JP2004015202A - 無線装置の遠隔監視システム - Google Patents
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Abstract
【課題】遠隔地の無線装置10に組込まれた基準発振器23の発振周波数fVを信号線11を用いてセンター局12にて遠隔監視する。
【解決手段】センター局12に対して、標準周波数信号を出力する標準発振器13と、標準周波数信号を分周する分周器14と、分周器の出力信号を標準分周信号として無線装置へ送信する分周信号送信手段16と、無線装置から受信した測定信号の周波数を測定する周波数測定回路28と、周波数測定回路で測定された周波数を用いて基準周波数信号の基準周波数からの周波数偏差Δfを算出する周波数偏差算出部29とを付加し、無線装置10に対して、受信した標準分周信号をてい倍するてい倍器20と、てい倍器の出力信号で基準周波数信号をアンダーサンプリングするアンダーサンプリング回路22と、この回路の出力信号を測定信号としてセンター局へ送信する測定信号送信手段18とを付加する。
【選択図】 図1
【解決手段】センター局12に対して、標準周波数信号を出力する標準発振器13と、標準周波数信号を分周する分周器14と、分周器の出力信号を標準分周信号として無線装置へ送信する分周信号送信手段16と、無線装置から受信した測定信号の周波数を測定する周波数測定回路28と、周波数測定回路で測定された周波数を用いて基準周波数信号の基準周波数からの周波数偏差Δfを算出する周波数偏差算出部29とを付加し、無線装置10に対して、受信した標準分周信号をてい倍するてい倍器20と、てい倍器の出力信号で基準周波数信号をアンダーサンプリングするアンダーサンプリング回路22と、この回路の出力信号を測定信号としてセンター局へ送信する測定信号送信手段18とを付加する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、任意の移動局と無線で情報交換を行う無線装置における出力電波の周波数を、信号線を介して接続されたセンター局から遠隔監視する無線装置の遠隔監視システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
鉄道線路上を走行する列車の乗務員に対して、例えば地上の列車運行管制室に駐在している管制員が各種指令を伝達したり、列車の乗務員から緊急の連絡を受けたりするために、図7に示す通信システムが構築されている。
【0003】
列車1が走行する線路2に沿って例えば500m等のほぼ等間隔に多数の無線装置3が配設されている。そして、各無線装置3は線路2に沿って敷設された信号線4に接続されている。この信号線4は例えば鉄道会社の都会のターミナルの列車運行管制室に設置されたセンター局5に接続されている。各無線装置3は線路2におけるこの無線装置3の近傍を通過する列車1に搭載された列車電話等の移動局との間で無線で情報交換を行う。
【0004】
図8は各無線装置3の概略構成を示すブロック図である。センター局5から信号線4を介して入力された音声信号aは送受信器9で受信されたのち無線器6へ入力される。基準発振器8は、例えば、水晶発振器等で構成されており、例えば5MHz等の基準周波数信号bを無線器6へ送出する。無線器6は音声信号aで基準周波数信号b又は分周された基準周波数信号bを変調してアンテナ7から電波出力する。
【0005】
列車1に搭載された移動局から出力された電波はアンテナ7で受信されて受信信号として無線器6へ入力される。無線器6は入力した受信信号を音声信号aに復調して送受信器9へ送出する。送受信器9は入力した音声信号aを信号線4を介してセンター局5へ送信する。
【0006】
したがって、列車1の乗務員とセンター局5の管制員とは、無線装置3を中継して会話を行うことができる。
【0007】
このような通信システムにおいては、各無線装置3と列車1に搭載された移動局との間は電波が送受信されるので、これらの無線装置3においては、保守点検の目的や、電波法が定める規則に従って電波の周波数、占有帯域幅、送信電力等を適当な時問間隔で測定し、この無線装置3が一定基準の性能を維持しているか否かを監査し、また必要に応じて周波数、占有帯域幅、送信電力等の調整を実施する必要がある。
【0008】
また、無線装置3は限られた周波数を全国規模で再利用していることもあって、距離的に近い異なる無線装置3どうしの周波数が一定の精度に維持されていないと混信妨害が顕著となる。
【0009】
このような不都合を解消するために、電波法が定める周波数偏移の基準よりはるかに少ない周波数偏移に周波数を維持する必要がある。したがって、各無線装置3を頻繁に調整する必要がある。
【0010】
特に、出力される電波の周波数を厳格に管理する必要がある。この周波数は基準発振器8の発振周波数で規定される。その基準発振器8には100%水晶振動子が組込まれている。水晶振動子を採用した基準発振器8は、数秒程度の時間で観測した場合の周波数安定度(短期安定度)は優れているものの、数時間から数日の時間で観測した場合の安定度(長期安定度)が悪いのが欠点である。
【0011】
しかし、長期安定度の優れた基準発振器は極めて高価で、鉄道の線路2に沿って全国規模で設置される無線装置3に組込むことは不可能である。
そのため、定期的に各無線機3が設置されている場所に保守要員が測定器を持込み前記測定や調整を実施している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各無線装置3は鉄道の線路2に沿って一定間隔で配設されている。鉄道の線路3は全国規模で敷設されているので、無線装置3の設置台数は莫大であり、各無線装置3の測定や調整に要する労力や費用が大幅に増大する。
【0013】
さらに、線路2は、都市や都市近郊のみならず、山間部や僻地にも敷設されており、保守要員が自動車等で簡単に現場に接近できないこともある。
【0014】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、音声信号を送受信するための無線装置とセンター局とを接続する信号線を用いることによって、センター局から無線装置に組込まれた基準発振器の発振周波数を遠隔監視でき、少ない費用で無線装置の点検保守に係わる労力及び時間を大幅に低減できる無線装置の遠隔監視システムを提供することを目的とする。
【0015】
さらに、無線装置に組込まれた基準発振器の発振周波数が予め定められた基準周波数を外れた場合は自動的に基準発振器の発振周波数を調整できる無線装置の遠隔監視システムを提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、任意の移動局と無線で情報交換を行う無線装置と、センター局とを信号線で接続し、任意の移動局とセンター局との間で無線装置を中継して音声通信を行う通信システムにおける無線装置に組込まれた出力電波の周波数を規定する基準発振器の発振周波数をセンター局で監視する無線装置の遠隔監視システムである。
【0017】
そして、センター局に対して、標準周波数信号を出力する標準発振器と、標準発振器から出力された標準周波数信号を分周する分周器と、分周器の出力信号を標準分周信号として無線装置へ送信する分周信号送信手段と、無線装置から受信した測定信号の周波数を測定する周波数測定回路と、周波数測定回路で測定された周波数を用いて基準発振器から出力される基準周波数信号の予め定められた基準周波数からの周波数偏差を算出する周波数偏差算出部とを付加している。
【0018】
さらに、無線装置に対して、センター局から受信した標準分周信号をてい倍するてい倍器と、てい倍器の出力信号で基準発振器から出力される基準周波数信号をアンダーサンプリングするアンダーサンプリング回路と、アンダーサンプリング回路の出力信号を測定信号としてセンター局へ送信する測定信号送信手段とを付加している。
【0019】
このように構成された無線装置の遠隔監視システムにおいて、センター局で信号線を介して無線装置の基準発振器の発振周波数を監視できる動作原理を説明する。
センター局と各無線装置とを接続する信号線内には、各無線装置とセンター局との間で送受信される多数の音声信号が多重化して流れるので、一つの音声信号の許容周波数帯域幅は音声帯域幅である例えば300Hz〜3.5kHzである。したがって、無線装置とセンター局との間で送受信される信号の最大周波数は音声帯域幅である3.5kHzに制限される。
【0020】
一方、無線装置における基準発振器の発振周波数は例えば5MHzと非常に高い。したがって、この基準発振器から出力された基準周波数信号を信号線を介して直接センター局へ送信することができない。
【0021】
そこで、センター局に長期安定度の優れた原子発振器(atomic oscillator)等からなる標準発振器を設置し、この標準発振器から出力される高周波の標準周波数信号を分周器で前記信号線で伝送できる周波数まで分周し、この分周された標準分周信号を信号線によって無線装置へ送信する。
【0022】
無線装置においては、この受信した標準分周信号をてい倍回路でてい倍する。なお、無線装置の基準発振器の予め定められた基準周波数は既知であるので、てい倍器の倍数を適宜設定して、てい倍された周波数が基準周波数の1/100、1/1000等の周波数とする。
【0023】
このてい倍回路の出力信号でアンダーサンプリング回路において基準周波数信号をアンダーサンプリングする。したがって、このアンダーサンプリング回路の出力信号には、標準分周信号の周波数(標準値)をてい倍したてい倍周波数(標準値)と基準周波数信号の周波数(被測定周波数)との差の周波数を有するビート信号となる。アンダーサンプリング回路の出力信号は測定信号としてセンター局へ送信される。ビート信号の周波数範囲は小さいので、測定信号は信号線を伝送される。
【0024】
センター局においては、受信した測定信号の周波数を測定することによって、基準周波数信号の周波数(被測定周波数)の基準周波数からの周波数偏差を算出することができる。
【0025】
したがって、極めて高精度でかつ高確度に無線装置の基準発振器の発振周波数を測定できる。
【0026】
また、別の発明においては、上述した発明の無線装置の遠隔監視システムにおいて、さらに、センター局に対して、周波数偏差算出部で算出された周波数偏差を打消すための調整値に対応する周波数を有する信号を調整信号として無線装置へ送信する調整信号送信手段を付加し、無線装置に対して、センター局から受信した調整信号から得られる調整値に基づいて基準発振器の発振周波数を調整する周波数調整手段を付加している。
【0027】
このように構成された無線装置の遠隔監視システムにおいては、センター局から無線装置へ周波数偏差を打消すための調整値に対応する周波数を有した調整信号が送出され、無線装置において、基準発振器の発振周波数が調整される。
【0028】
さらに別の発明の無線装置の遠隔監視システムにおいては、センター局に対して、標準周波数信号を出力する標準発振器と、標準発振器から出力された標準周波数信号を分周する分周器と、分周器の出力信号を標準分周信号として無線装置へ送信する分周信号送信手段とを付加している。
【0029】
さらに、無線装置に対して、センター局から受信した標準分周信号をてい倍するてい倍器と、このてい倍器の出力信号で基準発振器から出力される基準周波数信号をアンダーサンプリングするアンダーサンプリング回路と、アンダーサンプリング回路から出力された信号の周波数を測定する周波数測定回路と、周波数測定回路で測定された周波数を用いて基準周波数信号の予め定められた基準周波数からの周波数偏差を算出する周波数偏差算出部と、周波数偏差算出部で算出された周波数偏差を打消すように基準発振器の発振周波数を調整する周波数調整手段を付加している。
【0030】
このように構成された無線装置の遠隔監視システムにおいては、センター局は無線装置に対して標準分周信号を送信するのみである。そして、無線装置側において、受信した標準分周信号をてい倍し、てい倍した信号で基準周波数信号をアンダーサンプリングする。そして、アンダーサンプリング回路から出力された信号に基づいて基準発振器の発振周波数の調整が実施される。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムの概略構成を示すブロック図である。
【0032】
この第1実施形態の無線装置の遠隔監視システムは、図7に示す通信システムに適用される。線路に沿って一定間隔で設置された複数の無線装置10は信号線11を介してセンター局12に接続されている。
【0033】
センター局12内において、長期安定度の優れた原子発振器(atomic oscillator)等からなる標準発振器13から出力される標準周波数f0(=10MHz)を有する標準周波数信号sは分周比N1(=3125)の分周器14で分周されて標準分周信号s1として、制御部17で切換制御される切換器15及び信号分離回路16を介して信号線11へ送出される。したがって、この信号分離回路16は標準分周信号s1を無線装置10へ送出する分周信号送信手段を構成する。
【0034】
信号分離回路16は、図2に示すように、LPF16aとHPF16bとを並列接続した構成を有している。そして、このセンター局12から信号線11へ送出される信号の周波数を、信号線11からセンター局12へ入力される信号の周波数より低く設定することによって、送信信号と受信信号とを分離する。
【0035】
したがって、信号線11へ送出された標準分周信号s1の周波数f1は
f1=f0/N1=10MHz/3125=3.2KHz
となる。この周波数f1は前述した300〜3500Hzの音声帯域に入り、標準分周信号s1は信号線11内を十分通過することができる。
【0036】
無線装置10へ入力された標準分周信号s1は信号分離回路18及び切換器20を介しててい倍(逓倍)器21へ入力される。てい倍(逓倍)器21は入力された標準分周信号s1の周波数f1を、このてい倍(逓倍)器21に設定された倍数M倍する。この実施形態システムにおいては、M=2に設定されている。したがって、このてい倍(逓倍)器21の出力信号s2の周波数f2は
f2=M・f1=3.2KHz×2=6.4KHz
となる。てい倍(逓倍)器21の出力信号s2は次のアンダーサンプリング回路22のサンプリング端子へ入力される。
【0037】
一方、基準発振器23は、例えば図3に示すように、発振回路23aと水晶振動子23bとで構成されている。そして、この水晶振動子23bと接地間に介挿された可変容量ダイオード23dと可変電圧源23cとで周波数調整回路24を構成している。この周波数調整回路24の可変電圧源23cの電圧Vcを調整することによって、この基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVを調整することが可能である。なお、実施形態システムにおいては、基準発振器23の仕様書等で予め指定された基準周波数fSは5MHzである。
【0038】
fS=5MHz
そして、基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVの基準周波数fSからの周波数偏差をΔfとすると、基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVは下記のようになる。
【0039】
fV=fS+Δf=5MHz+Δf
基準発振器23から出力された基準周波数信号bは無線器25へ送出されると共に、アンダーサンプリング回路22の信号端子へ送出される。
【0040】
アンダーサンプリング回路22は、図4に示すように、サンプリング端子から入力されたてい倍器21の出力信号s2に同期するサンプリング信号s3を作成し、このサンプリング信号s3で信号端子に入力されている基準周波数信号bをサンプリングして、このサンプリングした各サンプリング点の包絡線波形を信号波形とする測定信号cを出力する。
【0041】
したがって、この測定信号cの周波数は基準周波数信号bの周波数fVとてい倍器21の出力信号s2の周波数f2との差を示すビート周波数fBとなる。
【0042】
fB=fV―f2×781=1600Hz+Δf
アンダーサンプリング回路22から出力された測定信号cは次の分周器27で、信号線11を通過可能な周波数まで周波数が低下させられる。この実施形態システムにおいては、低下させる必要がないので、分周比N2は1である。アンダーサンプリング回路22から出力された測定信号cは分周器27を経由して、信号分離回路18を介して信号線11へ送出される。
【0043】
センター局12へ入力された測定信号cは信号分離回路16を介して周波数測定回路28へ入力される。周波数測定回路28は入力された測定信号cのビート周波数fBを測定して、次の周波数偏差算出部29へ送出する。周波数偏差算出部29は、測定されたビート周波数fB (=1600Hz+Δf)から定数項(1600Hz)を減算して基準周波数信号bの周波数fVの基準周波数fSからの周波数偏差Δfを算出して、次の調整電圧算出部30へ送出する。
【0044】
調整電圧算出部30内には、図5に示すように、無線装置10内における基準発振器23の周波数偏差Δfと調整電圧Vdとの関係を示す変換テーブル30aが記憶されている。すなわち、図3において、基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVの基準周波数fSからの周波数偏差がΔfであった場合に、この周波数偏差Δfを0として、基準周波数信号bの周波数fVを基準周波数fSに一致させるために必要な可変電圧源23cの電圧Vcに対する調整電圧Vdが記憶されている。
【0045】
調整電圧算出部30はこの変換テーブル30aを用いて、入力された周波数偏差Δfを調整電圧Vdに変換して次のV・F変換器31へ送出する。V・F変換器31は入力した直流の調整電圧Vdを、この調整電圧Vdに比例した周波数Fvを有する調整信号dに変換する。なお、調整信号dの周波数Fvの範囲は、音声周波数範囲に制限される。調整電圧算出部30はこの調整信号dを調整信号送信部32へ送出する。調整信号送信部32は入力された調整信号dを切換器15及び信号分離回路16を介して信号線11へ送出する。
【0046】
無線装置10へ入力された調整信号dは信号分離回路18及び切換器20を介してF・V変換器33へ入力される。F・V変換器33はこの入力された周波数Fvの調整信号dを元の直流の調整電圧Vdに変換して、次の周波数調整回路24へ送出する。
【0047】
周波数調整回路24は、図3に示す可変電圧源23cの電圧Vcをこの入力された調整電圧Vdだけ調整する。その結果、基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVを基準周波数fSに一致する。
【0048】
次に、センター局12と無線装置10を介して列車に搭載された移動局との間で実施される通常の音声会話を説明する。
【0049】
列車運行管制室に駐在している管制員がセンター局12の電話端末34に入力した音声は音声信号aに変換されて、送受信器35、信号分離回路16を介して信号線11へ送出される。センター局12へ入力された音声信号aは信号分離回路18を介して送受信器36で受信されて、無線器25へ入力される。無線器25は、音声信号aで基準周波数信号b又は分周された基準周波数信号bを変調してアンテナ26から電波出力する。
【0050】
列車に搭載された移動局から出力された電波はアンテナ26で受信されて受信信号として無線器26へ入力される。無線器25は入力した受信信号を音声信号aに復調して送受信器36へ送出する。送受信器36は入力した音声信号aを信号分離回路18及び信号線11を介してセンター局12へ送信する。
【0051】
センター局12へ入力された音声信号aは信号分離回路16を介して送受信器35で受信されて、電話端末34で音声に変換される。したがって、列車の乗務員とセンター局12の管制員とは、無線装置10を中継して会話を行うことができる。
【0052】
このように構成された第1実施形態の遠隔監視システムにおいて、保守点検のために、無線装置10の基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVを監視したり、調整する必要が生じた場合、保守点検作業員は、センター局12の制御部17を制御して調整動作モードに設定する。すると、切換器15が分周器14側に切換えられて、標準発振器13が起動し、分周された標準分周信号s1が信号線11を介して無線装置10へ送信される。
【0053】
無線装置10側において、標準分周信号s1が受信されると制御部19が調整動作モードに設定設定され、この標準分周信号s1を用いて、基準発振器23から出力される基準周波数信号bがアンダーサンプリングされ、周波数偏差Δfの情報を含む測定信号cがセンター局12へ送信される。センター局12は、受信した測定信号cから周波数偏差Δfを測定する。
【0054】
さらに、センター局12にて周波数偏差Δfを打ち消すための調整電圧Vdが求められ、調整信号dとして、無線装置10へ送信される。そして、基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVが基準周波数fSに一致するように自動的に調整される。
【0055】
このように、信号線11上を伝送される標準分周信号s1、測定信号c、調整信号dの各周波数f1、fB、Fdは前述した300〜3500Hzの音声帯域に入るので、センター局12から遠隔地に配設された無線装置19の基準発振器23の周波数fVを監視できかつ基準周波数fSに調整できる。
【0056】
よって、保守点検作業員が無線装置10の設置場所に赴く必要がないので、少ない費用で無線装置10の点検保守に係わる労力及び時間を大幅に低減できる。
【0057】
なお、信号線11は、前述したように、管制員と列車の乗務員との通話のために使用されるが、必ずしも24時間使用されている訳ではない。したがって、信号線11が本来の通話目的で使用されている時間を除けば、実施形態システムで示した周波数の調整目的で使用することが可能である。
【0058】
なお、仮に信号線11が本来の通話目的で使用されている場合でも、信号線11で伝送できる300〜3500Hzの周波数帯のすべてを使用している訳ではないので、本来の通話目的で使用されている周波数帯に対して重複しない周波数帯を使用して周波数の調整目的を果たすことができる。
【0059】
実際、周波数測定および周波数調整の目的で伝送される信号は線スペクトル、またはそれに近い信号であるので殆んど周波数帯を占有しない。したがって、たとえ信号線11が本来の通話目的で使用されている場合であっても、周波数多重化技術を使って容易に周波数の調整目的を果たすことができる。
【0060】
さらに、図3に示すように、基準発振器23は、水晶振動子23gによる発振周波数fVの長期安定度が悪いが、周波数偏移を生じさせる要因の主なものは経時変化なので、数週間とか数カ月の間隔で、実施形態システムを用いて周波数測定または周波数調整を実施すれば、目的とする周波数精度を十分維持できる。
【0061】
(第2実施形態)
図6は本発明の第2実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムにおける無線装置10aの概略構成を示すブロック図である。図1に示す第1実施形態の遠隔監視システムと同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【0062】
この第2実施形態の遠隔監視システムにおける無線装置10a内には、図1の第1実施形態のセンター局12から移動された周波数測定回路28a、周波数偏差算出部29a、調整電圧算出部30bが組込まれている。
【0063】
そして、この第2実施形態の遠隔監視システムにおけるセンター局12a内には、図1における、標準発振器13、分周器14、信号分離回路16、送受信器35,電話端末34が組込まれているが、周波数測定回路28、周波数偏差算出部29、調整電圧算出部30、V・F変換器31、調整信号送出部32は組込まれていない。
【0064】
このような構成の第2実施形態の遠隔監視システムにおいて、無線装置10aの基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVを調整する場合、センター局12aから周波数f1を有する基準分周信号s1が無線装置10aへ送信される。
【0065】
無線装置10へ入力された標準分周信号s1は信号分離回路18を介しててい倍(逓倍)器21へ入力される。てい倍(逓倍)器21は入力された標準分周信号s1の周波数f1をM倍する。てい倍(逓倍)器21の出力信号s2は次のアンダーサンプリング回路22のサンプリング端子へ入力される。アンダーサンプリング回路22の信号端子には、基準発振器23から出力された基準周波数信号bが入力されている。
【0066】
アンダーサンプリング回路22は、サンプリング端子から入力されたてい倍器21の出力信号s2に同期するサンプリング信号s3を作成し、このサンプリング信号s3で信号端子に入力されている基準周波数信号bをサンプリングして、ビート周波数fBを有する測定信号cを出力する。
【0067】
このアンダーサンプリング回路22から出力された測定信号cは次の周波数測定回路28aへ入力される。周波数測定回路28aは入力された測定信号cのビート周波数fBを測定して、次の周波数偏差算出部29aへ送出する。周波数偏差算出部29aは、測定されたビート周波数fB (=1600Hz+Δf)から定数項(1600Hz)を減算して基準周波数信号bにおける周波数fVの基準周波数fSからの周波数偏差Δfを算出して、次の調整電圧算出部30aへ送出する。
【0068】
調整電圧算出部30bは変換テーブル30aを用いて、入力された周波数偏差Δfを調整電圧Vdに変換して周波数調整回路24へ送出する。周波数調整回路24は、図3に示す可変電圧源23cの電圧Vcをこの入力された調整電圧Vdだけ調整する。その結果、基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVが基準周波数fSに一致する。
【0069】
このように構成された第2実施形態の無線装置の遠隔監視システムにおいては、各無線装置10aにおける基準発振器23の周波数fVを調整する場合、センター局12aは各無線装置10aに対して、標準発振器13の標準周波数f0を分周器14で1/N1に分周した標準分周信号s1を各無線装置10aへ送信するのみでよい。すなわち、各無線装置10aは標準分周信号s1を受信するとこの標準分周信号s1を用いて自己の基準発振器23の周波数fVを自動調整する。
【0070】
したがって、図1に示す第1実施形態の無線装置の遠隔監視システムとほぼ同様の技術的効果を得ることができる。さらに、この第2実施形態システムにおいては、周波数調整のために、信号線11上を伝送される信号は標準分周信号s1のみとなるので、センター局12aと各無線装置10aにおける信号の送受信管理が容易になる。
【0071】
但し、この第2実施形態システムにおいては、全ての無線装置10aに対して、周波数測定回路28a、周波数偏差算出部29a、調整電圧算出部30bを組込む必要があるので、遠隔監視システム全体の製造費が上昇する。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の無線装置の遠隔監視システムにおいては、帯域制限された音声信号を送受信するための無線装置とセンター局とを接続する信号線を、無線装置とセンター局との間における周波数情報の送受信用に用いている。
【0073】
したがって、センター局から無線装置に組込まれた基準発振器の発振周波数を遠隔監視でき、少ない費用で無線装置の点検保守に係わる労力及び時間を大幅に低減できる。
【0074】
さらに、無線装置に組込まれた基準発振器の発振周波数が基準周波数を外れた場合は自動的に基準発振器の発振周波数が調整される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムの概略構成を示すブロック図
【図2】同第1実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムに込まれた信号分離回路を示す図
【図3】同第1実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムの無線装置に組込まれた基準発振器の回路図
【図4】同第1実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムの無線装置に組込まれたアンダーサンプリング回路の動作を示す波形図
【図5】同第1実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムのセンター局の調整電圧算出部内に形成された変換テーブルを示す図
【図6】本発明の第2実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムの概略構成を示すブロック図
【図7】一般的な通信システムを示す模式図
【図8】この通信システムに組込まれた無線装置の概略構成図
【符号の説明】
1…列車
2…線路
10、10a…無線装置
12,12a…センター局
13…標準発振器
14,27…分周器
15,20…切換器
16,18…信号分離回路
21…てい倍器
22…アンダーサンプリング回路
23…基準発振器
24…周波数調整回路
25…無線器
26…アンテナ
28,28a…周波数測定回路
29,29a…周波数偏差算出部
30,30b…調整電圧算出部
31…V・F変換器
32…調整信号送出部
33…F・V変換部
【発明の属する技術分野】
本発明は、任意の移動局と無線で情報交換を行う無線装置における出力電波の周波数を、信号線を介して接続されたセンター局から遠隔監視する無線装置の遠隔監視システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
鉄道線路上を走行する列車の乗務員に対して、例えば地上の列車運行管制室に駐在している管制員が各種指令を伝達したり、列車の乗務員から緊急の連絡を受けたりするために、図7に示す通信システムが構築されている。
【0003】
列車1が走行する線路2に沿って例えば500m等のほぼ等間隔に多数の無線装置3が配設されている。そして、各無線装置3は線路2に沿って敷設された信号線4に接続されている。この信号線4は例えば鉄道会社の都会のターミナルの列車運行管制室に設置されたセンター局5に接続されている。各無線装置3は線路2におけるこの無線装置3の近傍を通過する列車1に搭載された列車電話等の移動局との間で無線で情報交換を行う。
【0004】
図8は各無線装置3の概略構成を示すブロック図である。センター局5から信号線4を介して入力された音声信号aは送受信器9で受信されたのち無線器6へ入力される。基準発振器8は、例えば、水晶発振器等で構成されており、例えば5MHz等の基準周波数信号bを無線器6へ送出する。無線器6は音声信号aで基準周波数信号b又は分周された基準周波数信号bを変調してアンテナ7から電波出力する。
【0005】
列車1に搭載された移動局から出力された電波はアンテナ7で受信されて受信信号として無線器6へ入力される。無線器6は入力した受信信号を音声信号aに復調して送受信器9へ送出する。送受信器9は入力した音声信号aを信号線4を介してセンター局5へ送信する。
【0006】
したがって、列車1の乗務員とセンター局5の管制員とは、無線装置3を中継して会話を行うことができる。
【0007】
このような通信システムにおいては、各無線装置3と列車1に搭載された移動局との間は電波が送受信されるので、これらの無線装置3においては、保守点検の目的や、電波法が定める規則に従って電波の周波数、占有帯域幅、送信電力等を適当な時問間隔で測定し、この無線装置3が一定基準の性能を維持しているか否かを監査し、また必要に応じて周波数、占有帯域幅、送信電力等の調整を実施する必要がある。
【0008】
また、無線装置3は限られた周波数を全国規模で再利用していることもあって、距離的に近い異なる無線装置3どうしの周波数が一定の精度に維持されていないと混信妨害が顕著となる。
【0009】
このような不都合を解消するために、電波法が定める周波数偏移の基準よりはるかに少ない周波数偏移に周波数を維持する必要がある。したがって、各無線装置3を頻繁に調整する必要がある。
【0010】
特に、出力される電波の周波数を厳格に管理する必要がある。この周波数は基準発振器8の発振周波数で規定される。その基準発振器8には100%水晶振動子が組込まれている。水晶振動子を採用した基準発振器8は、数秒程度の時間で観測した場合の周波数安定度(短期安定度)は優れているものの、数時間から数日の時間で観測した場合の安定度(長期安定度)が悪いのが欠点である。
【0011】
しかし、長期安定度の優れた基準発振器は極めて高価で、鉄道の線路2に沿って全国規模で設置される無線装置3に組込むことは不可能である。
そのため、定期的に各無線機3が設置されている場所に保守要員が測定器を持込み前記測定や調整を実施している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各無線装置3は鉄道の線路2に沿って一定間隔で配設されている。鉄道の線路3は全国規模で敷設されているので、無線装置3の設置台数は莫大であり、各無線装置3の測定や調整に要する労力や費用が大幅に増大する。
【0013】
さらに、線路2は、都市や都市近郊のみならず、山間部や僻地にも敷設されており、保守要員が自動車等で簡単に現場に接近できないこともある。
【0014】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、音声信号を送受信するための無線装置とセンター局とを接続する信号線を用いることによって、センター局から無線装置に組込まれた基準発振器の発振周波数を遠隔監視でき、少ない費用で無線装置の点検保守に係わる労力及び時間を大幅に低減できる無線装置の遠隔監視システムを提供することを目的とする。
【0015】
さらに、無線装置に組込まれた基準発振器の発振周波数が予め定められた基準周波数を外れた場合は自動的に基準発振器の発振周波数を調整できる無線装置の遠隔監視システムを提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、任意の移動局と無線で情報交換を行う無線装置と、センター局とを信号線で接続し、任意の移動局とセンター局との間で無線装置を中継して音声通信を行う通信システムにおける無線装置に組込まれた出力電波の周波数を規定する基準発振器の発振周波数をセンター局で監視する無線装置の遠隔監視システムである。
【0017】
そして、センター局に対して、標準周波数信号を出力する標準発振器と、標準発振器から出力された標準周波数信号を分周する分周器と、分周器の出力信号を標準分周信号として無線装置へ送信する分周信号送信手段と、無線装置から受信した測定信号の周波数を測定する周波数測定回路と、周波数測定回路で測定された周波数を用いて基準発振器から出力される基準周波数信号の予め定められた基準周波数からの周波数偏差を算出する周波数偏差算出部とを付加している。
【0018】
さらに、無線装置に対して、センター局から受信した標準分周信号をてい倍するてい倍器と、てい倍器の出力信号で基準発振器から出力される基準周波数信号をアンダーサンプリングするアンダーサンプリング回路と、アンダーサンプリング回路の出力信号を測定信号としてセンター局へ送信する測定信号送信手段とを付加している。
【0019】
このように構成された無線装置の遠隔監視システムにおいて、センター局で信号線を介して無線装置の基準発振器の発振周波数を監視できる動作原理を説明する。
センター局と各無線装置とを接続する信号線内には、各無線装置とセンター局との間で送受信される多数の音声信号が多重化して流れるので、一つの音声信号の許容周波数帯域幅は音声帯域幅である例えば300Hz〜3.5kHzである。したがって、無線装置とセンター局との間で送受信される信号の最大周波数は音声帯域幅である3.5kHzに制限される。
【0020】
一方、無線装置における基準発振器の発振周波数は例えば5MHzと非常に高い。したがって、この基準発振器から出力された基準周波数信号を信号線を介して直接センター局へ送信することができない。
【0021】
そこで、センター局に長期安定度の優れた原子発振器(atomic oscillator)等からなる標準発振器を設置し、この標準発振器から出力される高周波の標準周波数信号を分周器で前記信号線で伝送できる周波数まで分周し、この分周された標準分周信号を信号線によって無線装置へ送信する。
【0022】
無線装置においては、この受信した標準分周信号をてい倍回路でてい倍する。なお、無線装置の基準発振器の予め定められた基準周波数は既知であるので、てい倍器の倍数を適宜設定して、てい倍された周波数が基準周波数の1/100、1/1000等の周波数とする。
【0023】
このてい倍回路の出力信号でアンダーサンプリング回路において基準周波数信号をアンダーサンプリングする。したがって、このアンダーサンプリング回路の出力信号には、標準分周信号の周波数(標準値)をてい倍したてい倍周波数(標準値)と基準周波数信号の周波数(被測定周波数)との差の周波数を有するビート信号となる。アンダーサンプリング回路の出力信号は測定信号としてセンター局へ送信される。ビート信号の周波数範囲は小さいので、測定信号は信号線を伝送される。
【0024】
センター局においては、受信した測定信号の周波数を測定することによって、基準周波数信号の周波数(被測定周波数)の基準周波数からの周波数偏差を算出することができる。
【0025】
したがって、極めて高精度でかつ高確度に無線装置の基準発振器の発振周波数を測定できる。
【0026】
また、別の発明においては、上述した発明の無線装置の遠隔監視システムにおいて、さらに、センター局に対して、周波数偏差算出部で算出された周波数偏差を打消すための調整値に対応する周波数を有する信号を調整信号として無線装置へ送信する調整信号送信手段を付加し、無線装置に対して、センター局から受信した調整信号から得られる調整値に基づいて基準発振器の発振周波数を調整する周波数調整手段を付加している。
【0027】
このように構成された無線装置の遠隔監視システムにおいては、センター局から無線装置へ周波数偏差を打消すための調整値に対応する周波数を有した調整信号が送出され、無線装置において、基準発振器の発振周波数が調整される。
【0028】
さらに別の発明の無線装置の遠隔監視システムにおいては、センター局に対して、標準周波数信号を出力する標準発振器と、標準発振器から出力された標準周波数信号を分周する分周器と、分周器の出力信号を標準分周信号として無線装置へ送信する分周信号送信手段とを付加している。
【0029】
さらに、無線装置に対して、センター局から受信した標準分周信号をてい倍するてい倍器と、このてい倍器の出力信号で基準発振器から出力される基準周波数信号をアンダーサンプリングするアンダーサンプリング回路と、アンダーサンプリング回路から出力された信号の周波数を測定する周波数測定回路と、周波数測定回路で測定された周波数を用いて基準周波数信号の予め定められた基準周波数からの周波数偏差を算出する周波数偏差算出部と、周波数偏差算出部で算出された周波数偏差を打消すように基準発振器の発振周波数を調整する周波数調整手段を付加している。
【0030】
このように構成された無線装置の遠隔監視システムにおいては、センター局は無線装置に対して標準分周信号を送信するのみである。そして、無線装置側において、受信した標準分周信号をてい倍し、てい倍した信号で基準周波数信号をアンダーサンプリングする。そして、アンダーサンプリング回路から出力された信号に基づいて基準発振器の発振周波数の調整が実施される。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムの概略構成を示すブロック図である。
【0032】
この第1実施形態の無線装置の遠隔監視システムは、図7に示す通信システムに適用される。線路に沿って一定間隔で設置された複数の無線装置10は信号線11を介してセンター局12に接続されている。
【0033】
センター局12内において、長期安定度の優れた原子発振器(atomic oscillator)等からなる標準発振器13から出力される標準周波数f0(=10MHz)を有する標準周波数信号sは分周比N1(=3125)の分周器14で分周されて標準分周信号s1として、制御部17で切換制御される切換器15及び信号分離回路16を介して信号線11へ送出される。したがって、この信号分離回路16は標準分周信号s1を無線装置10へ送出する分周信号送信手段を構成する。
【0034】
信号分離回路16は、図2に示すように、LPF16aとHPF16bとを並列接続した構成を有している。そして、このセンター局12から信号線11へ送出される信号の周波数を、信号線11からセンター局12へ入力される信号の周波数より低く設定することによって、送信信号と受信信号とを分離する。
【0035】
したがって、信号線11へ送出された標準分周信号s1の周波数f1は
f1=f0/N1=10MHz/3125=3.2KHz
となる。この周波数f1は前述した300〜3500Hzの音声帯域に入り、標準分周信号s1は信号線11内を十分通過することができる。
【0036】
無線装置10へ入力された標準分周信号s1は信号分離回路18及び切換器20を介しててい倍(逓倍)器21へ入力される。てい倍(逓倍)器21は入力された標準分周信号s1の周波数f1を、このてい倍(逓倍)器21に設定された倍数M倍する。この実施形態システムにおいては、M=2に設定されている。したがって、このてい倍(逓倍)器21の出力信号s2の周波数f2は
f2=M・f1=3.2KHz×2=6.4KHz
となる。てい倍(逓倍)器21の出力信号s2は次のアンダーサンプリング回路22のサンプリング端子へ入力される。
【0037】
一方、基準発振器23は、例えば図3に示すように、発振回路23aと水晶振動子23bとで構成されている。そして、この水晶振動子23bと接地間に介挿された可変容量ダイオード23dと可変電圧源23cとで周波数調整回路24を構成している。この周波数調整回路24の可変電圧源23cの電圧Vcを調整することによって、この基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVを調整することが可能である。なお、実施形態システムにおいては、基準発振器23の仕様書等で予め指定された基準周波数fSは5MHzである。
【0038】
fS=5MHz
そして、基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVの基準周波数fSからの周波数偏差をΔfとすると、基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVは下記のようになる。
【0039】
fV=fS+Δf=5MHz+Δf
基準発振器23から出力された基準周波数信号bは無線器25へ送出されると共に、アンダーサンプリング回路22の信号端子へ送出される。
【0040】
アンダーサンプリング回路22は、図4に示すように、サンプリング端子から入力されたてい倍器21の出力信号s2に同期するサンプリング信号s3を作成し、このサンプリング信号s3で信号端子に入力されている基準周波数信号bをサンプリングして、このサンプリングした各サンプリング点の包絡線波形を信号波形とする測定信号cを出力する。
【0041】
したがって、この測定信号cの周波数は基準周波数信号bの周波数fVとてい倍器21の出力信号s2の周波数f2との差を示すビート周波数fBとなる。
【0042】
fB=fV―f2×781=1600Hz+Δf
アンダーサンプリング回路22から出力された測定信号cは次の分周器27で、信号線11を通過可能な周波数まで周波数が低下させられる。この実施形態システムにおいては、低下させる必要がないので、分周比N2は1である。アンダーサンプリング回路22から出力された測定信号cは分周器27を経由して、信号分離回路18を介して信号線11へ送出される。
【0043】
センター局12へ入力された測定信号cは信号分離回路16を介して周波数測定回路28へ入力される。周波数測定回路28は入力された測定信号cのビート周波数fBを測定して、次の周波数偏差算出部29へ送出する。周波数偏差算出部29は、測定されたビート周波数fB (=1600Hz+Δf)から定数項(1600Hz)を減算して基準周波数信号bの周波数fVの基準周波数fSからの周波数偏差Δfを算出して、次の調整電圧算出部30へ送出する。
【0044】
調整電圧算出部30内には、図5に示すように、無線装置10内における基準発振器23の周波数偏差Δfと調整電圧Vdとの関係を示す変換テーブル30aが記憶されている。すなわち、図3において、基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVの基準周波数fSからの周波数偏差がΔfであった場合に、この周波数偏差Δfを0として、基準周波数信号bの周波数fVを基準周波数fSに一致させるために必要な可変電圧源23cの電圧Vcに対する調整電圧Vdが記憶されている。
【0045】
調整電圧算出部30はこの変換テーブル30aを用いて、入力された周波数偏差Δfを調整電圧Vdに変換して次のV・F変換器31へ送出する。V・F変換器31は入力した直流の調整電圧Vdを、この調整電圧Vdに比例した周波数Fvを有する調整信号dに変換する。なお、調整信号dの周波数Fvの範囲は、音声周波数範囲に制限される。調整電圧算出部30はこの調整信号dを調整信号送信部32へ送出する。調整信号送信部32は入力された調整信号dを切換器15及び信号分離回路16を介して信号線11へ送出する。
【0046】
無線装置10へ入力された調整信号dは信号分離回路18及び切換器20を介してF・V変換器33へ入力される。F・V変換器33はこの入力された周波数Fvの調整信号dを元の直流の調整電圧Vdに変換して、次の周波数調整回路24へ送出する。
【0047】
周波数調整回路24は、図3に示す可変電圧源23cの電圧Vcをこの入力された調整電圧Vdだけ調整する。その結果、基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVを基準周波数fSに一致する。
【0048】
次に、センター局12と無線装置10を介して列車に搭載された移動局との間で実施される通常の音声会話を説明する。
【0049】
列車運行管制室に駐在している管制員がセンター局12の電話端末34に入力した音声は音声信号aに変換されて、送受信器35、信号分離回路16を介して信号線11へ送出される。センター局12へ入力された音声信号aは信号分離回路18を介して送受信器36で受信されて、無線器25へ入力される。無線器25は、音声信号aで基準周波数信号b又は分周された基準周波数信号bを変調してアンテナ26から電波出力する。
【0050】
列車に搭載された移動局から出力された電波はアンテナ26で受信されて受信信号として無線器26へ入力される。無線器25は入力した受信信号を音声信号aに復調して送受信器36へ送出する。送受信器36は入力した音声信号aを信号分離回路18及び信号線11を介してセンター局12へ送信する。
【0051】
センター局12へ入力された音声信号aは信号分離回路16を介して送受信器35で受信されて、電話端末34で音声に変換される。したがって、列車の乗務員とセンター局12の管制員とは、無線装置10を中継して会話を行うことができる。
【0052】
このように構成された第1実施形態の遠隔監視システムにおいて、保守点検のために、無線装置10の基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVを監視したり、調整する必要が生じた場合、保守点検作業員は、センター局12の制御部17を制御して調整動作モードに設定する。すると、切換器15が分周器14側に切換えられて、標準発振器13が起動し、分周された標準分周信号s1が信号線11を介して無線装置10へ送信される。
【0053】
無線装置10側において、標準分周信号s1が受信されると制御部19が調整動作モードに設定設定され、この標準分周信号s1を用いて、基準発振器23から出力される基準周波数信号bがアンダーサンプリングされ、周波数偏差Δfの情報を含む測定信号cがセンター局12へ送信される。センター局12は、受信した測定信号cから周波数偏差Δfを測定する。
【0054】
さらに、センター局12にて周波数偏差Δfを打ち消すための調整電圧Vdが求められ、調整信号dとして、無線装置10へ送信される。そして、基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVが基準周波数fSに一致するように自動的に調整される。
【0055】
このように、信号線11上を伝送される標準分周信号s1、測定信号c、調整信号dの各周波数f1、fB、Fdは前述した300〜3500Hzの音声帯域に入るので、センター局12から遠隔地に配設された無線装置19の基準発振器23の周波数fVを監視できかつ基準周波数fSに調整できる。
【0056】
よって、保守点検作業員が無線装置10の設置場所に赴く必要がないので、少ない費用で無線装置10の点検保守に係わる労力及び時間を大幅に低減できる。
【0057】
なお、信号線11は、前述したように、管制員と列車の乗務員との通話のために使用されるが、必ずしも24時間使用されている訳ではない。したがって、信号線11が本来の通話目的で使用されている時間を除けば、実施形態システムで示した周波数の調整目的で使用することが可能である。
【0058】
なお、仮に信号線11が本来の通話目的で使用されている場合でも、信号線11で伝送できる300〜3500Hzの周波数帯のすべてを使用している訳ではないので、本来の通話目的で使用されている周波数帯に対して重複しない周波数帯を使用して周波数の調整目的を果たすことができる。
【0059】
実際、周波数測定および周波数調整の目的で伝送される信号は線スペクトル、またはそれに近い信号であるので殆んど周波数帯を占有しない。したがって、たとえ信号線11が本来の通話目的で使用されている場合であっても、周波数多重化技術を使って容易に周波数の調整目的を果たすことができる。
【0060】
さらに、図3に示すように、基準発振器23は、水晶振動子23gによる発振周波数fVの長期安定度が悪いが、周波数偏移を生じさせる要因の主なものは経時変化なので、数週間とか数カ月の間隔で、実施形態システムを用いて周波数測定または周波数調整を実施すれば、目的とする周波数精度を十分維持できる。
【0061】
(第2実施形態)
図6は本発明の第2実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムにおける無線装置10aの概略構成を示すブロック図である。図1に示す第1実施形態の遠隔監視システムと同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【0062】
この第2実施形態の遠隔監視システムにおける無線装置10a内には、図1の第1実施形態のセンター局12から移動された周波数測定回路28a、周波数偏差算出部29a、調整電圧算出部30bが組込まれている。
【0063】
そして、この第2実施形態の遠隔監視システムにおけるセンター局12a内には、図1における、標準発振器13、分周器14、信号分離回路16、送受信器35,電話端末34が組込まれているが、周波数測定回路28、周波数偏差算出部29、調整電圧算出部30、V・F変換器31、調整信号送出部32は組込まれていない。
【0064】
このような構成の第2実施形態の遠隔監視システムにおいて、無線装置10aの基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVを調整する場合、センター局12aから周波数f1を有する基準分周信号s1が無線装置10aへ送信される。
【0065】
無線装置10へ入力された標準分周信号s1は信号分離回路18を介しててい倍(逓倍)器21へ入力される。てい倍(逓倍)器21は入力された標準分周信号s1の周波数f1をM倍する。てい倍(逓倍)器21の出力信号s2は次のアンダーサンプリング回路22のサンプリング端子へ入力される。アンダーサンプリング回路22の信号端子には、基準発振器23から出力された基準周波数信号bが入力されている。
【0066】
アンダーサンプリング回路22は、サンプリング端子から入力されたてい倍器21の出力信号s2に同期するサンプリング信号s3を作成し、このサンプリング信号s3で信号端子に入力されている基準周波数信号bをサンプリングして、ビート周波数fBを有する測定信号cを出力する。
【0067】
このアンダーサンプリング回路22から出力された測定信号cは次の周波数測定回路28aへ入力される。周波数測定回路28aは入力された測定信号cのビート周波数fBを測定して、次の周波数偏差算出部29aへ送出する。周波数偏差算出部29aは、測定されたビート周波数fB (=1600Hz+Δf)から定数項(1600Hz)を減算して基準周波数信号bにおける周波数fVの基準周波数fSからの周波数偏差Δfを算出して、次の調整電圧算出部30aへ送出する。
【0068】
調整電圧算出部30bは変換テーブル30aを用いて、入力された周波数偏差Δfを調整電圧Vdに変換して周波数調整回路24へ送出する。周波数調整回路24は、図3に示す可変電圧源23cの電圧Vcをこの入力された調整電圧Vdだけ調整する。その結果、基準発振器23から出力される基準周波数信号bの周波数fVが基準周波数fSに一致する。
【0069】
このように構成された第2実施形態の無線装置の遠隔監視システムにおいては、各無線装置10aにおける基準発振器23の周波数fVを調整する場合、センター局12aは各無線装置10aに対して、標準発振器13の標準周波数f0を分周器14で1/N1に分周した標準分周信号s1を各無線装置10aへ送信するのみでよい。すなわち、各無線装置10aは標準分周信号s1を受信するとこの標準分周信号s1を用いて自己の基準発振器23の周波数fVを自動調整する。
【0070】
したがって、図1に示す第1実施形態の無線装置の遠隔監視システムとほぼ同様の技術的効果を得ることができる。さらに、この第2実施形態システムにおいては、周波数調整のために、信号線11上を伝送される信号は標準分周信号s1のみとなるので、センター局12aと各無線装置10aにおける信号の送受信管理が容易になる。
【0071】
但し、この第2実施形態システムにおいては、全ての無線装置10aに対して、周波数測定回路28a、周波数偏差算出部29a、調整電圧算出部30bを組込む必要があるので、遠隔監視システム全体の製造費が上昇する。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の無線装置の遠隔監視システムにおいては、帯域制限された音声信号を送受信するための無線装置とセンター局とを接続する信号線を、無線装置とセンター局との間における周波数情報の送受信用に用いている。
【0073】
したがって、センター局から無線装置に組込まれた基準発振器の発振周波数を遠隔監視でき、少ない費用で無線装置の点検保守に係わる労力及び時間を大幅に低減できる。
【0074】
さらに、無線装置に組込まれた基準発振器の発振周波数が基準周波数を外れた場合は自動的に基準発振器の発振周波数が調整される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムの概略構成を示すブロック図
【図2】同第1実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムに込まれた信号分離回路を示す図
【図3】同第1実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムの無線装置に組込まれた基準発振器の回路図
【図4】同第1実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムの無線装置に組込まれたアンダーサンプリング回路の動作を示す波形図
【図5】同第1実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムのセンター局の調整電圧算出部内に形成された変換テーブルを示す図
【図6】本発明の第2実施形態に係わる無線装置の遠隔監視システムの概略構成を示すブロック図
【図7】一般的な通信システムを示す模式図
【図8】この通信システムに組込まれた無線装置の概略構成図
【符号の説明】
1…列車
2…線路
10、10a…無線装置
12,12a…センター局
13…標準発振器
14,27…分周器
15,20…切換器
16,18…信号分離回路
21…てい倍器
22…アンダーサンプリング回路
23…基準発振器
24…周波数調整回路
25…無線器
26…アンテナ
28,28a…周波数測定回路
29,29a…周波数偏差算出部
30,30b…調整電圧算出部
31…V・F変換器
32…調整信号送出部
33…F・V変換部
Claims (3)
- 任意の移動局と無線で情報交換を行う無線装置(10)と、センター局(12)とを信号線(11)で接続し、前記任意の移動局とセンター局との間で前記無線装置を中継して音声通信を行う通信システムにおける前記無線装置に組込まれた出力電波の周波数を規定する基準発振器の発振周波数を前記センター局で監視する無線装置の遠隔監視システムであって、
前記センター局(12)は、
標準周波数信号を出力する標準発振器(13)と、
この標準発振器から出力された標準周波数信号を分周する分周器(14)と、
この分周器の出力信号を標準分周信号として前記無線装置へ送信する分周信号送信手段(16)と、
前記無線装置から受信した測定信号の周波数を測定する周波数測定回路(28)と、
この周波数測定回路で測定された周波数を用いて前記基準発振器から出力される基準周波数信号の予め定められた基準周波数からの周波数偏差を算出する周波数偏差算出部(29)とを有し、
前記無線装置(10)は、
前記センター局から受信した標準分周信号をてい倍するてい倍器(20)と、
このてい倍器の出力信号で前記基準発振器から出力される基準周波数信号をアンダーサンプリングするアンダーサンプリング回路(22)と、
このアンダーサンプリング回路の出力信号を測定信号として前記センター局へ送信する測定信号送信手段(18)とを有した
ことを特徴とする無線装置の遠隔監視システム。 - 前記センター局は、前記周波数偏差算出部で算出された周波数偏差を打消すための調整値に対応する周波数を有する信号を調整信号として前記無線装置へ送信する調整信号送信手段(30,31,32)を有し、
前記無線装置は、前記センター局から受信した調整信号から得られる調整値にに基づいて前記基準発振器の発振周波数を調整する周波数調整手段(24)を有した
ことを特徴とする請求項1記載の無線装置の遠隔監視システム。 - 任意の移動局と無線で情報交換を行う無線装置(10)と、センター局(12)とを信号線(11)で接続し、前記任意の移動局とセンター局との間で前記無線装置を中継して音声通信を行う通信システムにおける前記無線装置に組込まれた出力電波の周波数を規定する基準発振器の発振周波数を前記センター局で監視する無線装置の遠隔監視システムであって、
前記センター局(12)は、
標準周波数信号を出力する標準発振器(13)と、
この標準発振器から出力された標準周波数信号を分周する分周器(14)と、
この分周器の出力信号を標準分周信号として前記無線装置へ送信する分周信号送信手段(16)とを有し
前記無線装置(10a)は、
前記センター局から受信した標準分周信号をてい倍するてい倍器(20)と、
このてい倍器の出力信号で前記基準発振器から出力される基準周波数信号をアンダーサンプリングするアンダーサンプリング回路(22)と、
このアンダーサンプリング回路から出力された信号の周波数を測定する周波数測定回路(28a)と、
この周波数測定回路で測定された周波数を用いて前記基準周波数信号の予め定められた基準周波数からの周波数偏差を算出する周波数偏差算出部(29a)と、
この周波数偏差算出部で算出された周波数偏差を打消すように前記基準発振器の発振周波数を調整する周波数調整手段(24)を有した
ことを特徴とする無線装置の遠隔監視システム。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006310918A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 周波数標準の供給方法およびそのシステム |
JP2011182267A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Nec Corp | 無線基地局装置 |
JP2016163194A (ja) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 時間信号比較システムおよび時間信号比較装置 |
-
2002
- 2002-06-04 JP JP2002163044A patent/JP2004015202A/ja active Pending
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