JP2020102673A - Frequency shift keying modulation and demodulation structure in transceiver for communication - Google Patents

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JP2020102673A JP2018237822A JP2018237822A JP2020102673A JP 2020102673 A JP2020102673 A JP 2020102673A JP 2018237822 A JP2018237822 A JP 2018237822A JP 2018237822 A JP2018237822 A JP 2018237822A JP 2020102673 A JP2020102673 A JP 2020102673A
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旺達 謝
Wang-Ta Hsieh
旺達 謝
榮吉 ▲せん▼
榮吉 ▲せん▼
Jung-Chi Chan
奕龍 陳
Yi-Lon Chen
奕龍 陳
豐進 蕭
Fu-Chin Shau
豐進 蕭
淑娥 陳
Shue-Er Chen
淑娥 陳
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Abstract

To provide a frequency shift keying modulation and demodulation structure in a transceiver for communication.SOLUTION: Disclosed is a frequency shift keying modulation and demodulation structure in a transceiver for communication, which includes: a modulation and frequency multiplier circuit for generating a modulated signal by receiving a sequence of data and modulating the sequence of data; an optical conversion interface circuit for receiving the modulated signal and transmitting the modulated signal to a photoelectric conversion interface circuit through an optical fiber; and a demodulation circuit. The photoelectric conversion interface circuit transmits the modulation signal to the demodulation circuit. The demodulation circuit demodulates the modulation signal and generates an output signal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、変調と復調構造に関し、特に、通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造に関する。 The present invention relates to modulation and demodulation structures, and more particularly to frequency shift keying modulation and demodulation structures in communication transceivers.

周波数シフト・キーイング(Frequency Shift Keying／FSK)変調技術がキャリア周波数変調方法の１つであり、そのうち、変調信号は、限られた数のディスクリート値(デジタル信号)間で変化が生じ、変調されたキャリアにおいて、その各周波数は、１つのビット又は一組のビットを表す。一般的に言えば、変調プロセスにおいて、２箇所のみで周波数シフトが発生し、それぞれ、ビット1及び0を表す。この種の周波数シフト方式は、信号伝送の開始及び中断に使用され、デジタルデータDATAの伝送レート(Data Rate)がニーズに応じて決定され、通常、軌道列車に用いられる音声通信は、毎秒約10Kビット程度である。従来技術では、FSK変調／復調方式は、DATAの入力が1又は0の場合、その出力周波数の変化(変調)は、DATAが1のときにfmax=fc+Δfであり、DATAが0のときにfmin=fc-Δfであり、そのうち、fcは、発振器(CRYSTAL XTAL)の中心周波数であり、Δfは、周波数のオフセットであり、fmaxは、Mark Frequencyであり、ビット1を表し、fminは、Space Frequencyであり、ビット0を表す。つまり、DATAは、FSK変調回路の作用を受けた後に、周波数fの変調信号になり、そして、変調信号は、順に周波数逓倍回路、電光変換／光電変換インターフェース回路を通過した後に、非同調型周波数変調類型FSK復調回路によってDATAに還元される。 Frequency shift keying (FSK) modulation technology is one of the carrier frequency modulation methods, in which the modulation signal is modulated by changing between a limited number of discrete values (digital signals). At the carrier, each frequency represents one bit or a set of bits. Generally speaking, in the modulation process, frequency shifts occur in only two places, representing bits 1 and 0 respectively. This type of frequency shift method is used for starting and interrupting signal transmission, the transmission rate (Data Rate) of digital data DATA is determined according to needs, and normally voice communication used for track trains is about 10K per second. It is about a bit. In the prior art, the FSK modulation/demodulation method is such that when the DATA input is 1 or 0, the change (modulation) of the output frequency is f max =f c +Δf when DATA is 1 and DATA is 0. Where f min =f c -Δf, of which f c is the center frequency of the oscillator (CRYSTAL XTAL), Δf is the frequency offset, f max is the Mark Frequency, and bit 1 Where f min is the Space Frequency and represents bit 0. In other words, DATA becomes a modulation signal of frequency f after being subjected to the action of the FSK modulation circuit, and the modulation signal passes through the frequency multiplication circuit and the electro-optical conversion/photoelectric conversion interface circuit in order, and then the non-tuning type frequency. It is reduced to DATA by the modulation type FSK demodulation circuit.

従来のFSK変調回路は、通常、トランジスタ、発振器、RCなどの部品により実現され、DATAを周波数fの信号に変調する。周波数逓倍回路も、トランジスタ、LCフィルタ(可変コンデンサ又はインダクタンス)などの部品により実現され、後続の復調スキームに合せるために、周波数fの変調信号を2倍にして周波数2xfの信号とする。よって、FSK変調回路及び周波数逓倍回路は、すべて、トランジスタ及びRLC部品により実現され、このような回路の接続方式は、１段（stage）ごとに検出を行って機能がニーズを満たすかを判断しなければならない。その出力周波数fが固定したものであり、且つ調整・制御不可能であるので、異なる中心周波数について、異なる発振器を交換しなければならなず、また、2xf周波数によりドリフト(Drift)現象が生じることがあり、このような現象が軽度の場合、可変部品である可変コンデンサ(又は、可変インダクタンス)の容量(又は、インダクタンス値)を再び調整する必要があるが、重度の場合、部品を交換しなければならない。電光変換インターフェース回路及び光電変換インターフェース回路は、従来的には、それぞれ、RLC部品からなる小さいバイアス回路板と接続されることによって実現され、そのうち、電光変換インターフェース回路及び光電変換インターフェース回路は、ピグテール(Pigtail)・タイプ・パッケージングを利用するので、バイアス回路板は、垂直な方式で送受信器に溶接しなければならず、これにより、電光変換インターフェース回路及び光電変換インターフェース回路のピンPinは、バイアス回路板に取り付けることができる。しかし、このような取り付け方式は、部品の溶接、検出、及びメンテナンスが難しく、且つ時間がかかる問題が存在する。また、従来の復調回路は、通常、復調装置、発振器、セラミックフィルタ、RLCなどの部品により、非同調型周波数変調復調スキームを実現し、それは、先ず、2xfの変調信号に対して復調装置の内部で周波数混合を行い、そして、周波数混合信号は、外部のセラミックフィルタのフィルタリング作用を受けて、中心周波数がFMバンドである信号が取り出された後に、再び復調装置の内部に戻って復調される。そのデータ伝送レートが500K Baud程度であり、入力周波数範囲が比較的小さく、入力動的範囲が比較的小さく、周波数範囲が比較的狭く、且つ入力パワーが比較的大きい。 A conventional FSK modulation circuit is usually realized by components such as a transistor, an oscillator, and RC, and modulates DATA into a signal of frequency f. The frequency multiplication circuit is also realized by components such as a transistor and an LC filter (variable capacitor or inductance), and the modulated signal of frequency f is doubled to obtain a signal of frequency 2xf in order to match the subsequent demodulation scheme. Therefore, the FSK modulation circuit and the frequency multiplication circuit are all realized by transistors and RLC components, and the connection method of such circuits performs detection at each stage to judge whether the function meets the needs. There must be. Since the output frequency f is fixed and cannot be adjusted/controlled, different oscillators must be replaced for different center frequencies, and the 2xf frequency causes a drift phenomenon. If such a phenomenon is mild, it is necessary to readjust the capacitance (or inductance value) of the variable capacitor (or variable inductance) that is a variable component, but if it is severe, the component must be replaced. I have to. The electro-optical conversion interface circuit and the opto-electrical conversion interface circuit are conventionally realized by connecting with a small bias circuit board composed of RLC components, of which the electro-optical conversion interface circuit and the opto-electrical conversion interface circuit are pigtails ( Pigtail) type packaging, the bias circuit board must be welded to the transceiver in a vertical manner, so that the pin Pin of the electro-optical conversion interface circuit and the photoelectric conversion interface circuit becomes the bias circuit. Can be attached to the board. However, such a mounting method has a problem that welding, detection, and maintenance of parts are difficult and time-consuming. Moreover, the conventional demodulation circuit usually realizes a non-tuning type frequency modulation demodulation scheme by components such as a demodulation device, an oscillator, a ceramic filter, and an RLC. After frequency mixing is performed, the frequency mixed signal is subjected to a filtering action of an external ceramic filter to extract a signal whose center frequency is in the FM band, and then returns to the inside of the demodulation device for demodulation. The data transmission rate is about 500 K Baud, the input frequency range is relatively small, the input dynamic range is relatively small, the frequency range is relatively narrow, and the input power is relatively large.

上述の従来技術の欠点に鑑みて、本発明は、通信用送受信器に用いられる周波数シフト・キーイング変調と復調構造を提供し、回路アーキテクチャを簡略化することができ、且つプログラム化可能なアーキテクチャを有し、これにより、設計の柔軟性及び拡張性を有する。 In view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, the present invention provides a frequency shift keying modulation and demodulation structure used in a transceiver for communication, which can simplify the circuit architecture and provide a programmable architecture. And thus has design flexibility and expandability.

上述の目的を達成するために、本発明による通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造は、データシーケンスを受信し、前記データシーケンスを変調して変調信号を生成するための変調と周波数逓倍回路；前記変調信号を受信し、前記変調信号を伝送装置を経由して光電変換インターフェース回路に伝送するための電光変換インターフェース回路；及び復調回路を含み、前記光電変換インターフェース回路は、前記変調信号を前記復調回路に伝送し、前記復調回路は、前記変調信号を復調して出力信号を生成する。 To achieve the above object, a frequency shift keying modulation and demodulation structure in a communication transceiver according to the present invention comprises a modulation and a frequency for receiving a data sequence and modulating the data sequence to generate a modulated signal. A multiplication circuit; an electro-optical conversion interface circuit for receiving the modulation signal and transmitting the modulation signal to a photoelectric conversion interface circuit via a transmission device; and a demodulation circuit, wherein the photoelectric conversion interface circuit includes the modulation signal. To the demodulation circuit, and the demodulation circuit demodulates the modulated signal to generate an output signal.

本発明による通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造では、前記変調と周波数逓倍回路は、変調器、ローカル発振器、マイクロ制御器、及び変調波形変換回路を含む。 In the frequency shift keying modulation and demodulation structure in the communication transceiver according to the present invention, the modulation and frequency multiplication circuit includes a modulator, a local oscillator, a microcontroller, and a modulation waveform conversion circuit.

本発明による通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造では、前記変調波形変換回路は、第一混合器、第一フィルタ、第一発振器、及び第一可変インダクタンスを含む。 In the frequency shift keying modulation and demodulation structure of the communication transceiver according to the present invention, the modulation waveform conversion circuit includes a first mixer, a first filter, a first oscillator, and a first variable inductance.

本発明による通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造では、前記変調と周波数逓倍回路が前記データシーケンスを受信した後に、前記マイクロ制御器は、前記変調器の内部におけるレジスタのキャラクター・フォーマットを用いてデジタル制御指令を下達し、前記変調器は、前記デジタル制御指令及び受信した前記データシーケンスに基づいてFSK変調信号を生成する。 In the frequency shift keying modulation and demodulation structure in the communication transceiver according to the present invention, after the modulation and frequency multiplication circuit receives the data sequence, the microcontroller is configured to perform a character format of a register inside the modulator. To reduce the digital control command, and the modulator generates an FSK modulated signal based on the digital control command and the received data sequence.

本発明による通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造では、前記復調回路は、広帯域受信器、第二可変インダクタンス、インバータ（inverter）、及び復調波形変換回路を含む。 In the frequency shift keying modulation and demodulation structure in the transceiver for communication according to the present invention, the demodulation circuit includes a wideband receiver, a second variable inductance, an inverter, and a demodulation waveform conversion circuit.

本発明による通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造では、前記復調波形変換回路は、第二混合器、第二フィルタ、第二発振器、及び第三可変インダクタンスを含む。 In the frequency shift keying modulation and demodulation structure in the communication transceiver according to the present invention, the demodulation waveform conversion circuit includes a second mixer, a second filter, a second oscillator, and a third variable inductance.

本発明による通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造では、前記復調回路が前記変調信号を受信した後に、前記広帯域受信器を用いて前記変調信号の復調を行い、逆相データシーケンスを生成し、そして、前記インバータによりオリジナルデータシーケンスに還元する。 In the frequency shift keying modulation and demodulation structure in the transceiver for communication according to the present invention, after the demodulation circuit receives the modulated signal, the wideband receiver is used to demodulate the modulated signal to obtain a reverse phase data sequence. Generate and then reduce to the original data sequence by the inverter.

本発明による通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造では、前記電光変換インターフェース回路は、レーザー・ダイオードである。 In the frequency shift keying modulation and demodulation structure in the communication transceiver according to the present invention, the electro-optical conversion interface circuit is a laser diode.

本発明による通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造では、前記光電変換インターフェース回路は、フォト・ダイオードである。 In the frequency shift keying modulation and demodulation structure of the communication transceiver according to the present invention, the photoelectric conversion interface circuit is a photodiode.

よって、本発明は、通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造を提供し、回路アーキテクチャを簡略化することができ、且つプログラム化可能なアーキテクチャを有し、これにより、設計の柔軟性及び拡張性を有し、また、FSK復調回路を用いて伝送レートの2M Baud増を達成し(即ち、4倍の伝送量を増加させる)、これにより、データ伝送拡張機能を有し、入力周波数範囲が比較的大きく、且つ入力動的範囲が比較的大きいという効果を有する。 Therefore, the present invention provides a frequency shift keying modulation and demodulation structure in a communication transceiver, which can simplify the circuit architecture and has a programmable architecture, which provides design flexibility. And has the expandability, and achieves a 2M Baud increase in the transmission rate by using the FSK demodulation circuit (that is, increases the transmission amount by 4 times). This has the effect that the range is relatively large and the input dynamic range is relatively large.

本発明の上述の特徴及び利点をより明らかにするために、以下、実施例を挙げて添付した図面を参照することにより、詳細に説明する。 In order to make the aforementioned features and advantages of the present invention more apparent, a detailed description will be given below with reference to the accompanying drawings with reference to the embodiments.

本発明による変調と復調構造を示す図である。FIG. 6 shows a modulation and demodulation structure according to the present invention. 本発明による変調と周波数逓倍回路を示す図である。FIG. 3 shows a modulation and frequency multiplication circuit according to the present invention. 本発明による復調回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a demodulation circuit according to the present invention. 本発明による2倍変調信号を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a double modulation signal according to the present invention. 本発明による発振器の中心周波数を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a center frequency of an oscillator according to the present invention. 本発明による周波数混合信号を示す図である。FIG. 6 shows a frequency mixed signal according to the present invention. 本発明によるフィルタ作用後に取り出された差周波数変調信号を示す図である。FIG. 6 shows a differential frequency modulation signal extracted after filtering according to the invention. 本発明による復調信号を示す図である。FIG. 6 shows a demodulated signal according to the present invention.

以下、添付した図面を参照しながら、本発明を実施するための好適な形態を詳細に説明する。なお、このような実施形態は、例示に過ぎず、本発明を限定するものでない。 Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that such an embodiment is merely an example and does not limit the present invention.

図１を参照する。図１は、本発明による変調と復調構造を示す図である。図１に示す変調と復調構造は、変調と周波数逓倍回路1、電光変換インターフェース回路2、伝送装置3、光電変換インターフェース回路4、及び復調回路5を含む。変調と周波数逓倍回路1は、データシーケンス(DATA)を受信し、該データシーケンスは、1又は0である。よって、変調と周波数逓倍回路1がデータシーケンスの1又は0の入力を受信した場合、その出力周波数の変化は、DATAが1のときにfmax=fc+Δfであり、DATAが0のときにfmin=fc-Δfであり、そのうち、fcは、発振器(XTAL)の中心周波数であり、Δfは、周波数オフセットであり、fmaxは、Mark Frequencyであり、ビット1を表し、fminは、Space Frequencyであり、ビット0を表す。よって、変調と周波数逓倍回路1は、データシーケンス(DATA)を受信した後に変調を行って変調信号(2xf)を生成し、そして、電光変換インターフェース回路2は、変調信号(2xf)を受信し、変調信号(2xf)を伝送装置3を経由して光電変換インターフェース回路4に伝送し、それから、光電変換インターフェース回路4は、変調信号(2xf)を復調回路5に伝送し、その後、復調回路5は、変調信号(2xf)を復調した後に、インバータを用いて出力信号を生成する。 Please refer to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a modulation and demodulation structure according to the present invention. The modulation and demodulation structure shown in FIG. 1 includes a modulation and frequency multiplication circuit 1, an electro-optical conversion interface circuit 2, a transmission device 3, a photoelectric conversion interface circuit 4, and a demodulation circuit 5. The modulation and frequency multiplication circuit 1 receives a data sequence (DATA), which is 1 or 0. Therefore, when the modulation and frequency multiplication circuit 1 receives 1 or 0 input of the data sequence, the change of its output frequency is f max =f c +Δf when DATA is 1 and when DATA is 0 Where f min =f c -Δf, where f c is the center frequency of the oscillator (XTAL), Δf is the frequency offset, f max is the Mark Frequency, which represents bit 1, and f min is the Space Frequency and represents bit 0. Therefore, the modulation and frequency multiplication circuit 1 performs modulation after receiving the data sequence (DATA) to generate a modulation signal (2xf), and the electro-optical conversion interface circuit 2 receives the modulation signal (2xf), The modulation signal (2xf) is transmitted to the photoelectric conversion interface circuit 4 via the transmission device 3, then the photoelectric conversion interface circuit 4 transmits the modulation signal (2xf) to the demodulation circuit 5, and then the demodulation circuit 5 After demodulating the modulated signal (2xf), an output signal is generated using an inverter.

好適な実施例では、電光変換インターフェース回路2は、レーザー・ダイオードであり、そのうち、レーザー・ダイオードは、従来のピグテール・タイプ・パッケージングの代わりにDIP(又はSMD)を利用するため、直接、送受信器に溶接することができる。このようにして、部品が占用する空間を節約することができるのみならず、溶接、検出、及びメンテナンス時間を短縮することもできる。また、光電変換インターフェース回路4は、フォト・ダイオードであり、フォト・ダイオードも、ピグテール・タイプ・パッケージングの代わりにDIP(又はSMD)を利用するため、直接、送受信器に溶接することができる。また、伝送装置3は、無線通信装置又は光ファイバーであっても良い。 In the preferred embodiment, the electro-optic conversion interface circuit 2 is a laser diode, of which the laser diode utilizes a DIP (or SMD) instead of conventional pigtail type packaging, and thus directly transmits and receives. Can be welded to the vessel. In this way, not only the space occupied by the parts can be saved, but also the welding, detection and maintenance time can be shortened. Further, the photoelectric conversion interface circuit 4 is a photodiode, and since the photodiode also uses DIP (or SMD) instead of the pigtail type packaging, it can be directly welded to the transceiver. Further, the transmission device 3 may be a wireless communication device or an optical fiber.

図２を参照する。図２は、図１に示す変調と復調構造に基づいて、変調と周波数逓倍回路をさらに説明するための図である。変調と周波数逓倍回路1は、変調器21、ローカル発振器22、マイクロ制御器23、及び変調波形変換回路24を含み、変調器21は、それぞれ、ローカル発振器22、マイクロ制御器23、及び変調波形変換回路24と電気的に接続され、そのうち、変調波形変換回路24は、第一混合器241、第一フィルタ242、第一発振器243、及び第一可変インダクタンス244を含み、変調器21は、第一混合器241と電気的に接続され、第一混合器241は、それぞれ、第一フィルタ242及び第一発振器243と電気的に接続され、第一発振器243は、第一可変インダクタンス244と電気的に接続される。 Please refer to FIG. FIG. 2 is a diagram for further explaining the modulation and frequency multiplication circuit based on the modulation and demodulation structure shown in FIG. The modulation and frequency multiplication circuit 1 includes a modulator 21, a local oscillator 22, a micro controller 23, and a modulation waveform conversion circuit 24, and the modulator 21 includes a local oscillator 22, a micro controller 23, and a modulation waveform conversion circuit, respectively. The modulation waveform conversion circuit 24 is electrically connected to the circuit 24, and the modulation waveform conversion circuit 24 includes a first mixer 241, a first filter 242, a first oscillator 243, and a first variable inductance 244. The first mixer 241 is electrically connected to the mixer 241, the first mixer 241 is electrically connected to the first filter 242 and the first oscillator 243, and the first oscillator 243 is electrically connected to the first variable inductance 244. Connected.

好適な実施例では、変調器21は、データシーケンス(DATA)を受信してローカル発振器22の正弦波信号と結合し、また、マイクロ制御器23は、変調器21の内部におけるレジスタ(図示せず)のキャラクター・フォーマットに基づいてデジタル制御指令を下達し、そのうち、該キャラクター・フォーマットは、FS0及びFS1であり、FS0及びFS1は、それぞれ、00、01、10、及び11と示されても良い。よって、異なるキャラクター・フォーマットにより、それぞれ、異なる周波数を取得することができ、該周波数の取得範囲は、27MHz〜930MHzである。前記デジタル制御指令により変調器21をプログラム化する機能によって、FSK変調信号を生成し、そして、FSK変調信号は、ニーズに応じて、発振器の中心周波数と混合器周波数により混合され、その後、和周波数及び差周波数などの周波数混合信号を生成し、また、周波数混合信号は、フィルタのフィルタリング作用を受けて、変調信号(2xf)が取り出され、そのうち、変調信号(2xf)は、差周波数2xf変調信号である。よって、本発明による変調と周波数逓倍回路1は、プログラム化可能アーキテクチャ、設計の柔軟性、及び将来の拡張性を有し、また、溶接、検出、及びメンテナンス時間を短縮することもできる。 In the preferred embodiment, the modulator 21 receives a data sequence (DATA) and combines it with the sinusoidal signal of the local oscillator 22, and the microcontroller 23 also includes a register (not shown) inside the modulator 21. ) Digital control commands based on the character format of ), of which the character formats are FS0 and FS1, FS0 and FS1 may be indicated as 00, 01, 10, and 11, respectively. .. Therefore, different character formats can acquire different frequencies, and the acquisition range of the frequencies is 27 MHz to 930 MHz. By the function of programming the modulator 21 by the digital control command, the FSK modulation signal is generated, and the FSK modulation signal is mixed by the center frequency of the oscillator and the mixer frequency according to the needs, and then the sum frequency. And a frequency mixed signal such as a difference frequency is generated, and the frequency mixed signal is subjected to a filtering action of a filter to obtain a modulated signal (2xf), of which the modulated signal (2xf) is a difference frequency 2xf modulated signal. Is. Thus, the modulation and frequency multiplication circuit 1 according to the present invention has a programmable architecture, design flexibility, and future expandability, and can also reduce welding, detection, and maintenance time.

続いて、図３〜図８を参照する。図３〜図８は、それそれ、図１に示す変調と復調構造に基づいて復調回路5をさらに説明するための図、2倍変調信号を示す図、中心周波数を示す図、周波数混合信号を示す図、フィルタ作用後に取り出された差周波数変調信号を示す図、及び復調信号を示す図である。復調回路5は、広帯域受信器51、第二可変インダクタンス52、インバータ53、及び復調波形変換回路54を含み、広帯域受信器51は、それぞれ、第二可変インダクタンス52、インバータ53、及び復調波形変換回路54と電気的に接続され、そのうち、復調波形変換回路54は、第二混合器541、第二フィルタ542、第二発振器543、及び第三可変インダクタンス544を含み、第二混合器541は、それぞれ、第二フィルタ542及び第二発振器543と電気的に接続され、第二発振器543は、第三可変インダクタンス544と電気的に接続される。 Subsequently, FIG. 3 to FIG. 8 will be referred to. 3 to 8 are diagrams for further explaining the demodulation circuit 5 based on the modulation and demodulation structure shown in FIG. 1, a diagram showing a double modulated signal, a diagram showing a center frequency, and a frequency mixed signal. FIG. 4 is a diagram showing a differential frequency modulation signal extracted after filtering, and a diagram showing a demodulation signal. The demodulation circuit 5 includes a wideband receiver 51, a second variable inductance 52, an inverter 53, and a demodulation waveform conversion circuit 54. The wideband receiver 51 includes a second variable inductance 52, an inverter 53, and a demodulation waveform conversion circuit, respectively. The demodulation waveform conversion circuit 54 includes a second mixer 541, a second filter 542, a second oscillator 543, and a third variable inductance 544, each of which is electrically connected to the second mixer 541. The second oscillator 543 is electrically connected to the second filter 542 and the second oscillator 543, and the second oscillator 543 is electrically connected to the third variable inductance 544.

好適な実施例では、図４に示すように、まず、変調と周波数逓倍回路1は、データシーケンス(DATA)を受信した後に変調を行って変調信号(2xf)を生成し、それから、電光変換インターフェース回路2は、変調信号(2xf)を受信した後に、前記変調信号(2xf)を伝送装置3を経由して光電変換インターフェース回路4に伝送し、そして、光電変換インターフェース回路4は、変調信号(2xf)を復調回路5に伝送し、その後、復調回路5は、変調信号(2xf)と第二発振器543の中心周波数に対して第二混合器541を用いて周波数混合を行い、第二発振器543の中心周波数は、図５に示すようである。続いて、図６に示すように、和周波数及び差周波数などの周波数混合信号を生成する。そして、図７に示すように、周波数混合信号は、第二フィルタ542のフィルタリング作用を受けて、差周波数変調信号が取り出される(即ち、和周波数信号を捨てる)。それから、図８に示すように、広帯域受信器51の内部に伝送して復調を行い、オリジナルデジタルDATAと逆相のデータシーケンスを生成し、そのうち、Trace1(T1)波は、オリジナルデータシーケンスであり、Trace2(T2)波は、オリジナル波形と逆相のデータシーケンスである。最後に、インバータ53によって逆相のデータシーケンスを逆変換してオリジナルデータシーケンスに還元し、そして、該オリジナルデータシーケンスを後続の回路に伝送する。 In the preferred embodiment, as shown in FIG. 4, first, the modulation and frequency multiplication circuit 1 performs modulation after receiving a data sequence (DATA) to generate a modulation signal (2xf), and then an electro-optical conversion interface. After receiving the modulation signal (2xf), the circuit 2 transmits the modulation signal (2xf) to the photoelectric conversion interface circuit 4 via the transmission device 3, and the photoelectric conversion interface circuit 4 transmits the modulation signal (2xf). ) Is transmitted to the demodulation circuit 5, and then the demodulation circuit 5 performs frequency mixing on the modulation signal (2xf) and the center frequency of the second oscillator 543 using the second mixer 541, and the second oscillator 543 The center frequency is as shown in FIG. Subsequently, as shown in FIG. 6, frequency mixed signals such as the sum frequency and the difference frequency are generated. Then, as shown in FIG. 7, the frequency mixing signal is subjected to the filtering action of the second filter 542, and the difference frequency modulation signal is extracted (that is, the sum frequency signal is discarded). Then, as shown in FIG. 8, the signal is transmitted to the inside of the wide band receiver 51 and demodulated to generate a data sequence having a phase opposite to that of the original digital DATA, of which the Trace1 (T1) wave is the original data sequence. , Trace2 (T2) wave is a data sequence having a phase opposite to that of the original waveform. Finally, the inverter 53 reverse-converts the reverse-phase data sequence to reduce it to the original data sequence, and transmits the original data sequence to the subsequent circuit.

よって、本発明による変調と周波数逓倍回路1は、プログラム化可能なアーキテクチャ、設計の柔軟性、及び将来の拡張性を有し、また、溶接、検出、及びメンテナンス時間を短縮することもでき、復調回路5は、伝送レート増を達成することができ、良好なデータ伝送拡張機能を有し、また、入力周波数範囲が比較的大きく、且つ入力動的範囲が比較的大きい。 Therefore, the modulation and frequency multiplication circuit 1 according to the present invention has a programmable architecture, design flexibility, and future expandability, and can also reduce welding, detection, and maintenance time, and demodulate. The circuit 5 can achieve an increase in transmission rate, has a good data transmission extension function, has a relatively large input frequency range, and a relatively large input dynamic range.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の技術的範囲に属する。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and all modifications to the present invention are within the technical scope of the present invention unless departing from the spirit of the present invention.

1 変調と周波数逓倍回路
2 電光変換インターフェース回路
3 光ファイバー
4 光電変換インターフェース回路
5 復調回路
21 変調器
22 ローカル発振器
23 マイクロ制御器
24 変調波形変換回路
241 第一混合器
242 第一フィルタ
243 第一発振器
244 第一可変インダクタンス
51 広帯域受信器
52 第二可変インダクタンス
53 インバータ
54 復調波形変換回路
541 第二混合器
542 第二フィルタ
543 第二発振器
544 第三可変インダクタンス 1 Modulation and frequency multiplier
2 Lightning conversion interface circuit
3 optical fiber
4 Photoelectric conversion interface circuit
5 Demodulation circuit
21 modulator
22 Local oscillator
23 Micro controller
24 Modulation waveform conversion circuit
241 First mixer
242 First filter
243 First oscillator
244 First variable inductance
51 Wideband receiver
52 Second variable inductance
53 inverter
54 Demodulation waveform conversion circuit
541 Second mixer
542 Second filter
543 Second oscillator
544 Third variable inductance

Claims (9)

通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造であって、
データシーケンスを受信し、前記データシーケンスを変調して変調信号を生成するための変調と周波数逓倍回路；
前記変調信号を受信し、前記変調信号を光ファイバーを経由して光電変換インターフェース回路に伝送するための電光変換インターフェース回路；及び
復調回路を含み、
前記光電変換インターフェース回路は、前記変調信号を前記復調回路に伝送し、
前記復調回路は、前記変調信号を復調して出力信号を生成する、通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造。 A frequency shift keying modulation and demodulation structure in a transceiver for communication,
A modulation and frequency multiplier circuit for receiving a data sequence and modulating the data sequence to generate a modulated signal;
An electro-optical conversion interface circuit for receiving the modulated signal and transmitting the modulated signal to the photoelectric conversion interface circuit via an optical fiber; and a demodulation circuit,
The photoelectric conversion interface circuit transmits the modulated signal to the demodulation circuit,
A frequency shift keying modulation and demodulation structure in a transceiver for communication, wherein the demodulation circuit demodulates the modulated signal to generate an output signal. 請求項1に記載の通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造であって、
前記変調と周波数逓倍回路は、変調器、ローカル発振器、マイクロ制御器、及び変調波形変換回路を含む、通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造。 A frequency shift keying modulation and demodulation structure in the transceiver for communication according to claim 1,
The frequency shift keying modulation and demodulation structure in a transceiver for communication, wherein the modulation and frequency multiplication circuit includes a modulator, a local oscillator, a microcontroller, and a modulation waveform conversion circuit. 請求項2に記載の通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造であって、
前記変調波形変換回路は、第一混合器、第一フィルタ、第一発振器、及び第一可変インダクタンスを含む、通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造。 A frequency shift keying modulation and demodulation structure in the transceiver for communication according to claim 2,
A frequency shift keying modulation and demodulation structure in a transceiver for communication, wherein the modulation waveform conversion circuit includes a first mixer, a first filter, a first oscillator, and a first variable inductance. 請求項2に記載の通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造であって、
前記変調と周波数逓倍回路が前記データシーケンスを受信した後に、前記マイクロ制御器は、前記変調器の内部におけるレジスタのキャラクター・フォーマットを用いてデジタル制御指令を下達し、
前記変調器は、前記デジタル制御指令及び受信した前記データシーケンスに基づいてFSK（Frequency Shift Keying）変調信号を生成する、通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造。 A frequency shift keying modulation and demodulation structure in the transceiver for communication according to claim 2,
After the modulation and frequency multiplier circuit receives the data sequence, the microcontroller uses the character format of the register inside the modulator to advance the digital control command,
A frequency shift keying modulation and demodulation structure in a transceiver for communication, wherein the modulator generates an FSK (Frequency Shift Keying) modulated signal based on the digital control command and the received data sequence. 請求項1に記載の通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造であって、
前記復調回路は、広帯域受信器、第二可変インダクタンス、インバータ、及び復調波形変換回路を含む、通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造。 A frequency shift keying modulation and demodulation structure in the transceiver for communication according to claim 1,
The demodulation circuit is a frequency shift keying modulation and demodulation structure in a transceiver for communication, which includes a wideband receiver, a second variable inductance, an inverter, and a demodulation waveform conversion circuit. 請求項5に記載の通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造であって、
前記復調波形変換回路は、第二混合器、第二フィルタ、第二発振器、及び第三可変インダクタンスを含む、通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造。 A frequency shift keying modulation and demodulation structure in the transceiver for communication according to claim 5,
A frequency shift keying modulation and demodulation structure in a transceiver for communication, wherein the demodulation waveform conversion circuit includes a second mixer, a second filter, a second oscillator, and a third variable inductance. 請求項5に記載の通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造であって、
前記復調回路は、前記変調信号を受信した後に、前記広帯域受信器を用いて前記変調信号の復調を行うことで、逆相復調信号を生成し、そして、前記インバータにより前記逆相復調信号を逆変換して前記出力信号を生成する、通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造。 A frequency shift keying modulation and demodulation structure in the transceiver for communication according to claim 5,
The demodulation circuit, after receiving the modulated signal, demodulates the modulated signal using the wideband receiver to generate a negative phase demodulated signal, and the inverter reverses the negative phase demodulated signal. A frequency shift keying modulation and demodulation structure in a transceiver for communication that transforms to produce the output signal. 請求項1に記載の通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造であって、
前記電光変換インターフェース回路は、レーザー・ダイオードである、通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造。 A frequency shift keying modulation and demodulation structure in the transceiver for communication according to claim 1,
The electro-optic conversion interface circuit is a laser diode, a frequency shift keying modulation and demodulation structure in a communication transceiver. 請求項1に記載の通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造であって、
前記光電変換インターフェース回路は、フォト・ダイオードである、通信用送受信器における周波数シフト・キーイング変調と復調構造。 A frequency shift keying modulation and demodulation structure in the transceiver for communication according to claim 1,
The photoelectric conversion interface circuit is a photodiode, a frequency shift keying modulation and demodulation structure in a transceiver for communication.
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