(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＴＭＦ信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出装置において、
規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度が得られるような長さの分析区間で規定周波数の周辺の周波数成分について受信信号を分析する複数の周波数偏差分析手段を有し、
前記複数の周波数偏差分析手段の分析区間は、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるように、ずれて重なり合っていることを特徴とする周波数偏差検出装置。
【請求項２】
さらに、複数の規定周波数の周波数成分について受信信号を分析する周波数分析手段と、
前記周波数分析手段の分析結果に基いて、いずれの高群および低群の組合せの規定周波数が受信信号に主に含まれているかを検出する検出手段と、
を有し、
前記複数の周波数偏差分析手段は、前記検出手段で検出された高群および低群の規定周波数の周辺の周波数成分についてのみ分析を行うことを特徴とする請求項１に記載の周波数偏差検出装置。
【請求項３】
前記周波数偏差分析手段の分析区間のずれは、８ｋＨｚサンプルレートの１０５サンプル分程度であり、前記周波数偏差分析手段の分析区間の長さは、８ｋＨｚサンプルレートの１５０サンプル分程度であることを特徴とする請求項１または２に記載の周波数偏差検出装置。
【請求項４】
前記周波数分析手段の分析区間は、８ｋＨｚサンプルレートの６０サンプル分程度であることを特徴とする請求項２に記載の周波数偏差検出装置。
【請求項５】
ＤＴＭＦ信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出方法において、
規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度が得られるような長さの複数の分析区間で規定周波数の周辺の周波数成分について受信信号を分析する周波数偏差分析工程を含み、
前記周波数偏差分析工程の複数の分析区間は、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるように、ずれて重なり合っていることを特徴とする周波数偏差検出方法。
【請求項６】
さらに、複数の規定周波数の周波数成分について受信信号を分析し、いずれの高群および低群の組合せの規定周波数が受信信号に主に含まれているかを検出する検出工程を含み、
前記複数の周波数偏差分析工程は、前記検出工程で検出された高群および低群の規定周波数の周辺の周波数成分についてのみ分析を行うことを特徴とする請求項５に記載の周波数偏差検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＴＭＦ信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出装置および周波数偏差検出方法に関し、特に、ＤＴＭＦ信号の周波数偏差を精度よく検出する周波数偏差検出装置および周波数偏差検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プッシュボタン式の電話機等に用いられる信号方式として、ＩＴＵ（International Telecommunication Union）、Ｑ２２，Ｑ２３およびＱ２４等で勧告されているＤＴＭＦ（Dual Tone Multi Frequency）がある。ＤＴＭＦにおいては、４種類の低群周波数（Low Frequency Group：６９７，７７０，８５２および９４１Ｈｚ）および４種類の高群周波数（High Frequency Group：１２０９，１３３６，１４７７および１６３３Ｈｚ）からそれぞれ一つずつ周波数を選択して加算し、ＤＴＭＦ信号を生成する。図１３は、従来の低群周波数および高群周波数の組合せが表す記号を示す図表である。図に示すように、ＤＴＭＦにあっては、ＤＴＭＦ信号の低群周波数および高群周波数の組合せにより、１６種類のシンボル（図中の記号の列）を表す。
【０００３】
ＤＴＭＦ信号を受信する場合、周波数偏差，ツイステッドおよび信号レベル等がチェックされ、規格を満足すればＤＴＭＦ信号として認められる。ここで、周波数偏差とは、規定された低群周波数および高群周波数に比べて、受信信号に主に含まれている周波数が何％ずれているかという値である。１．８％の周波数偏差以内であればＤＴＭＦ信号として受信しなければならず、周波数偏差が３．０％以上であればＤＴＭＦ信号として受信してはならない。
【０００４】
また、最小持続時間（４０ｍｓｅｃ）および２４ｍｓｅｃ以下の信号は受信しない等の制約があり、たとえば、周波数偏差検出のために受信信号の周波数分析を行う場合、受信信号と分析の同期がとられていないので、受信信号のはじまりと分析区間のはじまりとのずれを考慮して、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間内に少なくとも一つの分析区間が確保されるように分析区間を設定して分析を行う必要がある。すなわち、ＤＴＭＦの規格の制約により求められる一定の分析のスループットを維持する必要がある。従来は、８ｋＨｚサンプルレートの音声信号に対して１０５サンプル分程度（１３ｍｓｅｃ）の分析区間で分析を行っている。
【０００５】
ところで、ＤＴＭＦ信号の周波数偏差を検出する従来の周波数偏差検出装置として、受信信号の一定数のサンプル、たとえば、８ｋＨｚサンプルレートの１０５サンプル程度を規定の８つの周波数（４つの低群周波数および４つの高群周波数）に関して周波数解析して周波数成分を抽出し、それぞれの周波数成分の信号強度から周波数偏差を検出するＤＴＭＦレシーバ（ＤＴＭＦ受信器）があった。
【０００６】
図１４は、従来におけるＤＴＭＦ受信器の概略構成を示すブロック図である。従来のＤＴＭＦ受信器は、受信信号の周波数成分を分析する周波数分析器１と、周波数分析器１から周波数成分の分析結果を入力し、周波数偏差，ツイステッドおよび信号レベル等をチェックしてＤＴＭＦ信号であるか否かを判定し、ＤＴＭＦ信号であれば、低群周波数および高群周波数の組合せに応じた情報を５ビットバス２に出力するＤＴＭＦ信号判定器３と、を備えている。
【０００７】
周波数分析器１は、６９７Ｈｚの周波数成分の強度を検出する周波数検出器１１と、７７０Ｈｚの周波数成分の強度を検出する周波数検出器１２と、８５２Ｈｚの周波数成分の強度を検出する周波数検出器１３と、９４１Ｈｚの周波数成分の強度を検出する周波数検出器１４と、１２０９Ｈｚの周波数成分の強度を検出する周波数検出器１５と、１３３６Ｈｚの周波数成分の強度を検出する周波数検出器１６と、１４４７Ｈｚの周波数成分の強度を検出する周波数検出器１７と、１６３３Ｈｚの周波数成分の強度を検出する周波数検出器１８と、を備えている。
【０００８】
このＤＴＭＦ受信器にあっては、周波数分析器１に設けられた周波数検出器１１〜周波数検出器１８が、それぞれ受信信号を入力し、Ｇｏｅｒｔｚｅｌアルゴリズムを用いた方法で各規定周波数（６９７，７７０，８５２，９４１，１２０９，１３３６，１４７７および１６３３Ｈｚ）に関するＤＦＴ（離散フーリエ変換）を行い、各周波数成分の強度を検出する。なお、Ｇｏｅｒｔｚｅｌアルゴリズムとは、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）アルゴリズムと同様にＤＦＴを行うアルゴリズムであり、限られた数の周波数成分のみを検出する場合に有利なアルゴリズムである。ＤＦＴにおいては、一般的に、分析区間が長ければ長いほど、高い周波数精度を得ることができる。
【０００９】
ＤＴＭＦ信号判定器３は、受信信号の周波数成分の分析結果、すなわち、周波数検出器１１〜周波数検出器１８が検出した各周波数成分の強度を入力して比較する。図１５は、従来の受信信号の一例を示すグラフである。図１５の例において、低群周波数（ＬＧ）の内では６９７Ｈｚが最も大きい強度を示し、高群周波数（ＨＧ）の内では１３３６Ｈｚが最も大きい強度を示しているので、６９７Ｈｚおよび１３３６Ｈｚの組合せのＤＴＭＦ信号であると推定できる。６９７Ｈｚおよび１３３６Ｈｚの周波数成分について周波数偏差，信号強度およびツイスト等のチェックを行い、規格に従ってＤＴＭＦ信号であるか否かの判定を行う。ここで、周波数偏差が大きいほど、換言すれば、周波数成分の強度のピークが規定周波数からずれるほど、規定周波数における周波数成分の強度が低下することを利用して周波数偏差を求める。
【００１０】
図１６は、従来のＤＴＭＦ受信器の動作を示す説明図である。従来のＤＴＭＦ受信機の動作において、周波数分析器１は、８ｋＨｚサンプルレートの１０５サンプル（約１３ｍｓｅｃ）ごとの分析区間で、分析区間０〜分析区間４というように連続して受信信号の周波数分析を行う。すなわち、分析区間０がおわれば分析区間１というように、それぞれの分析区間が連なっている。ＤＴＭＦ信号判定器３は、１０５サンプルごとに、周波数分析器１から周波数成分の分析結果を入力し、周波数偏差，ツイステッドおよび信号レベル等をチェックしてＤＴＭＦ信号であるか否かを判定する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術によれば、８ｋＨｚサンプルレートの１０５サンプル（約１３ｍｓｅｃ）分程度という短い分析区間で分析を行い、また、規定周波数の周波数成分の強度のみから周波数偏差を推定するため、１．８％という規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度が得られず、適切な周波数偏差の検出が行うことができない場合があるという問題点があった。また、連続した分析区間で分析を行うため、十分に長い分析区間で分析を行おうとした場合、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されない場合があるといった問題点があった。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるようにしつつ、規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度を確保し、適切な周波数偏差の検出が行うことができる周波数偏差検出装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる周波数偏差検出装置にあっては、ＤＴＭＦ信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出装置において、規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度が得られるような長さの分析区間で規定周波数の周辺の周波数成分について受信信号を分析する複数の周波数偏差分析手段を有し、前記複数の周波数偏差分析手段の分析区間は、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるように、ずれて重なり合っていることを特徴とする。
【００１４】
この周波数偏差検出装置によれば、規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度が得られるような長さの複数の分析区間で規定周波数の周辺の周波数成分について受信信号を分析し、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるように、それぞれの分析区間をずらして重なり合わせている。
【００１５】
つぎの発明にかかる周波数偏差検出装置にあっては、さらに、複数の規定周波数の周波数成分について受信信号を分析する周波数分析手段と、前記周波数分析手段の分析結果に基いて、いずれの高群および低群の組合せの規定周波数が受信信号に主に含まれているかを検出する検出手段と、を有し、前記複数の周波数偏差分析手段は、前記検出手段で検出された高群および低群の規定周波数の周辺の周波数成分についてのみ分析を行うことを特徴とする。
【００１６】
この周波数偏差検出装置によれば、複数の規定周波数の周波数成分について受信信号を分析し、いずれの高群および低群の組合せの規定周波数が受信信号に主に含まれているかを検出し、検出された高群および低群の規定周波数の周辺の周波数成分についてのみ周波数偏差検出のための分析を行う。
【００１７】
つぎの発明にかかる周波数偏差検出装置にあっては、前記周波数偏差分析手段の分析区間のずれは、８ｋＨｚサンプルレートの１０５サンプル分程度であり、前記周波数偏差分析手段の分析区間の長さは、８ｋＨｚサンプルレートの１５０サンプル分程度であることを特徴とする。
【００１８】
この周波数偏差検出装置によれば、周波数偏差検出のための分析区間のずれは、８ｋＨｚサンプルレートの１０５サンプル分程度、分析区間の長さは、８ｋＨｚサンプルレートの１５０サンプル分程度である。
【００１９】
つぎの発明にかかる周波数偏差検出装置にあっては、前記周波数分析手段の分析区間は、８ｋＨｚサンプルレートの６０サンプル分程度であることを特徴とする。
【００２０】
この周波数偏差検出装置によれば、どの規定周波数の周波数成分が含まれているかを検出するのに十分な長さであって従来の分析区間よりも短い８ｋＨｚサンプルレートの６０サンプル分程度の分析区間で複数の規定周波数の周波数成分について受信信号を分析する。
【００２１】
つぎの発明にかかる周波数偏差検出方法にあっては、ＤＴＭＦ信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出方法において、規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度が得られるような長さの複数の分析区間で規定周波数の周辺の周波数成分について受信信号を分析する周波数偏差分析工程を含み、前記周波数偏差分析工程の複数の分析区間は、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるように、ずれて重なり合っていることを特徴とする。
【００２２】
この周波数偏差検出方法によれば、規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度が得られるような長さの複数の分析区間で規定周波数の周辺の周波数成分について受信信号を分析させ、これら複数の分析区間は、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるように、ずれて重なり合っている。
【００２３】
つぎの発明にかかる周波数偏差検出方法にあっては、さらに、複数の規定周波数の周波数成分について受信信号を分析し、いずれの高群および低群の組合せの規定周波数が受信信号に主に含まれているかを検出する検出工程を含み、前記複数の周波数偏差分析工程は、前記検出工程で検出された高群および低群の規定周波数の周辺の周波数成分についてのみ分析を行うことを特徴とする。
【００２４】
この周波数偏差検出方法によれば、複数の規定周波数の周波数成分について受信信号を分析させ、いずれの高群および低群の組合せの規定周波数が受信信号に主に含まれているかを検出させて、検出された高群および低群の規定周波数の周辺の周波数成分についてのみ周波数偏差検出のための分析を行わせる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる周波数偏差検出装置および周波数偏差検出方法の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる周波数偏差検出装置の概略構成を示すブロック図である。実施の形態１にかかるＤＴＭＦ（Dual Tone Multi Frequency）受信器（周波数偏差検出装置）は、受信信号の周波数分析を行い、ＤＴＭＦで規定された規定周波数（６９７，７７０，８５２，９４１，１２０９，１３３６，１４４７および１６３３Ｈｚ）の信号強度および周波数偏差を検出する周波数偏差分析器２０および周波数偏差分析器２１と、周波数偏差分析器２０および周波数偏差分析器２１からの検出結果を入力し、周波数偏差，ツイステッドおよび信号レベル等をチェックしてＤＴＭＦ信号であるか否かを判定し、ＤＴＭＦ信号であれば、低群周波数および高群周波数の組合せに応じた情報を５ビットバス２２に出力するＤＴＭＦ信号判定器２３と、を備えている。
【００２７】
周波数偏差分析器２０は、低群の周波数（６９７，７７０，８５２および９４１Ｈｚ）の信号強度および周波数偏差を検出する周波数偏差検出器２４〜周波数偏差検出器２７と、高群の周波数（１２０９，１３３６，１４４７および１６３３Ｈｚ）の信号強度および周波数偏差を検出する周波数偏差検出器２８〜周波数偏差検出器３１と、を備えている。周波数偏差分析器２１も同様に、低群の周波数の信号強度および周波数偏差を検出する周波数偏差検出器３２〜周波数偏差検出器３５と、高群の周波数の信号強度および周波数偏差を検出する周波数偏差検出器３６〜周波数偏差検出器３９と、を備えている。
【００２８】
図２は、実施の形態１にかかる低群の周波数の信号強度および周波数偏差を検出する周波数偏差検出器の概略構成を示すブロック図である。低群の周波数の信号強度および周波数偏差を検出する周波数偏差検出器２４〜２７，３２〜３５は全て同様の構成であって、規定周波数およびその周辺の周波数の信号強度を検出する複数の周波数検出器と、周波数偏差がＤＴＭＦの規格で許容されている規定周波数偏差以内かどうかを判定する周波数偏差判定器と、を備えている。
【００２９】
たとえば、周波数偏差検出器２４の場合、規定周波数６９７Ｈｚの３．０％増しの周波数、すなわち、６９７×１．０３＝７１７．９１ＨｚについてＧｏｅｒｔｚｅｌアルゴリズムを用いたＤＦＴ（離散フーリエ変換）を行って信号強度を検出する周波数検出器４０と、同様に、規定周波数６９７Ｈｚの１．０％増しの周波数の信号強度を検出する周波数検出器４１と、規定周波数６９７Ｈｚの周波数の信号強度を検出する周波数検出器４２と、規定周波数６９７Ｈｚから１．５％差し引いた周波数の信号強度を検出する周波数検出器４３と、規定周波数６９７Ｈｚから４．０％差し引いた周波数の信号強度を検出する周波数検出器４３と、周波数検出器４０〜周波数検出器４４の検出結果から、受信信号の規定周波数６９７Ｈｚにおける周波数偏差がＤＴＭＦの規格で許容されている規定周波数偏差以内かどうかを判定する周波数偏差判定器４５と、を備えている。
【００３０】
図３は、実施の形態１にかかる高群の周波数の信号強度および周波数偏差を検出する周波数偏差検出器の概略構成を示すブロック図である。高群の周波数の信号強度および周波数偏差を検出する周波数偏差検出器２８〜３１，３６〜３９は全て同様の構成であって、低群の周波数の信号強度および周波数偏差を検出する周波数偏差検出器と同様に、規定周波数およびその周辺の周波数の信号強度を検出する複数の周波数検出器と、周波数偏差がＤＴＭＦの規格で許容されている規定周波数偏差以内かどうかを判定する周波数偏差判定器と、を備えている。
【００３１】
たとえば、周波数偏差検出器２８の場合、規定周波数１２０９Ｈｚの４．０％増しの周波数、すなわち、１２０９×１．０４＝１２５７．３６ＨｚについてＧｏｅｒｔｚｅｌアルゴリズムを用いたＤＦＴを行って信号強度を検出する周波数検出器４６と、同様に、規定周波数１２０９Ｈｚの１．０％増しの周波数の信号強度を検出する周波数検出器４７と、規定周波数１２０９Ｈｚの周波数の信号強度を検出する周波数検出器４８と、規定周波数１２０９Ｈｚから１．５％差し引いた周波数の信号強度を検出する周波数検出器４９と、規定周波数１２０９Ｈｚから３．５％差し引いた周波数の信号強度を検出する周波数検出器５０と、周波数検出器４６〜周波数検出器５０の検出結果から、受信信号の規定周波数１２０９Ｈｚにおける周波数偏差がＤＴＭＦの規格で許容されている規定周波数偏差以内かどうかを判定する周波数偏差判定器５１と、を備えている。
【００３２】
以上の構成において、実施の形態１の動作を図４〜図７を参照して説明する。図４は、実施の形態１にかかる周波数偏差検出装置の動作を示す説明図である。実施の形態１にかかる周波数偏差検出装置の動作において、まず、８ｋＨｚサンプルされている受信信号が周波数偏差分析器２０および周波数偏差分析器２１に入力される。周波数偏差分析器２０と周波数偏差分析器２１とはそれぞれ独立に動作し、受信信号の連続する１５０サンプルを用いて周波数分析を行い、ＤＴＭＦの各規定周波数の信号強度および周波数偏差を検出する。二つの周波数偏差分析器の分析区間、すなわち、各規定周波数の信号強度および周波数偏差を検出するために用いる１５０サンプル分の分析区間をずらして重ね合わせられており、従来と同様の１０５サンプル毎に周波数偏差分析器２０，周波数偏差分析器２１のいずれか一方が検出結果を生成する。
【００３３】
このことにより、周波数偏差分析器２０，周波数偏差分析器２１のそれぞれで１５０サンプル程度という十分な分析区間が得られ、１．８％程度の高い周波数精度での分析が可能となり、同時に、周波数偏差分析器２０，周波数偏差分析器２１全体として１０５サンプル程度毎という高い分析のスループットを維持することができる。
【００３４】
周波数偏差分析器２０，周波数偏差分析器２１の各周波数偏差検出器は、連続した１５０サンプルのデータについて、Ｇｏｅｒｔｚｅｌアルゴリズムを用い、それぞれの担当する規定周波数周辺の周波数成分について分析し、周波数偏差を検出する。詳細には、まず、周波数偏差検出器内部の５つの周波数検出器が、低群周波数の場合は、規定周波数の＋３．０％，＋１．０％，０％（規定周波数），−１．５％および―４．０％の周波数について周波数成分を検出し、高群周波数の場合は、規定周波数の＋４．０％，＋１．０％，０％（規定周波数），−１．５％および―３．５％の周波数について周波数成分を検出する。続いて周波数偏差判定器が５つの周波数検出器からの検出結果に基いて周波数偏差が規格内か否かを判定する。
【００３５】
なお、前述した周波数偏差検出器のＧｏｅｒｔｚｅｌアルゴリズムを用いたＤＦＴの計算は、受信信号のサンプルを受け取るたびに順次実行していってもよいし、ある程度サンプルを記憶した時点でサンプル受信の合間に分割して実行してもよいし、分析区間の終わりに一度に行ってもよい。また、Ｇｏｅｒｔｚｅｌアルゴリズム以外のアルゴリズムを用いて周波数成分の強度を検出してもよい。さらに、周波数偏差検出器として高速な積和演算を実行するＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）等をもちいてＤＦＴの計算を高速化してもよい。
【００３６】
ＤＴＭＦ信号判定器２３は、周波数偏差分析器２０および周波数偏差分析器２１から各ＤＴＭＦ周波数（規定周波数）の信号強度および周波数偏差の判定結果を１０５サンプル毎に受け取り、低群の中の最大の強度の周波数成分と、高群の中の最大の周波数成分とを用いて、それぞれの周波数偏差測定結果（周波数偏差判定結果）および周波数成分の強度（信号強度）から受信した信号がＤＴＭＦ信号か否かを判定し、判定結果を１０５サンプル毎に５ビットバス２２に出力する。
【００３７】
つぎに、周波数偏差判定器の判定動作について、図５〜図７を参照して説明する。図５は、実施の形態１にかかる周波数偏差判定器の判定動作の流れを示すフローチャートであり、図６は、実施の形態１にかかる周波数偏差判定器で規格内と判定される場合における受信信号の周波数特性の一例を示すグラフであり、図７は、実施の形態１にかかる周波数偏差判定器で規格外と判定される場合における受信信号の周波数特性の一例を示すグラフである。
【００３８】
たとえば、周波数偏差判定器４５の場合、周波数検出器４０〜周波数検出器４４からの５つの検出結果を比較し、規定周波数に近い周波数、すなわち、規定周波数，規定周波数の１．０％増しの周波数、または、規定周波数から１．５％差し引いた周波数の信号強度が５つの検出結果の内で最大の信号強度であるか否かを判定し（Ｓ１）、これらのいずれかが最大の信号強度である場合は、図６に示すように、周波数偏差が規格内であると判断して周波数偏差が規格内であることを示す信号をＤＴＭＦ信号判定器２３に出力する。一方、規定周波数に近い三つの周波数のいずれもが最大の信号強度でない場合は、図７に示すように、周波数偏差が規格外であると判断して周波数偏差が規格外であることを示す信号をＤＴＭＦ信号判定器２３に出力する。なお、他の周波数偏差判定器も同様の動作を行う。
【００３９】
前述したように、実施の形態１によれば、複数の周波数偏差分析器２０，２１が、ＤＴＭＦで規定された各周波数（６９７，７７０，８５２，９４１，１２０９，１３３６，１４４７および１６３３Ｈｚ）の周辺の周波数成分を、ＤＴＭＦで要求される１．８％程度の高い周波数精度で分析するのに十分な長さ（８ｋＨｚサンプルの１５０サンプル）の分析区間で分析して周波数偏差を検出し、周波数偏差分析器２０，２１のそれぞれの分析区間をずらせて重なり合わせ、高い分析のスループット（８ｋＨｚサンプルの１０５サンプル程度）で周波数偏差の検出を行うため、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるようにしつつ、規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度を確保し、適切な周波数偏差の検出が行うことができる。
【００４０】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２にかかる周波数偏差検出装置の概略構成を示すブロック図である。実施の形態２にかかるＤＴＭＦレシーバ（周波数偏差検出装置）は、受信信号の周波数分析を行う周波数分析器６０と、周波数分析器６０の分析結果を入力し、ＤＴＭＦで規定されている低群の周波数（６９７，７７０，８５２および９４１Ｈｚ）のうちで最大の信号強度の周波数を検出するピーク検出器６１と、周波数分析器６０の分析結果を入力し、ＤＴＭＦで規定されている高群の周波数（１２０９，１３３６，１４４７および１６３３Ｈｚ）のうちで最大の信号強度の周波数を検出するピーク検出器６２と、周波数分析器６０の分析結果を入力してＤＴＭＦ信号の判定を行い、判定結果を５ビットバス６４に出力するＤＴＭＦ信号判定器６３と、ピーク検出器６１で検出された低群の周波数およびピーク検出器６２で検出された高群の周波数の周辺の周波数を分析し、周波数偏差を検出する周波数偏差分析器６５および周波数偏差分析器６６と、５ビットバス６４を介して送信されるＤＴＭＦ信号判定器６３の判定結果および周波数偏差分析器６５，周波数偏差分析器６６の周波数偏差の検出結果を入力し、受信信号がＤＴＭＦ信号であるか否かを判定して５ビットバス６８に判定結果を出力するＤＴＭＦ信号判定器６７と、を備えている。
【００４１】
周波数分析器６０は、ＤＴＭＦで規定されている高群および低群の周波数（規定周波数）それぞれの信号強度を検出する周波数検出器７１〜周波数検出器７８を備えている。周波数検出器７１〜周波数検出器７８は、全て同様の動作を行い、Ｇｏｅｒｔｚｅｌアルゴリズムを用いた方法で、それぞれ担当する規定周波数の周波数成分の強度（信号強度）を検出する。ここで、周波数検出器７１〜周波数検出器７８は、従来の周波数検出器と同様に、８ｋＨｚサンプル周期の１０５サンプルごとに信号強度の検出を行って検出結果をＤＴＭＦ信号判定器６３に出力するとともに、１０５サンプルのはじめの６０サンプルにおいて信号強度の検出を行い、ピーク検出器６１，ピーク検出器６２に出力する。
【００４２】
周波数偏差分析器６５および周波数偏差分析器６６は同様の構成を有し、それぞれ、高群の周波数の周波数偏差を検出する周波数偏差検出器８１，周波数偏差検出器８３と、低群の周波数の周波数偏差を検出する周波数偏差検出器８２，周波数偏差検出器８４と、を備えている。
【００４３】
図９は、実施の形態２にかかる高群の周波数偏差検出器の概略構成を示すブロック図である。高群の周波数偏差検出器８１および周波数偏差検出器８３は同様の構成を有しており、たとえば、周波数偏差検出器８１は、高群周波数の内どの周波数成分が最大の信号強度を持つかを示す信号をピーク検出器６２から入力して最大の信号強度を持つ規定周波数を設定する周波数設定器９０と、受信信号を入力し、周波数設定器９０で設定された周波数の＋４．０％，＋１．０％，０％（設定された周波数），−１．５％および−３．５％の周波数の信号強度を検出する周波数検出器９１〜周波数検出器９５と、周波数検出器９１〜周波数検出器９５の検出結果から、受信信号の周波数偏差がＤＴＭＦ規格に定められた周波数偏差の許容範囲内か否かを判定し、判定結果をＤＴＭＦ信号判定器６７に出力する周波数偏差判定器９６と、を備えている。
【００４４】
図１０は、実施の形態２にかかる低群の周波数偏差検出器の概略構成を示すブロック図である。低群の周波数偏差検出器８２および周波数偏差検出器８４は同様の構成を有しており、高群の周波数偏差検出器と同様に、たとえば、周波数偏差検出器８４は、低群周波数の内どの周波数成分が最大の信号強度を持つかを示す信号をピーク検出器６１から入力して最大の信号強度を持つ規定周波数を設定する周波数設定器１００と、受信信号を入力し、周波数設定器１００で設定された周波数の＋３．０％，＋１．０％，０％（設定された周波数），−１．５％および−４．０％の周波数の信号強度を検出する周波数検出器１０１〜周波数検出器１０５と、周波数検出器１０１〜周波数検出器１０５の検出結果から、受信信号の周波数偏差がＤＴＭＦ規格に定められた周波数偏差の許容範囲内か否かを判定し、判定結果をＤＴＭＦ信号判定器６７に出力する周波数偏差判定器１０６と、を備えている。
【００４５】
以上の構成において、実施の形態２の動作を、図１１，図１２を参照して説明する。図１１は、実施の形態２にかかる周波数偏差検出装置の動作の流れを示すフローチャートであり、図１２は、実施の形態２にかかる周波数偏差検出装置の動作を示す説明図である。実施の形態２にかかる周波数偏差検出装置の動作において、まず、受信信号が周波数分析器６０，周波数偏差分析器６５および周波数偏差分析器６６に入力される。
【００４６】
周波数分析器６０は、８ｋＨｚサンプルレートの１０５サンプル分の分析区間ごとにＧｏｅｒｔｚｅｌアルゴリズムを用いて受信信号の周波数分析を行い、各規定周波数の信号強度を検出してＤＴＭＦ信号判定器６３に出力する。ここで、１０５サンプル分の分析区間の最初から６０サンプル目に、最初の６０サンプルについての各規定周波数の信号強度を検出し、周波数検出器７１〜周波数検出器７４で検出した低群周波数の検出結果についてはピーク検出器６１に、周波数検出器７５〜周波数検出器７８で検出した高群周波数の検出結果についてはピーク検出器６２に出力する（Ｓ１１）。ここで、６０サンプル分の分析区間は、受信信号にどのＤＴＭＦ信号（規定周波数）が主に含まれているかを大まかに判定するのに十分であり、１０５サンプル分より少ない分析区間で検出することにより、周波数偏差の分析区間を長くとることができる。
【００４７】
なお、前述した周波数分析器６０のＧｏｅｒｔｚｅｌアルゴリズムを用いたＤＦＴの計算は、受信信号のサンプルを受け取るたびに順次実行していってもよいし、ある程度サンプルを記憶した時点でサンプル受信の合間に分割して実行してもよいし、６０サンプル目に一度に行ってもよい。また、Ｇｏｅｒｔｚｅｌアルゴリズム以外のアルゴリズムを用いて信号強度を検出してもよい。さらに、周波数分析器６０として高速な積和演算を実行するＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）等をもちいてＤＦＴの計算を高速化してもよい。
【００４８】
ピーク検出器６１，ピーク検出器６２は、周波数分析器６０の検出結果を入力して低群，高群それぞれの周波数の信号強度を比較し、低群，高群それぞれの周波数の内で最も信号強度が大きい周波数を検出し、検出結果を周波数偏差分析器６５および周波数偏差分析器６６に出力する（Ｓ１２）。周波数偏差分析器６５および周波数偏差分析器６６は、ピーク検出器６１，ピーク検出器６２の検出タイミングの一つおきに交互に分析を開始し、１５０サンプル分の分析区間で、ピーク検出器６１，ピーク検出器６２の検出した低群および高群の周波数周辺の周波数についてのみ分析を行い、周波数偏差の検出を行う（Ｓ１３）。
【００４９】
ここで、周波数偏差分析器６５，周波数偏差分析器６６が、ピーク検出器６１，ピーク検出器６２からの検出結果入力前の受信信号のサンプルを記憶し、ピーク検出器６１，ピーク検出器６２からの検出結果入力後に信号強度の計算をまとめて行うようにすれば、周波数偏差分析器６５，周波数偏差分析器６６の分析区間と周波数分析器６０の分析区間とを重なり合わせることもできる。なお、周波数偏差の検出方法については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５０】
ＤＴＭＦ信号判定器６３は、周波数分析器６０から１０５サンプル毎に出力されるＤＴＭＦの周波数成分強度（信号強度）より、ＤＴＭＦ信号の強度，ツイストおよびＳ／Ｎ比等を検査し、これら全てがＤＴＭＦの規格を満たす場合に、どのＤＴＭＦ信号（規定周波数）が検出されたかを５ビットバス６４を介してＤＴＭＦ信号判定器６７に出力する。ＤＴＭＦ信号判定器６７は、１０５サンプルごとに、ＤＴＭＦ信号判定器６３から出力される従来と同様の判定結果と、周波数偏差分析器６５および周波数偏差分析器６６から出力される周波数偏差の検出結果と、を入力し、これら双方がＤＴＭＦ規格を満たすことを示していた場合に、５ビットバス６８にＤＴＭＦ信号が検出されたという情報を出力する（Ｓ１４）。
【００５１】
前述したように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、周波数偏差分析器６５，周波数偏差分析器６６の１５０サンプル程度の十分長い分析区間をずらせて重なり合うようにするため、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるようにしつつ、規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度を確保し、適切な周波数偏差の検出が行うことができる。また、あらかじめ受信信号に含まれるＤＴＭＦで規定周波数を検出し、検出した周波数についてのみ周波数偏差の検出を行うため、計算量，メモリ容量，素子数または回路規模を削減することができ、コストを低減することができる。
【００５２】
なお、前述した実施の形態１，実施の形態２では、周波数偏差分析器を二つ設け、これらの周波数偏差分析器の分析区間を８ｋＨｚサンプルレートの１５０サンプル分程度とし、この分析区間のずれを１０５サンプル分程度とし、また、６０サンプル分の分析区間で受信信号に主に含まれる周波数を検出していたが、この例に限定されるものではなく、周波数偏差分析器を三つ以上設けてもよいし、ＤＴＭＦの規格を満足するものであればどのようなものであってもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度が得られるような長さの複数の分析区間で規定周波数の周辺の周波数成分について受信信号を分析し、これら複数の分析区間は、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるように、ずれて重なり合っているため、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるようにしつつ、規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度を確保し、適切な周波数偏差の検出が行うことができる、という効果を奏する。
【００５４】
つぎの発明によれば、複数の規定周波数の周波数成分について受信信号を分析し、いずれの高群および低群の組合せの規定周波数が受信信号に主に含まれているかを検出し、検出された高群および低群の規定周波数の周辺の周波数成分についてのみ周波数偏差検出のための分析を行うため、計算量，メモリ容量，素子数または回路規模を削減することができ、コストを低減することができる、という効果を奏する。
【００５５】
つぎの発明によれば、周波数偏差検出のための分析区間のずれは、８ｋＨｚサンプルレートの１０５サンプル分程度、分析区間の長さは、８ｋＨｚサンプルレートの１５０サンプル分程度であるため、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるようにしつつ、規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度を確保し、適切な周波数偏差の検出が行うことができる、という効果を奏する。
【００５６】
つぎの発明によれば、どの規定周波数の周波数成分が含まれているかを検出するのに十分な長さであって従来の分析区間よりも短い８ｋＨｚサンプルレートの６０サンプル分程度の分析区間で複数の規定周波数の周波数成分について受信信号を分析するため、従来の分析区間から短縮した時間を周波数偏差検出のための分析区間にあてることができ、より適切な周波数偏差の検出が行うことができる、という効果を奏する。
【００５７】
つぎの発明によれば、この周波数偏差検出方法によれば、規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度が得られるような長さの複数の分析区間で規定周波数の周辺の周波数成分について受信信号を分析させ、これら複数の分析区間は、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるように、ずれて重なり合っているため、ＤＴＭＦ信号の最小持続時間に少なくとも一つの分析区間が確保されるようにしつつ、規定の周波数偏差を検出するのに十分な精度を確保し、適切な周波数偏差の検出が行うことができる、という効果を奏する。
【００５８】
つぎの発明によれば、複数の規定周波数の周波数成分について受信信号を分析させ、いずれの高群および低群の組合せの規定周波数が受信信号に主に含まれているかを検出させて、検出された高群および低群の規定周波数の周辺の周波数成分についてのみ周波数偏差検出のための分析を行わせるため、計算量，メモリ容量，素子数または回路規模を削減することができ、コストを低減することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１にかかる周波数偏差検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】  実施の形態１にかかる低群の周波数の信号強度および周波数偏差を検出する周波数偏差検出器の概略構成を示すブロック図である。
【図３】  実施の形態１にかかる高群の周波数の信号強度および周波数偏差を検出する周波数偏差検出器の概略構成を示すブロック図である。
【図４】  実施の形態１にかかる周波数偏差検出装置の動作を示す説明図である。
【図５】  実施の形態１にかかる周波数偏差判定器の判定動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】  実施の形態１にかかる周波数偏差判定器で規格内と判定される場合における受信信号の周波数特性の一例を示すグラフである。
【図７】  実施の形態１にかかる周波数偏差判定器で規格外と判定される場合における受信信号の周波数特性の一例を示すグラフである。
【図８】  本発明の実施の形態２にかかる周波数偏差検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】  実施の形態２にかかる高群の周波数偏差検出器の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】  実施の形態２にかかる低群の周波数偏差検出器の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】  実施の形態２にかかる周波数偏差検出装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１２】  実施の形態２にかかる周波数偏差検出装置の動作を示す説明図である。
【図１３】  従来における低群周波数および高群周波数の組合せの表す記号を示す図表である。
【図１４】  従来におけるＤＴＭＦ受信器の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】  従来における受信信号の一例を示すグラフである。
【図１６】  従来におけるＤＴＭＦ受信器の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
６０  周波数分析器、２０，２１，６５，６６  周波数派偏差分析器、２３，６３，６７  ＤＴＭＦ信号判定器  ６１，６２  ピーク検出器、９０，１００  周波数設定器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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