JPH01202933A - Distribution line carrier signal transmission system using differential phase modulation - Google Patents

Distribution line carrier signal transmission system using differential phase modulation

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JPH01202933A
JPH01202933A JP2659288A JP2659288A JPH01202933A JP H01202933 A JPH01202933 A JP H01202933A JP 2659288 A JP2659288 A JP 2659288A JP 2659288 A JP2659288 A JP 2659288A JP H01202933 A JPH01202933 A JP H01202933A
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distribution line
phase modulation
carrier wave
differential
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Takayuki Torikai
孝幸 鳥飼
Takaaki Takesue
高明 武末
Masahiko Inasawa
稲澤 理彦
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KYUSHU DENKI SEIZO KK
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Abstract

PURPOSE:To attain high speed and sure transmission by sending a signal with differential phase modulation, and allowing a reception side to apply differential demodulation. CONSTITUTION:A 60Hz synchronizing pulse synchronized with a commercial frequency is generated from a commercial frequency synchronizing pulse generator 3. A data pulse synchronously with a synchronizing pulse is generated with the information code to be space from a serial data generator 4 according to the inputted information code (60bps). A commercial frequency zero cross phase correction device 6 generates a signal (g) of a waveform being the inversion of the latter half phase of each one bit period of the output (f) of a phase modulation generator 5 based on an output (b) of the commercial frequency synchronizing pulse generator 3. The signal (g) controls the energization of a switching transistor 7. Then a load current (h) flows to a load resistor 8 via a rectifier 9 in response to the control and the current is injected to a distribution line via a pole transformer.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、配電線(電力線)を信号伝送媒体として使用
し、負荷制御、開閉器制御などの監視制御システムにお
ける制御信号伝送、並びに自動検針システムなどにおけ
るデータ伝送などに利用可能な差動位相変調を用いた信
号伝送方式に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention uses power distribution lines (power lines) as a signal transmission medium to transmit control signals in supervisory control systems such as load control and switch control, as well as automatic meter reading. This field relates to a signal transmission method using differential phase modulation that can be used for data transmission in systems, etc.

(従来の技術) 従来、配電線を利用した情報伝送において、配電線から
信号を取り出す際に商用周波数の高調波が多いので、信
号対雑音比を大きくする必要上、狭帯域ろ波器を用いて
信号を抽出して受信する方法が用いられていた。しかし
、狭帯域ろ波器を通すと信号の立上り時間が長くなり、
しかも波形に歪を生じるので、信号伝送速度は数ビット
/秒程度のはなはだ遅いものとなっていた。
(Prior art) Conventionally, in information transmission using power distribution lines, there are many harmonics of the commercial frequency when extracting signals from the power distribution lines, so it is necessary to increase the signal-to-noise ratio, so narrowband filters are used. The method used was to extract and receive the signal. However, passing the signal through a narrowband filter increases the rise time of the signal.
Moreover, since distortion occurs in the waveform, the signal transmission speed is extremely slow, on the order of several bits/second.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、信号伝送速
度を飛躍的に高くする配電線搬送信号伝送方式を提供す
ることを目的とするものである。
(Problems to be Solved by the Invention) It is an object of the present invention to provide a distribution line carrier signal transmission system that solves the problems of the prior art described above and dramatically increases signal transmission speed.

(課題を解決するための手段) 本発明の配電線搬送信号伝送方式は、送信側に、配電線
で伝送する電力の商用周波数fのn分の1(nは正整数
)を送信信号の伝送速度として設定し、その伝送速度の
m / 2倍(mは正の整数)の周波数を搬送波周波数
として設定した搬送波を用い、伝送すべきシリアルデー
タが第1の2進ビットのときに前ビットの変調位相とは
逆の変調位相に反転し、伝送すべきシリアルデータが第
2の2進ビットのときに変調位相の反転をしない位相変
調手段と、その位相変調手段により変調した変調搬送波
を配電線に注入する注入手段とを有する送信装置を設け
る。
(Means for Solving the Problems) The distribution line carrier signal transmission system of the present invention has a transmitting side transmitting a transmission signal using 1/n (n is a positive integer) of the commercial frequency f of the power transmitted over the distribution line. When the serial data to be transmitted is the first binary bit, the previous bit is A phase modulation means that inverts the modulation phase to the opposite modulation phase and does not invert the modulation phase when the serial data to be transmitted is a second binary bit, and a distribution line for transmitting the modulated carrier wave modulated by the phase modulation means. A transmitting device is provided having an injection means for injecting.

受信側には、変調搬送波を配電線路に流れる電流から抽
出する抽出手段と、変調搬送波を1ビット期間遅延させ
るとともに、遅延させた変調搬送波と遅延させない変調
搬送波との差分を演算して、差動復調した搬送波信号を
出力する差動復調手段と、差動復調した搬送波信号から
データをフーリエ復調するフーリエ復調手段とを有する
受信装置を設ける。
On the receiving side, there is an extraction means that extracts the modulated carrier wave from the current flowing in the distribution line, and a differential carrier that delays the modulated carrier wave for one bit period and calculates the difference between the delayed modulated carrier wave and the undelayed modulated carrier wave. A receiving device is provided which has differential demodulation means for outputting a demodulated carrier signal and Fourier demodulation means for Fourier demodulating data from the differentially demodulated carrier signal.

具体的には、mを偶数に設定する場合においては、前記
第1の2進ビットを「マーク」に対応させ、前記第2の
2進ビットを「スペース」に対応させることができる。
Specifically, when m is set to an even number, the first binary bit can be made to correspond to a "mark" and the second binary bit can be made to correspond to a "space".

そして、その場合、受信側における遅延させた変調搬送
波と遅延させない変調搬送波との差分の演算を減算回路
によって構成する。
In that case, a subtraction circuit is used to calculate the difference between the delayed modulated carrier wave and the non-delayed modulated carrier wave on the receiving side.

また、mを奇数に設定する場合においては、前記第1の
2進ビットを「スペース」に対応させ、前記第2の2進
ビットを「マーク」に対応させることができる。そして
、その場合も、受信側における遅延させた変調搬送波と
遅延させない変調搬送波との差分の演算を減算回路によ
って構成する。
Furthermore, when m is set to an odd number, the first binary bit can be made to correspond to a "space" and the second binary bit can be made to correspond to a "mark". In that case as well, the calculation of the difference between the delayed modulated carrier wave and the non-delayed modulated carrier wave on the receiving side is configured by a subtraction circuit.

更に、mを奇数に設定する場合において、前記第1の2
進ビットを「マーク」に対応させ、前記第2の2進ビッ
トを「スペース」に対応させることもできる。そして、
その場合は、受信側における遅延させた変調搬送波と遅
延させない変調搬送波との差分の演算を加算回路によっ
て構成する。
Furthermore, in the case where m is set to an odd number, the first 2
The hexadecimal bit can also correspond to a "mark" and the second binary bit can correspond to a "space". and,
In that case, the calculation of the difference between the delayed modulated carrier wave and the non-delayed modulated carrier wave on the receiving side is configured by an adder circuit.

(作用) 本発明は、以上のように、送信側では差動位相変調で送
信し、受信側では差動復調を行うよう構成されているこ
とにより、伝送路の高調波雑音が除去され、信号搬送波
は2倍の振幅の振幅変調信号に変換された形となり、ま
た、この振幅変調信号にフーリエ復調を適用することに
より信号の再生を行うので、高速で確実な伝送を実現で
きる。
(Function) As described above, the present invention is configured to transmit using differential phase modulation on the transmitting side and perform differential demodulation on the receiving side, thereby eliminating harmonic noise in the transmission path and transmitting the signal using differential phase modulation. The carrier wave is converted into an amplitude modulated signal with twice the amplitude, and since the signal is reproduced by applying Fourier demodulation to this amplitude modulated signal, high-speed and reliable transmission can be achieved.

(実施例) 第1図は本発明の配電線搬送信号伝送装置における送信
装置の実施例を示し、第2図はその各部の波形を示すも
のである。この実施例は商用周波数fを60Hz、n=
1、m=17(即ち、奇数)に設定して差動位相変調を
行なう例を示すものである。
(Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of a transmitting device in a distribution line carrier signal transmission device of the present invention, and FIG. 2 shows waveforms of each part thereof. In this example, the commercial frequency f is 60Hz, n=
1 and m=17 (that is, an odd number) to perform differential phase modulation.

柱上変圧器1の低圧220■をさらに低圧6■に降下さ
せる変圧器2と、その出力する商用周波数の波形(第2
図a点電圧)に基づき整形して商用周波数に同期した6
011zの矩形波の同期パルス(第2図す焦電圧)を発
生する商用周波同期パルス発生器3と、その出力と情報
コード人力Cにより情報コードがスペースのときに立上
がるパルスを生ずる60bpsのシリアルデータ(第2
図d点電圧)を発生するシリアルデータ発生器4と、搬
送波(第2図e)をシリアルデータ発生器4の出力に基
づいて伝送すべきシリアルデータが第1の2進ビット(
本実施例では「スペース」)のときに前ビットの変調位
相とは逆の変調位相に反転し、伝送すべきシリアルデー
タが第2の2進ビット(本実施例では「マーク」)のと
きに変調位相を反転せずそのままとするよう位相変調し
た位相変調波(第2図f)を発生する位相変調波発生器
5と、同期パルスbの零クロスを利用して各1ビット期
間の後半の位相を逆転した波形(第2図g)とするよう
補正する商用周波零クロス位相補正器6と、その出力に
より導通および非導通が制御されるスイッチングトラン
ジスタ7と、その電圧を負荷抵抗8を経てスイッチング
トランジスタ7で開閉して負荷電流(第2図h)を流す
整流器9とからなる。
The transformer 2 lowers the low voltage 220■ of the pole transformer 1 to a further low voltage 6■, and the commercial frequency waveform (second
6 synchronized with the commercial frequency by shaping based on the voltage at point a in the figure
A commercial frequency synchronization pulse generator 3 that generates a 011z square wave synchronization pulse (Fig. 2 shows a focal voltage), and a 60 bps serial generator that generates a pulse that rises when the information code is a space by its output and information code input C. data (second
The serial data generator 4 generates a carrier wave (voltage at point d in Figure 2), and the serial data to be transmitted based on the output of the serial data generator 4 (Figure 2 e) is the first binary bit (
When the serial data to be transmitted is the second binary bit ("mark" in this example), the modulation phase is reversed to the modulation phase of the previous bit (in this example, "space"). A phase-modulated wave generator 5 generates a phase-modulated wave (FIG. 2 f) that is phase-modulated so that the modulation phase remains as it is without inverting, and a phase-modulated wave generator 5 generates a phase-modulated wave (FIG. 2 f) that does not invert the modulation phase, and uses the zero cross of the synchronizing pulse b to A commercial frequency zero cross phase corrector 6 corrects the waveform with the phase reversed (Fig. 2g), a switching transistor 7 whose conduction and non-conduction are controlled by its output, and the voltage is passed through a load resistor 8. It consists of a rectifier 9 which is opened and closed by a switching transistor 7 to flow a load current (h in FIG. 2).

次にこのように構成された本実施例の差動位相変調によ
る送信装置の動作について説明する。
Next, the operation of the transmitter using differential phase modulation according to the present embodiment configured as described above will be explained.

柱上変圧器1の低圧側(220v)は変圧器2によりさ
らに6vに降圧され(第2図a)、商用周波同期パルス
発生器3により、変圧器の出力の零クロスをとることに
よって、商用周波数に同期した60Hzの同期パルスを
発生する。シリアルデータ発生器4では、入力された情
報コード(60bps、第2図C)に従って、情報コー
ドがスペースのときに上記同期パルスに同期したデータ
パルスdi、d2(第2図d)を発生する。
The low voltage side (220v) of the pole transformer 1 is further stepped down to 6v by the transformer 2 (Fig. 2a), and the commercial frequency synchronous pulse generator 3 takes the zero cross of the output of the transformer to convert the voltage to 6v. Generates a 60Hz synchronization pulse synchronized with the frequency. The serial data generator 4 generates data pulses di and d2 (FIG. 2 d) synchronized with the synchronization pulse when the information code is a space in accordance with the input information code (60 bps, FIG. 2 C).

位相変調波発生器5は、第3図に示すように搬送波をそ
のままの位相で通す電圧フォロア51と、搬送波の位相
を反転するインバータ52と、これらの電圧フォロア5
1の出力とインバータ52の出力の一つを選択して出力
するスイッチ回路53と、スイッチ回路53の制御端子
に接続されたDフリップフロップ54からなっている。
As shown in FIG. 3, the phase modulated wave generator 5 includes a voltage follower 51 that passes the carrier wave with the same phase, an inverter 52 that inverts the phase of the carrier wave, and these voltage followers 5.
The switch circuit 53 includes a switch circuit 53 that selects and outputs one of the outputs of the inverter 1 and the output of the inverter 52, and a D flip-flop 54 connected to a control terminal of the switch circuit 53.

Dフリップフロップ54のクロック端子Kにデータパル
スdが入力され、データパルスdが与えられ、データパ
ルスdi、d2が発生するごとにDフリップフロップ5
4は反転する(第2図FF)。そのQ出力によってスイ
ッチ回路53は、電圧フォロア51の出力とインバータ
52の出力を交互に切り替え選択し、変調信号fを出力
する。
A data pulse d is input to the clock terminal K of the D flip-flop 54, and the data pulse d is applied to the clock terminal K of the D flip-flop 54.
4 is reversed (FIG. 2 FF). Based on the Q output, the switch circuit 53 alternately switches and selects the output of the voltage follower 51 and the output of the inverter 52, and outputs the modulation signal f.

商用周波零クロス位相補正器6は、商用周波同期パルス
発生器3の出力すに基づいて位相変調波発生器5の出力
fの各1ビット期間の後半の位相を逆転した波形の信号
gを生成する。その出力信号gによりスイッチングトラ
ンジスタ7の導通および非導通が制御され、その制御に
応じて整流器9を介して負荷抵抗8に負荷電流りが流れ
、この電流は柱上変圧器1を介して配電線に注入される
The commercial frequency zero cross phase corrector 6 generates a signal g having a waveform in which the phase of the second half of each 1-bit period of the output f of the phase modulated wave generator 5 is reversed based on the output of the commercial frequency synchronous pulse generator 3. do. The output signal g controls the conduction and non-conduction of the switching transistor 7, and in accordance with the control, a load current flows through the load resistor 8 through the rectifier 9, and this current is passed through the pole transformer 1 to the distribution line. injected into.

なお、本実施例においては、信号注入のために負荷電流
をスイッチングトランジスタ7で制御するもので非常に
簡単な構成であり有用であるが、スイッチングの際に信
号電流を直接に開閉するので電磁波を出して高調波雑音
を生じる恐れがあり、また注入信号が商用周波数で変調
を受ける。このような問題点を避けるためには、結合変
圧器と共振コンデンサにより共振回路を構成した注入装
置を用いるのがよい。
In this embodiment, the load current is controlled by the switching transistor 7 for signal injection, which is a very simple and useful configuration, but since the signal current is directly switched on and off during switching, electromagnetic waves are not generated. The injected signal may be modulated at the commercial frequency. In order to avoid such problems, it is preferable to use an injection device in which a resonant circuit is formed by a coupling transformer and a resonant capacitor.

第4図は本実施例における変電所(受信側)に配設され
る受信装置のブロック構成図を示すものである。
FIG. 4 shows a block configuration diagram of a receiving device installed in a substation (receiving side) in this embodiment.

ある高圧配電線を伝送路として到着した信号電流は高圧
母線に流入するが、その途中に主電流変成器11を挿入
し、その二次回路にはさらに補助電流変成器12を挿入
し、その補助電流変成器12の二次巻線回路の負荷抵抗
13の発生電圧を受信ろ波器14に入力する。受信ろ波
器14では。
A signal current that arrives through a certain high-voltage distribution line as a transmission path flows into the high-voltage bus, but a main current transformer 11 is inserted in the middle of the signal current, and an auxiliary current transformer 12 is further inserted in the secondary circuit of the main current transformer 11. The voltage generated by the load resistor 13 of the secondary winding circuit of the current transformer 12 is input to the reception filter 14 . In the reception filter 14.

商用周波数およびその高調波雑音成分を除去し、信号搬
送波を抽出して1v程度の振幅に増幅する。
The commercial frequency and its harmonic noise components are removed, and the signal carrier wave is extracted and amplified to an amplitude of about 1V.

受信ろ波器14の出力は差動復調器15に入力される。The output of the reception filter 14 is input to a differential demodulator 15.

差動復調器15は、第5図に示すように1ビット期間の
信号遅延を行うボーレイト時間遅延の遅延素子151と
、入力信号u (t)から遅延素子151のボーレイト
時間遅延信号を減算する減算回路152からなっている
。第6図に示すように差動復調器15に入力された差動
位相変調信号U(1)からボーレイト時間遅延信号V 
(t)を減算すると、データがマークのときは両信号の
振幅が加算されて大きな振幅の信号となるが、データが
スペースのときは両信号の振幅が減算されて振幅はOと
なる。このような差動復調によりS/N比が大きくなる
。第6図に示す差動復調出力信号y (t)は振幅変調
信号に変換された形になっており、この振幅変調波A 
sinωtは第4図のフーリエ復調器16において基準
正弦波信号Bs1n(ωt+φ)と基準余弦波信号Be
os(ωt+φ)の両者に対し相互相関がとられフーリ
エ復調される。
As shown in FIG. 5, the differential demodulator 15 includes a baud rate time delay delay element 151 that delays the signal by one bit period, and a subtractor that subtracts the baud rate time delay signal of the delay element 151 from the input signal u (t). It consists of a circuit 152. As shown in FIG.
When (t) is subtracted, when the data is a mark, the amplitudes of both signals are added, resulting in a signal with a large amplitude, but when the data is a space, the amplitudes of both signals are subtracted, and the amplitude becomes O. Such differential demodulation increases the S/N ratio. The differential demodulated output signal y (t) shown in FIG. 6 has been converted into an amplitude modulated signal, and this amplitude modulated wave A
sinωt is the reference sine wave signal Bs1n (ωt+φ) and the reference cosine wave signal Be in the Fourier demodulator 16 of FIG.
A cross-correlation is taken for both os(ωt+φ) and Fourier demodulation is performed.

第7図はフーリエ復調器の構成を示すものである。差動
復調器15の出力信号A sinωtは二つの乗算器2
6.27に入力される。乗算器26では基準余弦波発生
器28より発生される入力信号周波とおなし周波数の基
準余弦波Bcos(ωt+φ)と乗算され、信号振幅の
sinφ成分を出力する。
FIG. 7 shows the configuration of the Fourier demodulator. The output signal A sinωt of the differential demodulator 15 is sent to the two multipliers 2
Entered on 6.27. The multiplier 26 multiplies the input signal frequency generated by the reference cosine wave generator 28 by a reference cosine wave Bcos(ωt+φ) of the truncation frequency, and outputs a sinφ component of the signal amplitude.

一方、乗算器27では基準正弦波発生器29より発生さ
れる基準正弦波Bs1n(ωt+φ)と乗算され、信号
振幅のCO8φ成分を出力する。
On the other hand, the multiplier 27 multiplies the reference sine wave Bs1n (ωt+φ) generated by the reference sine wave generator 29, and outputs the CO8φ component of the signal amplitude.

乗算器26の出力は2倍周波の交流と直流成分の合成波
で、信号1ビットごとに交互に開閉するアナログスイッ
チ32.33を経て積分器36゜37で1ビット時間交
互に積分されて直流成分のみを出力する。2つの積分器
36.37の出力は加算され、一連のパルスコード信号
波振幅のsinφ成分を出力する。
The output of the multiplier 26 is a composite wave of double-frequency AC and DC components, which passes through analog switches 32 and 33 that alternately open and close for every 1 bit of the signal, and is alternately integrated for 1 bit time by the integrators 36 and 37 to generate a DC signal. Output only the components. The outputs of the two integrators 36, 37 are summed to output a series of sinφ components of the pulse code signal wave amplitude.

同様に乗算器27の出力は1ビットごとに交互に開閉す
るアナログスイッチ34.35を経て積分器38.39
で1ビット時間交互に信号振幅のcosφ成分を出力し
、加算器41で加算され、信号波振幅のcosφ成分を
出力する。
Similarly, the output of the multiplier 27 is passed through an analog switch 34.35 which alternately opens and closes for each bit to an integrator 38.39.
The cosφ component of the signal amplitude is outputted alternately for 1 bit time, and the adder 41 adds the cosφ component of the signal wave amplitude.

加算器40から出力されるsinφ成分および加算器4
1から出力されるeO3φ成分は二乗器42゜43でそ
れぞれ二乗され加算器44で加算されて信号振幅絶対値
の二乗値を出力する。即ち、情報パルスコードのマーク
のときは信号周波振幅の二乗値が出力され、スペースの
ときは信号周波がないため、OVが出力される。
sinφ component output from adder 40 and adder 4
The eO3φ components outputted from 1 are squared by squarers 42 and 43, respectively, and added by an adder 44 to output a square value of the absolute value of the signal amplitude. That is, when it is a mark of the information pulse code, the square value of the signal frequency amplitude is output, and when it is a space, since there is no signal frequency, OV is output.

符号再生器17では、フーリエ復調器16で復調された
信号を整形し、符号コードを再生する。
The code regenerator 17 shapes the signal demodulated by the Fourier demodulator 16 and regenerates the encoded code.

第8図は、受信装置に対し実際に伝送試験を行った結果
の波形の一例を示すもので、第4図における受信ろ波器
出力、差動復調器出力およびフーリエ復調器出力を示す
波形図である。差動復調およびフーリエ復調の組み合せ
によりエラーのない良好な復調結果が得られていること
がわかる。
Figure 8 shows an example of waveforms as a result of an actual transmission test performed on the receiving device, and is a waveform diagram showing the reception filter output, differential demodulator output, and Fourier demodulator output in Figure 4. It is. It can be seen that good error-free demodulation results are obtained by combining differential demodulation and Fourier demodulation.

第9図は、第4図におけるスイッチングトランジスタ7
、負荷抵抗8および整流器9からなる信号注入装置の代
りに用いることのできるLC共振回路を用いた信号注入
装置の一例を示すものである。疎結合変圧器Tと共振コ
ンデンサCI、C2からなるLC共振回路と、共振コン
デンサC1に充電するための整流器および整流用コンデ
ンサからなる電源と、差動位相変調信号の制御のもとに
上記電源から共振コンデンサC1へ充電するための電子
的スイッチSWIおよび共振コンデンサCIから充電電
荷を放電する電子的スイッチSW2を有するスイッチ回
路とからなっている。LC共振回路は差動位相変調信号
の搬送波周波数を中心とする共振周波数をもつように調
整されている。スイッチ回路の2つの電子的スイッチは
、差動位相変調信号(第2図の信号f)によって開閉が
制御されるが、面電子的スイッチの制御端子へは互いに
逆位相の制御信号が供給されるので、信号fに従って交
互に動作し、コンデンサC1は充放電を交互に繰り返え
すことにより、差動位相変調信号の成分は高圧配電線へ
注入される。この例では、疎結合変圧器を用いた共振回
路を有しているので、効率のよい信号注入を実現できる
FIG. 9 shows the switching transistor 7 in FIG.
, shows an example of a signal injection device using an LC resonant circuit that can be used in place of the signal injection device consisting of a load resistor 8 and a rectifier 9. An LC resonant circuit consisting of a loosely coupled transformer T and resonant capacitors CI and C2, a power source consisting of a rectifier and a rectifying capacitor for charging the resonant capacitor C1, and a power source from the above power source under the control of a differential phase modulation signal. It consists of a switch circuit having an electronic switch SWI for charging the resonant capacitor C1 and an electronic switch SW2 for discharging the charge from the resonant capacitor CI. The LC resonant circuit is tuned to have a resonant frequency centered on the carrier frequency of the differential phase modulation signal. The opening and closing of the two electronic switches in the switch circuit are controlled by differential phase modulation signals (signal f in Figure 2), but control signals with mutually opposite phases are supplied to the control terminals of the surface electronic switch. Therefore, the capacitor C1 operates alternately according to the signal f, and the capacitor C1 alternately repeats charging and discharging, so that the components of the differential phase modulation signal are injected into the high voltage distribution line. This example has a resonant circuit using a loosely coupled transformer, so efficient signal injection can be achieved.

(発明の効果) 従来、この種の配電線搬送信号伝送方式では、伝送路雑
音の大半を占める商用周波数の高調波雑音の影響を避け
るため、受信装置では狭帯域ろ波器により信号を抽出し
ていた。しかし狭帯域ろ波器を使用するとろ波器の立上
り時間が長くなり、波形にもひずみを生じるので、信号
速度が制限されて、数ビット毎秒の低速度を余儀なくさ
れていた。
(Effect of the invention) Conventionally, in this type of distribution line carrier signal transmission system, in order to avoid the influence of harmonic noise of the commercial frequency, which accounts for most of the transmission line noise, the receiving device extracts the signal using a narrow band filter. was. However, using a narrowband filter increases the rise time of the filter and causes distortion in the waveform, which limits the signal speed and necessitates a low speed of several bits per second.

本発明によれば、これらの従来の問題点をすべて解決す
ることができる。即ち、本発明では、差動位相変調で送
信し、受信側では差動復調を行うことにより、伝送路の
高調波雑音が除去され狭帯域ろ波器を必要とせず、信号
搬送波は2倍の振幅の振幅変調信号に変換された形のS
/N比の優れたものとなり、この振幅変調信号をフーリ
エ復調を行うことにより信号の再生を行うので、高速で
確実な伝送を実現できる。
According to the present invention, all of these conventional problems can be solved. That is, in the present invention, by transmitting with differential phase modulation and performing differential demodulation on the receiving side, harmonic noise in the transmission path is removed, a narrow band filter is not required, and the signal carrier wave is twice as large. S in the form converted into an amplitude modulated signal of amplitude
Since the signal is reproduced by performing Fourier demodulation on this amplitude modulated signal, high-speed and reliable transmission can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の配電線搬送信号伝送装置における送信
装置の実施例を示し、第2図はその各部の波形を示すも
ので、同図(a)は情報コードがスペース、マーク、ス
ペース、マークの例を示し、同図(b)は情報コードが
スペース、スペース、マーク。 マークの例を示すものである。 第3図は1位相変調波発生器の構成の一例を示す図であ
る。 第4図は本実施例における変電所(受信側)に配設され
る受信装置のブロック構成を示す図である。 第5図は、差動復調器の一例を示す図であり、第6図は
その各部の波形を示す図である。 第7図はフーリエ復調器の構成を示す図である。 第8図は、第4図の受信装置の各部の波形を示す図であ
る。 第9図は、LC共振回路を用いる信号注入装置の一例を
示す図である。 1・・・柱上変圧器、2・・・変圧器、3・・・商用周
波同期パルス発生器、4・・・シリアルデータ発生器、
5・・・位相変調波発生器、6・・・商用周波零クロス
位相補正器、7・・・スイッチングトランジスタ、8・
・・負荷抵抗、9・・・整流器、11・・・主電流変成
器、12・・・補助電流変成器、13・・・負荷抵抗、
14・・・受信ろ波器、15・・・差動復調器、16・
・・フーリエ復調器、17・・・符号再生器。 特許出願人   九州電機製造株式会社第3図 第4図 第5図 Ft) 第8図
Fig. 1 shows an embodiment of the transmitting device in the distribution line carrier signal transmission device of the present invention, and Fig. 2 shows the waveforms of each part thereof. An example of a mark is shown in FIG. 3(b), where the information code is space, space, mark. This is an example of a mark. FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a one-phase modulated wave generator. FIG. 4 is a diagram showing a block configuration of a receiving device installed in a substation (receiving side) in this embodiment. FIG. 5 is a diagram showing an example of a differential demodulator, and FIG. 6 is a diagram showing waveforms of each part thereof. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a Fourier demodulator. FIG. 8 is a diagram showing waveforms of each part of the receiving device of FIG. 4. FIG. 9 is a diagram showing an example of a signal injection device using an LC resonant circuit. 1... Pole transformer, 2... Transformer, 3... Commercial frequency synchronous pulse generator, 4... Serial data generator,
5... Phase modulated wave generator, 6... Commercial frequency zero cross phase corrector, 7... Switching transistor, 8...
... Load resistance, 9... Rectifier, 11... Main current transformer, 12... Auxiliary current transformer, 13... Load resistance,
14... Reception filter, 15... Differential demodulator, 16.
...Fourier demodulator, 17... code regenerator. Patent applicant: Kyushu Denki Seizo Co., Ltd. Figure 3 Figure 4 Figure 5 Ft) Figure 8

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)送信側に、 配電線で伝送する電力の商用周波数fのn分の1(nは
正整数)を送信信号の伝送速度として設定し、その伝送
速度のm/2倍(mは正の整数)の周波数を搬送波周波
数として設定した搬送波を用い、伝送すべきシリアルデ
ータが第1の2進ビットのときに前ビットの変調位相と
は逆の変調位相に反転し、伝送すべきシリアルデータが
第2の2進ビットのとき変調位相の反転をしない位相変
調手段と、その位相変調手段により変調した変調搬送波
を配電線に注入する注入手段とを有する送信装置を設け
、 受信側に、 変調搬送波を配電線路に流れる電流から抽出する抽出手
段と、変調搬送波を1ビット期間遅延させるとともに、
遅延させた変調搬送波と遅延させない変調搬送波との差
分を演算して、差動復調した搬送波信号を出力する差動
復調手段と、 差動復調した搬送波信号からデータをフーリエ復調する
復調手段とを有する受信装置を設けたことを特徴とする
差動位相変調を用いた配電線搬送信号伝送方式。
(1) On the transmitting side, set the transmission speed of the transmission signal to 1/n (n is a positive integer) of the commercial frequency f of the power transmitted over the distribution line, and set the transmission speed to m/2 times the transmission speed (m is a positive integer). When the serial data to be transmitted is the first binary bit, the modulation phase is inverted to the opposite of the modulation phase of the previous bit, and the serial data to be transmitted is A transmitter is provided on the receiving side, which has a phase modulation means that does not invert the modulation phase when is the second binary bit, and an injection means that injects the modulated carrier wave modulated by the phase modulation means into the distribution line, an extraction means for extracting the carrier wave from the current flowing in the distribution line; and a means for extracting the carrier wave from the current flowing in the distribution line;
It has differential demodulation means that calculates the difference between a delayed modulated carrier wave and a non-delayed modulated carrier wave and outputs a differentially demodulated carrier signal, and a demodulation means that performs Fourier demodulation of data from the differentially demodulated carrier wave signal. A distribution line carrier signal transmission system using differential phase modulation characterized by the provision of a receiving device.
(2)前記注入装置が、柱上変圧器の低圧側に接続した
整流器と、整流器に接続した負荷抵抗と、負荷抵抗に流
れる電流を差動位相変調信号によって開閉するスイッチ
手段とからなることを特徴とする特許請求の範囲第(1
)項記載の差動位相変調を用いた配電線搬送信号伝送方
式。
(2) The injection device comprises a rectifier connected to the low voltage side of the pole transformer, a load resistor connected to the rectifier, and a switch means for opening and closing the current flowing through the load resistor using a differential phase modulation signal. Characteristic Claim No. 1
) Distribution line carrier signal transmission system using differential phase modulation as described in section 2.
(3)前記注入装置が、疎結合変圧器および共振コンデ
ンサからなるLC共振回路と、LC共振回路に直流電圧
を印加するための電源回路と、電源回路からLC共振回
路への直流電圧の印加を差動位相変調信号によって制御
するスイッチ回路とを備えたことを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載の差動位相変調を用いた配電線搬
送信号伝送方式。
(3) The injection device includes an LC resonant circuit including a loosely coupled transformer and a resonant capacitor, a power supply circuit for applying a DC voltage to the LC resonant circuit, and an application of DC voltage from the power supply circuit to the LC resonant circuit. A distribution line carrier signal transmission system using differential phase modulation according to claim 1, further comprising a switch circuit controlled by a differential phase modulation signal.
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JP2003078578A (en) * 2001-08-30 2003-03-14 Well Cat:Kk Phase shift keying signal demodulator for data carrier device

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