(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
混信された入力信号が出力されるのを防止するゲート制御部を有するゲート手段と、
ゲート制御信号を発生させるために前記ゲート制御部に結合した制御手段とを具える混信検出回路において、
前記制御手段が、
瞬時の振幅及び瞬時の周波数に関する弁別曲線を規定する非線形伝達関数手段と、
前記入力信号の瞬時の振幅及び瞬時の周波数の組合せが前記弁別曲線を超えるか否かを検出する手段とを具え、超える場合、前記制御手段が前記ゲート制御信号を発生させるようにしたことを特徴とする混信検出回路。
【請求項２】
前記非線形伝達関数手段が、第１ループ手段を具えることを特徴とする請求項１記載の混信検出回路。
【請求項３】
前記入力信号の瞬時の振幅及び瞬時の周波数の組合せが前記弁別曲線を超えるか否かを検出する手段が、差動増幅手段を具えることを特徴とする請求項１又は２記載の混信検出回路。
【請求項４】
前記非線形伝達手段に、瞬時の周波数領域に対する瞬時の振幅における弁別曲線の位置に作用する基準制御入力部を設けたことを特徴とする請求項１，２又は３記載の混信検出回路。
【請求項５】
前記非線形伝達手段が、第２ループ手段を具えることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の混信検出回路。
【請求項６】
前記第１及び／又は第２ループ手段をネスティッドループ手段としたことを特徴とする請求項２及び／又は５に係る請求項１から５のうちのいずれかに記載の混信検出回路。
【請求項７】
前記制御手段が全域通過フィルタ手段を具えることを特徴とする請求項６記載の混信検出回路。
【請求項８】
混信が重畳される入力信号を、ゲート制御信号を用いてゲート制御することによって、前記入力信号が出力されるのを防止する混信検出方法において、弁別曲線を瞬時の振幅及び瞬時の周波数に関して規定し、前記入力信号の瞬時の振幅及び瞬時の周波数の組合せが前記弁別曲線を超える場合に前記ゲート制御信号を発生させることを特徴とする混信検出方法。
【請求項９】
前記瞬時の振幅及び瞬時の周波数の組合せを、前記瞬時の振幅及び瞬時の周波数の加算又は積とすることを特徴とする請求項８記載の混信検出方法。
【請求項１０】
前記弁別曲線を、前記入力信号の瞬時の振幅に依存して規定することを特徴とする請求項８又は９記載の混信検出方法。
【請求項１１】
混信を検出した後、将来の混信に対する感度が所定の時間周期中に影響を及ぼされることを特徴とする請求項９又は１０記載の混信検出方法。
【請求項１２】
前記将来の混信に対する感度が前記所定の時間周期に亘って増大することを特徴とする請求項１１記載の混信検出方法。
【請求項１３】
同調手段と、この同調手段に結合した入力部及び音声出力部を有する復調手段とを具える受信機において、この受信機は、請求項１から７のうちの一つに記載の混信検出回路を更に具え、この混信検出回路を前記復調手段の音声出力部に結合したことを特徴とする受信機。
【請求項１４】
同調手段と、周波数復調手段と、デマルチプレクサ処理手段とを具えるＦＭ受信機において、この受信機は、請求の範囲１から７のうちの一つに記載の混信検出回路を更に具え、この混信検出回路を、前記復調手段の音声出力部に結合するとともに、前記周波数復調手段とデマルチプレクサ処理手段との間に結合したことを特徴とするＦＭ受信機。
【発明の詳細な説明】
本発明は、混信された入力信号が出力されるのを防止するゲート制御部を有するゲート手段と、
ゲート制御信号を発生させるために前記ゲート制御部に結合した制御手段とを具える混信検出回路に関するものである。
また、本発明は、混信が重畳される入力信号を、ゲート制御信号を用いてゲート制御することによって、前記入力信号が出力されるのを防止する混信検出方法に関するものである。
さらに、本発明は、同調手段と、この同調手段に結合した入力部及び音声出力部を有する復調手段とを具える受信機に関するものである。
このような混信検出回路及び方法は、受信機、カーラジオのようなビデオ又はオーディオ分野で通常用いられているが、測定装置及びレーダ機器にも用いられる。
一般的に既知の混信検出回路は、混信が重畳された入力信号の部分を除去するゲート手段を用いる。この場合、この部分は、混信が混じっていない部分によって置き換えられる。
既知の混信検出回路は、ゲート制御信号を発生させることによってこれら回路を駆動させるために検出された混信の振幅が固定されたしきい値を超える必要があるという欠点がある。あるタイプの混信は小さい振幅を有するが、例えば遠方の送信機から生じた比較的弱い信号に対して非常に妨害を行うおそれがある。このような混信は、既知の回路によって不正確に検出される。
従来の回路の他の問題はしきい値の固定に関連する。一方では、このしきい値を、誤った混信検出を回避するために十分大きく必要があり、他方では、このしきい値を、煩わしい混信を検出するために十分低くする必要がある。
本発明は、複数のタイプの混信を信頼性をもって検出することができる、混信を検出するための混信検出回路及び方法を提供することによってこれら欠点を除去することを目的とし、これを、リーゾナブルな価格でチップ上に実現することができる。
このために、本発明による混信検出回路は、前記制御手段が、
瞬時の振幅及び瞬時の周波数に関する弁別曲線を規定する非線形伝達関数手段と、
前記入力信号の瞬時の振幅及び瞬時の周波数の組合せが前記弁別曲線を超えるか否かを検出する手段とを具え、超える場合、前記制御手段が前記ゲート制御信号を発生させるようにしたことを特徴とするものである。
したがって、混信検出方法は、弁別曲線を瞬時の振幅及び瞬時の周波数に関して規定し、前記入力信号の瞬時の振幅及び瞬時の周波数の組合せが前記弁別曲線に接近する場合に前記ゲート制御信号を発生させることを特徴とするものである。
したがって、本発明による受信機は、請求の範囲１から８のうちの一つに記載の混信検出回路を更に具え、この混信検出回路を前記復調手段の音声出力部に結合したことを特徴とするものである。
本発明による混信検出回路及び方法の利点は、向上した（符号に依存しない、すなわち、正負に依存しない）瞬時の振幅及び周波数に依存する弁別曲線によって、複数のタイプの混信に対して混信のある信号と混信のないとの間で最適な弁別が行われるようになるということである。強い信号が所望の弱い信号に混信する混信のタイプを、振幅−周波数領域における瞬時の周波数に対する瞬時の振幅に関する弁別曲線の規定動作を明確に調整することによって最適に弁別することができる。本発明による混信検出方法を用いてオーディオ装置の混信のブランク処理、すなわち、ゲート処理を行うと、低周波数の大きい信号が小さい混信を被る混信の他のタイプにおいて、これら小さい混信も検出され、それに対して、比較的小さい混信を被る一般的に大きい信号も、上記領域の弁別曲線を明確に規定することによって所望に応じて悪影響を回避して、聞こえうる影響を減少させることができる。
オーディオ装置中に存在する混信検出回路は、音声信号を搬送させる時間遅延素子を有する。このような遅延素子は、雑音及び歪みに対して高度な要求が課されるために非常に高価なものとなる。本発明による混信検出回路は廉価であるという利点がある。その理由は、それは遅延素子を有しないからであり、その代わりに、音声信号それ自体を調整する必要なく煩わしい混信のブランキングを制御する制御手段のみを有する。
本発明による混信検出回路の一例の利点は自由度を提供するという点であり、この場合、弁別曲線のグラフの設計及び形態を、これらの容易に実現可能な素子の非線形特性を選択することによって所望の弁別特性に最適に適合させることができる。
本発明による混信検出回路の他の例は、前記非線形伝達手段に、瞬時の周波数領域に対する瞬時の振幅における弁別曲線の位置に作用する基準制御入力部を設けたことを特徴とするものである。
これによって、混信のある信号と混信のほとんど又は全くない信号との間の弁別を、例えば、入力信号の瞬時の振幅に適合させる。
本発明による方法の一例は、弁別曲線を瞬時の振幅及び瞬時の周波数に関して規定し、前記入力信号の瞬時の振幅及び瞬時の周波数の組合せが前記弁別曲線を超える場合に前記ゲート制御信号を発生させることを特徴とするものである。
本発明による方法のこのような例は、非線形伝達関数手段を適用することによって容易に達成することができるという利点を有する。
本発明による方法の別の例は、混信を検出した後、将来の混信に対する感度が所定の時間周期中に影響を及ぼされることを特徴とするものである。
これを、振幅−周波数領域の適合性のある弁別曲線を一時的にシフトすることによって容易であるが正確に行われ、雑音状態に複数のトリガを防止するように作用する。
本発明のこれら及び他の態様を、添付図面及び実施の形態を参照して明らかにする。図面中、同一部材に同一符号を付すものとする。
図１は、ＡＭノイズ検出回路として統合された従来の混信検出回路の一例を示す。混信信号Ｖinterferenceが重畳される音声信号Ｖaudioは、検出回路１の入力部２に供給される。入力部２への音声信号の混信を制御手段３によって検出すると、ゲート手段４を不作動状態にし、これによって、入力信号が混信検出回路１の出力部５に伝達されるのを防止する。混信検出回路１は、入力部２とゲート手段４との間に接続された遅延部６を有する。ゲート手段４はゲート制御部７を有し、一度混信を検出し、それが続く間、ゲート制御信号を発生させて、入力部２への入力信号をゲート制御し、すなわち、遮断することができる。既知の混信検出回路１の制御手段３は、高域通過フィルタ８と、コンパレータ９と、Ｖthresholdを超える正の混信(positive going interference)を検出した場合のみゲート制御部７にゲート制御し、すなわち、ブランキング信号を発生させるゲートタイミング回路１０とを具える。
図２は、瞬時の周波数Ｆaudioに対する瞬時の振幅Ａaudioのグラフを示す。この場合、通常予測される瞬時の振幅及び瞬時の周波数を有する斜線領域に入力信号が存在するか否かを説明するために弁別曲線Ｄを規定し、入力信号が斜線領域の外側に存在する場合には混信を検出する。弁別曲線によって規定された領域内に瞬時ベクトル（Ａaudio，Ｆaudio）が存在するか又はこれがその外側に存在するかを判断することができる。
図３，５及び７は、混信検出回路１の関連部分、特に制御手段３の一例を示し、これらの場合、回路１は、遅延部６を有しないが、その代わりに入力部２とゲート手段４との間を直接接続している。説明すべきこれらの例は、瞬時の振幅及び瞬時の周波数に関する弁別曲線を規定する手段１１を具える。これら弁別曲線規定手段は、ここで示した例では非線形伝達関数手段１１を具える。当然、このような弁別曲線を、例えば、マイクロプロセッサによって実現される適切なアルゴリズム又はサブルーチンによってシミュレートする、すなわち、デジタル的に規定することもできる。
図４は、非線形伝達関数手段１１の適用可能なＶreferenceの値の関数としてのＶsatinに対するＶsatoutを示す非線形伝達関数手段１１の動作のような飽和を示す。Ｖreferenceは、図２のグラフにおいて、瞬時の周波数領域に対する瞬時の振幅に弁別曲線Ｄの位置を適合させることができる。互いに正反対方向の矢印Ｐは、例えば２への信号入力の瞬時の振幅に依存して曲線Ｄをシフトさせることができる方向を表す。非線形手段１１を設けることによって、瞬時の振幅を読み出すＡaudioと瞬時の周波数を読み出すＦaudioの積の非線形関数である出力信号Ｖdiscriminationが生じる。この積を、唯一のあり得る算術関係とする。当然、加算やＡaudioとＦaudioとの間のより複雑な非線形関係のような他の算術関係を所望に応じて実現することもできる。このような関連を、さらに詳細に説明しないが当業者の範囲内であるアナログ又はデジタル手段によって実現することができる。この場合、このような関係をパラメータＶreferenceに依存させて、振幅周波数領域の弁別曲線Ｄのシフトを容易にする。
図３の例は第１ループ手段を具え、この第１ループ手段は、入力部２に接続された第１差動入力部１３及び第２差動入力部１４とを有する差動増幅器１２と、非線形素子１１と、積分／ローパスフィルタ処理手段１５とを具え、非線形素子１１を差動増幅器１２と積分／ローパスフィルタ処理手段１５との間に相互接続し、積分／ローパスフィルタ処理手段１５の出力部を第２差動入力部１４に接続する。この場合、入力信号の瞬時の振幅及び瞬時の周波数の組合せが弁別曲線に接近するか否かを検出する手段は、差動増幅器１２を具える。整流手段１６によってＶsatinを整流した後Ｖdiscriminationとなる。これは、規定された弁別曲線と上記領域すなわちスペースの瞬時の振幅及び周波数の組合せのベクトルとの間の関連の距離に関する目安を有する。このように向上した２次元的に組み合わせた弁別は混信の符号によって影響が及ぼされず、それに対して、従来の混信検出回路は、正の符号を有する混信のみに応答する。図３の実施の形態は、図４のグラフの勾配が原因でＡaudio及びＦaudioの積がＶreferenceに接近するとＶdiscriminationはグラフの原点付近で急速に増大するように動作する。
さらに、Ｖreferenceは、小さいＶsatinでの勾配及び大きいＶsatinでのＶsatoutの飽和値を同時に制御し、その結果、小さい入力信号に重畳した小さい混信及び大きい入力信号に重畳した大きい混信における混信検出動作を更に向上させる。
図５及び７を参照して説明した実施の形態において、既に説明した第１ループ手段に第２ループ手段をネストすることによって発生させるＶreferenceは有効に利用される。第２ループ手段は、第２ループ利得を決定するＶdiscriminationが入力される増幅器１７を具え、この増幅器１７を、第２ループのダイナミック動作を決定するローパスフィルタ１８に接続する。ローパスフィルタ１８は、非線形伝達関数手段１１に対する制御信号Ｖreferenceを出力する。第２ループ手段を利用するこれら実施の形態は、Ｖreferenceによって表された弁別レベルが静的な音声信号に対して平均音声信号強度Ｖaudioに自動的に調整されるように動作する。混信によってＶdiscriminationが急に増大し、その結果、コンパレータ９の出力部１９におけるブランキングパルスに対するトリガ信号となる。
図６は、正又は負の混信が音声信号Ｖaudioに生じた場合に何が起こるかを表す。Ｖdiscriminationのピーク及びフィルタ１８のローパスフィルタ処理動作のために、Ｖreferenceは、静的な音声信号に対して有するレベルに戻る。これは、図６にＲＲＳで表した感度の減少した領域が創成され、これによって、これまで増大した固体群密度及びこれに対応する潜在的な煩わしい動作密度に対して頻繁に生じるような雑音状態の複数のトリガを防止する。
図７はより向上した実施の形態を示し、この場合、増幅器１７をローパスフィルタ及び全ての通過フィルタの縦続部２０に接続する。ここで、出力部１９のブランキングパルスに対する開始及び停止情報を、Ｖdiscriminationのフィルタ処理されたバージョンであるＶreferenceから直接取り出す。
図８は、混信が検出されると全ての通過フィルタ動作が原因でＶreferenceが負になる傾向にあることを示す。それは、ローパスフィルタ及び全ての通過フィルタの遮断周波数の関数であるとともに第２ループ利得の関数である時間間隔中に負のままである。これらパラメータを調整して、直接利用できるブランキングパルスをコンパレータ９によって発生させることができ、この場合、個別のゲートタイミング回路を省略することができる。コンパレータ９のしきい値を零とする。その入力極性を、図５に図示した実施の形態のものと逆に選択し、この場合、コンパレータ９の可変しきい値電圧をハイにして、出力部１０でブランキングパルスを開始する必要がある。
第１ループ手段は、当然、第２ループ手段より迅速に応答する。その理由は、第１ループ手段が弁別曲線にある程度のピークを有することができるようになる必要があるからであり、その位置Ｐは、入力信号の瞬時の振幅及び瞬時の周波数の積の移動平均に従う。第２ループ手段、特にそのローパスフィルタ特性は、位置Ｐを決定する移動平均の時間間隔を規定する。
図９は受信機２１の線形図を示し、この受信機２１は、アンテナ２３に結合した同調手段２２と、同調手段２２に結合した入力部２５を有する復調手段２４と、混信検出回路１にＶaudioを供給する音声出力部２６とを具え、この回路１を、出力部２６と、例えば、拡声器Ｓのような音声発生手段との間に結合する。復調手段２４の音声出力部２６及び２６'に出力されるステレオ左音声信号Ｖaudio及びステレオ右音声信号Ｖaudio'を具えるステレオ音声信号の場合、混信検出回路１'を音声出力部２６'と音声発生手段Ｓ'との間に結合する。受信機２１を、ＡＭモノラル、ＡＭステレオ受信機又はＦＭ受信機とする。ＡＭ受信機の場合、復調手段２４はＡＭ検波器を具える。ＦＭ受信機の場合、復調手段２４はＦＭ検波器及びステレオデマルチプレクサを具える。
図１０は、図９の受信機の素子に対応する素子を具える同様に符号を付したステレオＦＭ受信機を示す。同調手段２２をＦＭ復調器２７に接続して、ステレオ多重送信信号を混信検出回路１に供給する。混信検出回路１の出力部をデマルチプレクサ２８に結合して、ステレオ左及び右音声信号を混信検出回路１の出力信号から取り出すとともに、これら信号を左及び右ステレオ音声発生手段ＳL及びＳRに供給する。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来の混信検出回路の一例を示す。
図２は、本発明を説明するための瞬時の振幅及び瞬時の周波数領域の弁別曲線を示す。
図３は、制御手段を有する本発明による混信検出回路の一実施の形態を示す。
図４は、本発明による混信検出回路に適用された非線形伝達関数手段のあり得る伝達関数のラフを示す。
図５は、本発明によく混信検出回路の第２の実施の形態で適用される別の制御手段を示す。
図６は、図５の実施の形態の関連の電圧の例のグラフを示す。
図７は、本発明による混信検出回路の第３の実施の形態で適用される更に別の制御手段を示す。
図８は、図７の実施の形態の関連の電圧の例のグラフを示す。
図９は、本発明による混信検出回路を設けた受信機の線形図である。
図１０は、本発明による混信検出回路を設けたＦＭステレオ受信機の線形図である。
【図１】
0004059924.tif 000002
【図２】
0004059924.tif 000003
【図３】
0004059924.tif 000004
【図４】
0004059924.tif 000005
【図５】
0004059924.tif 000006
【図６】
0004059924.tif 000007
【図７】
0004059924.tif 000008
【図８】
0004059924.tif 000009
【図９】
0004059924.tif 000010
【図１０】
0004059924.tif 000011