JP2002335292A

JP2002335292A - Ｆｓｋ復調方法及びシステム

Info

Publication number: JP2002335292A
Application number: JP2001137261A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yoshida; 吉田　　誠
Original assignee: Renesas Micro Systems Co Ltd
Current assignee: Renesas Micro Systems Co Ltd
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2002-11-22
Also published as: US20020167368A1; US6836181B2

Abstract

(57)【要約】【課題】入力信号の振幅レベルに応じて、除去すべき
ノイズ振幅を変更することが可能なＦＳＫ復調技術を提
供すること。【解決手段】０を挟む２つの値、正側レベルシフト量
及び負側レベルシフト量を定め、入力された振幅レベル
を、正側レベルシフト量及び負側レベルシフト量と比較
して、比較結果に基づいて復調する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＦＳＫ(frequency s
hift keying)に関し、特に、ＦＳＫ復調時のノイズ除去
技術に関する。ＦＳＫ復調の一例に電話サービスのひと
つである発信者情報表示サービスがある。このサービス
では、発信者情報のデータ通信を行う際にＦＳＫを用い
ている。

【０００２】

【従来の技術】電話サービスの一つに発信者情報表示サ
ービス（ＣａｌｌｅｒＩＤサービス）がある。このサ
ービスでは、ＢＥＬＬ２０２規格及びＣＣＩＴＴ
Ｖ．２３規格に従って発信者情報のデータ通信を行って
いる。これらの規格では、電話回線上に存在するノイズ
についてＦＳＫ信号とノイズの比が２０［ｄＢ］と規定
している。また、受信すべきＦＳＫ信号振幅について−
３２［ｄＢｍ］〜−１２［ｄＢｍ］と規定している。こ
のため、発信者情報のデータ通信では、ＦＳＫ信号振幅
に応じて除去すべきノイズ振幅が変化することになる。

【０００３】ＦＳＫの復調方法としてゼロクロス法があ
る。ゼロクロス法では、ＦＳＫ信号が振幅ゼロの線をク
ロスする間隔、つまり半周期の時間を測定し、２つの搬
送周波数の識別を行う。このような半周期を測定する方
法では、ＦＳＫ信号の振幅レベルは復調には関係しな
い。このためＦＳＫ信号と同じ周波数帯域のノイズをＦ
ＳＫ信号として復調を行ってしまう。

【０００４】ノイズを信号として復調しないために、従
来の技術では、除去すべきノイズ振幅レベルを設定して
おき、その振幅レベルよりも小さい振幅はノイズと見な
して除去していた。しかし、この場合であっても、発信
者情報表示サービスのように入力信号振幅に応じてノイ
ズ振幅も変化する場合には、ノイズを完全に除去するこ
とができないか、除去すべきではないＦＳＫ信号まで誤
って除去してしまう。

【０００５】発信者情報が送信される時には、ＦＳＫ信
号とともにノイズも存在するが、従来の技術ではＦＳＫ
信号とノイズが区別できないため、ノイズを誤って復調
してしまった。また、従来の技術ではＦＳＫを終了した
ことを検知できない。従来の技術では復調結果を元にそ
れが発信者情報であるかノイズであるかを判断してい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、ＦＳ
Ｋ信号からノイズを除去する際、予め設定した振幅より
も小さいものをノイズとして除去している。こうした従
来技術は、ＦＳＫ信号が伝送されていない期間に存在
し、ＦＳＫ信号振幅に応じて振幅が変化するノイズの除
去に適用できないことがある。何故なら、信号振幅が最
大の時におけるノイズの振幅よりも、信号の最小振幅の
方が小さい場合があり、この場合にノイズだけではなく
信号まで除去してしまうからである。

【０００７】また、ディジタルＦＳＫでは、“１”、
“０”のディジタル値のそれぞれを、異なる２つの周波
数の一方に対応させるが、２つの信号の振幅に差がある
場合がある。このような場合に、ＦＳＫ信号振幅に応じ
て振幅が小さい信号のＦＳＫ信号がノイズとして誤って
除去されてしまう恐れがあった。

【０００８】このような状況に鑑みて、本発明が解決し
ようとする課題は、入力信号の振幅レベルに応じて、除
去すべきノイズ振幅を変更することが可能な技術を提供
することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述のような課題を解決
するため、本発明は次のようなＦＳＫ復調方法及びシス
テムを提供する。

【００１０】即ち、本発明は、ＦＳＫ(frequency shift
keying)復調方法において、０を挟む２つの値、正側レ
ベルシフト量及び負側レベルシフト量を定める段階と、
入力された振幅レベルを、正側レベルシフト量及び負側
レベルシフト量と比較する段階と、比較結果に基づいて
復調する復調段階とを含むことを特徴とするＦＳＫ復調
方法を提供する。

【００１１】このＦＳＫ復調方法において、復調段階
は、入力された振幅レベルが正側レベルシフト量を越え
てから次に負側レベルシフト量に達するまでの時間、ま
たは、入力された振幅レベルが負側レベルシフト量を越
えてから次に正側レベルシフト量に達するまでの時間の
長さに基づいて、復調することとしてよい。

【００１２】このＦＳＫ復調方法において、更に、復調
結果を予め定められたパターンと比較する段階と、比較
結果が一致するとき、正側及び負側レベルシフト量を変
更するレベルシフト量変更段階とを含むこととしてもよ
い。

【００１３】また、本発明は、ＦＳＫ復調システムにお
いて、予め定めた０を挟む２つの値、正側レベルシフト
量及び負側レベルシフト量と、入力された振幅レベルと
を、比較する手段と、比較結果に基づいて復調する復調
手段とを備えることを特徴とするＦＳＫ復調システムを
提供する。

【００１４】このＦＳＫ復調システムにおいて、復調手
段は、入力された振幅レベルが正側レベルシフト量を越
えてから次に負側レベルシフト量に達するまでの時間、
または、入力された振幅レベルが負側レベルシフト量を
越えてから次に正側レベルシフト量に達するまでの時間
の長さを測定する手段を備え、時間に基づいて復調する
こととしてもよい。

【００１５】このＦＳＫ復調システムにおいて、更に、
復調結果を予め定められたパターンと比較する手段と、
比較結果が一致するとき、正側及び負側レベルシフト量
を変更するレベルシフト量変更手段とを備えることとし
てもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１を参照して本発明の第１の実
施の形態であるディジタルＦＳＫ復調システム１００に
ついて説明する。

【００１７】ディジタルＦＳＫ復調システム１００にお
いて、アナログ入力信号１が、振幅を増幅または減衰さ
せる機能、及びロウパスフィルタの機能を有するアンプ
２に入力される。アンプ２の出力はＡ／Ｄ変換器３（Ａ
／Ｄ）によりディジタル値に変換され、ＦＳＫ信号周波
数帯域を通過帯域とするディジタルバンドパスフィルタ
４（ディジタルＢＰＦ）により信号に含まれるディジタ
ルＢＰＦ４の阻止域の周波数成分を減衰する。

【００１８】ディジタルＢＰＦ４を通過したＦＳＫ信
号、及びディジタルＢＰＦ４の通過帯域の周波数成分の
ノイズは、振幅測定・雑音除去ブロック５に入力され
る。振幅測定・雑音除去ブロック５にはノイズとして除
去すべき振幅レベルが予め設定されている。振幅測定・
雑音除去ブロック５は、入力された信号振幅を測定し、
その測定結果に応じて設定されている除去すべき振幅レ
ベルを変更する。これにより、ＦＳＫ信号が入力された
後、ＦＳＫ信号が伝送されなくなったことを検知するこ
とが可能となる。

【００１９】ディジタルＦＳＫ復調ブロック６は振幅測
定・雑音除去ブロック５の出力を復調する。ディジタル
ＦＳＫ復調ブロック６は、ＦＳＫ信号と同時に、ＦＳＫ
信号と同じ周波数帯域で、且つ、規格で決められた範囲
内のノイズが存在する場合であっても復調を行う回路で
あり、復調データ７を出力する。

【００２０】このように、本発明では、あらかじめ除去
可能なノイズ振幅レベルを設定し、入力信号振幅を測定
した後、その振幅レベルに応じて除去可能なノイズ振幅
レベルの設定を自動的に変更する。これにより、ＦＳＫ
信号振幅の変化に応じて振幅が変化するノイズであって
も除去することができる。

【００２１】次に、ディジタルＦＳＫ復調システム１０
０による復調方法を説明する。ＦＳＫ(frequency shift
keying)では、“１”、“０”の２値のディジタル値を
それぞれ異なる周波数に対応させて、所定の転送速度に
て位相連続で送信してデータ通信を行う。図２に示すよ
うに、データ“１”に対応するＭａｒｋ信号の周波数を
ｆｍａｒｋ８とし、データ“０”に対応するＳｐａｃｅ
信号の周波数をｆｓｐａｃｅ９とする。また、転送速度
をｆｂａｕｄ１０とする。

【００２２】図３にあるように、ディジタルＦＳＫ復調
システム１００では、正側レベルシフト量１１及び負側
レベルシフト量１２を定める。これは、正側レベルシフ
ト量１１と負側レベルシフト量１２の範囲内の振幅レベ
ルの信号を、ノイズとして除去するためである。振幅測
定・雑音除去ブロック５は、正側レベルシフト量１１及
び負側レベルシフト量１２と、入力された振幅レベルと
を比較してフラグを出力する。正側レベルシフト量１１
より大きい振幅の時、“１”となるフラグをｕｐｐｅｒ
１３とする。負側レベルシフト量１２より小さい振幅の
時、“１”となるフラグをｌｏｗｅｒ１４とする。尚、
図３に示す信号波形は、アナログ波形を示しているが、
実際にディジタルＢＰＦ４から出力される信号は、ある
周波数でサンプリングされた離散値である。

【００２３】振幅測定・雑音除去ブロック５からフラグ
ｕｐｐｅｒ１３及びｌｏｗｅｒ１４を入力されたディジ
タルＦＳＫ復調ブロック６は、サンプリング点カウント
値１５を生成し、サンプリング点カウント値１５を元に
復調結果を出力する。サンプリング点カウント値１５
は、ｕｐｐｅｒ１３の立ち上がりエッジ又はｌｏｗｅｒ
１４の立ち上がりエッジでカウンタ値をクリアし、ディ
ジタルＢＰＦ４のサンプリング周波数をカウントクロッ
クとする。ｕｐｐｅｒ１３又はｌｏｗｅｒ１４の立ち上
がりエッジの時に、サンプリング点カウント値１５が所
定の判定用閾値１６以上であるならば、Ｍａｒｋ信号で
あると判定する。逆に、サンプリング点カウント値１５
が判定用閾値１６以下であるならば、Ｓｐａｃｅ信号で
あると判定する。サンプリング点カウント値１５と判定
用閾値１６の比較結果がｆｓｋｄａｔａ１７として出力
される。つまり、ディジタルＦＳＫ復調システム１００
は、ｕｐｐｅｒ１３の立ち上がりエッジと、ｌｏｗｅｒ
１４の立ち上がりエッジの間隔を測定することで、入力
信号の半周期を測定し、復調を行う。

【００２４】ここで、ＣＣＩＴＴＶ．２３、ＢＥＬＬ
２０２に規定されているＦＳＫにディジタルＦＳＫ復
調システム１００を適用した場合を例として、判定用閾
値１６の算出方法について説明する。ＣＣＩＴＴＶ．
２３では、ｆｍａｒｋ８＝１２００［Ｈｚ］、ｆｓｐａ
ｃｅ９＝２２００［Ｈｚ］、ｆｂａｕｄ１０＝１２００
［Ｈｚ］である。ここで、ディジタルＢＰＦ４のサンプ
リング周波数を５６０００［Ｈｚ］とすると、１つのデ
ータが転送される期間の間に、Ｍａｒｋ信号の半周期中
に含まれるサンプリング点の数は５６０００／１２００
／２＝約２３点である。また、同じ期間にＳｐａｃｅ信
号の半周期中に含まれるサンプリング点の数は５６００
０／２２００／２＝約１３点である。よって、２者の中
間値であるサンプリング数１８点をＭａｒｋ信号とＳｐ
ａｃｅ信号を判定用閾値１６に設定する。ディジタルＦ
ＳＫ復調システム１００は判定用閾値１６を格納するた
めのレジスタを備える。尚、ｆｓｋｄａｔａ１７は転送
速度が考慮されていない復調結果である。このため、正
確に復調するためには、更に、１データの転送時間を測
定する転送速度用カウンタ及び転送速度用閾値を有する
と共に、転送時間カウント時に発生する誤差の補正回路
を備える必要がある。

【００２５】次に、図４を参照してレベルシフト量の変
更の概略について説明する。

【００２６】振幅測定・雑音除去ブロック５は、除去す
るノイズ振幅の初期値を予め設定するためのレジスタを
備える。このレジスタには、除去すべきノイズ振幅レベ
ルの正側の初期値として、正側レベルシフト量初期値１
８が予め設定されている。また、除去すべきノイズ振幅
レベルの負側の初期値として、負側レベルシフト量初期
値１９が予め設定されている。期間Ｔ１及びＴ３はノイ
ズのみの期間であり、期間Ｔ２はＦＳＫ信号が存在する
期間である。

【００２７】最初、期間Ｔ１において、ノイズの振幅は
レベルシフト量１８及び１９を越えている。このとき、
振幅測定・雑音除去ブロック５はノイズの除去を行わ
ず、ディジタルＦＳＫ復調ブロック６はノイズに対して
ＦＳＫ復調動作を実行する。更に、ディジタルＦＳＫ復
調ブロック６は復調結果を所定のパターンと比較する。
両者が一致する場合、ディジタルＦＳＫ復調ブロック６
は振幅測定・雑音除去ブロック５に対してレベルシフト
量の変更を指示する。図４では期間Ｔ２内でレベルシフ
ト量が変更されている。期間Ｔ３では振幅測定・雑音除
去ブロック５はレベルシフト量２０を基準としてノイズ
除去の可否を決定している。

【００２８】このようにレベルシフト量を変更すること
により、変更後の正負のレベルシフト量２０に挟まれた
範囲のノイズを除去することができる。

【００２９】次に、発信者情報サービスの一規格である
Ｂｅｌｌｃｏｒｅ規格（ＳＲ−ＴＳＶ−００２４７６）
を例として、発信者情報が伝送されるタイミングについ
て図５を参照して説明する。発信側が受話器を上げる前
の状態をＯＮ−ＨＯＯＫ状態２１、受話器を上げた後の
状態をＯＦＦ−ＨＯＯＫ状態２２とする。発信側が受話
器を上げ、ＯＦＦ−ＨＯＯＫ状態２２になったことを交
換機に知らせる信号が発呼信号２３である。発呼信号２
３を受信した交換機から発信側へ発信音２４が伝送され
る。発信側が着信側のダイヤル２５を交換機に伝送す
る。交換機から着信側へ１回目の呼び出し信号２７が送
られ、発信者情報表示サービスに加入している着信側へ
発信側の発信者情報２８が伝送される。着信側に呼び出
し信号が伝送されている間に、発信側へは、呼び出し音
２６が伝送される。着信側が受話器を上げたことによ
り、発信側と着信側は通話中となる。

【００３０】更に、通話中の第３者の割り込み電話が受
けられるサービスに加入している場合には、第３者が着
信側のダイヤルを交換機に伝送した後、交換機から着信
側へ第３者の割り込み電話があったことを着信側電話機
に知らせるＣＡＳ３２が伝送される。ＣＡＳ３２は２つ
の周波数成分を持つ信号が同時に伝送される信号で、周
波数が高い方の信号をＣＡＳ−Ｈ、周波数が低い方の信
号をＣＡＳ−Ｌとする。ＣＡＳ−Ｈの周波数は２７５０
［Ｈｚ］、ＣＡＳ−Ｌの周波数は２１３０［Ｈｚ］であ
る。ＣＡＳ３２を受信した着信側の電話機は交換機にＡ
ＣＫ３３を伝送する。ＡＣＫ３３を受信した交換機は、
着信側へ第３者の発信者情報を伝送する。着信側は第３
者との通話を受けると判断した場合、通話切り替えの信
号を交換機へ伝送し、着信側と第３者の通話が実現され
る。

【００３１】図６を参照して伝送される発信者情報２８
の構成について説明する。発信者情報２８は、１回目の
呼び出し信号２７の後、２回目の呼び出し信号２９の前
までに伝送される。発信者情報２８はチャネル獲得信号
３５、Ｍａｒｋ信号の連続３６、発信者情報データ３７
で構成されている。チャネル獲得信号３５とは、データ
の“１”、“０”が交互に伝送される信号である。Ｍａ
ｒｋ信号の連続３６はデータの“１”が連続で伝送され
る信号である。また、２者間での通話中に第３者からの
割り込み電話時に、第３者の発信者情報２８を表示する
サービスでは、まず、第３者からの割り込みを示すＣＡ
Ｓ３２が伝送され、受信したことを示すＡＣＫ３３が交
換機に返されると、発信者情報２８はＭａｒｋ信号の連
続３６、発信者情報データ３７の構成で伝送される。

【００３２】図７を参照して、正負のレベルシフト量を
変更する条件について説明する。ここでは１回目の呼び
出し信号２７後のＦＳＫ復調を例に説明する。呼び出し
信号を検知する回路からの信号でディジタルＦＳＫ復調
ブロック６が動作を開始するが、復調動作を開始後にノ
イズだけが伝送される期間が存在する。この期間のノイ
ズの振幅が、正負レベルシフト量の初期値を越える場
合、正負レベルシフト量を変更する。

【００３３】ノイズだけが伝送される期間と区別しなけ
ればならないものに、チャネル獲得欠損３８とＭａｒｋ
信号欠損３９がある。ノイズだけの期間の後、ＦＳＫ信
号はチャネル獲得信号３５、Ｍａｒｋ信号の連続３６、
発信者情報データ３７（不図示）の順番で伝送される。
チャネル獲得欠損３８は、チャネル獲得信号３５が伝送
途中で途切れてしまうことにより生じる。同様に、Ｍａ
ｒｋ信号欠損３９は、Ｍａｒｋ信号の連続３６が伝送途
中で途切れてしまうことにより生じる。例えば、チャネ
ル獲得欠損３８とみなす時間をあらかじめ設定してお
き、チャネル獲得欠損３８を検知した時点で、その期間
がどのくらいの時間であるかを計測すればノイズとの区
別が可能となる。そこで、始めのノイズだけの期間はノ
イズ除去不能であった為、チャネル獲得欠損３８が起こ
る前に、入力振幅レベルを測定し、その振幅に応じたレ
ベルシフト量の値に変更を行うことができれば、チャネ
ル獲得欠損３８を検知することが可能である。

【００３４】第３者からの割り込みの時は、チャネル獲
得信号３５が伝送されない為、Ｍａｒｋ信号の連続３６
が伝送されている期間でも、入力振幅レベルを測定し、
その振幅に応じたレベルシフト量に変更を行うことがで
きるようにする。

【００３５】図８を参照してレベルシフト量を変更する
タイミングについて説明する。ディジタルＦＳＫ復調ブ
ロック６の復調結果が、チャネル獲得信号３５またはＭ
ａｒｋ信号の連続のいずれかに一致するとき、振幅測定
・雑音除去ブロック５は入力振幅に応じてレベルシフト
量を変更する。

【００３６】ＦＳＫ復調回路でチャネル獲得信号３５が
復調されると、１０ビットのシフトレジスタは“１０１
０１０１０１０”のパターンになる。データ数カウント
用カウンタ４５はシフトレジスタにデータが１０個伝送
された時に０にクリアし再度カウントを開始するカウン
タである。このデータ数カウント用カウンタ４５の値が
９になった時にシフトレジスタ値が“１０１０１０１０
１０”であるタイミングで、入力振幅に応じたレベルシ
フト量の変更を行う。

【００３７】同様に、Ｍａｒｋ信号の連続の場合では、
データ数カウント用カウンタ４５の値がデータの１個目
を０とカウントし、データの１０個目で９になった時に
シフトレジスタ値が“１１１１１１１１１１”であるタ
イミングで、入力振幅に応じたレベルシフト量の変更を
行う。

【００３８】発信者情報が伝送される期間ではレベルシ
フト量の変更は行わない。これは、レベルシフト量を変
更したことによりＦＳＫ復調を誤るのを防ぐ為であり、
レベルシフト量の変更はＭａｒｋ信号の連続３６の期間
までとする。

【００３９】再び図８を参照して、レベルシフト量の算
出方法について説明する。尚、データ１個が伝送される
期間をｂｉｔ４３とする。データ１０個が伝送される期
間をｆｒａｍｅ４４とする。ｂｉｔ４３期間での振幅の
最大値をｂｉｔｍａｘ４６とする。

【００４０】Ｂｅｌｌｃｏｒｅの規格（ＳＲ−ＴＳＶ−
００２４７６）によれば、ＦＳＫ信号とノイズのＳ／Ｎ
比は２０［ｄＢ］と規定されている。つまりＦＳＫ信号
の振幅がノイズの振幅の１０倍である。また、ＦＳＫ信
号振幅は−３６［ｄＢｍ］〜−１２［ｄＢｍ］と規定さ
れている。従って、ＦＳＫ信号振幅が最大となる−１２
［ｄＢｍ］のとき、ノイズ振幅は−３２［ｄＢｍ］まで
許されることになる。仮に、レベルシフト量の初期値を
−３２［ｄＢｍ］と設定し、これより小さい振幅のもの
を除去するようにしてしまうと、ＦＳＫ信号の振幅が−
３６［ｄＢｍ］の場合に、ＦＳＫ信号を除去してしまう
ことになる。これを避けるためには、レベルシフト量の
初期値は、ＦＳＫ信号を除去しないレベルに設定してお
く必要がある。また、同規格は、Ｍａｒｋ信号振幅とＳ
ｐａｃｅ信号振幅の比（ツイスト）は、Ｍａｒｋ信号が
Ｓｐａｃｅ信号より大きい場合を正ツイストとし、最大
で１０［ｄＢ］と規定する。よって、Ｍａｒｋ信号振幅
を１とした場合に、Ｓｐａｃｅ信号振幅は約０．３、ノ
イズ振幅は０．１となる。

【００４１】従って、例えば、レベルシフト量は１／４
に設定することができる。ｂｉｔｍａｘ４６を測定後、
レベルシフト量の変更タイミングになった時に、正、負
のレベルシフト量をｂｉｔｍａｘ４６の４分の１に設定
をすれば、０．２５より小さい振幅は除去されることに
なる。このとき、ノイズを除去可能であると同時に、最
大のツイストの場合でもＦＳＫ信号を除去することはな
い。

【００４２】第１の実施の形態に即した一実施例につい
て図９を参照して説明する。一実施例であるマイクロコ
ンピュータ４８は、ディジタルＦＳＫ復調システム１０
０を、ＦＳＫ復調・ＣＡＳ検知システム５０として内蔵
している。

【００４３】マイクロコンピュータ４８の外部端子４９
から、２系統のアナログ入力信号を入力可能とする為に
切り替えスイッチ（ＳＷ）５３を持つ。どちらの入力端
子からの信号を使用するかは、動作モード設定レジスタ
６２で設定することができる。ゲイン調整を外付け回路
にて調整可能なアンプを持つ。２系統のアナログ入力に
それぞれゲインを設定することが可能で、アナログ入力
信号の切り替えＳＷ５３と同時に、ゲインの切り替えス
イッチ（ＳＷ）５４を切り替える。

【００４４】Ａ／Ｄ変換３は、アンプ２出力のアナログ
値を１ビットのディジタル値に変換する２次デルタ・シ
グマ変調器５５、２次デルタ・シグマ変調器５５の出力
のサンプリング周波数を減少させ、精度を上げる為の第
１デシメーションフィルタ５６、第２デシメーションフ
ィルタ５７、及び、第３デシメーションフィルタ５８を
備える。ＦＳＫ復調には第２デシメーションフィルタ５
７の出力を使用し、ＣＡＳ検知には第３デシメーション
フィルタ５８の出力を使用する。

【００４５】ディジタルＢＰＦ４は、ＦＳＫ復調用とし
て動作する為のＦＳＫ用タップ係数と、ＣＡＳ検知用と
して動作する為のＣＡＳ−Ｈ用タップ係数、ＣＡＳ−Ｌ
用タップ係数の３つのタップ係数５９がある。これらの
タップ係数５９をＦＳＫ復調動作時、ＣＡＳ検知動作時
で切り替えることで、１つのディジタルＢＰＦ４で３つ
の特性の働きをすることが可能である。

【００４６】ディジタルＢＰＦ４の出力は前述の振幅測
定・雑音除去ブロック５に入力され、その出力がＦＳＫ
復調・ＣＡＳ検知ブロック６０に入力される。このブロ
ックはＦＳＫ復調を行う回路とＣＡＳ検知を行う回路を
共用化している。それぞれの機能として動作させる為
に、動作モード設定レジスタを持ち、ＣＰＵにて制御す
ることが可能である。また、ステータスレジスタを持
ち、ＦＳＫ転送開始要求状態、ＦＳＫ復調エラー状態、
ＦＳＫ転送エラー状態を示す。ＣＰＵに対して割り込み
信号を発生させ、このステータスレジスタを読むこと
で、ＦＳＫ復調の状態を知ることができる。ＦＳＫＤＡ
ＴＡ転送ブロック６１には復調したＦＳＫデータを４バ
イト分保持する為のバッファがある。

【００４７】本発明の第２の実施の形態について説明す
る。第１の実施の形態と比較すると、レベルシフト量を
どのような値に変更するかを決定する際に基準となる入
力信号の振幅の測定方法に違いがある。

【００４８】第１の実施の形態では、ｆｒａｍｅ４４内
でのｂｉｔｍａｘ４６をレベルシフト量の変更の基準値
としていた。この場合、予想外の振幅のパルス状のノイ
ズがｆｒａｍｅ４４よりも短い周期で存在すると、その
振幅を基準にレベルシフト量を変更してしまい、結果と
して除去すべきではないＦＳＫ信号を除去してしまうこ
とがある。

【００４９】これに対して、第２の実施の形態では、図
１０に示すように、データ１個が伝送される期間をｂｉ
ｔ４３とし、データ１０個が伝送される期間をｆｒａｍ
ｅ４４とする。ｂｉｔ４３期間での振幅の最大値をｂｉ
ｔｍａｘ４６とする。ｆｒａｍｅ４４期間でのｂｉｔｍ
ａｘ４６の最小値をｆｒａｍｅｍｉｎ４８とする。この
ｆｒａｍｅｍｉｎ４８をレベルシフト量をどのような値
に変更するかを決定する基準とする。このようにすれ
ば、ｆｒａｍｅ４４よりも短い周期のノイズであっても
除去することができる。

【００５０】本発明の第３の実施の形態について説明す
る。第１の実施の形態と比較すると、レベルシフト量を
変更するタイミングが異なる。第１の実施の形態では、
１０ビットのシフトレジスタが“１０１０１０１０１
０”、“１１１１１１１１１１”のパターンの時に、レ
ベルシフト量を変更した。これに対して、第３の実施の
形態では、図１１に示すように、ｎビットレジスタで
“１０１０・・・ｎビット目”、“１１１１・・・ｎビ
ット目”（ｎは自然数）のパターンのときにレベルシフ
ト量を変更する。例えば、ｎを１０よりも小さい値とす
れば、レベルシフト量の変更をより短い時間間隔で行う
ことができる。

【００５１】本発明の第４の実施の形態について説明す
る。第１の実施の形態では、レベルシフト量をｂｉｔｍ
ａｘ４６の４分の１に変更した。これに対して第４の実
施の形態では、レベルシフト量の変更をｂｉｔｍａｘ４
６の４分の１に限定せず、除去すべきノイズを除去し、
除去すべきではないＦＳＫ信号は除去しないレベルシフ
ト量に変更を行う。これにより、ＦＳＫ信号振幅に応じ
て振幅が変化するノイズを除去することが可能となる。

【００５２】本発明の第５の実施の形態について図１２
を参照して説明する。本実施の形態は第１の実施の形態
のノイズ除去をアナログ回路にて実現する形態である。
アナログ入力信号１が、振幅を増幅または減衰させる機
能、及びロウパスフィルタの機能を有するアンプ６４に
入力される。アンプ６４の出力は、ＦＳＫ信号周波数帯
域を通過帯域とするアナログバンドパスフィルタ６５
（アナログＢＰＦ）により信号に含まれるアナログＢＰ
Ｆ６５の阻止域の周波数成分を減衰する。アナログＢＰ
Ｆ６５を通過したＦＳＫ信号、及びアナログＢＰＦ６５
の通過帯域の周波数成分のノイズは、小振幅信号除去回
路６６に入力される。同時に、入力信号振幅の最大値を
測定するブロック６７（入力信号最大振幅測定回路）に
入力される。小振幅除去回路６６は、ある設定された振
幅（レベルシフト量）以上の振幅を“１”、レベルシフ
ト量より小さい振幅を“０”に対応する電圧に変換する
機能を持つ。入力信号最大振幅測定回路６７で測定され
た振幅最大値を基準として、レベルシフト量を変更可能
な回路とする。

【００５３】本発明の第６の実施の形態について図１４
を参照して説明する。本実施の形態はＦＳＫ信号以外の
信号の復号に本発明を応用した場合である。本発明は、
信号と同じ周波数帯域なためＢＰＦ等で除去できないノ
イズであって、ノイズの振幅が信号の振幅に応じて変化
するようなノイズの除去に対して適用することができ
る。

【００５４】例えば、ＤＴＭＦの様な、ある２つの周波
数から構成される信号が、伝送されているか、伝送され
ていないかを検知する必要がある場合、図１４に示すよ
うに、それぞれの周波数帯域を通過域とするディジタル
ＢＰＦ６７、６８を通過した後の信号に、その信号振幅
に応じて振幅が変化するノイズを含む場合に、振幅測定
・雑音除去ブロック７１、７２を通すことでノイズを除
去することが可能である。信号検知回路７３、７４にて
それぞれの信号が伝送されていることを検知し、２つの
周波数の信号が同時に伝送されたことを示す信号検知フ
ラグ７５を出力する。

【００５５】振幅測定・雑音除去ブロックは、レベルシ
フト量の初期値を任意に設定するレジスタを持ち、ｂｉ
ｔｍａｘ４６を基準としたレベルシフト量の変更量を切
り替え可能である。第６の実施の形態で示した回路をＣ
ＡＳ検知回路に使用した場合、第１から第５の各実施の
形態で示したＦＳＫ復調回路と、このＣＡＳ検知回路の
動作の制御を切り替えることが可能な回路とすること
で、本発明の振幅測定・雑音除去ブロックを１つにする
ことが可能である。その場合に、レベルシフト量の初期
値、レベルシフト量の変更量を、ＦＳＫ復調動作時、Ｃ
ＡＳ検知動作時のそれぞれに適した値に設定すること
で、２つの信号に対する処理を行える。以上の理由で、
回路規模を小さくできるという効果がある。また、アン
プ２、Ａ／Ｄ３、ディジタルＢＰＦ４もＦＳＫ復調回路
とＣＡＳ信号検知回路で回路を共用することが可能であ
る為、更に回路規模を小さくできる。

【００５６】以上、本発明を実施の形態に基づいて説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当業
者の通常の知識の範囲内でその変更や改良が可能である
ことは勿論である。

【００５７】

【発明の効果】このようなＦＳＫ復調システムによれ
ば、ツイストが最大の時でも、除去してはいけないＦＳ
Ｋ信号は除去せずに、ＦＳＫ信号振幅に応じて変化する
ノイズを除去することが可能である。ＦＳＫ信号が存在
しない期間、例えば、チャネル獲得欠損３８の期間のノ
イズが除去できないシステムでは、ＦＳＫ復調を行い、
チャネル獲得３５検知後にチャネル獲得３５でない信号
が伝送された場合に、復調結果をもとにチャネル獲得欠
損３８を判断しなければならない。ノイズの周波数がチ
ャネル獲得３５と同一周波数であれば、復調結果をもと
にチャネル獲得欠損３８であることを判断することは不
可能である。本発明のノイズ除去方法では、ＦＳＫ信号
が伝送されていない期間では、復調結果をもとに判断す
る必要はなく、ＦＳＫ信号検知フラグ４０にて、ＦＳＫ
信号の有無を判断することが可能である。同様に、Ｍａ
ｒｋ信号欠損３９の場合や、ＦＳＫ信号の伝送終了をＦ
ＳＫ信号検知フラグ４０で知ることが可能である。よっ
てプログラムの負荷が少なく、また、ノイズ周波数がＦ
ＳＫ信号周波数と等しい場合に起こる誤動作を防ぐこと
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態であるディジタルＦ
ＳＫ復調システム１００の構成を説明するブロック図で
ある。

【図２】ＦＳＫ信号の波長とディジタル値との対応関係
を説明するための図である。

【図３】本発明による復調について説明するための図で
ある。

【図４】レベルシフト量と除去可能なノイズの振幅の関
係を説明するための図である。

【図５】発呼から通話までの間における発信側・交換機
・着信側及び第３者の間での信号の送受について説明す
る図である。

【図６】発信者情報データ３７の受信タイミングについ
て説明する図である。

【図７】レベルシフト量を変更するタイミングについて
説明するための図である。

【図８】レベルシフト量を変更するタイミングについて
説明するための図である。

【図９】ＦＳＫ復調システム１００に係る実施例の構成
について説明する図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態について説明する
図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態について説明する
図である。

【図１２】本発明の第５の実施の形態について説明する
図である。

【図１３】本発明の一実施の形態について説明する図で
ある。

【図１４】本発明の第６の実施の形態について説明する
図である。

【符号の説明】

１アナログ入力信号２アンプ３Ａ／Ｄ４ディジタルＢＰＦ５振幅測定・雑音除去ブロック６ディジタルＦＳＫ復調ブロック７復調データ１１正側レベルシフト量１２負側レベルシフト量１３ｕｐｐｅｒ１４ｌｏｗｅｒ１５サンプリング点カウント値１６Ｍａｒｋ・Ｓｐａｃｅ判定用閾値４０ＦＳＫ検知フラグ４７レベルシフト量変更時のシフトレジスタのパター
ン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＦＳＫ(frequency shift keying)復調方
法において、０を挟む２つの値、正側レベルシフト量及び負側レベル
シフト量を定める段階と、入力された振幅レベルを、前記正側レベルシフト量及び
負側レベルシフト量と比較する段階と、比較結果に基づいて復調する復調段階とを含むことを特
徴とするＦＳＫ復調方法。
【請求項２】請求項１に記載のＦＳＫ復調方法におい
て、前記復調段階は、入力された振幅レベルが正側レベ
ルシフト量を越えてから次に負側レベルシフト量に達す
るまでの時間、または、入力された振幅レベルが負側レ
ベルシフト量を越えてから次に正側レベルシフト量に達
するまでの時間の長さに基づいて、復調することを特徴
とするＦＳＫ復調方法。
【請求項３】請求項１及び２のいずれかに記載のＦＳ
Ｋ復調方法において、更に、復調結果を予め定められたパターンと比較する段階と、比較結果が一致するとき、前記正側及び負側レベルシフ
ト量を変更するレベルシフト量変更段階とを含むことを
特徴とするＦＳＫ復調方法。
【請求項４】ＦＳＫ復調システムにおいて、予め定めた０を挟む２つの値、正側レベルシフト量及び
負側レベルシフト量と、入力された振幅レベルとを、比
較する手段と、比較結果に基づいて復調する復調手段とを備えることを
特徴とするＦＳＫ復調システム。
【請求項５】請求項４に記載のＦＳＫ復調システムに
おいて、前記復調手段は、入力された振幅レベルが正側
レベルシフト量を越えてから次に負側レベルシフト量に
達するまでの時間、または、入力された振幅レベルが負
側レベルシフト量を越えてから次に正側レベルシフト量
に達するまでの時間の長さを測定する手段を備え、前記
時間に基づいて復調することを特徴とするＦＳＫ復調シ
ステム。
【請求項６】請求項４及び５のいずれかに記載のＦＳ
Ｋ復調システムにおいて、更に、復調結果を予め定められたパターンと比較する手段と、比較結果が一致するとき、前記正側及び負側レベルシフ
ト量を変更するレベルシフト量変更手段とを備えること
を特徴とするＦＳＫ復調システム。