記広帯域検出ステップで前記広帯域信号の検出を出力せず、かつ、前記狭帯域検出ステップで前記狭帯域信号の検出を出力していない状態から、前記広帯域検出ステップで前記広帯域信号の検出を出力したときに、トーンスケルチを開く信号を出力し、前記広帯域検出ステップで前記広帯域信号の検出を出力し始めてから既定の優先時間を経過した後、前記狭帯域検出ステップで前記狭帯域信号の検出を出力しないときに、前記トーンスケルチを閉じる信号を出力する制御ステップと、
を備えるトーン信号検出方法。
【請求項６】
コンピュータに、
検出すべき周波数の信号を通過させ、遅延時間が基準の時間より短い帯域フィルタである広帯域フィルタを、受信信号が通過した信号の強度が第１の閾値以上の場合に、広帯域信号の検出を出力する広帯域検出手順、
検出すべき周波数の信号を通過させ、通過帯域幅が前記広帯域フィルタの通過帯域幅より狭い帯域フィルタである狭帯域フィルタを、前記受信信号が通過した信号の強度が第２の閾値を超えた場合に、狭帯域信号の検出を出力する狭帯域検出手順、および
前記広帯域信号の検出を出力せず、かつ、前記狭帯域信号の検出を出力していない状態から、前記広帯域検出手順で前記広帯域信号の検出を出力したときに、トーンスケルチを開く信号を出力し、前記広帯域検出手順で前記広帯域信号の検出を出力し始めてから既定の優先時間を経過した後、前記狭帯域検出手順で前記狭帯域信号の検出を出力しないときに、前記トーンスケルチを閉じる信号を出力する制御手順、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声帯域外の周波数のトーン信号を用いてトーンスケルチの開閉を制御する無線機のトーン信号検出装置、トーン信号検出方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アナログ無線機では、無信号時に発生する雑音を除去するとともに、同一周波数の信号を使用する無線機との混信を避けるためにトーンスケルチ方式(tone squelch）が用いられる。このトーンスケルチ方式を用いる送信機は、音声帯域３００Ｈｚ〜３ｋＨｚの音声信号に、音声帯域外の周波数のトーン信号、あるいは、ＣＴＣＳＳ信号（ＣＴＣＳＳ；Continuous Tone Code Squelch System）を重畳して伝送する。
【０００３】
このような信号を受信した受信機は、受信信号を復調してトーン信号を検出し、検出したトーン信号の周波数が自局で設定したスケルチ周波数と一致した場合にトーンスケルチを開き、スピーカから音声を出力する。トーン信号には、音声帯域外の周波数信号として、例えば、Telecomunication Indussty Associationの規格ＴＩＡ−６０３に定められている、ＣＴＣＳＳコード周波数である６７．０Ｈｚ〜２５０．３Ｈｚの信号が用いられる。トーン信号を検出する時間が長くかかると、音声の冒頭が欠落する、いわゆる頭切れが発生する。
【０００４】
トーン信号を検出する方法として、特許文献１の周波数弁別回路では、増幅したトーン信号の振幅をリミッタ回路で制限し、逓倍回路によって、２倍の周波数でデューティー比５０％の信号とする。この信号の基本周波数成分をＢＰＦによって抽出し、２値化してトーン信号検出または非検出の旨の信号を出力する。この際、ＢＰＦの前段側にリミッタ回路を設け、検出すべきトーン信号および検出すべきでないトーン信号の双方の振幅レベルを合わせてＢＰＦに入する。特許文献１では、逓倍回路にてデューティ比５０％としたので誤検出がなくなり、しかもトーン信号の基本周波数が逓倍され検出速度も高速に保たれると説明されている。
【０００５】
特許文献２のトーンスケルチ回路では、中心周波数がトーンスケルチ信号の基本周波数に設定されたバンドパスフィルタにアナログ入力信号を入力して、トーンスケルチ信号を抽出し、これを全波整流回路で全波整流することにより基本周波数を２倍とし、これをリミッタで増幅且つ振幅制限した後、高次数で且つトーンスケルチ信号の基本周波数の２倍の中心周波数に設定されたバンドパスフィルタでより高精度の逓倍トーンスケルチ信号を抽出する。これを２値化して、その２値化信号の有無によってトーンスケルチ信号を検出する。
【０００６】
特許文献３の無線通信機では、設定トーン信号であると判別するのに必要十分な期間内を複数期間に分割した各期間の経過時および前記必要十分な期間経過時における設定トーン信号レベルを記憶する。分割した各期間の経過時および必要十分な期間経過時に記憶手段に記憶の対応する設定トーン信号レベルと検出トーン信号レベルとを比較し、検出トーン信号レベルが設定トーン信号レベル未満であった最初の時点において検出トーン信号を設定トーン信号でないと判別し、かつ分割した各期間の経過時および必要十分な期間経過時において検出トーン信号レベルが設定トーン信号レベル以上のとき検出トーン信号を設定トーン信号であると判別する。
【０００７】
また、特許文献４のトーンスケルチ回路では、ＣＴＣＳＳのトーン信号の検出、非検出が別々に行なわれ、トーン信号の検出は、復調出力に含まれるトーン信号レベルが第１のスレショールド値以上になる時点で行なわれ、この検出に基づいてスケルチオフ制御し、トーン信号の非検出は、復調出力に含まれるトーン信号レベルが第２のスレショールド値以下になる時点で行なわれ、この非検出に基づいてスケルチオン制御する。第２のスレショールド値は、検出されるトーン信号の最大値より小さい値に設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２２４０６６号公報
【特許文献２】特開平９−２１９６５６号公報
【特許文献３】実開平３−１１５４３３号公報
【特許文献４】特開平９−４６２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の特許文献ではトーン信号を検出するのにフィルタを用いている。一般に、フィルタの遅延時間と通過帯域幅は相反する関係にある。遅延時間を短くして早くトーンを検出しようとすると、トーン検出フィルタ帯域幅が広くなり、隣接周波数のトーンを誤検出しやすくなる。逆にトーン検出フィルタの帯域を狭くすると、フィルタの遅延時間が長くなって検出が遅くなり、音声の頭切れが発生しやすい。
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、トーン信号の誤検出を防止しながら、トーン信号の立ち上がりからトーンスケルチを開くまでの時間を短くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るトーン信号検出装置は、
検出すべき周波数の信号を通過させ、遅延時間が基準の時間より短い帯域フィルタである広帯域フィルタと、
前記検出すべき周波数の信号を通過させ、通過帯域幅が前記広帯域フィルタの通過帯域幅より狭い帯域フィルタである狭帯域フィルタと、
受信信号が前記広帯域フィルタを通過した信号の強度が第１の閾値以上の場合に、広帯域信号の検出を出力する広帯域検出部と、
前記受信信号が前記狭帯域フィルタを通過した信号の強度が第２の閾値以上の場合に、狭帯域信号の検出を出力する狭帯域検出部と、
前記広帯域検出部で前記広帯域信号の検出を出力せず、かつ、前記狭帯域検出部で前記狭帯域信号の検出を出力していない状態から、前記広帯域検出部で前記広帯域信号の検出を出力したときに、トーンスケルチを開く信号を出力し、前記広帯域検出部で前記広帯域信号の検出を出力し始めてから既定の優先時間を経過した後、前記狭帯域検出部で前記狭帯域信号の検出を出力しないときに、前記トーンスケルチを閉じる信号を出力する、制御部と、
を備える。
【００１２】
好ましくは、前記広帯域フィルタは、その遅延時間が、前記受信信号の中のトーン信号の立ち上がりから前記トーンスケルチを開くまでの許容時間より短く、
前記狭帯域フィルタは、前記検出すべき周波数に隣接するトーン信号の周波数の正規化された信号を、前記狭帯域検出部で前記狭帯域信号の検出を出力しないレベルに減衰する。
【００１３】
好ましくは、前記制御部は、前記広帯域検出部で前記広帯域信号の検出を出力し始めてから、前記広帯域検出部で前記広帯域信号の検出を出力しなくなったのち、改めて前記広帯域検出部で前記広帯域信号の検出を出力し始めるまで、新たに前記トーンスケルチを開く信号を出力しない。
【００１４】
好ましくは、前記広帯域検出部は、前記広帯域フィルタを通過した信号の強度が前記第１の閾値以上になったのち、前記信号の強度が前記第１の閾値より低い第３の閾値以下になったときに、前記広帯域信号の検出の出力を停止し、
前記狭帯域検出部は、前記狭帯域フィルタを通過した信号の強度が前記第２の閾値以上になったのち、前記信号の強度が前記第２の閾値より低い第４の閾値以下になったときに、前記狭帯域信号の検出の出力を停止する。
【００１５】
本発明の第２の観点に係るトーン信号検出方法は、
検出すべき周波数の信号を通過させ、遅延時間が基準の時間より短い帯域フィルタである広帯域フィルタを、受信信号が通過した信号の強度が第１の閾値以上の場合に、広帯域信号の検出を出力する広帯域検出ステップと、
前記検出すべき周波数の信号を通過させ、通過帯域幅が前記広帯域フィルタの通過帯域幅より狭い帯域フィルタである狭帯域フィルタを、前記受信信号が通過した信号の強度が第２の閾値以上の場合に、狭帯域信号の検出を出力する狭帯域検出ステップと、
前記広帯域検出ステップで前記広帯域信号の検出を出力せず、かつ、前記狭帯域検出ステップで前記狭帯域信号の検出を出力していない状態から、前記広帯域検出ステップで前記広帯域信号の検出を出力したときに、トーンスケルチを開く信号を出力し、前記広帯域検出ステップで前記広帯域信号の検出を出力し始めてから既定の優先時間を経過した後、前記狭帯域検出ステップで前記狭帯域信号の検出を出力しないときに、前記トーンスケルチを閉じる信号を出力する制御ステップと、
を備える。
【００１６】
本発明の第３の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
検出すべき周波数の信号を通過させ、遅延時間が基準の時間より短い帯域フィルタである広帯域フィルタを、受信信号が通過した信号の強度が第１の閾値以上の場合に、広帯域信号の検出を出力する広帯域検出手順、
検出すべき周波数の信号を通過させ、通過帯域幅が前記広帯域フィルタの通過帯域幅より狭い帯域フィルタである狭帯域フィルタを、前記受信信号が通過した信号の強度が第２の閾値を超えた場合に、狭帯域信号の検出を出力する狭帯域検出手順、および
前記広帯域信号の検出を出力せず、かつ、前記狭帯域信号の検出を出力していない状態から、前記広帯域検出手順で前記広帯域信号の検出を出力したときに、トーンスケルチを開く信号を出力し、前記広帯域検出手順で前記広帯域信号の検出を出力し始めてから既定の優先時間を経過した後、前記狭帯域検出手順で前記狭帯域信号の検出を出力しないときに、前記トーンスケルチを閉じる信号を出力する制御手順、
を実行させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、遅延時間が基準の時間より短い広帯域フィルタを通過した信号のレベルが第１の閾値以上の場合に、トーンスケルチを開き、既定の優先時間を経過した後、広帯域フィルタより帯域幅が狭い狭帯域フィルタを通過した信号のレベルが第２の閾値より小さい場合に、トーンスケルチを閉じるので、トーン信号の誤検出を防止しながら、トーン信号の立ち上がりからトーンスケルチを開くまでの時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るトーン信号検出装置の構成例を示すブロック図
【図２】実施の形態に係るトーン信号検出装置を備える受信機の構成例を示すブロック図
【図３】実施の形態に係るトーン信号検出装置における、トーン信号、シフト量およびシフト後の周波数の関係を示す図
【図４】トーン信号の周波数およびシフト量と、ＢＢＰＦおよびＮＢＰＦの中心周波数との関係を表すデータ示す図
【図５】ＣＴＣＳＳコード周波数の例を示す図
【図６】広帯域フィルタの通過帯域と遅延時間の概念を示す図
【図７】狭帯域フィルタの通過帯域と遅延時間の概念を示す図
【図８】実施の形態に係るトーンスケルチ制御の動作の一例を示すフローチャート
【図９】実施の形態に係る広帯域検出の動作の一例を示すフローチャート
【図１０】実施の形態に係る狭帯域検出の動作の一例を示すフローチャート
【図１１】実施の形態に係るトーンスケルチ制御の異なる動作の一例を示すフローチャート
【図１２】実施の形態の変形例に係るトーン信号検出装置の構成例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係るトーン信号検出装置を図面を参照して説明する。本実施の形態では、トーン信号検出装置を受信機に適用した場合を説明する。
【００２０】
実施の形態
図１は、本発明の実施の形態に係るトーン信号検出装置の構成例を示すブロック図である。トーン信号検出装置９は、入力される信号Ｓ８からトーン信号を検出し、トーン信号の検出に合わせてトーンスケルチを開いたり閉じたりする制御信号Ｓ９を出力する。トーン信号検出装置９には、低域フィルタで受信信号から３００Ｈｚ以上の音声帯域周波数が減衰された信号Ｓ８が入力される。
【００２１】
図２は、実施の形態に係るトーン信号検出装置を備える受信機の構成例を示すブロック図である。受信機１００は、受信信号がダウンコンバートされた中間周波数信号Ｓinが入力され、中間周波数信号Ｓinを復調して音声をスピーカ７から出力する。受信機１００は、中間周波数増幅器１、復調器２、低周波増幅器３、スイッチ４、高域フィルタ（ＨＰＦ）５、電力増幅器６、スピーカ７、低域フィルタ（ＬＰＦ）８、およびトーン信号検出装置９を備える。
【００２２】
中間周波数増幅器１は、中間周波数信号Ｓinが供給され、中間周波数信号Ｓinを増幅する。中間周波数増幅器１は、中間周波数信号Ｓinを増幅した信号Ｓ１を復調器２に供給する。復調器２は、中間周波数増幅器１から供給された信号Ｓ１を復調して、低周波信号Ｓ２に変換する。低周波増幅器３は、復調器２が変換した低周波信号Ｓ２を増幅して信号Ｓ３を生成する。
【００２３】
スイッチ４は、トーン信号検出装置９から供給された制御信号Ｓ９によって制御されて、信号Ｓ３をＨＰＦ５に供給したり、遮断したりする。スイッチ４が閉じたときは、低周波増幅器３が生成した信号Ｓ３をＨＰＦ５に供給し、スイッチ４が開いたときは、信号Ｓ３のＨＰＦ５への供給を停止させる。スイッチ４を閉じて信号Ｓ３をＨＰＦ５に供給することは、トーンスケルチを開くことである。スイッチ４を開いて信号Ｓ３のＨＰＦ５への供給を遮断することは、トーンスケルチを閉じることである。
【００２４】
ＨＰＦ５は、スイッチ４が閉じられたときに、低周波増幅器３から出力された信号Ｓ３から、低域成分のトーン信号Ｓｔを除去して、音声信号を通過させる。ＨＰＦ５のカットオフ周波数は、トーン信号Ｓｔの周波数よりも高く音声信号の周波数帯域よりも低くなるように設定される。ＨＰＦ５は、このようなフィルタ処理を行った信号Ｓ５を電力増幅器６に供給する。
【００２５】
電力増幅器６は、ＨＰＦ５から供給された信号Ｓ５を電力増幅して、電力増幅された信号Ｓ６をスピーカ７に供給する。スピーカ７は、電力増幅器６が電力増幅した信号Ｓ６を音響に変換して出力する。
【００２６】
ＬＰＦ８は、復調器２が変換した低周波信号Ｓ２から音声帯域成分を減衰させて、信号Ｓ８をトーン信号検出装置９に供給する。トーン信号検出装置９は、ＬＰＦ８から供給された信号Ｓ８をサンプリングレートＦｓでサンプリングし、トーン信号Ｓｔを検出する。トーン信号検出装置９は、トーン信号の検出結果に基づいてトーンスケルチを開閉する制御信号Ｓ９を生成し、生成した制御信号Ｓ９を出力する。
【００２７】
図１に示されるように、トーン信号検出装置９は、帯域フィルタ（ＢＰＦ）１１、周波数シフト部１２、局所発振器１３、帯域フィルタ（ＢＰＦ）１４、正規化処理部１５、広帯域フィルタ（ＢＢＰＦ）１６ｂおよび狭帯域フィルタ（ＮＢＰＦ）１６ｎ、広帯域検出部（Ｂ帯域検出部）１７ｂおよび狭帯域検出部（Ｎ帯域検出部）１７ｎ、ならびに、制御部１８を備える。
【００２８】
ＢＰＦ１１は、トーン信号Ｓｔの周波数を含む通過帯域を有する帯域フィルタである。ＬＰＦ８から供給される信号Ｓ８に対してＢＰＦ１１で帯域制限を行うことにより、信号Ｓ８に残留した音声帯域成分とトーン信号Ｓｔより低い周波数成分を減衰させる。ＢＰＦ１１は、このようなフィルタ処理を行って信号Ｓ１１を周波数シフト部１２に供給する。
【００２９】
周波数シフト部１２は、トーン信号Ｓｔを含む入力信号としての信号Ｓ１１の周波数を、局所発振器１３から供給された周波数信号Ｓ１３の周波数だけ移動（シフト）させて、周波数変換信号Ｓ１２を生成する。周波数シフト部１２は、信号Ｓ１１と周波数信号Ｓ１３とを乗算するか、信号Ｓ１１と周波数信号Ｓ１３とを加算し、非線形素子を介して出力することにより、信号Ｓ１１の周波数をシフトする。本実施の形態では、信号Ｓ１１と周波数信号Ｓ１３とを乗算するものとして、周波数シフト部１２は、乗算器（図示せず）を備える。
【００３０】
信号Ｓ１１と周波数信号Ｓ１３とを乗算する場合、周波数シフト部１２が出力した周波数変換信号Ｓ１２は、次の式（１）によって表される。
Ｓ１２＝sin｛（２πｆｔ）ｔ｝×sin｛（２πΔｆ）ｔ｝
＝［−cos｛２π（ｆｔ＋Δｆ）ｔ｝＋cos｛２π（ｆｔ−Δｆ）ｔ｝］／２
・・・・・・・・・（１）
ただし、ｆｔはトーン信号Ｓｔの周波数を表し、ＢＰＦ１１を通過した信号Ｓ１１の周波数ｆ１１である。Δｆは局所発振器１３から供給される周波数信号Ｓ１３の周波数、ｔは時間である。
【００３１】
式（１）の第１項は、周波数ｆ１１と周波数Δｆとの和の周波数の信号を表し、第２項は、周波数ｆ１１と周波数Δｆとの差の周波数の信号を表す。周波数変換信号Ｓ１２からＢＰＦ１４で第２項の成分を除去し、第１項の成分を抽出すれば、信号Ｓ１１の周波数ｆ１１を周波数Δｆだけシフトした信号Ｓ１４が得られる。
【００３２】
局所発振器１３は、低周波信号Ｓ２に含まれるトーン信号Ｓｔの周波数を、予め設定された周波数帯域まで移動させるための周波数信号Ｓ１３を生成する。局所発振器１３は、例えば、ＤＤＳ（ダイレクトディジタルシンセサイザ）等の周波数シンセサイザ、または水晶発振器によって構成される。
【００３３】
周波数シフト部１２は、局所発振器１３から、周波数信号Ｓ１３が供給されると、信号Ｓ１１と周波数信号Ｓ１３とを乗算し、信号Ｓ１１の周波数ｆ１１を移動させた周波数変換信号Ｓ１２をＢＰＦ１４に供給する。
【００３４】
ＢＰＦ１４は、周波数シフト部１２が周波数をシフトすることにより発生するイメージ信号の周波数成分を除去するためのフィルタである。式（１）の第２項は、このイメージ信号を示す。周波数シフト部１２が信号Ｓ１１に信号Ｓ１３を乗算することにより、周波数（ｆ１１−ｆ１３）のイメージ信号が発生する。ＢＰＦ１４は、このイメージ信号を除去し、除去した信号Ｓ１４を正規化処理部１５に供給する。なお、複素信号を用いて処理する場合は、イメージ信号が発生しないので、ＢＰＦ１４は必要ではない。
【００３５】
本実施の形態では、トーン信号Ｓｔのトーン周波数として複数の値から選択して設定できる場合や、トーン周波数ｆｔの変更が考えられる場合でも、一定の中心周波数のＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎで、トーン信号Ｓｔを検出できるようにするため、設定されたトーン信号の周波数ｆｔとＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎの通過帯域の中心周波数ｆｂとの差に基づいて周波数Δｆが決定される。
【００３６】
図３は、実施の形態に係るトーン信号検出装置における、トーン信号、シフト量およびシフト後の周波数の関係を示す図である。周波数ｆｔがｆｔ１，ｆｔ２，・・・のいずれかであるトーン信号Ｓｔを検出する場合、シフト後の周波数ｆｔｓ１がＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎの通過帯域の中心周波数ｆｂと一致するように、トーン信号Ｓｔの周波数ｆｔに合わせて、Δｆ＝ｆｔｓ１−ｆｔであるΔｆ１，Δｆ２，・・・のうちから選択した移動周波数Δｆが決定される。
【００３７】
局所発振器１３が、このように決定された移動周波数Δｆ＝ｆｔｓ１−ｆｔを周波数シフト部１２に供給すると、周波数シフト部１２は、トーン信号Ｓｔのトーン周波数ｆｔ∈｛ｆｔ１，ｆｔ２，・・・｝を周波数ｆｔｓ１までシフトする。このようにして、ＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎはそれぞれ、１つで構成できるようになる。局所発振器１３は、図４に示すような周波数のテーブルデータを記憶してもよい。
【００３８】
正規化処理部１５は、誤検出を防止するため、周波数シフト部１２が生成した周波数変換信号Ｓ１２からイメージ信号が除去された信号Ｓ１４の振幅を正規化して均一にし、正規化信号Ｓ１５を生成する。実施の形態の正規化処理部１５は、周波数シフト部１２が生成しＢＰＦ１４から供給された信号Ｓ１４の強度を示す値Ｓｒｅｆを決定し、信号Ｓ１４を値Ｓｒｅｆで除算することにより、信号Ｓ１４の振幅を正規化した正規化信号Ｓ１５を生成する。正規化処理部１５がこのような正規化処理を行うことにより、正規化信号Ｓ１５の振幅は均一化される。
【００３９】
このように振幅が均一化されると、送信側無線機の出力の違い、電波環境、または通信状態によって、トーン信号Ｓｔの振幅に差がある場合でも、振幅が一定の大きさに規格化されるので、トーン信号Ｓｔは確実に検出され、誤検出が防止される。正規化処理部１５は、このように正規化処理を行って生成した正規化信号Ｓ１５をＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎに供給する。
【００４０】
ＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎは、正規化処理部１５から供給された正規化信号Ｓ１５を濾波する、中心周波数が周波数ｆｔｓ１＝ｆｂである帯域フィルタである。ＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎは、それぞれ、正規化信号Ｓ１５から、中心周波数ｆｔｓ１の周波数を含む帯域の信号Ｓ１６ｂおよび信号Ｓ１６ｎを抽出して、Ｂ帯域検出部１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎに供給する。
【００４１】
Ｂ帯域検出部１７ｂは、ＢＢＰＦ１６ｂから供給された信号Ｓ１６ｂの強度を算出し、第１の閾値と比較して、信号Ｓ１６ｂの強度が第１の閾値以上か未満かを示す信号Ｓ１７ｂを、制御部１８に出力する。すなわち、信号Ｓ１６ｂの強度が第１の閾値以上の場合、広帯域信号の検出を出力する。
【００４２】
Ｎ帯域検出部１７ｎは、ＮＢＰＦ１６ｎから供給された信号Ｓ１６ｎの強度を算出し、第２の閾値と比較して、信号Ｓ１６ｎの強度が第２の閾値以上か未満かを示す信号Ｓ１７ｎを、制御部１８に出力する。すなわち、信号Ｓ１６ｎの強度が第２の閾値以上の場合、狭帯域信号の検出を出力する。
【００４３】
ＢＢＰＦ１６ｂまたはＮＢＰＦ１６ｎの通過帯域幅が広い、または、カットオフ特性の勾配がなだらかで、中心周波数のトーン信号に隣接するトーン信号の周波数の減衰率が小さいと、隣接するトーン信号がＢＢＰＦ１６ｂまたはＮＢＰＦ１６ｎを通過した信号の強度が閾値以上になって、中心周波数である目的のトーン信号が受信されたように誤って検出を出力することになる。また、帯域フィルタには、入力が出力に現れるまでの遅延時間があり、ＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎを通過した信号の強度でトーン信号の有無を検出する場合、トーン信号の立ち上がりから検出するまでには、それぞれの遅延時間以上の時間がかかる。
【００４４】
図５は、ＣＴＣＳＳコード周波数の例を示す図である。図５は、ＴＩＡ規格の１つであるＴＩＡ−６０３の、ＣＴＣＳＳ（Continuous Tone Code Squelch System）のトーン信号周波数の規定である。図５に示すように、ＴＩＡ−６０３ではトーン信号の周波数は６７．０Ｈｚから２５０．３Ｈｚまでの３９個の周波数が定められている。隣り合うトーン信号の周波数の差の平均は、約４．８Ｈｚであり、差が最も小さいのは、６７．０Ｈｚと６９．３Ｈｚの差２．３Ｈｚである。
【００４５】
ＴＩＡ−６０３に準拠する１つの無線通信システムで、図５に規定される周波数のトーン信号をすべて使用するわけではない。例えば、図５に規定される周波数のうち、１０個のトーン信号を１つの無線通信システムで用いることがある。その場合でも、平均的に約２０Ｈｚ前後の周波数差のトーン信号を弁別する必要がある。ＴＩＡ−６０３の規格では、最小の周波数差２．３Ｈｚで隣り合うトーン信号を弁別しなければならない可能性がある。
【００４６】
一方、受信信号の中のトーン信号の立ち上がりからトーンスケルチを開くまでの時間をアタックタイムというが、ＴＩＡ−６０３では、アタックタイムの許容時間が規定されている。アタックタイムの許容時間は、トーン信号の周波数が１００Ｈｚ以上では、２５０ミリ秒であり、トーン信号の周波数が１００Ｈｚ以下では、（２５０００／トーン信号周波数）ミリ秒である。例えば、図５のトーン信号の周波数の差が２．６Ｈｚである９７．４Ｈｚと１００Ｈｚとを、遅延時間がアタックタイムの許容時間２５０ミリ秒以下の帯域フィルタで弁別する必要がある。また、差が３．５Ｈｚである１０３．５Ｈｚと１００．０Ｈｚとを、遅延時間が２５０ミリ秒以下の帯域フィルタで弁別する必要がある。
【００４７】
ここで、帯域フィルタを、例えば、ディジタルフィルタで構成する場合、中心周波数の入力が出力に現れるまでの遅延時間は、カットオフ特性の勾配とトレードオフの関係にある。カットオフ特性の勾配を急峻にすると、遅延時間は増大し、逆に遅延時間を小さくすると、カットオフ特性の勾配がなだらかになる。
【００４８】
例えば、図５の９７．４Ｈｚと１００．０Ｈｚの場合のように、中心周波数１００Ｈｚに対して周波数の差が２．６Ｈｚの信号を、遅延時間が２５０ミリ秒以下の帯域フィルタで、誤検出しないように例えば１２ｄＢ以上減衰させるのは、極めて難しい。そこで、実施の形態のトーン信号検出装置９では、遅延時間が基準の時間より短く、広い帯域のフィルタであるＢＢＰＦ１６ｂと、通過帯域幅がＢＢＰＦ１６ｂの通過帯域幅より狭い帯域フィルタであるＮＢＰＦ１６ｎとを用いる。
【００４９】
図６は、広帯域フィルタの通過帯域と遅延時間の概念を示す図である。図６の左に示すように、カットオフ特性の勾配のなだらかなＢＢＰＦ１６ｂでは、中心周波数ｆｎのトーン信号に対して、隣接する周波数ｆｎ−１とｆｎ＋１の信号の減衰率は大きくなく、周波数ｆｎ−１またはｆｎ＋１の信号を、周波数ｆｎの信号と誤って検出する可能性がある。しかし、図６の右に示すように、入力が出力に現れるまでの遅延時間は、アタックタイム許容時間より短い。
【００５０】
図７は、狭帯域フィルタの通過帯域と遅延時間の概念を示す図である。カットオフ特性の勾配が急峻なＮＢＰＦ１６ｎでは、図７の右に示すように、遅延時間がアタックタイム許容時間より長くなる場合があるが、図７の左に示すように、隣接する周波数ｆｎ−１またはｆｎ＋１の信号を、周波数ｆｎの信号に比べて十分減衰させることができる。そのため、周波数ｆｎ−１またはｆｎ＋１の信号を、周波数ｆｎの信号と誤って検出する可能性を極めて小さくすることができる。
【００５１】
ＢＢＰＦ１６ｂは、遅延時間が基準の時間より短い帯域フィルタである。ＢＢＰＦ１６ｂの遅延時間は、少なくとも受信信号の中のトーン信号の立ち上がりからトーンスケルチを開くまでの許容時間より短い。ＮＢＰＦ１６ｎは、通過帯域幅がＢＢＰＦ１６ｂの通過帯域幅より狭く、トーン信号検出装置９が用いられる無線通信システムで使用されるトーン信号の組のうち、隣接するトーン信号の周波数の差が最小の組み合わせにおいて、中心周波数に隣接する周波数の正規化されたトーン信号を、誤検出しないレベルに減衰する程度にカットオフ特性の勾配が急峻である。
【００５２】
図１に示される制御部１８は、Ｂ帯域検出部１７ｂから出力された信号Ｓ１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎから出力された信号Ｓ１７ｎに基づいて、スイッチ４を制御する信号Ｓ９を生成する。制御部１８は、Ｂ帯域検出部１７ｂで広帯域信号の検出を出力せず、かつ、Ｎ帯域検出部１７ｎで狭帯域信号の検出を出力していない状態から、Ｂ帯域検出部１７ｂで広帯域信号の検出を出力したときに、スイッチ４を閉じる信号Ｓ９すなわちトーンスケルチを開く信号を出力する。そして、Ｂ帯域検出部１７ｂで広帯域信号の検出を出力し始めてから既定の優先時間を経過した後、Ｎ帯域検出部１７ｎで狭帯域信号の検出を出力しないときに、スイッチ４を開く信号Ｓ９すなわちトーンスケルチを閉じる信号を出力する。優先時間は、ＮＢＰＦ１６ｎの遅延時間とＢＢＰＦ１６ｂの遅延時間との差以上の長さである。
【００５３】
好ましくは、制御部１８は、Ｂ帯域検出部１７ｂで広帯域信号の検出を出力し始めてから、Ｂ帯域検出部１７ｂで前記広帯域信号の検出を出力しなくなったのち、改めてＢ帯域検出部１７ｂで広帯域信号の検出を出力し始めるまで、新たにトーンスケルチを開く信号を出力しない。
【００５４】
Ｂ帯域検出部１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎでは、それぞれ信号Ｓ１７ｂおよび信号Ｓ１７ｎの過剰な変動を防止するために、好ましくは、検出を出力し始めてから、検出の出力を停止する閾値として、第１の閾値より低い値の第３の閾値、および第２の閾値より低い第４の閾値を設ける。Ｂ帯域検出部１７ｂは、ＢＢＰＳ１６ｂを通過した信号の強度が第１の閾値以上になったのち、信号の強度が第１の閾値より低い第３の閾値以下になったときに、広帯域信号の検出の出力を停止する。また、Ｎ帯域検出部１７ｎは、ＮＢＰＦ１６ｎを通過した信号の強度が第２の閾値以上になったのち、信号の強度が第２の閾値より低い第４の閾値以下になったときに、狭帯域信号の検出の出力を停止する。
【００５５】
なお、信号の強度と閾値を比較して、検出を出力するのは、制御部１８が行ってもよい。その場合、Ｂ帯域検出部１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎはそれぞれ、Ｂ信号強度算出部およびＮ信号強度算出部であり、信号Ｓ１６ｂの強度および信号Ｓ１６ｎの強度を、制御部１８に供給する。この場合、Ｂ信号強度算出部と制御部１８の第１の閾値と比較する機能を合わせたものが、Ｂ帯域検出部１７ｂであり、Ｎ信号強度算出部と制御部１８の第２の閾値と比較する機能を合わせたものが、Ｎ帯域検出部１７ｎである。
【００５６】
図８は、実施の形態に係るトーンスケルチ制御の動作の一例を示すフローチャートである。図８は、Ｂ帯域検出部１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎならびに制御部１８の動作をまとめて１つのフローチャートに表している。
【００５７】
トーン信号検出装置９が起動したときは、トーン検出状態が「非検出」である。また、ＢＢＰＦタイマには初期値、例えば０がセットされる。Ｂ帯域検出部１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎはそれぞれ、ＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎの出力である、信号Ｓ１６ｂおよび信号Ｓ１６ｎを得る（ステップＳ２０）。トーン検出状態が「非検出」の場合は（ステップＳ２１；「非検出」）、ステップＳ２２に進み、「検出」の場合は（ステップＳ２１；「検出」）、ステップＳ２８に進む。
【００５８】
トーン検出状態が「非検出」の場合（ステップＳ２１；「非検出」）、ＮＢＰＦ１６ｎの出力である信号Ｓ１６ｎの強度が、第２の閾値以上であれば（ステップＳ２２；Ｙ）、トーン検出状態を「検出」に設定する（ステップＳ２３）。通常、非検出状態からいきなりＮＢＰＦ１６ｎの出力が第２の閾値以上になることはない。
【００５９】
ＮＢＰＦ１６ｎの出力が第２の閾値未満の場合（ステップＳ２２；Ｎ）、ＢＢＰＦタイマが既定の優先時間に達していなければ（ステップＳ２４；Ｙ）、ＢＢＰＦ１６ｂの出力である信号Ｓ１６ｂの強度が、第１の閾値以上か否かを調べる（ステップＳ２５）。ＢＢＰＦ１６ｂの出力が第１の閾値以上なら（ステップＳ２５；Ｙ）、トーン検出状態を「検出」に設定する（ステップＳ２３）。
【００６０】
ステップＳ２４で、ＢＢＰＦタイマが優先時間に達している場合（ステップＳ２４；Ｎ）、または、ステップＳ２５で、ＢＢＰＦ１６ｂの出力が第１の閾値以上でなければ（ステップＳ２５；Ｎ）、ＢＢＰＦ１６ｂの出力が第３の閾値以下かどうかを調べる（ステップＳ２６）。Ｂ帯域検出部１７ｂの第３の閾値は、Ｂ帯域検出部１７ｂの第１の閾値より低い値である。
【００６１】
ＢＢＰＦ１６ｂの出力が第３の閾値以下なら（ステップＳ２６；Ｙ）、ＢＢＰＦタイマをリセットする（ステップＳ２７）。ＢＢＰＦ１６ｂの出力が第３の閾値以下でなければ（ステップＳ２６；Ｎ）、ＢＢＰＦタイマをリセットしない。ＢＢＰＦ１６ｂの出力が第３の閾値以下かどうかを調べる場合は（ステップＳ２６）、トーン検出状態は「非検出」である。
【００６２】
ステップＳ２１で、トーン検出状態が「検出」の場合（ステップＳ２１；「検出」）、ＢＢＰＦタイマが優先時間に達していなければ（ステップＳ２８；Ｙ）、ＢＢＰＦタイマをインクリメントする（ステップＳ２９）。そして、ＢＢＰＦタイマが優先時間に達しなければ（ステップＳ３０；Ｎ）、トーン検出状態を変えず「検出」のままとする。ＢＢＰＦタイマが優先時間に達していれば（ステップＳ３０；Ｙ）、ＮＢＰＦ１６ｎの出力が第２の閾値以上であるかどうか調べる（ステップＳ３１）。ＮＢＰＦ１６ｎの出力が第２の閾値以上でなければ（ステップＳ３１；Ｎ）、トーン検出状態を「非検出」に設定する（ステップＳ３２）。ＮＢＰＦ１６ｎの出力が第２の閾値以上であれば（ステップＳ３１；Ｙ）、トーン検出状態を変えず「検出」のままとする。
【００６３】
ステップＳ２８で、ＢＢＰＦタイマが優先時間に達していれば（ステップＳ２８；Ｎ）、ＮＢＰＦ１６ｎの出力が第４の閾値以下かどうかを調べる（ステップＳ３３）。Ｎ帯域検出部１７ｎの第４の閾値は、Ｎ帯域検出部１７ｎの第２の閾値より低い値である。
【００６４】
ＮＢＰＦ１６ｎの出力が第４の閾値以下なら（ステップＳ３３；Ｙ）、トーン検出状態を「非検出」に設定する（ステップＳ３２）。ＮＢＰＦ１６ｎの出力が第４の閾値以下でなければ（ステップＳ３３；Ｎ）、トーン検出状態を変えず「検出」のままとする。
【００６５】
ステップＳ２３、ステップＳ２６；Ｎ、ステップＳ２７、ステップＳ３０；Ｎ、ステップＳ３１；Ｙ、ステップＳ３２またはステップＳ３３；Ｎに続いて、トーン検出状態を調べ（ステップＳ３４）、トーン検出状態が「検出」であれば（ステップＳ３４；「検出」）、トーンスケルチを開く（ステップＳ３５）。すなわち、スイッチ４を閉じる信号Ｓ９を出力する。トーン検出状態が「非検出」の場合は（ステップＳ３４；「非検出」）、トーンスケルチを閉じる（ステップＳ３６）。すなわち、スイッチ４を開く信号Ｓ９を出力する。そして、トーンスケルチの制御ののち、ステップＳ２０に戻って、ＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎの出力を得ることから繰り返す。
【００６６】
トーン検出状態が「非検出」の状態では、ＢＢＰＦ１６ｂの出力である信号Ｓ１６ｂの強度が、第１の閾値以上になったときにトーンスケルチを開き、ＢＢＰＦタイマをインクリメントし始める。ＢＢＰＦタイマが優先時間に達するまでは、トーンスケルチは開いたまま維持される。ＢＢＰＦタイマが優先時間に達したときに、ＮＢＰＦ１６ｎの出力である信号Ｓ１６ｎの強度が第２の閾値以上であれば、トーンスケルチは開いたまま維持され、第２の閾値以上でなければトーンスケルチは閉じられる。
【００６７】
ＢＢＰＦタイマが優先時間に達した後は、ＮＢＰＦ１６ｎの出力である信号Ｓ１６ｎの強度が第４の閾値以下になったときに、トーンスケルチが閉じられる。また、トーン検出状態が「非検出」でも、ＢＢＰＦ１６ｂの出力である信号Ｓ１６ｂの強度が第３の閾値以下になったときに、ＢＢＰＦタイマがリセットされるので、それまでは、トーン検出状態は「検出」になることがなく、トーンスケルチは開かれない。
【００６８】
本実施の形態に係るトーン検出装置９は、以上のように構成されているので、遅延時間が基準の時間より短いＢＢＰＦ１６ｂを通過した信号Ｓ１６ｂの強度が第１の閾値以上の場合に、トーンスケルチを開き、既定の優先時間を経過した後、ＢＢＰＦ１６ｂより帯域幅が狭いＮＢＰＦ１６ｎを通過した信号Ｓ１６ｎの強度が第２の閾値より小さい場合に、トーンスケルチを閉じる。その結果、トーン信号の誤検出を防止しながら、トーン信号の立ち上がりからトーンスケルチを開くまでの時間を短くすることができる。
【００６９】
図９は、実施の形態に係る広帯域検出の動作の一例を示すフローチャートである。図９は、図１のＢ帯域検出部１７ｂの動作の一例を示す。図１０は、実施の形態に係る狭帯域検出の動作の一例を示すフローチャートである。図１０は、Ｎ帯域検出部１７ｎの動作の一例を示す。図９および図１０は、図８のトーンスケルチ制御の動作のうち、Ｂ帯域検出部１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎの動作を分けて表すものである。
【００７０】
Ｂ帯域検出部１７ｂは起動したとき、検出状態＝「Ｂ非検出」である。Ｂ帯域検出部１７ｂは、ＢＢＰＦ１６ｂの出力である信号Ｓ１６ｂを得る（ステップＳ４０）。検出状態が「Ｂ非検出」なら（ステップＳ４１；Ｙ）、ＢＢＰＦ１６ｂの出力である信号Ｓ１６ｂの強度が、第１の閾値以上かどうかを調べる（ステップＳ４２）。ＢＢＰＦ１６ｂの出力が第１の閾値以上であれば（ステップＳ４２；Ｙ）、検出状態を「Ｂ検出」に設定する（ステップＳ４３）。ＢＢＰＦ１６ｂの出力が第１の閾値以上でなければ（ステップＳ４２；Ｎ）、検出状態を変えず「Ｂ非検出」のままとする。そして、検出状態であるＢ状態を制御部１８に出力し（ステップＳ４６）、ステップＳ４０に戻ってＢＢＰＦ１６ｂの出力を得ることから繰り返す。
【００７１】
ステップＳ４１で、検出状態が「Ｂ非検出」でなければ（ステップＳ４１；Ｎ）、ＢＢＰＦ１６ｂの出力である信号Ｓ１６ｂの強度が、第３の閾値以下かどうかを調べる（ステップＳ４４）。ＢＢＰＦ１６ｂの出力が第３の閾値以下であれば（ステップＳ４４；Ｙ）、検出状態を「Ｂ非検出」に設定する（ステップＳ４５）。ＢＢＰＦ１６ｂの出力が第３の閾値以下でなければ（ステップＳ４４；Ｎ）、検出状態を変えず「Ｂ検出」のままとする。そして、検出状態であるＢ状態を制御部１８に出力し（ステップＳ４６）、ステップＳ４０に戻ってＢＢＰＦ１６ｂの出力を得ることから繰り返す。
【００７２】
図１０の狭帯域検出の動作は、図９の広帯域検出と類似している。Ｎ帯域検出部１７ｎは起動したとき、検出状態＝「Ｎ非検出」である。Ｎ帯域検出部１７ｎは、ＮＢＰＦ１６ｎの出力である信号Ｓ１６ｎを得る（ステップＳ５０）。検出状態が「Ｎ非検出」なら（ステップＳ５１；Ｙ）、ＮＢＰＦ１６ｎの出力である信号Ｓ１６ｎの強度が、第２の閾値以上かどうかを調べる（ステップＳ５２）。ＮＢＰＦ１６ｎの出力が第２の閾値以上であれば（ステップＳ５２；Ｙ）、検出状態を「Ｎ検出」に設定する（ステップＳ５３）。ＮＰＦ１６ｎの出力が第２の閾値以上でなければ（ステップＳ５２；Ｎ）、検出状態を変えず「Ｎ非検出」のままとする。そして、検出状態であるＮ状態を制御部１８に出力し（ステップＳ５６）、ステップＳ５０に戻ってＮＢＰＦ１６ｎの出力を得ることから繰り返す。
【００７３】
ステップＳ５１で、検出状態が「Ｎ非検出」でなければ（ステップＳ５１；Ｎ）、ＮＢＰＦ１６ｎの出力である信号Ｓ１６ｎの強度が、第４の閾値以下かどうかを調べる（ステップＳ５４）。ＮＢＰＦ１６ｎの出力が第４の閾値以下であれば（ステップＳ５４；Ｙ）、検出状態を「Ｎ非検出」に設定する（ステップＳ５５）。ＮＢＰＦ１６ｎの出力が第４の閾値以下でなければ（ステップＳ５４；Ｎ）、検出状態を変えず「Ｎ検出」のままとする。そして、検出状態であるＮ状態を制御部１８に出力し（ステップＳ５６）、ステップＳ５０に戻ってＮＢＰＦ１６ｎの出力を得ることから繰り返す。
【００７４】
図１１は、実施の形態に係るトーンスケルチ制御の異なる動作の一例を示すフローチャートである。図１１は、図８のトーンスケルチ制御の動作のうち、信号の強度と閾値との比較を除き、代わりにＢ帯域検出部１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎそれぞれの出力であるＢ状態およびＮ状態で判定する。
【００７５】
制御部１８が起動したときは、トーン検出状態が「非検出」である。また、ＢＢＰＦタイマには初期値、例えば０がセットされる。制御部１８はまず、Ｂ帯域検出部１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎそれぞれの出力である、Ｂ状態およびＮ状態を得る（ステップＳ６０）。トーン検出状態が「非検出」の場合は（ステップＳ６１；「非検出」）、ステップＳ６２に進み、「検出」の場合は（ステップＳ６１；「検出」）、ステップＳ６８に進む。
【００７６】
トーン検出状態が「非検出」の場合（ステップＳ６１；「非検出」）、Ｎ帯域検出部１７ｎの出力であるＮ状態が、「Ｎ検出」であれば（ステップＳ６２；Ｙ）、トーン検出状態を「検出」に設定する（ステップＳ６３）。通常、非検出状態からいきなり「Ｎ検出」になることはない。
【００７７】
Ｎ状態が「Ｎ検出」でない場合（ステップＳ６２；Ｎ）、ＢＢＰＦタイマが既定の優先時間に達していなければ（ステップＳ６４；Ｙ）、Ｂ帯域検出部１７ｂの出力であるＢ状態が、「Ｂ検出」か否かを調べる（ステップＳ６５）。Ｂ状態が「Ｂ検出」なら（ステップＳ６５；Ｙ）、トーン検出状態を「検出」に設定する（ステップＳ６３）。
【００７８】
ステップＳ６４で、ＢＢＰＦタイマが優先時間に達している場合（ステップＳ６４；Ｎ）、または、ステップＳ６５で、Ｂ状態が「Ｂ検出」でなければ（ステップＳ６５；Ｎ）、Ｂ状態が「Ｂ非検出」かどうかを調べる（ステップＳ６６）。
【００７９】
Ｂ状態が「Ｂ非検出」なら（ステップＳ６６；Ｙ）、ＢＢＰＦタイマをリセットする（ステップＳ６７）。Ｂ状態が「Ｂ非検出」でなければ（ステップＳ６６；Ｎ）、ＢＢＰＦタイマをリセットしない。Ｂ状態が「Ｂ非検出」かどうかを調べる場合は（ステップＳ６６）、トーン検出状態は「非検出」である。
【００８０】
ステップＳ６１で、トーン検出状態が「検出」の場合（ステップＳ６１；「検出」）、ＢＢＰＦタイマが優先時間に達していなければ（ステップＳ６８；Ｙ）、ＢＢＰＦタイマをインクリメントする（ステップＳ６９）。そして、ＢＢＰＦタイマが優先時間に達しなければ（ステップＳ７０；Ｎ）、トーン検出状態を変えず「検出」のままとする。ＢＢＰＦタイマが優先時間に達している場合（ステップＳ７０；Ｙ）、または、ステップＳ６８でＢＢＰＦタイマが優先時間に達している場合（ステップＳ６８；Ｎ）、Ｎ状態が「Ｎ非検出」であるかどうか調べる（ステップＳ７１）。Ｎ状態が「Ｎ非検出」であれば（ステップＳ７１；Ｙ）、トーン検出状態を「非検出」に設定する（ステップＳ７２）。Ｎ状態が「Ｎ非検出」でなければ（ステップＳ７１；Ｎ）、トーン検出状態を変えず「検出」のままとする。
【００８１】
ステップＳ６３、ステップＳ６６；Ｎ、ステップＳ６７、ステップＳ７０；Ｎ、ステップＳ７１；ＮまたはステップＳ７２に続いて、トーン検出状態を調べ（ステップＳ７４）、トーン検出状態が「検出」であれば（ステップＳ７４；「検出」）、トーンスケルチを開く（ステップＳ７５）。すなわち、スイッチ４を閉じる信号Ｓ９を出力する。トーン検出状態が「非検出」の場合は（ステップＳ７４；「非検出」）、トーンスケルチを閉じる（ステップＳ７６）。すなわち、スイッチ４を開く信号Ｓ９を出力する。そして、トーンスケルチの制御ののち、ステップＳ６０に戻って、Ｂ帯域検出部１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎそれぞれの出力であるＢ状態およびＮ状態を得ることから繰り返す。
【００８２】
図９、図１０および図１１の動作を合わせると、図８の動作と同様に作用する。前述のとおり、信号の強度と閾値を比較して、検出を出力するのは、Ｂ帯域検出部１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎが行ってもよいし、制御部１８が行ってもよい。いずれの場合でも、信号の強度と閾値を比較して、検出を出力するまでの機能を、Ｂ帯域検出部１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎとする。
【００８３】
ＮＢＰＦ１６ｎで弁別すべき周波数の差は、図５に示されるトーン信号の隣合う周波数の最小の差とは限らない。無線通信システムで使用するトーン信号の組み合わせで、弁別すべき周波数の差は変化する。また、アタックタイムは許容時間でよいわけではなく、短い方が実用上好ましい。したがって、ＢＢＰＦ１６ｂとＮＢＰＦ１６ｎの周波数特性は、トーン信号検出装置９が用いられる無線通信システムが使用するトーン信号の組み合わせに応じて、決定することができる。
【００８４】
ところで、実施の形態では、ＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎは、それぞれ１つに決まっているから、それぞれ通過帯域幅、カットオフ特性および遅延時間は一定である。図５に示されるように、トーン信号の周波数の間隔は一定ではなく、トーン信号の組の選択によって周波数間隔は変わり得る。また、アタックタイムの許容時間は、トーン信号の周波数が１００Ｈｚ以下では、（２５０００／トーン信号周波数）ミリ秒であって、周波数によって変化する。
【００８５】
アタックタイムには許容時間が規定されているが、誤検出の確率が同じなら、アタックタイムは短い方が実用上好ましい。逆にアタックタイムが一定の条件では、誤検出の確率は低い方がよい。そこで、ＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎをそれぞれ、検出すべきトーン信号の周波数によって変えてもよい。
【００８６】
図１２は、実施の形態の変形例に係るトーン信号検出装置の構成例を示すブロック図である。図１２のトーン信号検出装置９は、図１の構成から、周波数シフト部１２、局所発振器１３およびＢＰＦ１４を除いた構成である。変形例に係るトーン信号検出装置９は、信号Ｓ８の周波数をシフトさせずに正規化する。ＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎはそれぞれ、正規化信号Ｓ１５から、中心周波数ｆｔの周波数を含む帯域の信号Ｓ１６ｂおよび信号Ｓ１６ｎを抽出して、Ｂ帯域検出部１７ｂおよびＮ帯域検出部１７ｎに供給する。
【００８７】
変形例のトーン信号検出装置９では、ＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎの、中心周波数、通過帯域幅およびカットオフ特性を、検出すべき目的のトーン信号の周波数に合わせて変化させる。例えば、ディジタルシグナルプロセッサを用いて、ＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎを構成し、トーン信号の周波数に合わせてそれぞれ帯域フィルタのパラメータを変える。あるいは、検出する対象となり得るトーン信号の周波数それぞれに対応して、ＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎの組を備え、正規化処理部１５に接続するＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎの組をスイッチで切り換えてもよい。
【００８８】
変形例に係るトーン信号検出装置９では、トーン信号周波数の間隔と、周波数に応じたアタックタイムに合わせて、最適なフィルタ特性をＢＢＰＦ１６ｂおよびＮＢＰＦ１６ｎにもたせることができる。なお、変形例のトーン信号検出装置９で、周波数シフト部１２および局所発振器１３を備え、一律に一定の周波数の周波数信号Ｓ１３で、信号Ｓ８をシフトしてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１    中間周波数増幅器
２    復調器
３    低周波増幅器
４    スイッチ
５    高域フィルタ（ＨＰＦ）
６    電力増幅器
７    スピーカ
８    低域フィルタ（ＬＰＦ）
９    トーン信号検出装置
１１    帯域フィルタ（ＢＰＦ）
１２    周波数シフト部
１３    局所発振器
１４    帯域フィルタ（ＢＰＦ）
１５    正規化処理部
１６ｂ  広帯域フィルタ（ＢＢＰＦ）
１６ｎ  狭帯域フィルタ（ＮＢＰＦ）
１７ｂ  広帯域検出部（Ｂ帯域検出部）
１７ｎ  狭帯域検出部（Ｎ帯域検出部）
１８    制御部
１００    受信機
【図１】
2018142771.tif 000003
【図２】
2018142771.tif 000004
【図３】
2018142771.tif 000005
【図４】
2018142771.tif 000006
【図５】
2018142771.tif 000007
【図６】
2018142771.tif 000008
【図７】
2018142771.tif 000009
【図８】
2018142771.tif 000010
【図９】
2018142771.tif 000011
【図１０】
2018142771.tif 000012
【図１１】
2018142771.tif 000013
【図１２】
2018142771.tif 000014