CN104094541B - 无线通信系统、升降机控制系统以及变电设备控制系统 - Google Patents

Abstract

发送用同一信息信号调制了的旋转速度不同的多个旋转偏振波的电波，接收该多个电波，抽出与该旋转速度对应的频率分量，对在该分量上重叠的信息信号进行加权合成，从而实现可靠性高的无线线路。在具有各种日常用具分布的社会基本设施系统中，提供高可靠性的无线通信单元。提供使用了实施了同一调制的偏振波的旋转速度不同的多个载波的通信系统。

Description

无线通信系统、升降机控制系统以及变电设备控制系统

技术领域

本发明涉及无线通信系统、升降机控制系统以及变电设备控制系统，特别涉及实现放置无线机的环境具有使电波反射/散射的障碍物，使用由该障碍物发生的多重波来进行通信的无线通信系统的技术。

背景技术

关于在广播/通信领域中显著发展的无线通信技术，正在依次克服无线特有的断裂/无法更新区域的问题，使通信线路的可靠性提高，并正在进入相比于通话/视听而言大幅要求通信线路的高可靠性的、控制/观测的领域。特别，在社会基本设施系设备中，相比于一般民用设备，通信单元的可靠度更高，但在这样的领域中，也研究将无线技术用作通信手段。

关于设置社会基本设施系的无线设备的环境，该无线设备的主要的动作目的是社会基本设施设备的控制或者监视，所以相比于民用设备尺寸压倒性地大且利用金属部件坚固地制作的社会基本设施设备自身成为使在无线通信中使用的电磁波散射的根源。在这样的环境下，如向广播/通信领域的无线通信那样不会受到电磁波散射物所致的反射的影响的推测路径或者衍射所致的准推测路径事实上不存在，所以在电磁波散射物所致的反射引起的多重波相互干扰的环境下，进行该无线通信。

因此，在该多重波干扰环境下实现高可靠性的无线通信成为技术化课题。关于多个电磁波，在从发送点到达接收点的距离的差是半波长的奇数倍时，由于干扰，其能量被相互抵消而成为零，而无法通信。用于解决该课题的以往技术是空间分集，通过在空间上离开半波长而设置多个天线，利用在从由于多重波的干扰而电磁波能量成为零的点离开了半波长的点处该多重波相互加强的性质，代替电磁波的能量成为零的点。

在社会基本设施系的无线通信环境中，在引起由作为电磁波散射体的日常用具的相对位置决定的反射的距离是与用于实现空间分集的上述天线距离、即与在无线通信中使用的电磁波的半波长相当的距离相同的程度时，由于其他多重反射所致的干扰而到达天线的电磁波的能量成为零的可能性大，难以确保无线通信的可靠性。

此处，在无线通信中，为了减轻上述那样的电波干扰，考虑使用正交的二个偏振波。即，在电磁波中有正交的二个独立的偏振波，在电磁波被社会基本设施设备等散射体反射时，根据偏振波的方向，偏振波的方向变化。具体而言，关于相对散射体表面的接平面垂直的偏振波，偏振波的方向被维持，关于水平的偏振波，偏振波的方向变化180°，所以如果使用正交的二个偏振波，则有能够缓和由于干扰产生的电磁波能量成为零的现象的可能性。

例如，作为利用正交的偏振波来进行通信的技术，在专利文献1的现有技术中，记载有在使用具有正交的偏振波的二个电磁波来进行通信的情况下，发送机使这些偏振角变化，接收机检测该偏振角，探测用于进行最良好的通信的偏振角来进行通信的技术。另外，在专利文献2的现有技术中，记载有从发送机送出正交的二个电磁波，接收机将到来电磁波分成正交的二个偏振波分量而接收，并将它们通过信号处理技术以使接收灵敏度成为最高的方式合成的技术。

专利文献1：日本特开平6-311135号公报

专利文献2：日本特开昭60-97734号公报

发明内容

如上所述，作为使用正交的二个偏振波的技术，具体而言，在固定某个偏振波的方向而发送电磁波，在接收点由于多重波的干扰而电磁波的能量成为零是由于，发送了的电磁波的偏振波的方向具有二个电磁波在接收点被相互抵消那样的同一偏振波的旋转方向，所以如果使在该状态下发送的电磁波的偏振波的方向变化，则作为多重波生成的根源的散射体表面中的电波的反射所引起的偏振波的旋转方向变化而偏振波的旋转角度也变化，所以存在在接收点干扰的电磁波的相位旋转角不相同的时刻，通过电磁波的偏振波的独立性，能够控制为在该接收点使电磁波的能量不成为零。另外，关于在由该日常用具决定的多个反射时电波传播的距离，在上述多重反射环境中存在多个，所以由日常用具等所致的电磁波障碍物引起的多个反射时的相位角的变化根据偏振波的旋转速度和该距离而不同。

此处，在专利文献1的现有技术中，提供了在发送机与接收机之间的无线传送空间并非理想的自由空间的情况下，使用最佳的偏振角度来进行通信的手段，但在无线通信中从发送机传送到接收机的电磁波的偏振波的方向恒定，所以无法解决存在多个日常用具的情况的多个多重反射波相互抵消所致的接收机中的到来电磁波的现象所致的通信质量劣化的问题。

另外，在专利文献2的现有技术中，在无线通信中从发送机传送到接收机的电磁波的偏振波的方向恒定，所以无法解决存在多个日常用具的情况的多个多重反射波相互抵消所致的接收机中的到来电磁波的现象所致的通信质量劣化的问题。

即，在社会基本设施系的无线系统的电波环境中，关于引起由作为电磁波散射体的日常用具的相对位置决定的反射的距离，存在多个，通过这些距离而从发送机到达接收机的电磁波以不同的相位干扰，所以存在它们相互抵消所致的从发送机到达接收机的无线线路的质量劣化这样的课题。

本发明想要解决的课题在于，提供一种在配置多个日常用具的社会基本设施系统中，减轻该日常用具发生的多重反射波的干扰所致的从发送机到达接收机的无线线路的质量劣化的高可靠性的无线通信手段。

为了解决上述课题，采用例如权利要求书记载的结构。

本申请包括多个解决上述课题的手段，在举出其一个例子时，提供一种无线通信系统，其特征在于包括：发送机，以分别不同的速度使偏振波旋转来发送通过信息信号实施了调制的多个载波；以及接收机，接收通过所述发送机发送的多个载波，针对该多个载波各自的偏振波的每个旋转速度进行分离，针对分离了的每个载波，对所述信息信号进行解调，合成针对每个载波解调了的所述信息信号。

根据本发明，能够提供在配置多个日常用具的社会基本设施系统中，减轻该日常用具发生的多重反射波的干扰所致的从发送机到接收机的无线线路的质量劣化的高可靠性的无线通信单元。

附图说明

图1是本发明的无线通信系统的结构图的例子。

图2是本发明的无线通信系统的其他结构图的例子。

图3是本发明的无线通信系统的其他结构图的例子。

图4是本发明的无线通信系统的接收机的信号处理部的例子。

图5是本发明的无线通信系统的其他结构图的例子。

图6是本发明的无线通信系统的其他结构图的例子。

图7是本发明的无线通信系统的频率信道结构的例子。

图8是本发明的无线通信系统的频率信道的其他结构的例子。

图9是本发明的无线通信系统的其他结构图的例子。

图10是本发明的无线通信系统的频率信道的其他结构的例子。

图11是本发明的无线通信系统的接收机的信号处理部的频谱的例子。

图12是本发明的无线通信系统的其他结构图的例子。

图13是本发明的无线通信系统的接收机的其他信号处理部的频谱的例子。

图14是本发明的无线通信系统的接收机的德尔塔西格马电路的结构图的例子。

图15是本发明的无线通信系统的其他接收机的德尔塔西格马电路的其他结构图的例子。

图16是本发明的无线通信系统的其他接收机的德尔塔西格马电路的其他结构图的例子。

图17是本发明的无线通信系统的接收机的硬件结构的例子。

图18是应用了本发明的无线通信系统的升降机系统的结构图的例子。

图19是应用了本发明的无线通信系统的变电设备监视系统的结构图的例子。

(符号说明)

1、51、71、91、92：载波发生电路；2、52、72、93：调制器；3、53：信息信号发生电路；4：发送混频器；5：旋转信号发生电路；6、55、75、97：发送延迟电路；7、8、46、56、57、76、77、98、99：合成电路；10、100：数字信号处理电路；11、23、24、61、81、123、223：模拟数字变换器；12：低通滤波器；13、16、27、30、63、86：本地振荡器；14、17、64、85：接收混频器；15、25、26、62、83：高截止滤波器；18、44、54、65、74、96、126、237、238、239：合成器；19：接收延迟电路；21、22：数字滤波器；28、29：混频器；41、43：延迟器；42、45：可变相位电路；47：解调电路；48：控制电路；49：基带电路；66：接收延迟电路；73、95：信息信号发生电路；101、102：德尔塔西格马电路；103、104、125、128、228：时钟发生电路；121、122、221、222：模拟共振电路；124、126、224：数字模拟变换器；127、227：数字插值电路；231、232、233、234、235、236：乘法器；300：升降机系统；301：建筑物；302、412：基站2正交偏振波一体天线；303、413：基站无线机；311：升降轿厢；312、402：终端站2正交偏振波一体天线；313、403：终端站无线机；400：变电设备监视系统；401：变电机；411：无线基站；881：正交垂直偏振波发送天线；882：正交垂直偏振波接收天线；883、884：正交圆偏振波发送天线。

具体实施方式

以下，使用附图，说明实施例。

实施例1

在本实施例中，说明进行本发明的无线通信的无线机的结构例。

图1是构成本实施例的无线通信系统的发送机以及接收机的结构图的例子。在发送机1011中，通过信息信号发生电路3生成频率f1的频带的信号，对由载波发生电路1生成的载波通过调制器2利用该信号实施调制，调制后的信号在分支之后，通过多个发送混频器5分别重叠由多个旋转信号发生电路4发生的比该载波的频率低的不同的旋转频率的正弦波，重叠后的各个信号分别被二分支，分支后的多个信号的单方原样地通过第一发送合成电路7合成，经由产生与该各个旋转频率对应的四分之一波长量的延迟的多个发送延迟电路6通过第二发送合成电路8合成其他多个信号，合成后的二个信号被输入到构成正交垂直偏振波发送天线880的正交的2个天线的各个，作为偏振波以不同的旋转频率旋转的多个旋转偏振波的合成波，向空间放射。

在接收机1012中通过正交垂直偏振波接收天线881作为正交的2个偏振波分量而接收到的信号被分支，将分支后的多个信号的单方原样地、其他多个信号经由产生与该各个旋转频率对应的四分之一波长量的延迟的多个接收延迟电路19作为多个对通过多个接收合成电路18对各对分别合成，合成后的多个信号通过多个第一接收混频器17重叠与多个第一本地信号发生电路16发生的发送机所具备的载波发生电路1相同的频率的正弦波，对于该重叠后的各信号通过第一接收滤波器15去除该载波频率以上的频率分量，该去除后的信号通过多个第二接收混频器14重叠与多个第二本地信号发生电路13发生的发送机所具备的多个旋转信号发生电路4相同的不同的多个频率的正弦波，对于该重叠后的各信号通过第二接收滤波器12去除该多个旋转频率以上的频率分量，作为结果，针对每个该旋转频率，区别得到通过偏振波以不同的旋转频率旋转的载波从发送机发送到接收机的信息信号，该区别后的各信息信号通过多个模拟数字变换器11变换为数字信号，分别输入到数字信号处理电路10。

在进行无线通信的传送空间中存在多个日常用具等电磁波散射物的环境中，从发送机向接收机直接传播的电磁波通常不存在，从发送机发射的电磁波作为接受了由该日常用具生成的多重反射的多个电磁波，相互干扰地到达接收机。根据该日常用具的相对位置，该多重反射波受到特定的相位延迟，所以该多个多重反射波产生不同的相位延迟而相互干扰地到达接收机，所以在该多重反射波具有相互抵消的相位关系的情况下，接收机中的到来电磁波的能量减少而接收灵敏度降低，无线通信的可靠性劣化。认为日常用具的相对位置在通信的期间被固定，所以该无线通信的可靠性劣化持续。

在电磁波被日常用具等电磁波散射体反射的情况下，根据向该散射体的电磁波的偏振波的入射角度引起的相位变化在0°至180°之间变化。因此，通过使用旋转偏振波的电磁波，即使日常用具的相对位置被固定，也能够使到达接收机的多个多重反射波的相位关系变化。另外，在多重反射中的反射之间，通过变更旋转偏振波的旋转速度，能够变化电磁波的偏振角的变化的程度。

根据本实施例，能够使用偏振波以多个不同的旋转频率旋转的多个载波，针对电磁波，从发送机向接收机，将通过与该不同的旋转频率对应的性质不同的多重反射的合成波所传送的信息信号作为数字信号取得，所以能够通过通常的数字信号处理将它们高似然度地合成，能够提高直接波无法期待的多重反射电波环境中的通信线路的可靠性。

实施例2

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的无线机的其他结构例。

图2是构成实施例2中的无线通信系统的发送机以及接收机的结构图的例子。与图1的实施例不同的点在于：代替正交垂直偏振波发送天线880以及正交垂直偏振波接收天线881，而分别使用圆垂直偏振波发送天线882以及正交垂直偏振波接收天线883。

即，在本实施例中，通过圆垂直偏振波发送天线882，分别利用旋转方向不同的圆偏振波，向空间发送由第一发送合成电路7合成的信号、以及由第二发送合成电路8合成的信号。另外，在正交垂直偏振波接收天线883中，接收旋转方向不同的圆偏振波，针对信号接收到的每个圆偏振波，使信号分支。

如在实施例1所说明的那样，通过在无线空间中传送相互正交的偏振波，能够提高无线通信的可靠性，所以作为相互正交的偏振波的电磁波，还能够使用右旋偏振波的电磁波和左旋偏振波的电磁波，通过本实施例，能够取得与实施例1同样的效果。

一般，在制作直线偏振波的正交的2个偏振波的天线时，要求将它们物理上正确地配置为90°，需要高精度的制造技术，导致制造成本上升。在本实施例中，通过配置旋转方向不同的2个圆偏振波天线，无需确保这样的正确的配置，在制造成本降低方面有效果。

实施例3

在本实施例中，说明本实施例的无线通信系统中使用的无线机的其他结构例。图3是构成实施例3中的无线通信系统的发送机以及接收机的结构图的例子。

与图1的实施例不同的点在于：通过正交垂直偏振波接收天线881，接收机1032将接收到的信号，分离为正交的不同的偏振波分量而接收，通过第一接收混频器29，将分离接收信号的一方与第一本地振荡器27的输出相乘，其中所述第一本地振荡器27发生与载波发生电路1相同的频率的正弦波，通过第一高截止滤波器25去除载波频率以上的频率分量，通过第一模拟数字变换器23变换为数字信号，从该信号，通过多个第一数字滤波器21，区别取出通过不同的旋转频率的载波所传送的信息信号，针对该分离信号的另一方，通过第二本地振荡器30、第二接收混频器28、第二高截止滤波器26、第二模拟数字变换器24、多个第二数字滤波器22，区分取出同样地通过不同的旋转频率的载波所传送的信息信号，使用它们来进行数字信号处理，从而能够将它们高似然度地合成，能够获得与实施例1同样的效果。

实施例4

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的接收机的数字信号处理的动作。图4是在实施例4中的无线通信系统中使用的接收机的数字信号处理的动作的例子。

关于接收机按照正交的每个偏振波接收而得到了的2体系的信息信号的数字信号，一方通过多个第一延迟器41依次接受延迟，通过第一可变相位电路42实施针对各延迟的相位变化，另一方通过第二延迟器43依次接受延迟，针对各延迟的每一个，通过多个合成器44合成两者，通过第二可变相位电路45，该合成输出在延迟补偿之后接受相位加权，通过合成电路46，合成实施了该相位加权的多个信号。对于该合成信号通过解调电路47解读信息，以使该信息的错误率成为最小的方式，通过控制电路48，在该多个第一可变相位电路42以及该多个第二可变相位电路45中控制移相量。将这样进行了似然度高的合成的信息信号从解调电路47供给到基带电路49。

根据本实施例，在数字信号处理中，能够利用数字信号处理，高似然度地合成通过旋转速度不同的多个旋转偏振波传送了的信息信号，所以提高构成本发明的无线通信系统的接收机的灵敏度，在该无线系统的通信可靠性提高方面有效果。

实施例5

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的无线机的其他结构例。

图5是构成实施例5中的无线通信系统的发送机以及接收机的结构图的例子。在发送机1041中通过多个信息信号发生电路53，生成频率f1的频带的信号，对由不同的频率的多个载波发生电路51生成的多个载波，通过多个调制器52利用该信号实施调制，将成为基准的一个载波和其他剩余的多个载波的各个通过多个合成电路54分别合成，合成后的多个信号分别被二分支，针对分支后的多个信号的单方，原样地通过第一发送合成电路57合成，针对其他多个信号，经由产生与该各个旋转频率对应的四分之一波长量的延迟的多个发送延迟电路55，通过第二发送合成电路56合成，合成后的二个信号被输入到构成正交垂直偏振波发送天线880的正交的2个天线的各个，作为偏振波以不同的旋转频率旋转的多个旋转偏振波的合成波，向空间放射。

在接收机1042中通过正交垂直偏振波接收天线881作为正交的2个偏振波分量接收到的信号被分支，将分支后的多个信号的单方原样地、其他多个信号经由产生与该各个旋转频率对应的四分之一波长量的延迟的多个接收延迟电路66作为多个对通过多个接收合成电路65针对各对分别合成，合成后的多个信号通过多个接收混频器64重叠多个第一本地信号发生电路63发生的正弦波，所述多个第一本地信号发生电路63发生与不同的载波的频率一致的正弦波，对于该重叠后的各信号通过接收滤波器62去除该载波频率以上的频率分量，该去除后的信号通过多个模拟数字变换器61变换为数字信号而分别输入到数字信号处理电路10。

根据本实施例，能够使用不同的多个频率的载波，无需使用与该旋转频率相关的独立设置的本地振荡电路，而能够在无线空间中实现以该多个载波的频率的差的二分之一的频率旋转的多个不同的旋转偏振波的电磁波。

因此，在接收机中，也不需要与该旋转频率对应的本地振荡器。因此，能够简化发送机和接收机的硬件结构，能够削减该设备的零件件数，在制造成本的降低方面有效果。

实施例6

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的无线机的其他结构例。

图6是构成实施例6中的无线通信系统的发送机以及接收机的结构图的例子。本实施例的发送机和图5的实施例的发送机相同。在接收机1052中通过正交垂直偏振波接收天线881作为正交的2个偏振波分量而接收到的信号被分支，将它们作为多个对，多个本地信号发生电路86发生的正弦波通过多个一对的接收混频器85与该各对的各个重叠，其中所述多个本地信号发生电路86发生与发送机的多个一对的载波的平均频率相同的频率的正弦波，对于该重叠后的一对的各信号通过一对接收滤波器83去除该载波频率以上的频率分量，该去除后的一对的信号通过多个一对的模拟数字变换器81变换为数字信号而分别输入到数字信号处理电路10。

根据本实施例，能够去掉图5的实施例的接收机具备的接收延迟电路。该接收延迟电路是模拟元件，在无线通信中使用的300MHz至3GHz的频带中，需要几m至几10cm的电气长度，成为实现设备小型化的障碍。在本实施例中，无需这样的延迟电路，所以在接收机的小型化方面有效果。

实施例7

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的电磁波的无线信道的结构。

图7是实施例5以及6中的无线通信系统中使用的电磁波的无线信道的结构的例子。无线信道是将预先对该无线系统提供了的频率范围分割而得到的。将等间隔地配置的无线信道隔开一个配置，将信道0的频率作为基准，利用2个信道量的频率间隔来实现1个信道量的旋转偏振波的频率。在本实施例中不使用邻接的信道的理由在于：抑制在这些相邻的频率的载波上重叠的信息信号的干扰。

根据本实施例，能够使用既存的无线系统的通常的频率信道结构，实现本发明的无线系统，具有使该无线系统的市场导入变得容易的效果。

实施例8

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的电磁波的无线信道的结构。

图8是实施例5以及6中的无线通信系统中使用的电磁波的无线信道的其他结构的例子。无线信道是将预先对该无线系统提供的频率范围分割而得到的。图8的无线信道是在图5以及图6的实施例的无线通信系统中使用的无线信道的结构例。将等间隔地配置的无线信道隔开一个以上配置，将信道0的频率作为基准，将其他频率信道上下配置，利用2个信道量的频率间隔，实现1个信道量的旋转偏振波的频率。在本实施例中不使用邻接的信道的理由在于：抑制在这些相邻的频率的载波上重叠了的信息信号的干扰。

在本实施例中，能够将与旋转偏振波的频率对应的2个载波的平均频率相比于图7的实施例限定于更窄的范围内，所以能够简化接收机的本地信号发生电路的结构，在该接收机的小型化、制造成本降低方面有效果。

实施例9

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的无线机的其他结构例。

图9是构成实施例9中的无线通信系统的发送机以及接收机的结构图的例子。在发送机1061中通过多个信息信号发生电路95生成频率f1的频带的信号，对由不同的频率的多个一对的载波发生电路91、92生成的多个载波，通过多个调制器93利用该信号实施调制，实施了各一对的调制的载波通过多个合成电路96分别合成，合成后的多个信号被分别二分支，分支后的多个信号的单方原样地通过第一发送合成电路99合成，其他多个信号经由产生与该各个旋转频率对应的四分之一波长量的延迟的多个发送延迟电路97通过第二发送合成电路98合成，合成后的二个信号被输入到构成正交垂直偏振波发送天线880的正交的2个天线的各个，作为偏振波以不同的旋转频率旋转的多个旋转偏振波的合成波向空间放射。该一对的2个载波的平均频率相同。

在接收机1062中通过正交垂直偏振波接收天线881作为正交的2个偏振波分量所接收到的信号，通过利用时钟电路103动作的第一德尔塔西格马调制器101以及第二德尔塔西格马调制器102分别变换为数字信号，并分别输入到数字信号处理电路100。通过德尔塔西格马电路，该一对的2个载波通过其平均频率的一半的采样频率，能够抽出该2个载波的差的频率的二分之一的频率分量，所以通过使各一对的2个载波的平均频率相同，从而能够在一个采样频率下得到与多个旋转偏振波的频率对应的多个频率。

根据本实施例，能够使用不同的多个频率的载波，无需使用与该旋转频率相关的独立设置的本地振荡电路，而能够在无线空间中实现以该多个载波的频率的差的二分之一的频率旋转的多个不同的旋转偏振波的电磁波。

进而，通过使与该旋转频率对应的一对的2个载波的平均频率相同，能够大幅简化接收机的结构，所以在接收机的制造成本的降低方面具有效果。

实施例10

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的电磁波的无线信道的其他结构。

图10是实施例9中的无线通信系统中使用的电磁波的无线信道的结构的例子。无线信道是将预先对该无线系统提供了的频率范围分割而得到的。图10的无线信道是图9的实施例的无线通信系统中使用的无线信道的结构例。将同一中心频率fc作为基准，在左右以不同的间隔，配置多个一对的无线信道。在本实施例中不使用邻接的信道的理由在于，抑制在这些相邻的频率的载波上重叠的信息信号的干扰。

根据本实施例，能够使用既存的无线系统的通常的频率信道结构，实现本发明的无线系统，具有使该无线系统的市场导入变得容易的效果。

实施例11

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的无线机的接收机的频谱的例子。

图11是实施例9中的无线通信系统中使用的无线机的接收机的频谱的无线机的结构图的例子。在图9的无线通信系统中使用的接收机中，将德尔塔西格马电路的采样频率fc作为中心，形成将多个平均频率设为fc的多个载波频率的对，通过采样动作，生成以fc为基本周期的周期性的频谱，作为结果，得到一对载波的差的频率。

根据本实施例，能够将接收机的模拟信号处理电路的采样频率固定化，所以无需在该接收机中另外设置频率合成器等复杂的频率可变电路，在接收机的小型化、制造成本降低方面有效果。

实施例12

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的接收机的其他结构例。

图12是构成实施例9中的无线通信系统的接收机的其他结构图的例子。在接收机1072中通过正交垂直偏振波接收天线881作为正交的2个偏振波分量而接收到的信号，通过利用时钟电路104动作的第一德尔塔西格马调制器101以及第二德尔塔西格马调制器102，分别变换为数字信号并分别输入到数字信号处理电路100。该时钟电路104的特征在于：相比于图9的实施例的接收机的时钟电路103频率更低。通过德尔塔西格马电路，该一对的2个载波通过其平均频率的一半的进一步整数分之一的采样频率，能够抽出该2个载波的差的频率的二分之一的频率分量，所以使各一对的2个载波的平均频率相同，从而能够在一个采样频率下得到与多个旋转偏振波的频率对应的多个频率。

根据本实施例，能够降低构成本发明的无线通信系统的接收机的采样频率，所以能够实现发生采样频率的电路的小型化、低成本化，作为结果能够大幅简化接收机的结构，所以在接收机的制造成本的降低方面具有效果。

实施例13

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的无线机的接收机的频谱的例子。

图13是实施例12中的无线通信系统中使用的无线机的接收机的频谱的无线机的结构图的例子。在图9的无线通信系统中使用的接收机中，将德尔塔西格马电路的采样频率fc的整数倍M*fc作为中心，形成将多个平均频率设为M*fc的多个载波频率的对，通过采样动作，生成以M*fc为基本周期的周期性的频谱，作为结果，得到一对载波的差的频率。

根据本实施例，能够使接收机的模拟信号处理电路的采样频率固定化，进而降低该采样频率，所以能够简化采样频率发生电路，在接收机的小型化、制造成本降低方面有效果。

实施例14

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的接收机中使用的德尔塔西格马电路的结构例。

图14是构成实施例9以及12中的无线通信系统的接收机的德尔塔西格马电路的结构图的例子。在德尔塔西格马电路1101中由合成器126形成通过正交垂直偏振波接收天线881得到的信号的反馈电路的主路径中，配置第一模拟共振电路121、模拟数字变换器123、以及用后置的比较器实现的采样电路(未图示)，在反馈路径中，配置数字模拟变换器124和第二模拟共振电路122，第一模拟共振电路121的输入与合成器126的输出结合，第二模拟共振电路122的输出以及本德尔塔西格马电路的输入成为该合成器126的输入。时钟电路125向模拟数字变换器123、数字模拟变换器124以及采样电路供给时钟。模拟数字变换器123、数字模拟变换器124是1比特型。第一模拟共振电路121被设计成为了在输入信号频带下进行噪声整形而在该输入信号频带下共振，第二模拟共振电路124被设计成在该输入信号频带下补偿通过数字模拟变换电路的零保持效果产生的sinc函数型的反馈信号的波形失真。

根据本实施例，能够用模拟共振电路、比较器、1比特模拟数字变换器123、1比特数字模拟变换器124、作为固定频率振荡电路的时钟电路125实现德尔塔西格马电路，所以简化该德尔塔西格马电路，在接收机的制造成本降低方面有效果。

实施例15

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的接收机中使用的德尔塔西格马电路的其他结构例。图15是构成实施例9以及12中的无线通信系统的接收机的德尔塔西格马电路的结构图的例子。

在德尔塔西格马电路1102中由合成器126形成通过正交垂直偏振波接收天线881得到的信号的反馈电路的主路径中，配置模拟共振电路121、模拟数字变换器123、以及用后置的比较器实现的采样电路(未图示)，在反馈路径中，配置数字插值电路127和数字模拟变换器124，模拟共振电路121的输入与合成器126的输出结合，数字模拟变换器124的输出以及本德尔塔西格马电路的输入成为该合成器126的输入。时钟电路125向模拟数字变换器123、数字模拟变换器126以及采样电路供给时钟。模拟数字变换器123、数字模拟变换器124是1比特型。模拟共振电路121被设计成为了在输入信号频带下进行噪声整形而在该输入信号频带下共振。

根据本实施例，相比于图14的实施例，能够削减模拟电路，取而代之增加数字电路要素。数字电路要素的实际状态是数字信号处理电路的嵌入软件，实质上的零件件数减少，作为结果，简化德尔塔西格马电路，在接收机的制造成本降低方面有效果。

实施例16

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的接收机中使用的德尔塔西格马电路的其他结构例。图16是构成实施例9以及12中的无线通信系统的接收机的德尔塔西格马电路的结构图的例子。

在德尔塔西格马电路1103中由合成器237、238以及239形成通过正交垂直偏振波接收天线881得到的信号的前馈/反馈电路的主路径中，配置第一模拟共振电路221、第二模拟共振电路222、模拟数字变换器223、以及用后置的比较器实现的采样电路(未图示)，在反馈路径中配置数字插值电路227和数字模拟变换器224，德尔塔西格马电路的输入信号被三分支，各分支后的信号分别经由前馈乘法电路231、232以及233分别与合成器237、238以及239的输入结合。第一以及第二模拟共振电路226以及237分别插入于合成器237的输出与合成器238的输入以及合成器238的输出与合成器239的输入之间。与合成器239的输出结合了的模拟数字变换器223的输出经由数字插值器227与数字模拟变换机224的输入结合。数字模拟变换机224的输出被三分支，各分支后的信号分别经由反馈乘法电路234、235以及236分别与合成器237、238以及239的输入结合。时钟电路228向模拟数字变换器223、数字模拟变换器224以及采样电路供给时钟。模拟数字变换器223、数字模拟变换器224是1比特型。模拟共振电路221和222被设计成为了在输入信号频带下进行噪声整形而在该输入信号频带下共振。

根据本实施例，相比于图15的实施例，能够通过反馈乘法电路234、235以及236和前馈乘法电路231、232以及233的乘法值，调整德尔塔西格马电路的各部分的相位和振幅，电路的设计自由度提高。

实施例17

在本实施例中，说明在本实施例的无线通信系统中使用的接收机的硬件结构。

图17是实施例9以及12中的无线通信系统中使用的接收机的硬件结构的其他例子。图17是将图9以及12的无线通信系统中使用的接收机安装到印刷基板上的例子。在多层印刷基板243上，安装电源电路244、高频连接器241、以及数字信号连接器242，赋予了与图16相同的记号的功能元件块通过模拟信号线245以及数字信号线246电气地结合。将在电源电路中发生了的直流电流，通过在多层印刷基板243的内层中设置了的电源线，使用通孔等，供给到功能元件块的有源元件。在该多层印刷基板243的内层中，形成针对模拟信号线245以及数字信号线246的接地面，通过该接地面和这些信号线，形成带状线路，形成信号的传递路径。

关于安装了零件的印刷基板的接收机200，作为接收波的输入端，准备高频连接器241，作为数字信号的输出端，准备数字信号连接器242，实现图9以及12的实施例的德尔塔·西格马调制器的输出点。

根据本实施例，能够使用印刷基板工艺、以及零件的自动面安装工艺，实现接收机200的量产，在本发明的无线通信系统中使用的无线机的生产成本降低方面有效果。

实施例18

在本实施例中，说明本发明的无线通信系统的结构例。

图18是应用了本实施例的无线系统的升降机系统的结构图的例子。本实施例的升降机系统300在设置升降机的建筑物301的内部使升降轿厢311升降。在建筑物301的内部的地面部以及顶棚部，结合并设置具有偏振角分割分集功能的基站无线机302和基站2正交偏振波一体天线303。在升降机轿厢311的外部顶棚和外部地面中，分别设置终端站2正交偏振波一体天线312，使用高频电缆314与终端无线机313结合。基站无线机303和终端站无线机313以建筑物301的内部为无线传送介质，所以通过该建筑物301的内壁以及该升降机的外壁，电磁波受到多重反射，形成多重波干扰环境。

在本实施例中，通过偏振角度分割分集，在多重波干扰环境下，也能够实现高质量的无线传送，所以使用使用了该无线机的无线连接单元，从建筑物301无需使用有线连接单元，而能够远程实施升降机311的控制/监视，所以能够去掉电缆等该有线连接单元，能够以更小的建筑物体积实现同一输送能力，或者能够以同一建筑物体积增大升降机尺寸来提高输送能力。

实施例19

在本实施例中，说明本发明的无线通信系统的其他结构例。

图19是应用了本实施例的无线通信系统的变电设备监视系统的结构图的例子。在本实施例的变电设备监视系统400中，将多个变电机401、对该变电机401进行偏振角分割分集的终端站无线机403、以及终端站2正交偏振波一体天线402结合设置，在该多个变电机401的附近，设置比该变电机401的数量少的数量的多个基站装置411，在该基站装置411中，将本发明的进行偏振角分割分集的基站无线机413和基站2正交偏振波一体天线412结合设置。变电机的尺寸是几m的等级，相比于与作为无线机使用的电磁波的频率的几百MHz至几GHz对应的波长，压倒性地大，所以通过该多个变电机401，电磁波受到多重反射，形成多重波干扰环境。

在本实施例中，通过偏振角度分割分集，在多重波干扰环境下，也能够实现高质量的无线传送，所以使用使用了该无线机的无线连接单元，通过多个无线基站411，无需使用有线连接单元，而能够远程实施变电机401的控制/监视，所以能够解决在使用电缆等该有线连接单元的情况下成为问题的高压感应电力的问题，能够去掉该电缆的铺设成本，所以在变电机401的控制/监视系统的安全性提高以及成本削减方面有效果。

如以上那样，在本发明中，利用由入射到散射体的电磁波的各个入射角决定电磁波的偏振波的各个旋转角的性质，消除干扰所致的通信质量降低。即，关于多重波，被散射体反射的多个波是构成要素，所以该多重波的偏振波的旋转角分别不同，通过控制该不同的旋转角，能够避免由于这些多重波的干扰而产生的电磁波能量成为零的现象。

即，与偏振波旋转的频率对应的波长不同，从而多个多重反射波的各个的相位差也不同，所接收的多重波的合成波不同。因此，接收机能够得到不同的偏振波旋转速度的量的、等价地具有多个不同的特性的电磁波，所以发送机至接收机的无线空间传送路被多重化，通信的可靠度提高，能够提供：抑制以在存在多个电磁波散射体的环境下由于多重波干扰而产生的电磁波能量在接收点消失为原因的无线通信的可靠性降低，能够提高该多重波干扰环境下的通信可靠性的无线机，能够实现使用该系统的无线通信系统。

Claims (16)

1.一种无线通信系统，其特征在于包括：

发送机，以分别不同的频率使偏振波旋转来发送通过信息信号实施了调制的多个载波；以及

接收机，接收通过所述发送机发送的多个载波，针对该多个载波各自的偏振波的每个旋转频率进行分离，针对进行了分离的每个载波，对所述信息信号进行解调，合成针对每个载波进行了解调的所述信息信号，

所述发送机在平均频率相同的多个载波对的各个载波对上调制所述信息信号，对被实施了调制的成对的载波彼此进行合成，使合成后的多个载波分别进行分支，使进行了分支的该载波中的一方的载波的频率的相位偏移规定的角度、并且使发送的偏振波与另一方的载波交叉而发送，

所述接收机接收通过所述发送机发送的所述多个载波，以所述平均频率的整数分之一的采样频率抽出多个频率分量，对在该多个频率分量上重叠的所述信息信号进行加权合成。

2.一种无线通信系统，其特征在于包括：

发送机，以分别不同的频率使偏振波旋转来发送通过信息信号实施了调制的多个载波；以及

接收机，接收通过所述发送机发送的多个载波，针对该多个载波各自的偏振波的每个旋转频率进行分离，针对进行了分离的每个载波，对所述信息信号进行解调，合成针对每个载波进行了解调的所述信息信号，

所述发送机在不同的频率的多个载波上调制信息信号，对调制了的所述多个载波中的成为基准的载波和其他多个载波分别进行合成，使合成了的所述多个载波分别进行分支，并且使进行了分支的该载波中的一方的载波的频率的相位偏移规定的角度、并且使发送的偏振波与另一方的载波交叉而发送，

所述接收机具有由第一天线、和使接收的偏振波的角度与所述第一天线交叉地设置的第二天线构成的天线对，通过所述天线对接收由所述发送机发送的所述多个载波，对接收到的信号进行分支，并且对一方的信号施加与所述旋转频率对应的延迟，对施加了延迟的一方的信号和另一方的信号进行合成，抽出与所述旋转频率对应的多个频率分量，对在该多个频率分量上重叠的所述信息信号进行加权合成。

3.根据权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于：使用对频带进行分割而得到的频率信道来生成所述发送机发送的多个载波。

4.根据权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于：所述频率信道由基准的固定信道和相对于该固定信道始终高或者低的频率的信道形成。

5.根据权利要求4所述的无线通信系统，其特征在于：关于所述频率信道，交替选择相对所述固定信道高的频率的信道和低的频率的信道来生成载波对。

6.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：所述接收机具有由第一天线、和使接收的偏振波的角度与所述第一天线交叉地设置的第二天线构成的天线对，通过所述天线对接收由所述发送机发送的所述多个载波，对通过所述第一天线接收到的载波以及通过所述第二天线接收到的载波分别进行分支，针对进行了分支的信号，以同一采样频率，使用德尔塔西格马电路，分离在与旋转频率对应的不同的频率分量上重叠的信息信号，进行加权合成。

7.根据权利要求6所述的无线通信系统，其特征在于：使用对频带进行分割而得到的频率信道来生成所述发送机发送的多个载波。

8.根据权利要求6所述的无线通信系统，其特征在于：所述德尔塔西格马电路使用模拟共振器。

9.根据权利要求6所述的无线通信系统，其特征在于：所述德尔塔西格马电路的采样频率低于该载波的频率。

10.根据权利要求6所述的无线通信系统，其特征在于：所述德尔塔西格马电路的数字模拟变换器的采样频率是模拟数字变换器的采样频率的整数倍。

11.根据权利要求6所述的无线通信系统，其特征在于：所述德尔塔西格马电路具有反馈环和前馈环。

12.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：所述发送机以及所述接收机具有发送或者接收的偏振波的角度是大致90°的天线对，所述天线对是直线偏振波天线。

13.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：所述发送机以及所述接收机具有发送或者接收的偏振波的角度是大致90°的天线对，所述天线对是圆偏振波天线。

14.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：所述发送机以及所述接收机是用搭载了数字信号处理芯片的多层印刷基板制造的。

15.一种升降机控制系统，其特征在于：应用了权利要求1所述的无线通信系统。

16.一种变电设备控制系统，其特征在于：应用了权利要求1所述的无线通信系统。