JPH0446422A - スペクトラム拡散配電線搬送通信方式 - Google Patents
スペクトラム拡散配電線搬送通信方式Info
- Publication number
- JPH0446422A JPH0446422A JP2154821A JP15482190A JPH0446422A JP H0446422 A JPH0446422 A JP H0446422A JP 2154821 A JP2154821 A JP 2154821A JP 15482190 A JP15482190 A JP 15482190A JP H0446422 A JPH0446422 A JP H0446422A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- modulation
- spread spectrum
- distribution line
- modulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、高圧配電線をデータ伝送路として利用するス
ペクトラム拡散配電線搬送通信方式に関するものである
。
ペクトラム拡散配電線搬送通信方式に関するものである
。
〈従来技術と発明が解決しようとする問題点〉従来から
高圧配電線を用いてデータ伝送する場合は、周波数変移
変調方式または振幅変調方式が採用されており、一方、
電力線または電灯線を用いてデータ伝送する場合は、最
近では、スペクトラム拡散通信方式が実用化されつつあ
る。
高圧配電線を用いてデータ伝送する場合は、周波数変移
変調方式または振幅変調方式が採用されており、一方、
電力線または電灯線を用いてデータ伝送する場合は、最
近では、スペクトラム拡散通信方式が実用化されつつあ
る。
この通信方式は、送信側でデータの狭帯域信号を擬似雑
音符号により広帯域にスペクトラム拡散変調して送出し
、受信側でその信号を逆拡散することにより、狭帯域信
号を復調するもので、耐ノイズ性に優れており、また商
用周波数の高調波の影響も受けにくいことから、近年、
非常に有効な通信方式として注目されている。
音符号により広帯域にスペクトラム拡散変調して送出し
、受信側でその信号を逆拡散することにより、狭帯域信
号を復調するもので、耐ノイズ性に優れており、また商
用周波数の高調波の影響も受けにくいことから、近年、
非常に有効な通信方式として注目されている。
しかしながら、従来の周波数変移または振幅変調方式で
は、高いレベルの商用周波数の60Hz高調波が配電線
に存在するために、通信に使用できる帯域は最大でも6
0HzLか確保することができない。一般に、伝送速度
(情報量速度)N[bps]の伝送を行うためには、N
[Hz)の信号帯域か必要となる。すなわち、搬送波と
なる原信号に対してNc回/秒〕の変調を行うと、変調
された信号はNCHz)の帯域に広がることになる。し
たがって、60Hz高調波を除去するフィルタは余り鋭
敏な特性を望むことができず、伝送路として配電線の平
行2線を使用する線間注入方式の場合、確保できる信号
帯域が30Hz程度であるために、伝送速度は20〜3
0bps程度が最大限となり、伝送速度の向上面からネ
ックになっていた。また、現状では突発性ノイズ等の影
響を直接受けることにより、伝送品質はポーリングリト
ライ率が0.1程度(BERIO−’程度)と余り信頼
性の良い状態ではなかった。さらに、伝送路に注入する
信号のパワーは比較的大きなものが必要とし、信号注入
設備が大形になるという問題があった。
は、高いレベルの商用周波数の60Hz高調波が配電線
に存在するために、通信に使用できる帯域は最大でも6
0HzLか確保することができない。一般に、伝送速度
(情報量速度)N[bps]の伝送を行うためには、N
[Hz)の信号帯域か必要となる。すなわち、搬送波と
なる原信号に対してNc回/秒〕の変調を行うと、変調
された信号はNCHz)の帯域に広がることになる。し
たがって、60Hz高調波を除去するフィルタは余り鋭
敏な特性を望むことができず、伝送路として配電線の平
行2線を使用する線間注入方式の場合、確保できる信号
帯域が30Hz程度であるために、伝送速度は20〜3
0bps程度が最大限となり、伝送速度の向上面からネ
ックになっていた。また、現状では突発性ノイズ等の影
響を直接受けることにより、伝送品質はポーリングリト
ライ率が0.1程度(BERIO−’程度)と余り信頼
性の良い状態ではなかった。さらに、伝送路に注入する
信号のパワーは比較的大きなものが必要とし、信号注入
設備が大形になるという問題があった。
そこで、高圧配電線にスペクトラム拡散通信方式を適用
することにより、データ伝送の高速化及び高信頼性化が
望まれているが、未だ実用化まで至っていないのが現状
である。
することにより、データ伝送の高速化及び高信頼性化が
望まれているが、未だ実用化まで至っていないのが現状
である。
〈問題点を解決するための手段〉
上記の問題点を解決するために、本発明においては、配
電線を用いて情報信号を伝送する配電線搬送通信方式に
おいて、送信側では情報変調として前記情報信号を周波
数変移変調し、さらに前記情報変調された信号を定形符
号で位相変移変調してスペクトラム拡散変調された信号
を配電線に注入し、受信側では受信信号から商用周波数
成分を除去した信号を前記定形符号で位相変移変調して
スペクトラム逆拡散変調し、さらに情報復調として前記
スペクトラム逆拡散変調信号を周波数変移復調すること
により、前記情報信号の復調を行うことを特徴としてい
る。
電線を用いて情報信号を伝送する配電線搬送通信方式に
おいて、送信側では情報変調として前記情報信号を周波
数変移変調し、さらに前記情報変調された信号を定形符
号で位相変移変調してスペクトラム拡散変調された信号
を配電線に注入し、受信側では受信信号から商用周波数
成分を除去した信号を前記定形符号で位相変移変調して
スペクトラム逆拡散変調し、さらに情報復調として前記
スペクトラム逆拡散変調信号を周波数変移復調すること
により、前記情報信号の復調を行うことを特徴としてい
る。
〈実施例〉
第1図は、本発明のスペクトラム拡散配電線搬送通信方
式の一実施例を示すブロック図であり、第2図は、本方
式のスペクトラム逆拡散変調器の一実施例を示すブロッ
ク図であり、第3図(a)〜(g)は、それぞれ本実施
例のブロック中の各部信号波形図である。
式の一実施例を示すブロック図であり、第2図は、本方
式のスペクトラム逆拡散変調器の一実施例を示すブロッ
ク図であり、第3図(a)〜(g)は、それぞれ本実施
例のブロック中の各部信号波形図である。
まず、送信側では、第3図(a)に示すように、情報源
lから出力される情報信号となるバイナリ−データを、
情報変調を行う周波数変移(以下、FSXという)変調
器2に人力して、第3図(b)に示すように、例えば中
心周波数を1080Hz。
lから出力される情報信号となるバイナリ−データを、
情報変調を行う周波数変移(以下、FSXという)変調
器2に人力して、第3図(b)に示すように、例えば中
心周波数を1080Hz。
帯域幅を300Hzとするfl−930Hz、f2−1
230HzのFSK変調を行い、サラニコの狭帯域の情
報変調信号は、スペクトラム拡散(以下、SSという)
変調器3に入力される。
230HzのFSK変調を行い、サラニコの狭帯域の情
報変調信号は、スペクトラム拡散(以下、SSという)
変調器3に入力される。
SS変調器3は、送信側乗算器31.送信側定形符号発
生器32及び送信側クロック発生器33により構成され
ており、この送信側定形符号発生器32は、一般にnを
シフトレジスタの段数とすると、2°〜1ビツトが最長
符号長となり、ここでは例えば5段のシフトレジスタに
より、周期長31ビツトの例えば擬似雑音符号(以下、
PNフードという)を発生する。
生器32及び送信側クロック発生器33により構成され
ており、この送信側定形符号発生器32は、一般にnを
シフトレジスタの段数とすると、2°〜1ビツトが最長
符号長となり、ここでは例えば5段のシフトレジスタに
より、周期長31ビツトの例えば擬似雑音符号(以下、
PNフードという)を発生する。
SS変調器3では、高圧配電線での信号伝送特性が10
〜20kHzで良好であることから、送信側クロック発
生器33により発生する高いクロック周波数、例えば8
.785kHzのクロック信号で生成されるPNコード
発生器32により出力される第3図(c)に示すPNコ
ードと、上述したFSX変調信号とを送信側乗算器31
に入力することによって、乗積されて位相変移(以下、
PSKという)変調が行われると共に、第3図(d)に
示すように、PNコードによって決定される帯域、例え
ば1.5〜17.578kHzの広帯域にSS変調され
る。すなわち、PNコード発生器32の出力(第3図(
C))がHレベルのときは、FSK変調器2の出力(第
3図(b))と同相の信号が送出され、またLレベルの
ときは、FSK変調器2の出力と逆相の信号が送出され
る。
〜20kHzで良好であることから、送信側クロック発
生器33により発生する高いクロック周波数、例えば8
.785kHzのクロック信号で生成されるPNコード
発生器32により出力される第3図(c)に示すPNコ
ードと、上述したFSX変調信号とを送信側乗算器31
に入力することによって、乗積されて位相変移(以下、
PSKという)変調が行われると共に、第3図(d)に
示すように、PNコードによって決定される帯域、例え
ば1.5〜17.578kHzの広帯域にSS変調され
る。すなわち、PNコード発生器32の出力(第3図(
C))がHレベルのときは、FSK変調器2の出力(第
3図(b))と同相の信号が送出され、またLレベルの
ときは、FSK変調器2の出力と逆相の信号が送出され
る。
このようにSS変調された信号は、注入用増幅器4によ
り増幅されて、商用周波数の60Hzを阻止する送信側
結合器5によって、配電線に注入される。
り増幅されて、商用周波数の60Hzを阻止する送信側
結合器5によって、配電線に注入される。
つぎに、受信側では、バイパスフィルタを低圧側に接続
した信号受信用変圧器で構成される受信側結合器6によ
って、商用周波数の60Hz及び60Hz高調波成分が
除去された拡散変調信号の受信信号は、受信用増幅器7
により増幅されて、スペクトラム逆拡散変調を行う逆拡
散変調器8に入力される。
した信号受信用変圧器で構成される受信側結合器6によ
って、商用周波数の60Hz及び60Hz高調波成分が
除去された拡散変調信号の受信信号は、受信用増幅器7
により増幅されて、スペクトラム逆拡散変調を行う逆拡
散変調器8に入力される。
逆拡散変調器8は、スライディング相関用クロック発生
器81.受信側PNコード発生器82゜受信側乗算器8
3及び相関器84により構成されており、PNコード発
生器82により出力される送信側と同一のPNコードと
、上記の受信信号とを乗算器83に入力することにより
て、乗積されてスペクトラム逆拡散変調が行われるが、
送信側のPNコードの位相と受信側のPNコードの位相
とが合っていない場合、すなわち同期がとれていない場
合は、逆拡散変調が行われない。
器81.受信側PNコード発生器82゜受信側乗算器8
3及び相関器84により構成されており、PNコード発
生器82により出力される送信側と同一のPNコードと
、上記の受信信号とを乗算器83に入力することにより
て、乗積されてスペクトラム逆拡散変調が行われるが、
送信側のPNコードの位相と受信側のPNコードの位相
とが合っていない場合、すなわち同期がとれていない場
合は、逆拡散変調が行われない。
以下、上記の逆拡散変調器の動作について詳述する。
まず、同期がとれていない場合は、後述する同期検出器
844の出力が予め同期状態で定めた基準値以下である
ので、スライディング相関用クロック発生器81がクロ
ック切換器841により選択されており、このクロック
発生器81は、初期の段階で強制的に同期状態にさせる
ために、送信側のPNコードを発生する送信側クロック
発生器33の発振周波数よりも僅かに低い周波数、例え
ば8.659kHzのクロック信号を発生する。
844の出力が予め同期状態で定めた基準値以下である
ので、スライディング相関用クロック発生器81がクロ
ック切換器841により選択されており、このクロック
発生器81は、初期の段階で強制的に同期状態にさせる
ために、送信側のPNコードを発生する送信側クロック
発生器33の発振周波数よりも僅かに低い周波数、例え
ば8.659kHzのクロック信号を発生する。
このクロック信号は、送信側と同一のPNコードを発生
する3個の受信側PNコード発生器82a、82b、8
2Cに供給されて、それぞれ5段シフトレジスタにより
構成されるPNコード発生器82a〜82cから、1ク
ロツクづつずれた3種類のPNコード5a−Scを発生
する。すなわち、基準となるクロック位相でのPNコー
ドsbに対して、1クロツク進相したPNNコードSc
び1クロツク遅相したPNコードScが出力される。
する3個の受信側PNコード発生器82a、82b、8
2Cに供給されて、それぞれ5段シフトレジスタにより
構成されるPNコード発生器82a〜82cから、1ク
ロツクづつずれた3種類のPNコード5a−Scを発生
する。すなわち、基準となるクロック位相でのPNコー
ドsbに対して、1クロツク進相したPNNコードSc
び1クロツク遅相したPNコードScが出力される。
これら3種のPNコード5a−Sbと上述した受信信号
とが、それぞれ乗算器83a〜83cにより乗積され、
逆拡散変調された信号が相関器94を構成するFSK信
号帯域のバンドパスフィルタ842 a 〜842 c
及び絶対値回路843a〜843Cを通過することによ
り、それぞれ直流レベルの相関出力が検出される。
とが、それぞれ乗算器83a〜83cにより乗積され、
逆拡散変調された信号が相関器94を構成するFSK信
号帯域のバンドパスフィルタ842 a 〜842 c
及び絶対値回路843a〜843Cを通過することによ
り、それぞれ直流レベルの相関出力が検出される。
これらの相関出力を加算する加算器により構成される同
期検出器844の出力が基準値以下、すなわち未だ同期
がとれていない場合は、前述したように送信側よりも僅
かに低い周波数のクロック信号によって、受信側のPN
コードが少しづつずれていく、いわゆるスライディング
状態が持続し、このスライディング状態から3つの符号
の内いずれか1つが受信信号に同期、すなわち同期検出
器844の出力が基準値以上になった場合は、サーチ過
程が停止され、同期を維持するために、クロック切換器
841により電圧制御発振器846が選択されると共に
、前述したように進相及び遅相したPNNコードScS
cに対応する絶対値回路834a、834cによる相関
出力を引算する引算器により構成される相関弁別器84
5の出力が、電圧制御発振器846に入力される。この
電圧制御発振器846は、基準となる位相でのPNコー
ドsbと受信信号とが同期している場合の相関弁別器8
45の出力に基づいて、送信側のクロック周波数8.7
85kHzと同一になるように、発振周波数が調整され
ている。
期検出器844の出力が基準値以下、すなわち未だ同期
がとれていない場合は、前述したように送信側よりも僅
かに低い周波数のクロック信号によって、受信側のPN
コードが少しづつずれていく、いわゆるスライディング
状態が持続し、このスライディング状態から3つの符号
の内いずれか1つが受信信号に同期、すなわち同期検出
器844の出力が基準値以上になった場合は、サーチ過
程が停止され、同期を維持するために、クロック切換器
841により電圧制御発振器846が選択されると共に
、前述したように進相及び遅相したPNNコードScS
cに対応する絶対値回路834a、834cによる相関
出力を引算する引算器により構成される相関弁別器84
5の出力が、電圧制御発振器846に入力される。この
電圧制御発振器846は、基準となる位相でのPNコー
ドsbと受信信号とが同期している場合の相関弁別器8
45の出力に基づいて、送信側のクロック周波数8.7
85kHzと同一になるように、発振周波数が調整され
ている。
今、入力端子に応じて発振周波数が変化する電圧制御発
振器846に、進相したPNNコードSc受信信号とが
一致している場合は、+側の制御がかかり、発振周波数
が8.785kHzよりも高くなり、また遅相したPN
コードScと受信信号とが一致している場合は、−側の
制御がががり、8.785kHzよりも低くなる。この
ようにして、基準となるPNコードsbと一致するまで
フィードバック制御されて、第3図(e)に示すような
送信側PNコードと同相のPNコードが発生し、同期が
保持される。
振器846に、進相したPNNコードSc受信信号とが
一致している場合は、+側の制御がかかり、発振周波数
が8.785kHzよりも高くなり、また遅相したPN
コードScと受信信号とが一致している場合は、−側の
制御がががり、8.785kHzよりも低くなる。この
ようにして、基準となるPNコードsbと一致するまで
フィードバック制御されて、第3図(e)に示すような
送信側PNコードと同相のPNコードが発生し、同期が
保持される。
この時点で、PNココ−発生器82bの出力(第3図(
e))がHレベルのときは、受信信号のSS変調信号(
第3図(d))と同相の信号を送出し、またLレベルの
ときは、逆相の信号を送出する受信側乗算器83bから
、第3図(f)に示すような逆拡散変調された信号が出
力され、この逆拡散変調信号は、送信側のFSK変調器
2に対応して設けられた情報復調を行うFSK復調器9
に入力される。
e))がHレベルのときは、受信信号のSS変調信号(
第3図(d))と同相の信号を送出し、またLレベルの
ときは、逆相の信号を送出する受信側乗算器83bから
、第3図(f)に示すような逆拡散変調された信号が出
力され、この逆拡散変調信号は、送信側のFSK変調器
2に対応して設けられた情報復調を行うFSK復調器9
に入力される。
FSK復調器9は、FSK復調用増幅器91及びフェー
ズロックループ(P L L)検波器92から構成され
ており、この検波器92により位相判定されて第3図(
g)に示すようなバイナリ−データすなわち情報信号が
復調される。
ズロックループ(P L L)検波器92から構成され
ており、この検波器92により位相判定されて第3図(
g)に示すようなバイナリ−データすなわち情報信号が
復調される。
以上の実施例においては、情報変復調器をFSK変復調
器としたが、位相変移(PSK)変復調器または4相位
相変移(QPSK)変復調器を用いることができる。た
だし、逆拡散変調器8の相関器84中のバンドパスフィ
ルタ842a〜842Cは、それぞれに応じた帯域のも
のに変更する必要がある。
器としたが、位相変移(PSK)変復調器または4相位
相変移(QPSK)変復調器を用いることができる。た
だし、逆拡散変調器8の相関器84中のバンドパスフィ
ルタ842a〜842Cは、それぞれに応じた帯域のも
のに変更する必要がある。
〈発明の効果〉
以上のように、本発明によれば、耐ノイズ性に優れ、信
頼性の高い伝送が可能となったために、伝送速度につい
ては従来に比べて約10倍(200〜300bps)と
通信線方式なみのスピードが図られると共に、伝送信頼
性については伝送品質を表すポーリングリトライ率が略
零(BERlo−6)を示すように、高品質の伝送が図
られる。
頼性の高い伝送が可能となったために、伝送速度につい
ては従来に比べて約10倍(200〜300bps)と
通信線方式なみのスピードが図られると共に、伝送信頼
性については伝送品質を表すポーリングリトライ率が略
零(BERlo−6)を示すように、高品質の伝送が図
られる。
また、注入パワーが少なくなるので、伝送機器の大幅な
コンパクト化とコストダウンが図られる。
コンパクト化とコストダウンが図られる。
さらに、高圧配電線にスペクトラム拡散通信方式を用い
てデータ伝送が実用化されたことは、実用的価値が非常
に大きい。
てデータ伝送が実用化されたことは、実用的価値が非常
に大きい。
第1図は、本発明のスペクトラム拡散配電線搬送通信方
式の一実施例を示すブロック図である。 第2図は、本方式のスペクトラム逆拡散変調器の一実施
例を示すブロック図である。 第3図(a)〜(g)は、それぞれ本実施例のブロック
中の各部信号波形図である。
式の一実施例を示すブロック図である。 第2図は、本方式のスペクトラム逆拡散変調器の一実施
例を示すブロック図である。 第3図(a)〜(g)は、それぞれ本実施例のブロック
中の各部信号波形図である。
Claims (1)
- 配電線を用いて情報信号を伝送する配電線搬送通信方
式において、送信側では情報変調として前記情報信号を
周波数変移変調し、さらに前記情報変調された信号を定
形符号で位相変移変調してスペクトラム拡散変調された
信号を配電線に注入し、受信側では受信信号から商用周
波数成分を除去した信号を前記定形符号で位相変移変調
してスペクトラム逆拡散変調し、さらに情報復調として
前記スペクトラム逆拡散変調信号を周波数変移復調する
ことにより、前記情報信号の復調を行うスペクトラム拡
散配電線搬送通信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154821A JPH0446422A (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | スペクトラム拡散配電線搬送通信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154821A JPH0446422A (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | スペクトラム拡散配電線搬送通信方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0446422A true JPH0446422A (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=15592613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2154821A Pending JPH0446422A (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | スペクトラム拡散配電線搬送通信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0446422A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013046373A (ja) * | 2011-08-26 | 2013-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | 通信システムおよび受信機 |
| JP2014045283A (ja) * | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | 受信装置、スペクトル拡散通信装置および通信システム |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP2154821A patent/JPH0446422A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013046373A (ja) * | 2011-08-26 | 2013-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | 通信システムおよび受信機 |
| JP2014045283A (ja) * | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | 受信装置、スペクトル拡散通信装置および通信システム |
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