JP2007158651A - 通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信するデジタルデータの論理値をデューティ比の異なる複数のPWM信号のパルス列で符号化し、受信したデューティ比の異なる複数のPWM信号のパルス列をデジタルデータの論理値に復号化することにより、受信データの読みとりエラーを減少させることができる。
【選択図】図2
Description
図1は本発明の実施の形態1における通信システムの構成を示した図である。図1において、通信装置1は複数配置され、各通信装置1は電波を用いた無線媒体2により互いに接続されデータ通信を行う。
検波部5は、ダイオード、抵抗、コンデンサによるローパスフィルタ回路(以下、LPFという。)で構成され、LPFのカットオフ周波数は前記キャリア周波数より低くに設定し、受信アンプ4により増幅された受信信号をダイオードにより直流化し、さらにキャリア周波数成分を除くよう動作する。コンパレータ6は、検波部5から出力された信号を2値化する。検波部5とコンパレータ6とにより、振幅変調された受信信号を復調する検波手段を構成している。通信制御手段7は、マイコンなどで構成され、復調された受信信号が入力される。
このような構成により、デジタルデータの送受信をPWM信号により行う伝送方式について次に説明する。
このような受信データの誤受信を回避するための本発明の実施の形態1における動作を次に説明する。
図5は本発明の実施の形態1におけるデータフレームの構成を示した図である。通信制御手段7は、通信装置1が互いに送受信するデータフレームを生成する。データフレームは図5に示すように、プリアンブル部10、データ部11で構成される。プリアンブル部10はデータフレームの読み込みタイミングを同期させるための信号部分であり、データ部11はデジタルデータの信号部分である。
図7は本発明の実施の形態1におけるデータ部の第1の符号化を示した図である。図7において、例えば、デジタルデータの論理値1ビットを6周期のPWM信号で符号化した具体例である。図7に示すように、通信制御手段7は、論理値の1を第1、第2、第1、第2、第1、第2のデューティのPWM信号のパルス列で符号化し、論理値の0を第2、第1、第2、第2、第2、第2のデューティのPWM信号のパルス列で符号化する。
この結果、家電製品やセンサ、リモコンなど、比較的低コストな製品に無線通信を用いることが可能となり、設置性の良いネットワーク家電が実現可能となる。
図9は本発明の実施の形態2における通信装置の構成を示した図である。実施の形態1では、検波部5のLPFのカットオフ周波数はキャリア周波数より低く設定し、検波部5の出力をコンパレータ6により信号を2値化したが、本実施の形態2では、検波部5のLPFのカットオフ周波数を、例えば、1/(8*tp)より低く設定し、図9に示すようにコンパレータ6を設けない構成とする。
このような構成によるデジタルデータの送受信をPWM信号により行う伝送方式について次に説明する。
図10(3)は近距離の場合の受信波形であり、距離が近い場合は、受信されるエネルギーが大きいため、減衰振動が長く継続し、従って、高デューティである第1のデューティのPWM信号は次の周期まで継続したようになる。
検波部5に有するLPFにより出力された受信信号は、図10(4)に示すように第1のデューティの期間は、高レベルの電圧(Vh)が継続し、第2のデューティの期間は、低レベルの電圧(Vl)が継続する波形となる。
通信制御手段7は、先頭の8tp期間のVhと次の8tp周期のVlに基づき求まる電圧の平均値、(Vh−Vl)/2を信号読み取りのスレッショルド電圧として当該データフレームの受信に限り設定する。
さらに、コンパレータを設けない構成とすることで、部品点数を軽減することができる。
上記実施の形態1及び2においては、振幅変調回路部8は所定のキャリア周波数でPWM信号を振幅変調し、同調回路部3の所定のキャリア周波数に共振点を有する同調回路により変調信号を受信したが、複数のキャリア周波数により振幅変調及び復調をしてもよい。このように複数のキャリア周波数を用いることにより、特定の通信装置又は特定の送受信データについて選択的に送受信を行うことができる。
なお、上記実施の形態1〜3では、通信装置の伝送媒体に電波媒体2を用いた場合について説明したが、無線媒体2に換えて赤外線、または、図12に示すように伝送媒体12に電線を用いる有線などを用いても同様な構成にて、信頼性の高い通信装置を低コストで得ることができる。
Claims (15)
- デジタルデータの論理値をデューティ比の異なる複数のパルスからなるパルス幅変調信号のパルス列で符号化する通信制御手段と、
前記パルス幅変調信号のパルス列を送信信号に変調する変調手段と、
前記送信信号を送信する送信手段と
を備えたことを特徴とする通信装置。 - 前記通信制御手段は、所定のデューティ比である第1のデューティと、第1のデューティよりデューティ比が低い第2のデューティとを1以上組み合わせたパルス列からなる前記パルス幅変調信号の第1のパルス列により、前記デジタルデータの論理値である第1の論理値を符号化し、
前記第1のデューティ又は前記第2のデューティの何れかのパルス列からなる前記パルス幅変調信号の第2のパルス列により、前記デジタルデータの論理値である第2の論理値を符号化することを特徴とする請求項1記載の通信装置。 - 前記通信制御手段は、所定のデューティ比である第1のデューティと、第1のデューティよりデューティ比が低い第2のデューティとを1以上組み合わせたパルス列からなる前記パルス幅変調信号の第1のパルス列により、前記デジタルデータの論理値である第1の論理値を符号化し、
前記第1のデューティと前記第2のデューティとを1以上組み合わせたパルス列からなり、前記第1のパルス列とは異なる前記パルス幅変調信号の第2のパルス列により、前記デジタルデータの論理値である第2の論理値を符号化することを特徴とする請求項1記載の通信装置。 - デジタルデータがパルス幅変調信号のパルス列に符号化され、前記パルス幅変調信号のパルス列が変調された送信信号を受信する受信手段と、
前記送信信号をパルス幅変調信号のパルス列に復調する検波手段と、
前記検波手段により復調された前記パルス幅変調信号のパルス列を、所定のデューティ比のパルス数により、前記デジタルデータの論理値に復号化する通信制御手段と
を備えたことを特徴とする通信装置。 - 前記受信手段は、所定のデューティ比である第1のデューティと、第1のデューティよりデューティ比が低い第2のデューティとを1以上組み合わせたパルス列からなる前記パルス幅変調信号の第1のパルス列により、前記デジタルデータの論理値である第1の論理値が符号化され、前記第1のデューティ又は前記第2のデューティの何れかのパルス列からなる前記パルス幅変調信号の第2のパルス列により、前記デジタルデータの論理値である第2の論理値が符号化され、符号化された前記パルス幅変調信号が変調された送信信号を受信し、
前記通信制御手段は、前記検波手段により復調された前記パルス幅変調信号のパルス列を、前記第1のデューティ比以上のパルスの数により、前記第1のパルス列又は前記第2のパルス列の何れであるかを判別し、前記デジタルデータの論理値に復号化することを特徴とする請求項4記載の通信装置。 - 前記受信手段は、所定のデューティ比である第1のデューティと、第1のデューティよりデューティ比が低い第2のデューティとを1以上組み合わせたパルス列からなる前記パルス幅変調信号の第1のパルス列により、前記デジタルデータの論理値である第1の論理値が符号化され、前記第1のデューティと前記第2のデューティとを1以上組み合わせたパルス列からなり、前記第1のパルス列とは異なる前記パルス幅変調信号の第2のパルス列により、前記デジタルデータの論理値である第2の論理値が符号化され、符号化された前記パルス幅変調信号が変調された送信信号を受信し、
前記通信制御手段は、前記検波手段により復調された前記パルス幅変調信号のパルス列を、前記第1のデューティ比以上のパルスの数により、前記第1のパルス列又は前記第2のパルス列の何れであるかを判別し、前記デジタルデータの論理値に復号化することを特徴とする請求項4記載の通信装置。 - 前記通信制御手段は、前記デジタルデータにより構成されるデータフレームの先頭に、デューティ比が異なる複数のパルスを所定に配列したパルス幅変調信号のパルス列からなるプリアンブル部を生成することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の通信装置。
- 前記受信手段は、前記デジタルデータにより構成されるデータフレームの先頭に、デューティ比が異なる複数のパルスが所定に配列されたパルス幅変調信号のパルス列からなるプリアンブル部を有する前記パルス幅変調信号のパルス列が変調された前記送信信号を受信し、
前記通信制御手段は、前記検波手段により復調された前記パルス幅変調信号のパルス列の読み取り位置を、前記プリアンブル部のパルス列に基づいて決定することを特徴とする請求項4〜6の何れかに記載の通信装置。 - デジタルデータにより構成されるデータフレームの先頭に、デューティ比がそれぞれ異なる第1のデューティと第2のデューティを所定に配列したパルス幅変調信号のパルス列からなるプリアンブル部を生成し、前記デジタルデータの第1の論理値及び第2の論理値を、それぞれ前記第1のデューティ又は前記第2のデューティの何れかのパルス列からなるパルス幅変調信号により符号化する通信制御手段と、
前記パルス幅変調信号のパルス列を送信信号に変調する変調手段と
前記送信信号を送信する送信手段と
を備えることを特徴とする通信装置。 - デジタルデータにより構成されるデータフレームの先頭に、デューティ比がそれぞれ異なる第1のデューティと第2のデューティを所定に配列したパルス幅変調信号のパルス列からなるプリアンブル部を有し、前記デジタルデータの第1の論理値及び第2の論理値を、それぞれ前記第1のデューティ又は前記第2のデューティの何れかのパルス列からなるパルス幅変調信号により符号化され、符号化された前記パルス幅変調信号が変調された送信信号を受信する受信手段と、
前記送信信号を、前記プリアンブル部のパルス列の周期により求まる周波数をカットオフ周波数とするローパスフィルタを用いてパルス幅変調信号のパルス列に復調する検波手段と、
前記検波手段により復調された前記プリアンブル部のパルス幅変調信号の電圧の平均値をスレッショルド電圧として、前記検波手段により復調された前記パルス幅変調信号のパルス列を、前記デジタルデータの論理値に復号化する通信制御手段と
を備えることを特徴とする通信装置。 - デジタルデータがパルス幅変調信号のパルス列に符号化され、前記パルス幅変調信号のパルス列が変調された信号を受信し又は送信する送受信手段と、
前記送受信手段により受信された信号をパルス幅変調信号のパルス列に復調する検波手段と、
前記検波手段により復調された前記パルス幅変調信号のパルス列を、所定のデューティ比のパルス数により前記デジタルデータの論理値に復号化し、前記デジタルデータの受信を行い、さらに、送信するデジタルデータの論理値をデューティ比の異なる複数のパルスからなるパルス幅変調信号のパルス列で符号化する通信制御手段と、
前記通信制御手段により符号化された前記パルス幅変調信号のパルス列を送信する信号に変調する変調手段と
を備えたことを特徴とする通信装置。 - デジタルデータにより構成されるデータフレームの先頭に、デューティ比が異なる複数のパルスを所定に配列したパルス幅変調信号のパルス列からなるプリアンブル部を有し、前記デジタルデータがパルス幅変調信号のパルス列に符号化され、前記パルス幅変調信号のパルス列が変調された信号を受信し又は送信する送受信手段と、
前記送受信手段により受信された信号を、前記プリアンブル部のパルス列の周期により求まる周波数をカットオフ周波数とするローパスフィルタを用いてパルス幅変調信号のパルス列に復調する検波手段と、
前記検波手段により復調された前記プリアンブル部のパルス幅変調信号の電圧の平均値をスレッショルド電圧として、前記検波手段により復調された前記パルス幅変調信号のパルス列を、前記デジタルデータの論理値に復号化し、前記デジタルデータの受信を行い、さらに、送信するデジタルデータの論理値をデューティ比の異なるパルス幅変調信号のパルス列で符号化し、前記デジタルデータにより構成されるデータフレームの先頭に、デューティ比が異なる複数のパルスを所定に配列したパルス幅変調信号のパルス列からなるプリアンブル部を生成する通信制御手段と、
前記通信制御手段により生成された前記パルス幅変調信号のパルス列を送信する信号に変調する変調手段と
を備えることを特徴とする通信装置。 - 前記変調手段は、前記パルス幅変調信号を、1または複数のキャリア周波数により振幅変調することを特徴とする請求項1〜3、7、9、11、12の何れかに記載の通信装置。
- 前記検波手段は、1または複数のキャリア周波数により振幅変調された振幅変調信号を、前記パルス幅変調信号に復調することを特徴とする請求項4〜6、8、10〜12の何れかに記載の通信装置。
- 前記受信手段は、1または複数のキャリア周波数に共振点を有する同調回路により、前記送信信号を受信することを特徴とする請求項4〜6、8、10〜12、14の何れかに記載の通信装置。
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WO2013129277A1 (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 | 送信機、それにおける送信方法、送信機から無線信号を受信する受信機およびそれらを備える無線通信システム |
CN111385846A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-07 | 无锡中微爱芯电子有限公司 | 一种应用于无线通信系统中节省能量的编码方式 |
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2005
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