JPH0748683B2 - Power line carrier signal transmission device and signal demodulation circuit thereof - Google Patents

Power line carrier signal transmission device and signal demodulation circuit thereof

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JPH0748683B2
JPH0748683B2 JP63225270A JP22527088A JPH0748683B2 JP H0748683 B2 JPH0748683 B2 JP H0748683B2 JP 63225270 A JP63225270 A JP 63225270A JP 22527088 A JP22527088 A JP 22527088A JP H0748683 B2 JPH0748683 B2 JP H0748683B2
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frequency
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照信 宮崎
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シリアル信号からなる送信データを配電線等
の電力線の零相回路を利用して伝送する電力線搬送信号
伝送装置およびその信号復調回路に関し、特に零相電圧
に含まれる低次および高次周波数の外乱を受けずに送信
データを復調する技術に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power line carrier signal transmission apparatus and a signal demodulation circuit for transmitting transmission data composed of a serial signal by using a zero-phase circuit of a power line such as a distribution line. In particular, the present invention relates to a technique for demodulating transmission data without being disturbed by low-order and high-order frequencies included in a zero-phase voltage.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電力線搬送による信号伝送の基本原理については、文献
(日立評論VoL.65,No.6(1983-6)宮原・池田他「配電
線利用情報伝送システムの開発」)に記載されている。
The basic principle of signal transmission by power line carrier is described in the literature (Hitachi Review VoL.65, No.6 (1983-6) Miyahara / Ikeda et al. "Development of information transmission system using distribution line").

また、特開昭58-51630号公報には、残留零相電圧の影響
を受けずに復調する技術が記載されている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 58-51630 discloses a technique of demodulating without being affected by the residual zero phase voltage.

また、特開昭59-62251号公報には、信号を微分処理する
ことにより、低次周波数および残留零相電圧の影響を排
除する技術が記載されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-62251 describes a technique for eliminating the influence of low-order frequency and residual zero-phase voltage by differentiating a signal.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記従来技術によれば、残留零相電圧や低次周波数の影
響を排除できるが、高調波の影響については配慮されて
おらず、零相電圧等に高調波が含まれるような場合に
は、信号伝送の信頼度が低下するおそれがあるという問
題があった。
According to the above-mentioned conventional technique, the influence of the residual zero-phase voltage and the low-order frequency can be eliminated, but the influence of the harmonic is not considered, and in the case where the zero-phase voltage or the like contains the harmonic, There is a problem that the reliability of signal transmission may decrease.

なお、高調波の要因としては次の二点が考えられる。The following two points can be considered as factors of harmonics.

送信データに従って零相電圧を変化させる方法は、一
般に電力線の基準相の周波数に同期させて、接地回路の
インピーダンスをオン・オフすることによりなされる。
このオン・オフの瞬間に高調波が発生しやすい。
The method of changing the zero-phase voltage according to the transmission data is generally performed by synchronizing with the frequency of the reference phase of the power line and turning on / off the impedance of the ground circuit.
Harmonics are likely to occur at the moment of turning on and off.

復調回路においては、一般に基準相の電圧と零相電圧
を乗算することがなされる。この乗算により信号の2倍
の高調波が発生するが、この2倍調波を完全に除去し
て、信号の基本波のみを通過させるようなフィルタを実
現することは困難であり、ある程度の高調波成分が残
る。
In the demodulation circuit, generally, the reference phase voltage and the zero phase voltage are multiplied. This multiplication produces a double harmonic of the signal, but it is difficult to completely remove this double harmonic and realize a filter that allows only the fundamental wave of the signal to pass. Wave component remains.

しかして、高調波成分が残ると、信号のレベルに基づい
て信号成分を検出する比較判断において誤判定するおそ
れがあり、信号伝送の信頼度が低下することになるので
ある。
However, if a harmonic component remains, there is a possibility that an erroneous determination will be made in the comparison judgment for detecting the signal component based on the level of the signal, and the reliability of signal transmission will decrease.

本発明の目的は、高調波成分の影響を受けずに信号を復
調し、データ伝送の信頼性を向上させる電力線搬送信号
復調回路を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a power line carrier signal demodulation circuit that demodulates a signal without being affected by harmonic components and improves reliability of data transmission.

また、そのような信号復調回路を有してなる信頼度の高
い電力線搬送信号伝送装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a highly reliable power line carrier signal transmission device including such a signal demodulation circuit.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上記目的を達成するため、本発明は、三相電力線に設定
された基準相電圧に同期させて、かつ当該基準相周波数
の整数nサイクルを1ビットデータとして、当該電力線
の零相電圧を送信データに従って変化させる送信手段
と、前記電力線から検出した基準相電圧と零相電圧の積
を求める乗算回路と、該乗算回路出力を入力とし前記基
準相電圧と零相電圧の乗算時に発生する第2高調波を減
衰させる第1のフィルタと、該第1のフィルタ出力に基
づいて前記送信データを復調する波形整形回路とを有し
てなる受信手段とから構成される電力線搬送信号伝送装
置において、 前記第1のフィルタ出力を入力とし中心周波数が前記基
準周波数の1/2nで周波数選択度Qがほぼ0.5の帯域通過
型である第2のフィルタを前記受信手段に設けたことを
特徴とする 〔作用〕 上記構成によれば、第1のフィルタ出力に含まれる高調
波、例えば送信データに従って零相回路のインピーダン
スをオン、オフする際に発生し送信データに含まれるも
の、信号復調回路の乗算回路で基準相電圧と零相電圧の
積を求める時に発生する第2高調波を第1のフィルタで
除去できなかったものを第2のフィルタで除去すること
により、1ビットデータのサイクル数nの変化に対応し
て高調波成分による誤動作無しに信号を復調し、データ
伝送の信頼性を向上させることができる。
In order to achieve the above object, the present invention synchronizes with a reference phase voltage set in a three-phase power line, and uses an integer n cycles of the reference phase frequency as 1-bit data, and transmits a zero-phase voltage of the power line as transmission data. And a multiplying circuit for obtaining a product of a reference phase voltage and a zero phase voltage detected from the power line, and a second harmonic generated at the time of multiplying the reference phase voltage and the zero phase voltage by using an output of the multiplication circuit as an input. A power line carrier signal transmission device comprising: a first filter that attenuates a wave; and a receiving unit that includes a waveform shaping circuit that demodulates the transmission data based on the output of the first filter. The receiving means is provided with a second filter of the band-pass type having a filter output of 1 as an input, a center frequency of 1 / 2n of the reference frequency and a frequency selectivity Q of about 0.5. [Operation] According to the above configuration, harmonics included in the output of the first filter, for example, those generated when the impedance of the zero-phase circuit is turned on and off according to the transmission data and included in the transmission data, multiplication of the signal demodulation circuit By removing the second harmonic generated by the circuit when the product of the reference phase voltage and the zero phase voltage is not removed by the first filter by the second filter, the cycle number n of 1-bit data The signal can be demodulated in response to the change without malfunction due to the harmonic component, and the reliability of data transmission can be improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples.

第1図は、本実施例を適用してなる電力線搬送信号伝送
装置の受信手段のブロック構成図である。高圧配電線1
には、基準相電圧と零相電圧とを検出するための高圧結
合器2が接続されている。高圧結合器2からは基準相分
圧4と零相分圧5とが出力され、信号復調回路3に入力
されている。絶縁回路6,7は復調回路3を大地電位から
絶縁するために挿入されたもので、複数の復調回路と高
圧結合器が並列的に配置される場合に、大地(アース)
回路を介して回り込み動作を防止するものである。入力
フィルタ回路8は基準相分圧4のゲインと移相を調整し
て基準相電圧信号10を出力する回路である。入力フィル
タ回路9は零相分圧5のゲインと移相を調整して零相電
圧信号11を出力する回路である。入力フィルタ回路8,9
の出力は乗算器12において乗算され、この積出力13は第
1のフィルタ回路14に入力される。第1のフィルタ回路
14は基準相周波数(系統周波数)の2倍周波である第2
高調波を除去する特性を有する。この第1のフィルタ回
路14の出力15を入力とする第2のフィルタ回路16は、中
心周波数f0が基準相周波数の略1/2nで、周波数選択度Q
=0.5の帯域通過フィルタ回路となっている。この第2
のフィルタ回路16の出力17は波形整形回路18に入力さ
れ、ここで送信データに対応した波形の受信データ19に
整形されて出力される。
FIG. 1 is a block configuration diagram of a receiving means of a power line carrier signal transmission device to which this embodiment is applied. High voltage distribution line 1
A high voltage coupler 2 for detecting a reference phase voltage and a zero phase voltage is connected to the. A high voltage coupler 2 outputs a reference phase partial voltage 4 and a zero phase partial voltage 5, which are input to a signal demodulation circuit 3. The isolation circuits 6 and 7 are inserted to insulate the demodulation circuit 3 from the ground potential, and when a plurality of demodulation circuits and a high-voltage coupler are arranged in parallel, they are grounded.
This is to prevent the wraparound operation via the circuit. The input filter circuit 8 is a circuit that adjusts the gain and phase shift of the reference phase voltage divider 4 and outputs the reference phase voltage signal 10. The input filter circuit 9 is a circuit that adjusts the gain and phase shift of the zero-phase voltage divider 5 and outputs a zero-phase voltage signal 11. Input filter circuit 8,9
Is multiplied by the multiplier 12, and the product output 13 is input to the first filter circuit 14. First filter circuit
14 is the second frequency that is twice the reference phase frequency (system frequency)
It has the characteristic of removing harmonics. The second filter circuit 16 that receives the output 15 of the first filter circuit 14 has a center frequency f 0 of approximately 1 / 2n of the reference phase frequency and a frequency selectivity Q.
It is a band pass filter circuit of = 0.5. This second
The output 17 of the filter circuit 16 is input to the waveform shaping circuit 18, where it is shaped into reception data 19 having a waveform corresponding to the transmission data and output.

以下、本実施例の詳細構成を動作とともに説明する。The detailed configuration of this embodiment will be described below together with the operation.

高圧配電線1の基準相電圧は高圧結合器2においてレベ
ル交換された後、入力フィルタ回路8を通り、第2図
(a)に示す波形の基準相電圧信号10として乗算器12に
入力される。
The reference phase voltage of the high-voltage distribution line 1 is level-exchanged in the high-voltage coupler 2, then passes through the input filter circuit 8, and is input to the multiplier 12 as the reference-phase voltage signal 10 having the waveform shown in FIG. .

一方、図示していないが、送信手段により基準相電圧の
nサイクル長(nは1ビットデータを構成する基準周波
数の整数倍数)を1ビットデータとし、送信データの内
容に従って零相回路のインピーダンスを第2図(b)に
示すようにオン・オフする。なお、第2図はn=1の例
を示している。これにより、高圧結合器2を介して検出
され、かつ入力フィルタ回路9で処理された零相電圧信
号11の波形は第2図(c)に示すものが得られる。
On the other hand, although not shown, the transmission means sets the n-cycle length of the reference phase voltage (n is an integer multiple of the reference frequency forming 1-bit data) to 1-bit data, and sets the impedance of the zero-phase circuit according to the content of the transmission data. It is turned on and off as shown in FIG. Note that FIG. 2 shows an example in which n = 1. As a result, the waveform of the zero-phase voltage signal 11 detected through the high voltage coupler 2 and processed by the input filter circuit 9 is obtained as shown in FIG. 2 (c).

これら2つの信号10と11は乗算器12で乗算され、第2図
(d)に示す積出力13となる。この積出力13は第1のフ
ィルタ回路14に入力され、ここにおいて基準相周波数の
第2高調波が除去され、第2図(e)に示す波形の直流
分電圧信号15が得られる。
These two signals 10 and 11 are multiplied by the multiplier 12 to obtain the product output 13 shown in FIG. The product output 13 is input to the first filter circuit 14, where the second harmonic of the reference phase frequency is removed, and the DC component voltage signal 15 having the waveform shown in FIG. 2 (e) is obtained.

ここで、第2高調波を除去する第1のフィルタ回路14に
は第3図(a)〜(c)に示す公知の回路が適用でき
る。同図(a)は抵抗R1とコンデンサC1により構成され
る1次の低域通過フィルタである。同図(b)は抵抗R1
とR2,コンデンサC1とC2,オペアンプOAからなる2次の
低域通過フィルタである。同図(c)は抵抗R1〜R4,コ
ンデンサC1〜C4,オペアンプOAからなる2次の帯域通過
フィルタである。このようなフィルタの組合せにより、
第2高調波や不要な高調波を減衰させるフィルタ回路を
構成できる。
Here, a known circuit shown in FIGS. 3A to 3C can be applied to the first filter circuit 14 for removing the second harmonic. FIG. 1A shows a first-order low-pass filter composed of a resistor R 1 and a capacitor C 1 . The same figure (b) shows the resistance R 1
And R 2 , a capacitor C 1 and C 2 , and an operational amplifier OA. FIG. 3C is a second-order band pass filter including resistors R 1 to R 4 , capacitors C 1 to C 4 , and operational amplifier OA. With such a combination of filters,
It is possible to configure a filter circuit that attenuates the second harmonic and unnecessary harmonics.

この第1フィルタ回路14から出力される直流分電圧信号
15は、第2図(e)と(b)を対比すれば判るように、
略送信データの内容に対応した信号として得られる。し
かし、前述した零相信号用のインピーダンスのオン・オ
フに伴う高調波等が含まれると、直流分電圧信号15は同
図(e)に一点鎖線で示したものとなる。したがって、
この信号から直接比較器により復調しようとすると、ス
レッショルドレベルSHに高調波成分が引掛ることがあ
り、誤動作につながる。そこで、直流分電圧信号15をさ
らに第2のフィルタ回路16により処理するようにしてい
るのである。
DC component voltage signal output from the first filter circuit 14
As can be seen from the comparison of Fig. 2 (e) and (b), 15 is
It is obtained as a signal corresponding to the content of the transmission data. However, when the harmonics and the like accompanying the on / off of the impedance for the zero-phase signal described above are included, the DC component voltage signal 15 becomes that shown by the alternate long and short dash line in FIG. Therefore,
If an attempt is made to directly demodulate this signal with a comparator, a harmonic component may be caught at the threshold level SH, resulting in malfunction. Therefore, the DC component voltage signal 15 is further processed by the second filter circuit 16.

ここで、第2のフィルタ回路16について第4図〜第10図
により説明する。
Here, the second filter circuit 16 will be described with reference to FIGS.

まず、前述の直流分電圧信号15の波形から信号成分を検
出するには、入力電圧が正方向に変化したときにはその
変化量に比例した大きさの正の電圧を出力し、入力電圧
が負方向に変化したときにはその変化量に比例した大き
さの負の電圧を出力する特性の回路であればよい。この
ような回路としては第10図(a)に示すコンデンサCと
抵抗Rによる微分回路あるいは第10図(b)に示す抵抗
R1〜R3,コンデンサC1とオペアンプOAとからなる変化分
検出回路が知られている。しかしこれらの回路では、従
来技術の問題点で述べたように、低次周波数や高調波の
影響を除去することができない。
First, in order to detect the signal component from the waveform of the DC component voltage signal 15 described above, when the input voltage changes in the positive direction, a positive voltage of a magnitude proportional to the amount of change is output and the input voltage changes in the negative direction. Any circuit that has a characteristic of outputting a negative voltage having a magnitude proportional to the amount of change when it changes to. As such a circuit, a differentiation circuit using a capacitor C and a resistor R shown in FIG. 10 (a) or a resistor shown in FIG. 10 (b)
R 1 to R 3, variation detecting circuit consisting of a capacitor C 1 and the operational amplifier OA is known. However, these circuits cannot eliminate the effects of low-order frequencies and harmonics, as described in the problems of the prior art.

そこで本実施例では第4図に示すような帯域通過フィル
タ回路を適用している。帯域通過フィルタ回路の特性を
表現する要素として周波数選択度Qと中心周波数f0があ
る。この周波数選択度Qと中心周波数f0の値による入出
力特性の差について、第5図と第6図に示した波形図に
より説明する。
Therefore, in this embodiment, a bandpass filter circuit as shown in FIG. 4 is applied. There are a frequency selectivity Q and a center frequency f 0 as elements expressing the characteristics of the band pass filter circuit. The difference between the input / output characteristics depending on the values of the frequency selectivity Q and the center frequency f 0 will be described with reference to the waveform diagrams shown in FIGS. 5 and 6.

第5図(a)は入力電圧を示したものであり、v1なる正
方向変化とv1なる負方向変化をしている。各変化点から
の時間T/2はf0の半サイクル分の時間を示している。な
お、T=1/f0である。第5図(b)はQが小さい例であ
り、v1なる変化に比例したv2なる正負の出力を得ること
ができる。しかし1つの入力変化に対し出力が0となる
までにはT/2に比べ長い時間を必要とする。第5図
(c)はQが0.5程度の例であり、v1なる変化に比例し
たv2なる正負の出力を得ることができ、1つの入力変化
に対し出力が0となるまでの時間はT/2とほぼ同じであ
る。第5図(d)はQが高い例であり、v1なる変化に対
し、前記v2より小さいv3なる電圧を出力した後、1つの
変化に対しv3,v4,v5と減衰振動の出力となる。
Figure 5 (a) is shows the input voltage, and the v 1 becomes positive change and v negative changes made 1. The time T / 2 from each change point shows the time for half a cycle of f 0 . Note that T = 1 / f 0 . FIG. 5 (b) is an example in which Q is small, and it is possible to obtain a positive and negative output of v 2 proportional to a change of v 1 . However, it takes longer time than T / 2 until the output becomes 0 for one input change. FIG. 5 (c) is an example in which Q is about 0.5, and it is possible to obtain positive and negative outputs of v 2 proportional to the change of v 1 , and the time until the output becomes 0 for one input change is It is almost the same as T / 2. FIG. 5 (d) shows an example in which Q is high. For a change of v 1 , a voltage v 3 smaller than v 2 is output, and then v 3 , v 4 , v 5 are attenuated for one change. It becomes the output of vibration.

一方、第6図(a)は入力電圧がv1なる正方向変化した
後T/2時間後にv1なる負方向変化した例である。第6図
(b)は第5図(b)と同様にQが小さい例であり、最
初の変化に対してはv2なる出力電圧を得ることができる
が、出力が0になる前に次の変化が入力されるため、v2
より小さいv3なる出力しか得ることができない。
On the other hand, FIG. 6 (a) shows an example in which the input voltage v negative changes made 1 to T / 2 hours after after positive changes v becomes 1. FIG. 6 (b) is an example in which Q is small as in FIG. 5 (b), and an output voltage of v 2 can be obtained for the first change. Changes are entered, so v 2
You can only get smaller output v 3 .

第6図(c)は第5図(c)と同様Qが0.5程度の例で
あり、v1なる変化に対しv2なる正負の出力を得ることが
できる。
FIG. 6 (c) is an example in which Q is about 0.5 as in FIG. 5 (c), and it is possible to obtain positive and negative outputs of v 2 with respect to changes of v 1 .

第6図(d)は第5図(d)と同様Qが高い例であり、
v1なる2つの変化に対しv4,v5,v6,…と減衰振動の出力
となる。
FIG. 6 (d) is an example in which Q is high as in FIG. 5 (d),
The output of damping vibration is v 4 , v 5 , v 6 , ... for two changes of v 1 .

第5図、第6図においては、f0を一定とし、Qを変えた
場合の差について説明したが、1つの変化に対し、1つ
の出力が得られること、同じ変化量に対し同一出力が得
られることがデータを再生するためには必要なことであ
ることから、Qは0.5程度の帯域通過フィルタが望まし
いことが判る。
In FIG. 5 and FIG. 6, the difference in the case where f 0 is constant and Q is changed is explained, but one output is obtained for one change, and the same output is obtained for the same change amount. Since it is necessary to obtain the data to reproduce the data, it can be seen that a bandpass filter having a Q of about 0.5 is desirable.

次にQを一定とし、f0を変えた場合の差について述べ
る。
Next, the difference when Q is kept constant and f 0 is changed will be described.

第7図(a)は入力電圧を示したものであり、前記第5
図と同様v1なる正負の変化をしている。
FIG. 7 (a) shows the input voltage, and
As in the figure, there are positive and negative changes of v 1 .

第7図は、基準相周波数の1/2n倍の周波数、即ち信号成
分の最大周波数fについて、f=1/Tとしたときにおけ
る場合を示し、同図(a)はf>f0の場合を示す。これ
によれば、v1なる変化に対しv2なる正負の出力を得るこ
とができる。しかし1つの入力変化に対し出力が0とな
るまでにはT/2に比べ長い時間を必要とする。これに対
し、第7図(c)はf≒f0の例であり、v1なる変化に対
しv2なる正負の出力を得ることができ、1つの入力変化
に対し出力が0となるまでの時間はT/2とほぼ同じであ
る。一方、第7図(d)はf<f0の例であり、v1なる変
化に対しv2なる正負の出力を得ることができ、1つの入
力変化に対し出力が0となるまでの時間はT/2より小さ
い。
FIG. 7 shows a case where the frequency is 1 / 2n times the reference phase frequency, that is, when the maximum frequency f of the signal component is f = 1 / T, and FIG. 7A shows the case where f> f 0 . Indicates. According to this, it is possible to obtain a positive or negative output of v 2 with respect to a change of v 1 . However, it takes longer time than T / 2 until the output becomes 0 for one input change. In contrast, FIG. 7 (c) is an example of f ≒ f 0, v 1 become changed to v can be obtained an output of positive and negative 2 becomes, until the output for one input change becomes 0 The time is about the same as T / 2. On the other hand, view the. 7 (d) is an example of f <f 0, v 1 become changed to v can be obtained an output of 2 becomes negative, the time for the output to one input change becomes 0 Is less than T / 2.

第8図は第6図と同様に入力電圧がv1なる正方向変化し
た後T/2時間後にv1なる負方向変化した例である。
FIG. 8 shows an example in which changes in the negative direction of v becomes 1 to T / 2 hours after after positive changes similarly input voltage and the sixth figure v becomes 1.

第8図(b)は第7図(b)と同様f>f0の例であり、
最初の変化に対してはv2なる出力電圧を得るが、出力が
0になる前に次の変化が入力されるため、v2より小さい
v3なる出力電圧しか得ることができない。これに対し、
第8図(c)は第7図(c)と同様f≒f0の例であり、
v1なる正負の変化に対しv2なる正負の出力電圧を得るこ
とができる。一方、第8図(d)は第7図(d)と同様
f<f0の例であり、v1なる正負の変化に対しv2なる正負
の出力電圧を得ることができる。
FIG. 8 (b) is an example of f> f 0 similar to FIG. 7 (b),
The output voltage of v 2 is obtained for the first change, but it is smaller than v 2 because the next change is input before the output becomes 0.
You can only get an output voltage of v 3 . In contrast,
FIG. 8 (c) is an example of f≈f 0 similar to FIG. 7 (c),
It is possible to obtain a positive or negative output voltage v 2 for a positive or negative change of v 1 . On the other hand, FIG. 8 (d) is an example of f <f 0 as in FIG. 7 (d), and a positive / negative output voltage v 2 can be obtained with respect to a positive / negative change v 1 .

以上のように、第7図、第8図からf≦f0なる中心周波
の帯域通過フィルタであれば入力の変化量に応じた出力
を得ることができる。しかし、この回路を適用する場合
にあっても、高調波に対する応答について考慮する必要
があるように、例えば、零相のインピーダンスをオンし
たときに、第9図(a)に示す入力電圧の正方向変化時
にv0なる高調波電圧が重畳される場合がある。第9図
(b)はf≒f0の例における出力電圧であり、これによ
ればv0なる高調波に影響されないv2なる正負の出力電圧
を得ることができる。第9図(c)はf<f0の例におけ
る出力電圧であり、v0なる高調波とv1なる変化とが加算
されたv3なる正の出力電圧とv2なる負の出力電圧が得ら
れる。このように、v1なる変化量に対し、異なる出力電
圧が出力されると、波形整形回路において、検出レベル
の設定が困難となり、伝送信頼度低下につながる。
As described above, according to FIGS. 7 and 8, if the band pass filter has the center frequency f ≦ f 0 , the output according to the change amount of the input can be obtained. However, even when this circuit is applied, it is necessary to consider the response to harmonics, for example, when the zero-phase impedance is turned on, the positive input voltage shown in FIG. A harmonic voltage of v 0 may be superimposed when the direction changes. FIG. 9 (b) shows the output voltage in the case of f≈f 0 , which makes it possible to obtain a positive and negative output voltage v 2 which is not affected by the higher harmonic wave v 0 . FIG. 9 (c) shows the output voltage in the example of f <f 0 , and the positive output voltage v 3 and the negative output voltage v 2 obtained by adding the harmonics v 0 and the change v 1 are added. can get. In this way, if different output voltages are output with respect to the amount of change of v 1, it becomes difficult to set the detection level in the waveform shaping circuit, leading to a decrease in transmission reliability.

以上のことから、入力電圧の正負変化に対しその変化量
に比例した正負の出力を得る回路として、第4図の如き
帯域通過フィルタ回路を適用し、その周波数選択度Qと
中心周波数f0とを適当な値に選べばよいことがわかる。
例えば、Qについては少なくとも出力が非振動になれば
よい。
From the above, a band pass filter circuit as shown in FIG. 4 is applied as a circuit for obtaining a positive / negative output proportional to the positive / negative change of the input voltage, and its frequency selectivity Q and center frequency f 0 are applied. It can be seen that the appropriate value should be selected.
For example, for Q, at least the output should be non-oscillating.

そこで、第1図に示した第2のフィルタ回路16は、Q=
0.5,f0=1/2n×(基準相周波数)に設定した特性の帯域
通過フィルタを適用した。これにより、第2図(e)に
示した直流分電圧信号15を入力すると、同図(f)に示
した波形の変化分出力17が得られる。この変化分出力17
は波形整形回路18に導びかれ、ここにおいて送信データ
に一致した内容の信号に整形される。
Therefore, the second filter circuit 16 shown in FIG.
A bandpass filter with characteristics set to 0.5, f 0 = 1 / 2n × (reference phase frequency) was applied. As a result, when the DC component voltage signal 15 shown in FIG. 2 (e) is input, the waveform variation output 17 shown in FIG. 2 (f) is obtained. This change output 17
Is guided to the waveform shaping circuit 18, where it is shaped into a signal having the contents matching the transmission data.

この波形整形回路18の詳細構成を第11図に示す。レベル
設定回路20は変化分出力17の正負のピーク値v2の絶対値
を検出し、この1/2の電圧である検出レベル22を出力す
る。比較器23は変化分出力17の正の電圧と検出レベル22
とを比較して変化分出力17が検出レベル22を越えると第
2図(g)に示すセット信号25を出力する。比較器24
は、反転器21により反転された変化分出力17と検出レベ
ル22とを比較し、変化分出力17が検出レベル22′より小
さくなったときに第2図(h)に示すようなリセット信
号26を出力する。フリップフロップ27は前記セット信号
25が入力されると“1"を出力し、リセット信号26が入力
されると“0"を出力する。従って第2図(g)(h)の
ようにセット信号25とリセット信号26とが出力されると
復調データ19は第2図(i)のようになる。この結果、
第2図(b)と(i)より復調回路3は正しく送信デー
タを復調していることが判る。
A detailed configuration of the waveform shaping circuit 18 is shown in FIG. The level setting circuit 20 detects the absolute value of the positive / negative peak value v 2 of the variation output 17 and outputs the detection level 22 which is a voltage of 1/2 of this. The comparator 23 changes the positive voltage of the change output 17 and the detection level 22.
When the change output 17 exceeds the detection level 22, the set signal 25 shown in FIG. 2 (g) is output. Comparator 24
Compares the variation output 17 inverted by the inverter 21 with the detection level 22, and when the variation output 17 becomes smaller than the detection level 22 ', the reset signal 26 as shown in FIG. Is output. The flip-flop 27 is the set signal
When 25 is input, "1" is output, and when the reset signal 26 is input, "0" is output. Therefore, when the set signal 25 and the reset signal 26 are output as shown in FIGS. 2 (g) and 2 (h), the demodulated data 19 becomes as shown in FIG. 2 (i). As a result,
From FIGS. 2B and 2I, it can be seen that the demodulation circuit 3 correctly demodulates the transmission data.

上述したように、本実施例によれば、第2のフィルタ回
路16をQ=0.5,f0=1/2n×(基準相周波数)の特性を有
する帯域通過フィルタで構成したことから次のような効
果がある。
As described above, according to the present embodiment, the second filter circuit 16 is constituted by the bandpass filter having the characteristics of Q = 0.5, f 0 = 1 / 2n × (reference phase frequency). It has a great effect.

直流分が除去されるので、残留零相電圧による直流
オフセットの影響を受けない。これにより、オフセット
除去の減算回路を不要にできる。
Since the DC component is removed, it is not affected by the DC offset due to the residual zero-phase voltage. This makes it possible to eliminate the subtraction circuit for offset removal.

低次周波数も減衰されるので、これによる影響を受
けずに復調できる。
Since low-order frequencies are also attenuated, demodulation can be performed without being affected by this.

高次周波数も減衰されるので、これによる影響を受
けずに復調できる。
Higher-order frequencies are also attenuated, so demodulation can be performed without being affected by this.

この結果、送信データに従って零相回路のインピーダン
スをオン・オフする際に発生する高調波成分、および系
統のサイリスタ負荷等の高周波成分の影響を受けずに信
号を復調できるため、データ伝送の信頼度が向上する。
As a result, the signal can be demodulated without being affected by the harmonic components generated when the impedance of the zero-phase circuit is turned on and off according to the transmission data, and the high frequency components such as the thyristor load of the system. Is improved.

また、第2のフィルタ回路は第1のフィルタ回路のオフ
セットの影響を受けないため、オフセット調整が不要と
なり、安価で安定した復調回路を実現できる。
Moreover, since the second filter circuit is not affected by the offset of the first filter circuit, the offset adjustment is not necessary, and an inexpensive and stable demodulation circuit can be realized.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、第1のフィルタ出力に接続する中心周
波数が基準周波数の1/2nで周波数選択度Qがほぼ0.5の
帯域通過型である第2のフィルタを設けることにより、
送信される1ビットデータを構成する基準周波数のサイ
クル数nの変化に対応して高調波成分による誤動作無し
に信号を復調し、データ伝送の信頼性を向上させる効果
が得られる。
According to the present invention, by providing the second filter which is a band-pass type whose center frequency connected to the output of the first filter is 1 / 2n of the reference frequency and whose frequency selectivity Q is approximately 0.5,
It is possible to obtain the effect of improving the reliability of data transmission by demodulating the signal without malfunction due to the harmonic component in response to the change in the cycle number n of the reference frequency that constitutes the transmitted 1-bit data.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明が適用された一実施例の電力線搬送信号
伝送装置の主要部構成図、第2図は第1図実施例の動作
を説明するための各部波形図、第3図は第1図実施例の
第1のフィルタ回路の具体例を示す図、第4図は第1図
実施例の第2のフィルタ回路の詳細構成図、第5図乃至
第9図は第2のフィルタ回路の動作特性を説明するため
の波形図、第10図は公知の微分回路と変化分検出回路の
例を示す図、第11図は第1図実施例の波形整形回路の詳
細構成図である。 3……復調回路、12……乗算器、14……第1のフィルタ
回路、16……第2のフィルタ回路、18……波形整形回
路。
FIG. 1 is a block diagram of a main part of a power line carrier signal transmission apparatus of an embodiment to which the present invention is applied, FIG. 2 is a waveform diagram of each part for explaining the operation of the embodiment of FIG. 1, and FIG. FIG. 1 is a diagram showing a specific example of the first filter circuit of the embodiment, FIG. 4 is a detailed configuration diagram of the second filter circuit of the embodiment of FIG. 1, and FIGS. 5 to 9 are second filter circuits. FIG. 10 is a waveform diagram for explaining the operating characteristics of FIG. 10, FIG. 10 is a diagram showing an example of a known differentiating circuit and a variation detecting circuit, and FIG. 11 is a detailed configuration diagram of the waveform shaping circuit of the embodiment of FIG. 3 ... Demodulation circuit, 12 ... Multiplier, 14 ... First filter circuit, 16 ... Second filter circuit, 18 ... Waveform shaping circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西島 一夫 茨城県日立市国分町1丁目1番1号 株式 会社日立製作所国分工場内 (56)参考文献 特開 昭58−51630(JP,A) 特開 昭50−99062(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuo Nishijima 1-1-1 Kokubuncho, Hitachi City, Ibaraki Pref., Kokubun Plant, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-58-51630 (JP, A) Kai 50-99062 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】三相電力線に設定された基準相電圧に同期
させて、かつ当該基準相周波数の整数nサイクルを1ビ
ットデータとして、当該電力線の零相電圧を送信データ
に従って変化させる送信手段と、 前記電力線から検出した基準相電圧と零相電圧の積を求
める乗算回路と、該乗算回路出力を入力とし前記基準相
電圧と零相電圧の乗算時に発生する第2高調波を減衰さ
せる第1のフィルタと、該第1のフィルタ出力に基づい
て前記送信データを復調する波形整形回路とを有してな
る受信手段と、 から構成される電力線搬送信号伝送装置において、 前記第1のフィルタ出力を入力とし中心周波数が前記基
準周波数の1/2nで周波数選択度Qがほぼ0.5の帯域通過
型である第2のフィルタを前記受信手段に設けたことを
特徴とする電力線搬送信号伝送装置。
1. A transmission means for synchronizing a reference phase voltage set on a three-phase power line and changing the zero-phase voltage of the power line according to the transmission data, with integer n cycles of the reference phase frequency as 1-bit data. A multiplying circuit for obtaining a product of a reference phase voltage and a zero phase voltage detected from the power line; and a first harmonic which receives an output of the multiplying circuit and attenuates a second harmonic generated when the reference phase voltage and the zero phase voltage are multiplied And a receiving means having a waveform shaping circuit that demodulates the transmission data based on the output of the first filter. Power line carrier signal transmission, characterized in that the receiving means is provided with a bandpass type second filter having an input center frequency of 1 / 2n of the reference frequency and a frequency selectivity Q of about 0.5. apparatus.
【請求項2】三相電力線から検出した基準相電圧と、前
記三相電力線に設定された基準相電圧に同期させ該基準
相電圧の周波数の整数nサイクルを1ビットデータとし
て送信データに従って送信される前三相電力線から検出
した零相電圧の積を求める乗算回路と、該乗算回路出力
を入力とし前記基準相電圧と零相電圧の乗算時に発生す
る第2高調波を減衰させる第1のフィルタと、該第1の
フィルタ出力に基づいて前記送信データを復調する波形
整形回路とを有してなる電力線搬送信号復調回路におい
て、 前記第1のフィルタ出力を入力とし中心周波数が前記基
準周波数の1/2nで周波数選択度Qがほぼ0.5の帯域通過
型である第2のフィルタを設けたことを特徴とする電力
線搬送信号復調回路。
2. The reference phase voltage detected from the three-phase power line and the reference phase voltage set in the three-phase power line are synchronized with the reference phase voltage, and the integer n cycles of the frequency of the reference phase voltage are transmitted as 1-bit data according to the transmission data. And a multiplication circuit for obtaining a product of zero-phase voltage detected from the preceding three-phase power line, and a first filter that receives the output of the multiplication circuit as an input and attenuates the second harmonic generated when the reference-phase voltage and the zero-phase voltage are multiplied And a waveform shaping circuit that demodulates the transmission data based on the output of the first filter, in a power line carrier signal demodulation circuit, wherein the first filter output is input and the center frequency is 1 of the reference frequency. A power line carrier signal demodulation circuit comprising a bandpass type second filter having a frequency selectivity Q of approximately 0.5 at / 2n.
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