JP2540118B2 - Distribution line transportation method - Google Patents
Distribution line transportation methodInfo
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、配電線の交流電源波に重畳された位相変調
信号、周波数変調信号或いは振幅変調信号などの搬送信
号により情報の伝達を行う配電線搬送方法の改良に関す
るものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a distribution line for transmitting information by a carrier signal such as a phase modulation signal, a frequency modulation signal or an amplitude modulation signal superimposed on an AC power supply wave of the distribution line. The present invention relates to the improvement of the transportation method.
（発明の背景） 従来の配電線搬送方法は、第６図に示されるように、
配電線の交流電源波１の位相上に、データを伝送するた
めのビットのみが設定されているために、ノイズが大き
く、SN比が十分でない場合、或いは交流電源波のサイク
ル毎に信号のレベル、位相などが変化する場合には、伝
送エラーが発生していた。即ち、第６図のビット１とビ
ット５に示されるように搬送信号２とノイズ３が重畳し
ていると、ビット１とビット５とは、ノイズにより、位
相変調信号の場合に位相、周波数変調信号の場合には周
波数、振幅変調信号の場合には振幅に、誤りが生じる可
能性があり、伝送エラーの発生となる。また、信号レベ
ルの変動の場合も同様に、伝送エラーの原因となる。(Background of the Invention) As shown in FIG.
Since only the bit for transmitting data is set on the phase of the AC power supply wave 1 of the distribution line, noise is large and the SN ratio is not sufficient, or the signal level at each cycle of the AC power supply wave. If the phase changes, a transmission error has occurred. That is, when the carrier signal 2 and the noise 3 are superposed as shown by the bit 1 and the bit 5 in FIG. 6, the bit 1 and the bit 5 cause phase and frequency modulation in the case of the phase modulation signal due to noise. An error may occur in the frequency in the case of a signal and in the amplitude in the case of an amplitude-modulated signal, resulting in a transmission error. Also, in the case of fluctuation of the signal level, it causes a transmission error as well.
ノイズによる影響を除去するために、フィルタの帯域
を狭くすればよいが、その代わりフィルタの立ち上がり
が遅くなるため、伝送速度が遅くなってしまう。In order to remove the influence of noise, the band of the filter may be narrowed, but instead, the rise of the filter is delayed and the transmission speed is slowed down.
（発明の目的） 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、ノイズが
大きい場合に、フィルタの帯域を狭くすることなしに、
ノイズの影響を除去することができる配電線搬送方法を
提供することである。(Object of the Invention) The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and when the noise is large, without narrowing the band of the filter,
It is an object of the present invention to provide a distribution line transportation method capable of removing the influence of noise.
（発明の特徴） この目的を達成するために、本発明は、送信手段及び
受信手段は、配電線の前記交流電源波に、ノイズ検出サ
イクルと信号サイクルを設定し、該信号サイクルに、所
定位相幅の基準チャンネルとデータチャンネルを設定
し、送信手段は、前記基準チャンネルには複数波から成
る基準搬送信号を重畳し、前記各データチャンネルには
複数波から成る、変調されたデータ搬送信号を重畳し、
受信手段は、前記信号サイクルで配電線の前記交流電源
波から分離した前記基準搬送信号及びデータ搬送信号の
波形から、前記ノイズ検出サイクルで配電線の前記交流
電源波から分離したノイズの波形を減算した上、該基準
搬送信号及びデータ搬送信号の波形を、前記基準チャン
ネル内或いは前記データチャンネル内で信号周期毎に加
算平均し、加算平均された基準搬送信号とデータ搬送信
号の波形比較により、データ搬送信号のデータ内容を検
定するようにし、以て、ノイズ波形の減算により定在ノ
イズ（交流電源波に同期したノイズ）を除去し、チャン
ネル内の波形の加算平均によりランダムノイズを除去す
るようにしたことを特徴とする。(Characteristics of the Invention) In order to achieve this object, according to the present invention, a transmitting means and a receiving means set a noise detection cycle and a signal cycle in the AC power wave of a distribution line, and a predetermined phase is set in the signal cycle. A reference channel and a data channel having a width are set, and the transmitting means superimposes a reference carrier signal having a plurality of waves on the reference channel and a modulated data carrier signal having a plurality of waves on each of the data channels. Then
The receiving means subtracts the waveform of noise separated from the AC power supply wave of the distribution line in the noise detection cycle from the waveforms of the reference carrier signal and the data carrier signal separated from the AC power supply wave of the distribution line in the signal cycle. In addition, the waveforms of the reference carrier signal and the data carrier signal are added and averaged for each signal period in the reference channel or the data channel, and data is obtained by comparing the waveforms of the added and averaged reference carrier signal and the data carrier signal. The data content of the carrier signal is verified, so that the standing noise (noise synchronized with the AC power supply wave) is removed by subtracting the noise waveform, and the random noise is removed by averaging the waveforms within the channel. It is characterized by having done.
（発明の実施例） 第１図は本発明におけるノイズ検出サイクル、信号サ
イクル、基準チャンネル及びデータチャンネルの設定を
説明する図である。(Embodiment of the Invention) FIG. 1 is a diagram for explaining setting of a noise detection cycle, a signal cycle, a reference channel and a data channel in the present invention.
送信手段及び受信手段はともに、配電線の交流電源波
11の連続する４サイクルを１単位として選び、交流電源
波11の零クロス点近傍の低ノイズ領域12a,12b（例えば2
688μｓ）を用いて、第１サイクルをノイズ検出サイク
ルN1,N2に設定し、第２〜４サイクルを信号サイクルD1
〜D6に設定する。そして、各半サイクルに、それぞれ所
定位相幅（例えば672μｓ）の四つのチャンネル、即ち
基準チャンネルCH1とデータチャンネルCH2〜CH4とを設
定する。Both the transmitting means and the receiving means are AC power supply waves on the distribution line.
Four consecutive 11 cycles are selected as one unit, and low noise regions 12a and 12b (for example, 2
688 μs), the first cycle is set to noise detection cycles N1 and N2, and the second to fourth cycles are set to signal cycle D1.
Set to ~ D6. Then, in each half cycle, four channels each having a predetermined phase width (for example, 672 μs), that is, a reference channel CH1 and data channels CH2 to CH4 are set.
４相PSK方式の位相変調を用いる場合を例にとると、
送信手段は、ノイズ検出サイクルN1,N2には信号を重畳
せず、信号サイクルD1〜D6の各基準チャンネルCH1には
基準位相を有する基準搬送信号13を、また各データチャ
ンネルCH2〜CH4にはデータにより位相変調されたデータ
搬送信号14を、それぞれ重畳する。基準位相信号13及び
データ搬送信号14は、その信号周波数が例えば8.9KHzで
あり、第２図に明示されるように１チャンネル内に４波
（但し５波以上でも良い）が重畳される。したがって、
４チャンネルCH1〜CH4では合計16波が重畳される。Taking the case of using the phase modulation of the 4-phase PSK method as an example,
The transmitting means does not superimpose a signal on the noise detection cycles N1 and N2, a reference carrier signal 13 having a reference phase on each reference channel CH1 of the signal cycles D1 to D6, and a data on each data channel CH2 to CH4. The data carrier signals 14 phase-modulated by are superposed on each other. The reference phase signal 13 and the data carrier signal 14 have a signal frequency of, for example, 8.9 KHz, and as shown in FIG. 2, four waves (however, five or more waves may be superimposed) are superimposed on one channel. Therefore,
A total of 16 waves are superimposed on 4 channels CH1 to CH4.
４相PSK方式の位相変調について説明すると、第３図
に示されるように、基準搬送信号13及びデータ［1,1］
の内容のデータ搬送信号14は位相０゜に変調され、デー
タ［1,0］の内容のデータ搬送信号14は位相90゜に変調
され、データ［0,1］の内容のデータ搬送信号14は位相1
80゜に変調され、データ［0,0］の内容のデータ搬送信
号14は位相−90゜に変調される。このように、４相がそ
れぞれ２ビットのデータ内容を表現するので、１チャン
ネルが２ビットに割り当てられたことになる。The phase modulation of the 4-phase PSK system will be described. As shown in FIG. 3, the reference carrier signal 13 and the data [1,1] are used.
The data carrier signal 14 having the content of 1 is modulated to the phase 0 °, the data carrier signal 14 having the content of the data [1,0] is modulated to the phase 90 °, and the data carrier signal 14 having the content of the data [0,1] is Phase 1
Modulated to 80 °, the data carrier signal 14 with the content of data [0,0] is modulated to phase -90 °. Thus, since each of the four phases expresses the data content of 2 bits, one channel is assigned to 2 bits.
第４図は伝送フォーマットの一例を示す。信号半サイ
クルD1の基準チャンネルCH1には基準を割り当て、デー
タチャンネルCH2〜CH4には20〜25のビットを割り当て
る。信号半サイクルD2の基準チャンネルCH1には基準を
割り当て、データチャンネルCH2〜CH4には26〜27、Ｐ
（パリティ）、20〜22のビットを割り当てる。信号半サ
イクルD3の基準チャンネルCH1には基準を割り当て、デ
ータチャンネルCH2〜CH4には23〜27、Ｐ（パリティ）の
ビットを割り当てる。また、信号半サイクルD3〜D6にも
信号半サイクルD1〜D3と同様にビットを割り当てる。こ
のようにすると、20〜27の８ビットから成るワードを、
交流電源波11の４サイクルで４ワード伝送することがで
きる。１ワードが20〜23の４ビットから成る場合には、
交流電源波１の４サイクルで８ワード伝送することがで
きる。多数のワードを伝送する場合には、上記４サイク
ルを繰り返す。FIG. 4 shows an example of the transmission format. Allocation criteria are based channel CH1 of the signal half cycle D1, allocates the bit 2 0-2 5 The data channel CH2～CH4. Allocation criteria are based channel CH1 of the signal half cycle D2, the data channel CH2~CH4 2 6 ~2 7, P
(Parity), allocates the 2 0-2 2 bits. Allocation criteria are based channel CH1 of the signal half cycle D3, allocate bits of 2 3 ~2 7, P (parity) to the data channel CH2～CH4. Bits are also assigned to the signal half cycles D3 to D6 as in the signal half cycles D1 to D3. In this way, the words of 2 0-2 7 8-bit,
Four words can be transmitted in four cycles of the AC power wave 11. 1 if the word is composed of 2 0 ~ 2 of 4 bits,
Eight words can be transmitted in four cycles of the AC power supply wave 1. When transmitting a large number of words, the above four cycles are repeated.
第５図は受信手段の一例を示す。図示していないが、
送信手段からの同期信号の受信により受信手段は受信動
作を開始する。まず、ノイズ検出サイクルN1,N2におい
ては、低圧配電線に接続された入力端子15から入力する
交流電源波11より、フィルタ16は信号周波数近傍の帯域
のノイズを分離する。フィルタ16は比較的帯域が広いも
のが用いられる。A/D変換器17は分離されたノイズの、
ノイズ検出サイクルN1,N2でのアナログ波形をディジタ
ル化し、メモリ18に格納する。位相角基準回路19は交流
電源波11の位相角基準点（零クロス点或いは位相角π/
2）を検出し、制御回路20は位相角基準点に基づいて基
準チャンネルCH1、データチャンネルCH2〜CH4やこれら
のチャンネル内を更に細分した位相単位を検出し、検出
したチャンネル及び位相単位に同期させるようにA/D変
換器17やメモリ18などの動作を制御する。FIG. 5 shows an example of the receiving means. Although not shown,
Upon receiving the synchronization signal from the transmitting means, the receiving means starts the receiving operation. First, in the noise detection cycles N1 and N2, the filter 16 separates noise in the band near the signal frequency from the AC power wave 11 input from the input terminal 15 connected to the low voltage distribution line. The filter 16 has a relatively wide band. The A / D converter 17 is
The analog waveforms in the noise detection cycles N1 and N2 are digitized and stored in the memory 18. The phase angle reference circuit 19 has a phase angle reference point (zero crossing point or phase angle π /
2) is detected, the control circuit 20 detects the reference channel CH1, the data channels CH2 to CH4 and the phase units further subdivided in these channels based on the phase angle reference point, and synchronizes with the detected channel and the phase unit. The operation of the A / D converter 17 and the memory 18 is controlled as described above.
信号サイクルD1〜D6においては、フィルタ16は、交流
電源波11より基準搬送信号13やデータ搬送信号14を分離
し、A/D変換器17はこれら信号13,14のアナログ波形を順
次ディジタル化し、メモリ18に格納する。In the signal cycles D1 to D6, the filter 16 separates the reference carrier signal 13 and the data carrier signal 14 from the AC power supply wave 11, and the A / D converter 17 sequentially digitizes the analog waveforms of these signals 13 and 14, Stored in the memory 18.
演算回路21は、信号半サイクルD1,D3,D5の基準搬送信
号13とデータ搬送信号14の波形から、ノイズ検出半サイ
クルN1のノイズ波形を減算し、信号半サイクルD2,D4,D6
の基準搬送信号13とデータ搬送信号14の波形から、ノイ
ズ検出半サイクルN2のノイズ波形を減算することによ
り、定在ノイズを除去する。次に、各信号半サイクルの
基準チャンネルCH1において基準搬送信号13の４波の波
形を信号周期Ｔ（第２図）毎に加算平均し、同様に、各
データチャンネルCH2〜CH4においてデータ搬送信号14の
４波の波形を信号周期Ｔ毎にそれぞれ加算平均する。こ
れにより、ランダムノイズを除去する。この加算平均は
１チャンネル内でのみ行うので、時間が長くかかるとい
うことはない。そして、同一の信号半サイクル内におけ
る加算平均の基準搬送信号13とデータ搬送信号14の波形
を比較演算する。これにより、信号レベルの変動に対処
することができる。検定回路22は演算回路21の比較演算
結果によりデータ搬送信号14の内容を検定して、出力端
子23より出力する。The arithmetic circuit 21 subtracts the noise waveform of the noise detection half cycle N1 from the waveforms of the reference carrier signal 13 and the data carrier signal 14 of the signal half cycles D1, D3, D5 to obtain the signal half cycles D2, D4, D6.
The standing noise is removed by subtracting the noise waveform of the noise detection half cycle N2 from the waveforms of the reference carrier signal 13 and the data carrier signal 14 of. Next, in the reference channel CH1 of each signal half cycle, the waveforms of the four waves of the reference carrier signal 13 are added and averaged for each signal period T (FIG. 2), and similarly, the data carrier signal 14 in each of the data channels CH2 to CH4. The waveforms of the four waves are averaged for each signal period T. This removes random noise. Since this averaging is performed only within one channel, it does not take a long time. Then, the waveforms of the reference carrier signal 13 and the data carrier signal 14 which are averaged in the same signal half cycle are compared and calculated. As a result, it is possible to deal with the fluctuation of the signal level. The verification circuit 22 verifies the content of the data carrier signal 14 based on the comparison calculation result of the calculation circuit 21, and outputs it from the output terminal 23.
以上のように、ノイズ波形の減算により定在ノイズを
除去し、チャンネル内の波形の加算平均によりランダム
ノイズを除去しているので、帯域の比較的広いフィルタ
16を用いても、ノイズの影響を除去することができる。
したがって、伝送速度を速くすることができる。As described above, the standing noise is removed by subtracting the noise waveform, and the random noise is removed by averaging the waveforms in the channel.
Even if 16 is used, the influence of noise can be removed.
Therefore, the transmission speed can be increased.
（変形例） なお、第１図では一つの信号半サイクルに一つの基準
チャンネルを設定しているが、１信号サイクルに１基準
チャンネルを設定してもよい。また、１基準チャンネル
に対して３データチャンネルを設定しているが、この数
に限定されるものではない。更に、波形の信号周期毎の
加算平均とは、正弦波１波形の１信号周期毎の加算平均
のみならず、正弦波1/2波形（絶対値）の1/2信号周期毎
の加算平均、及び正弦波1/4波形の1/4信号周期毎の加算
平均を含むものである。(Modification) Although one reference channel is set for one signal half cycle in FIG. 1, one reference channel may be set for one signal cycle. Further, although three data channels are set for one reference channel, the number is not limited to this. Further, the arithmetic mean of each waveform signal cycle is not only the arithmetic mean of one signal cycle of one sine wave, but the average of every 1/2 signal cycle of a sine wave 1/2 waveform (absolute value). And a sine wave 1/4 waveform including the averaging every 1/4 signal period.
周波数変調の場合には、データ［１］を表す信号周波
数とデータ［０］を表す信号周波数とでは信号周期が異
なるので、チャンネル内での信号周期毎の加算平均につ
いては、この二つの信号周期それぞれで加算平均を平行
して行い、検定結果のはっきりした方を選択する。In the case of frequency modulation, the signal frequency representing the data [1] and the signal frequency representing the data [0] have different signal periods. Therefore, regarding the averaging for each signal period within the channel, these two signal periods are used. Perform the averaging in parallel for each and select the one with the clearest test result.
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、送信手段及び
受信手段は、配電線の前記交流電源波に、ノイズ検出サ
イクルと信号サイクルを設定し、該信号サイクルに、所
定位相幅の基準チャンネルとデータチャンネルを設定
し、送信手段は、前記基準チャンネルには複数波から成
る基準搬送信号を重畳し、前記各データチャンネルには
複数波から成る、変調されたデータ搬送信号を重畳し、
受信手段は、前記信号サイクルで配電線の前記交流電源
波から分離した前記基準搬送信号及びデータ搬送信号の
波形から、前記ノイズ検出サイクルで配電線の前記交流
電源波から分離したノイズの波形を減算した上、該基準
搬送信号及びデータ搬送信号の波形を、前記基準チャン
ネル内或いは前記データチャンネル内で信号周期毎に加
算平均し、加算平均された基準搬送信号とデータ搬送信
号の波形比較により、データ搬送信号のデータ内容を検
定するようにしたから、ノイズが大きい場合に、フィル
タの帯域を狭くすることなしに、ノイズの影響を除去す
ることができる。そして、特に各チャンネル内での信号
周期毎に信号の波形を加算平均しているから、加算平均
に時間を長く要することなく、短時間でランダムノイズ
を除去することができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the transmitting means and the receiving means set the noise detection cycle and the signal cycle in the AC power supply wave of the distribution line, and set a predetermined phase in the signal cycle. A reference channel and a data channel having a width are set, and the transmitting means superimposes a reference carrier signal having a plurality of waves on the reference channel and a modulated data carrier signal having a plurality of waves on each of the data channels. Then
The receiving means subtracts the waveform of noise separated from the AC power supply wave of the distribution line in the noise detection cycle from the waveforms of the reference carrier signal and the data carrier signal separated from the AC power supply wave of the distribution line in the signal cycle. In addition, the waveforms of the reference carrier signal and the data carrier signal are added and averaged for each signal period in the reference channel or the data channel, and data is obtained by comparing the waveforms of the added and averaged reference carrier signal and the data carrier signal. Since the data content of the carrier signal is verified, the influence of noise can be removed without narrowing the band of the filter when the noise is large. Since the signal waveforms are added and averaged for each signal period in each channel, random noise can be removed in a short time without requiring a long time for addition and averaging.
第１図は本発明におけるサイクル及びチャンネルの設定
例を示す図、第２図は本発明における基準搬送信号とデ
ータ搬送信号の例を示す波形図、第３図は本発明におけ
る位相とデータの関係の例を示す図、第４図は本発明に
よる伝送フォーマットの一例を示す図、第５図は本発明
を実施する受信手段の一例を示すブロック図、第６図は
従来の配電線搬送方法を示す図である。 11……配電線の交流電源波、12a,12b……低ノイズ領
域、13……基準搬送信号、14……データ搬送信号、16…
…フィルタ、18……メモリ、21……演算回路、22……検
定回路、N1,N2……ノイズ検出サイクル、D1〜D6……デ
ータサイクル、CH1……基準チャンネル、CH2〜CH4……
データチャンネル、Ｔ……信号周期。FIG. 1 is a diagram showing an example of cycle and channel setting in the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of a reference carrier signal and a data carrier signal in the present invention, and FIG. 3 is a relationship between phase and data in the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an example of a transmission format according to the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing an example of receiving means for carrying out the present invention, and FIG. 6 is a conventional distribution line conveying method. FIG. 11 …… AC power supply wave of distribution line, 12a, 12b …… Low noise area, 13 …… Reference carrier signal, 14 …… Data carrier signal, 16…
... filter, 18 ... memory, 21 ... arithmetic circuit, 22 ... verification circuit, N1, N2 ... noise detection cycle, D1 to D6 ... data cycle, CH1 ... reference channel, CH2 to CH4 ...
Data channel, T ... Signal period.
Claims (1)
交流電源波に重畳し、受信手段が前記搬送信号を交流電
源波からフィルタにより分離し、検定する配電線搬送方
法において、 送信手段及び受信手段は、配電線の前記交流電源波に、
ノイズ検出サイクルと信号サイクルを設定し、該信号サ
イクルに、所定位相幅の基準チャンネルとデータチャン
ネルを設定し、 送信手段は、前記基準チャンネルには複数波から成る基
準搬送信号を重畳し、前記各データチャンネルには複数
波から成る、変調されたデータ搬送信号を重畳し、 受信手段は、前記信号サイクルで配電線の前記交流電源
波から分離した前記基準搬送信号及びデータ搬送手段の
波形から、前記ノイズ検出サイクルで配電線の前記交流
電源波から分離したノイズの波形を減算した上、該基準
搬送信号及びデータ搬送信号の波形を、前記基準チャン
ネル内或いは前記データチャンネル内で信号周期毎に加
算平均し、加算平均された基準搬送信号とデータ搬送信
号の波形比較により、データ搬送信号のデータ内容を検
定するようにしたことを特徴とする配電線搬送方法。1. A distribution line conveying method in which a transmitting means superimposes a modulated carrier signal on an AC power supply wave of a distribution line, and a receiving means separates the carrier signal from an AC power supply wave by a filter and verifies the transmission signal. And the receiving means, to the AC power supply wave of the distribution line,
A noise detection cycle and a signal cycle are set, a reference channel and a data channel having a predetermined phase width are set in the signal cycle, and the transmitting means superimposes a reference carrier signal composed of a plurality of waves on the reference channel, A modulated data carrier signal composed of a plurality of waves is superposed on the data channel, and the receiving means selects from the waveforms of the reference carrier signal and the data carrier means separated from the AC power wave of the distribution line in the signal cycle, After subtracting the noise waveform separated from the AC power supply wave of the distribution line in the noise detection cycle, the reference carrier signal and the data carrier signal waveforms are added and averaged for each signal period in the reference channel or the data channel. Then, the data content of the data carrier signal is verified by comparing the waveforms of the added and averaged reference carrier signal and the data carrier signal. Distribution line carrier method is characterized in that as.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207979A JP2540118B2 (en) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | Distribution line transportation method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2207979A JP2540118B2 (en) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | Distribution line transportation method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0492520A JPH0492520A (en) | 1992-03-25 |
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| JP2207979A Expired - Lifetime JP2540118B2 (en) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | Distribution line transportation method |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2540118B2 (en) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH082038B2 (en) * | 1988-10-18 | 1996-01-10 | 大崎電気工業株式会社 | Carrier signal transmission / reception method |
-
1990
- 1990-08-08 JP JP2207979A patent/JP2540118B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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