JP4379555B2 - Transmission / reception system for power line communication - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メッセージデジタル信号を符号化し、電力線を利用したデジタルネットワーク中に送信する送信デバイスと、その符号化されたデジタル信号を受信して復号化する受信デバイスから成る電力線通信用送受信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信の分野ではデジタル化が進んでいる。中でも、CDMA方式はスペクトラム拡散通信の一種として情報伝達の高速化への対応が可能で有力な方式とされている。このCDMA方式に弾性表面波マッチドフィルタを導入することにより、高速同期に優位性を見出すことができる。従来、この弾性表面波マッチドフィルタを導入したCDMA方式をベースバンドでのデジタル通信システムにおいて実現する場合、符号化した信号がPSKバースト信号の形態を取るということに大きな課題があった。すなわち、バースト信号列の符号化PSK信号をベースバンドのデジタルパルス信号へと高速変換することが必要であった。しかしながら、このことを実現するためには、複雑な回路構成が避けられない状態にあり、電力線を通信用に利用する場合には、さらに複雑な回路構成を必要とするだけでなく、ノイズ対策を考慮するとともに、伝送特性の向上に関する技術が課題である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、電力線を利用したベースバンドでのデジタル通信システムを実現することが可能で、そのうえ、送信デバイスが送信するメッセージ信号の秘匿性に優れ、送受信デバイス間の相互認識機能に優れ、メッセージ信号自体を疑似雑音信号として送信することが可能な電力線通信用送受信システムを提供することにある。
さらに本発明の目的は、デバイス構成が簡単で、小型軽量で、耐久性に優れ、大量生産が可能で、低消費電力駆動が可能な電力線通信用送受信システムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の電力線通信用送受信システムは、送信デバイスおよび受信デバイスから成る電力線通信用送受信システムであって、前記送信デバイスは、入力用端子、双極性パルス発生器、第１圧電基板、第１および第２符号化すだれ状電極、第１中継用すだれ状電極、電極群、同期パルス発生器、包絡線検波器、単極性パルス発生器および混合器から成り、前記電極群は２つのすだれ状電極とそれらの間に位置する中央すだれ状電極から成り、前記同期パルス発生器は前記第１中継用すだれ状電極と、前記電極群の前記２つのすだれ状電極の１つとの間に接続されており、前記包絡線検波器は前記中央すだれ状電極に接続されており、前記単極性パルス発生器は前記包絡線検波器に接続されており、前記混合器は電力線に接続されており、前記受信デバイスは、受信用接続器、チューニングコイル、第２圧電基板、第２中継用すだれ状電極、第３および第４符号化すだれ状電極、検出用デバイスおよび検出用端子から成り、前記第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ少なくとも３つの電極対から成り、それぞれ第１、第２、第３および第４の符号パターンを有し、前記第３および第４の符号パターンは、前記第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンを示し、前記受信用接続器は前記電力線に接続され、前記双極性パルス発生器に前記入力用端子を介してメッセージデジタル信号が入力されることにより、前記メッセージデジタル信号の単極性パルスが双極性パルス（−１および１）に変換され、前記双極性パルス（−１および１）が前記第１および第２符号化すだれ状電極に印加されることにより、前記第１圧電基板に第１および第２弾性表面波がそれぞれ励振され、前記第１および第２の符号パターンそれぞれに対応する符号化バースト信号が前記第１中継用すだれ状電極で検出され、前記電極群の前記２つのすだれ状電極に前記符号化バースト信号の１つが同時に伝搬されることにより、前記第１圧電基板には前記電極群の前記２つのすだれ状電極に対応する第３および第４弾性表面波が励振され、前記第３および第４弾性表面波は、前記中央すだれ状電極で合成バースト信号に変換され、前記合成バースト信号は前記包絡線検波器を介して前記単極性パルス発生器で符号化デジタル信号に変換され、前記符号化デジタル信号は前記混合器を介して前記電力線中に放出され、前記電力線中に放出された前記符号化デジタル信号は、前記受信用接続器で受信され、前記受信用接続器で受信された前記符号化デジタル信号は、前記チューニングコイルを介して前記第２中継用すだれ状電極に印加されることにより、前記第２圧電基板に第５弾性表面波が励振され、もしも前記第５弾性表面波が前記第３および第４の符号パターンそれぞれに対応する場合、第１および第２復号化パルスがそれぞれ第３および第４符号化すだれ状電極で出力され、前記第１および第２復号化パルスに基づく出力デジタル信号が前記検出用デバイスを介して前記検出用端子で検出され、前記出力デジタル信号は前記メッセージデジタル信号に対応する。
【０００５】
請求項２に記載の電力線通信用送受信システムでは、請求項１に記載の電力線通信用送受信システムにおける前記第１および第２弾性表面波の伝搬方向が前記第３および第４弾性表面波の伝搬方向と直交するように、前記電極群が配置されている。
【０００６】
請求項３に記載の電力線通信用送受信システムは、前記チューニングコイルと前記第２中継用すだれ状電極の間に補助デバイスが備えられた電力線通信用送受信システムで、前記補助デバイスは第３圧電基板、入力用すだれ状電極、出力用すだれ状電極、包絡線検波器および双極性パルス発生器から成り、前記符号化デジタル信号が前記チューニングコイルを介して前記入力用すだれ状電極に印加されることにより、前記第３圧電基板に弾性表面波が励振され、前記弾性表面波は前記出力用すだれ状電極でバーストの符号化列として検出され、前記バーストは前記補助デバイスの前記包絡線検波器でデジタルパルスに変換され、前記デジタルパルスは、前記補助デバイスの前記双極性パルス発生器で高周波双極性パルスに変換され、前記高周波双極性パルスの符号化列が前記第２中継用すだれ状電極に印加される。
【０００７】
請求項４に記載の電力線通信用送受信システムでは、請求項１に記載の電力線通信用送受信システムにおける前記単極性パルス発生器の代わりに双極性パルス発生器が備えられている。
【０００８】
請求項５に記載の電力線通信用送受信システムは、送信デバイスおよび受信デバイスから成る電力線通信用送受信システムであって、前記送信デバイスは、入力用端子、第１双極性パルス発生器、第１圧電基板、第１および第２符号化すだれ状電極、第１電極群、包絡線検波器、単極性パルス発生器および混合器から成り、前記第１電極群はすだれ状電極A0と、前記すだれ状電極A0から距離iL (i=1)だけ離れたすだれ状電極Ai (i=1)から成り、前記包絡線検波器は前記第１電極群に接続されており、前記単極性パルス発生器は前記包絡線検波器に接続されており、前記混合器は電力線に接続されており、前記受信デバイスは、受信用接続器、チューニングコイル、第２圧電基板、第２電極群、第２双極性パルス発生器、中継用すだれ状電極、第３および第４符号化すだれ状電極、検出用デバイスおよび検出用端子から成り、前記第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ少なくとも３つの電極対Pi (i=1, 2,…, n)から成り、前記電極対Piのうちの隣り合う２つは離間距離Lを有し、前記第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ第１、第２、第３および第４の符号パターンを有し、前記第３および第４の符号パターンは、前記第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンを示し、前記第２電極群は中央すだれ状電極B0と、前記中央すだれ状電極B0から距離L0だけ離れた左すだれ状電極B-1と、前記中央すだれ状電極B0から距離L0+iL (i=1)だけ離れた右すだれ状電極Bi (i=1)から成り、前記受信用接続器は前記電力線に接続され、前記第１双極性パルス発生器に前記入力用端子を介してメッセージデジタル信号が入力されることにより、前記メッセージデジタル信号の単極性パルスが双極性パルス（−１および１）に変換され、前記双極性パルス（−１および１）が前記第１および第２符号化すだれ状電極に印加されることにより、前記第１圧電基板に第１および第２弾性表面波がそれぞれ励振され、前記第１および第２の符号パターンそれぞれに対応する符号化バースト信号が前記すだれ状電極A0で検出された後、前記距離iLに対応する時間だけ遅延して再びすだれ状電極Aiで検出され、前記すだれ状電極A0での前記符号化バースト信号および前記すだれ状電極Aiでの前記符号化バースト信号の合成出力信号は、前記包絡線検波器を介して前記単極性パルス発生器で二重符号化デジタル信号に変換され、前記二重符号化デジタル信号は、前記混合器を介して前記電力線中に放出され、前記電力線中に放出された前記二重符号化デジタル信号は、前記受信用接続器で受信され、前記受信用接続器で受信された前記二重符号化デジタル信号が、前記チューニングコイルを介して前記左すだれ状電極B-1および前記右すだれ状電極Biに印加されることにより、前記第２圧電基板に第３および第４弾性表面波がそれぞれ励振され、前記第３および第４弾性表面波は前記中央すだれ状電極B0で一重符号化バースト信号に変換され、前記一重符号化バースト信号は前記第２双極性パルス発生器で一重符号化デジタル信号に変換され、前記一重符号化デジタル信号が中継用すだれ状電極に印加されることにより、前記第２圧電基板に第５弾性表面波が励振され、もしも前記第５弾性表面波が前記第１および第２の符号パターンそれぞれに対応する場合、第１および第２復号化パルスがそれぞれ第３および第４符号化すだれ状電極で出力され、前記第１および第２復号化パルスに基づく出力デジタル信号が前記検出用デバイスを介して前記検出用端子で検出され、前記出力デジタル信号は前記メッセージデジタル信号に対応する。
【０００９】
請求項６に記載の電力線通信用送受信システムでは、請求項５に記載の電力線通信用送受信システムにおける前記第３および第４弾性表面波の伝搬方向が、前記第５弾性表面波の伝搬方向と直交するように、前記中継用すだれ状電極と前記第３および第４符号化すだれ状電極が配置されている。
【００１０】
請求項７に記載の電力線通信用送受信システムでは、請求項５に記載の電力線通信用送受信システムにおける前記単極性パルス発生器の代わりに第３双極性パルス発生器が備えられている。
【００１１】
請求項８に記載の電力線通信用送受信システムは、前記第１電極群が少なくとも２つのすだれ状電極Ai {i=1, 2,…, (n-1)}を含むとともに、前記第２電極群が少なくとも２つの右すだれ状電極Bi {i=1, 2,…, (n-1)}を含み、前記少なくとも２つのすだれ状電極Aiは前記すだれ状電極A0からそれぞれ距離iL {i=1, 2,…, (n-1)}だけ離れており、前記少なくとも２つの右すだれ状電極Biは前記中央すだれ状電極B0からそれぞれ距離L0+iL {i=1, 2,…, (n-1)}だけ離れており、前記少なくとも２つのすだれ状電極Aiが前記包絡線検波器に順次に接続されるのと同時に、前記少なくとも２つの右すだれ状電極Biが前記受信用接続器に順次に接続される。
【００１２】
請求項９に記載の電力線通信用送受信システムでは、前記第１、第２、第３および第４の符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段が備えられている。
【００１３】
請求項１０に記載の電力線通信用送受信システムでは、前記第１圧電基板および前記第２圧電基板が圧電セラミックで成り、前記圧電セラミックの分極軸の方向はその厚さ方向と平行である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の電力線通信用送受信システムは、送信デバイスおよび受信デバイスから成る。送信デバイスは、入力用端子、双極性パルス発生器、第１圧電基板、第１および第２符号化すだれ状電極、第１中継用すだれ状電極、電極群、同期パルス発生器、包絡線検波器、単極性パルス発生器および混合器から成る。電極群は２つのすだれ状電極とそれらの間に位置する中央すだれ状電極から成る。同期パルス発生器は第１中継用すだれ状電極と、電極群の２つのすだれ状電極の１つとの間に接続されており、包絡線検波器は中央すだれ状電極に接続されており、単極性パルス発生器は包絡線検波器に接続されている。混合器は電力線に接続されている。受信デバイスは、受信用接続器、チューニングコイル、第２圧電基板、第２中継用すだれ状電極、第３および第４符号化すだれ状電極、検出用デバイスおよび検出用端子から成る。第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ少なくとも３つの電極対から成り、それぞれ第１、第２、第３および第４の符号パターンを有する。第３および第４の符号パターンは、第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンで成る。受信用接続器は電力線に接続されている。このようにして、本発明の電力線通信用送受信システムは小型軽量で、デバイス構成が簡単で、回路構成も簡単にできる。従って、大量生産が可能である。また、耐久性に優れていることから使用頻度の多さにも対応しうる。
【００１５】
もしも、メッセージデジタル信号が入力用端子を介して双極性パルス発生器に印加されると、メッセージデジタル信号の単極性パルスが双極性パルス（−１および１）に変換される。この双極性パルス（−１および１）が第１および第２符号化すだれ状電極に印加されると、第１圧電基板に第１および第２弾性表面波がそれぞれ励振される。第１および第２弾性表面波が第１中継用すだれ状電極に到達すると、第１および第２の符号パターンそれぞれに対応する符号化バースト信号が検出される。符号化バースト信号の１つが電極群の２つのすだれ状電極に同時に伝搬されることにより、第１圧電基板には電極群の２つのすだれ状電極に対応する第３および第４弾性表面波がそれぞれ励振される。第３および第４弾性表面波は、中央すだれ状電極で合成バースト信号に変換され、合成バースト信号は包絡線検波器を介して単極性パルス発生器で符号化デジタル信号に変換される。符号化デジタル信号は混合器を介して電力線中に放出される。一方、電力線中に放出された符号化デジタル信号は、受信用接続器で受信された後、チューニングコイルを介して第２中継用すだれ状電極に印加される。このとき、第２圧電基板に第５弾性表面波が励振される。もしも第５弾性表面波が第３および第４の符号パターンそれぞれに対応する場合には、第１および第２復号化パルスがそれぞれ第３および第４符号化すだれ状電極で出力される。つまり、第３および第４符号化すだれ状電極は弾性表面波マッチドフィルタとしての能力を有する。このようにして、第１および第２復号化パルスに基づく出力デジタル信号が検出用デバイスを介して検出用端子で検出される。このとき、出力デジタル信号はメッセージデジタル信号に対応するものである。このようにして、本発明の電力線通信用送受信システムではベースバンドでのデジタル通信システムを実現することが可能である。そのうえ、送信するメッセージデジタル信号の秘匿性に優れ、送受信デバイス間の相互認識機能にも優れており、メッセージデジタル信号自体を疑似雑音信号として送信することが可能である。また、低消費電力駆動が可能である。本発明の電力線通信用送受信システムが弾性表面波マッチドフィルタを取り入れていることの利点は、実時間同期が可能であること、そして、簡易通信システムの構築が可能なことである。また、本発明の電力線通信用送受信システムの送信システムにおいては、第１および第２弾性表面波の伝搬方向が第３および第４弾性表面波の伝搬方向と直交するように電極群が配置された構造が可能である。第１圧電基板として圧電セラミック板を採用する場合等にはこのような構造を採用することが可能である。
【００１６】
受信デバイスでは、チューニングコイルと第２中継用すだれ状電極の間に補助デバイスが備えられた構造が可能である。補助デバイスは第３圧電基板、入力用すだれ状電極、出力用すだれ状電極、包絡線検波器および双極性パルス発生器から成る。もしも、符号化デジタル信号がチューニングコイルを介して入力用すだれ状電極に印加されると、第３圧電基板に弾性表面波が励振される。この弾性表面波は出力用すだれ状電極でバーストの符号化列として検出される。各バーストは、補助デバイスの包絡線検波器でデジタルパルスに変換され、デジタルパルスは、補助デバイスの双極性パルス発生器で高周波双極性パルスに変換される。このようにして、高周波双極性パルスの符号化列が第２中継用すだれ状電極に印加されることになる。補助デバイスを採用することの利点は、電力線中の符号化デジタル信号が第２中継用すだれ状電極に印加される前にノイズの影響を除去できることである。
【００１７】
電力線中を伝搬する符号化デジタル信号は単極性デジタルパルスによって構成されており、言わば、単極性デジタルパルスに基づく電力線通信に対応している。もしも、送信デバイスにおいて、単極性パルス発生器の代わりに双極性パルス発生器を採用すれば、双極性デジタルパルスで成る符号化デジタル信号が得られることから、双極性デジタルパルスに基づく電力線通信に対応することが可能となる。双極性デジタルパルスに基づく電力線通信の方が単極性デジタルパルスに基づく電力線通信に比べ伝送特性に関し優れている。このようにして、メッセージデジタル信号を電力線を介して送受信する場合、単極性デジタルパルスに基づく通信または双極性デジタルパルスに基づく通信のどちらにも対応することが可能である。
【００１８】
本発明のもう一つの電力線通信用送受信システムの送信デバイスは、入力用端子、第１双極性パルス発生器、第１圧電基板、第１および第２符号化すだれ状電極、第１電極群、包絡線検波器、単極性パルス発生器および混合器から成る。第１電極群はすだれ状電極A0と、すだれ状電極A0から距離iL (i=1)だけ離れたすだれ状電極Ai (i=1)から成る。包絡線検波器は第１電極群に接続されており、単極性パルス発生器は包絡線検波器に接続されている。混合器は電力線に接続されている。受信デバイスは、受信用接続器、チューニングコイル、第２圧電基板、第２電極群、第２双極性パルス発生器、中継用すだれ状電極、第３および第４符号化すだれ状電極、検出用デバイスおよび検出用端子から成る。第２電極群は中央すだれ状電極B0と、中央すだれ状電極B0から距離L0だけ離れた左すだれ状電極B-1と、中央すだれ状電極B0から距離L0+iL (i=1)だけ離れた右すだれ状電極Bi (i=1)から成る。 第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ少なくとも３つの電極対Pi (i=1, 2,…, n)から成り、電極対Piのうちの隣り合う２つは離間距離Lを有する。第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ第１、第２、第３および第４の符号パターンを有する。また、第３および第４の符号パターンは、第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンで成る。受信用接続器は電力線に接続されている。
【００１９】
もしも、メッセージデジタル信号が入力用端子を介して双極性パルス発生器に印加されると、メッセージデジタル信号の単極性パルスが双極性パルス（−１および１）に変換される。この双極性パルス（−１および１）が第１および第２符号化すだれ状電極に印加されると、第１圧電基板に第１および第２弾性表面波がそれぞれ励振される。第１および第２弾性表面波は、第１および第２の符号パターンそれぞれに対応する符号化バースト信号としてすだれ状電極A0で検出される。その後、符号化バースト信号は、距離iLに対応する時間だけ遅延して再びすだれ状電極Aiで検出される。すだれ状電極A0での符号化バースト信号およびすだれ状電極Aiでの符号化バースト信号の合成出力信号は、包絡線検波器を介して単極性パルス発生器で二重符号化デジタル信号に変換される。二重符号化デジタル信号は、混合器を介して電力線中に放出される。一方、電力線中の二重符号化デジタル信号は、受信用接続器で受信され、チューニングコイルを介して左すだれ状電極B-1および右すだれ状電極Biに印加される。このとき、第２圧電基板に第３および第４弾性表面波がそれぞれ励振される。第３および第４弾性表面波は中央すだれ状電極B0で一重符号化バースト信号に変換される。一重符号化バースト信号は第２双極性パルス発生器で一重符号化デジタル信号に変換される。この一重符号化デジタル信号が中継用すだれ状電極に印加されると、第２圧電基板に第５弾性表面波が励振される。もしも第５弾性表面波が第１および第２の符号パターンそれぞれに対応する場合、第１および第２復号化パルスがそれぞれ第３および第４符号化すだれ状電極で出力される。このようにして、第１および第２復号化パルスに基づく出力デジタル信号が検出用デバイスを介して検出用端子で検出される。この出力デジタル信号はメッセージデジタル信号に対応している。また、本発明の電力線通信用送受信システムの受信システムにおいては、第３および第４弾性表面波の伝搬方向が、第５弾性表面波の伝搬方向と直交するように、中継用すだれ状電極と第３および第４符号化すだれ状電極が配置された構造が可能である。第２圧電基板として圧電セラミック板を採用する場合等にはこのような構造を採用することが可能である。さらに、送信システムにおいては、単極性パルス発生器の代わりに第３双極性パルス発生器が備えられた構造が可能である。
【００２０】
送信デバイスの第１電極群が少なくとも２つのすだれ状電極Ai {i=1, 2,…, (n-1)}を含むとともに、受信デバイスの第２電極群が少なくとも２つの右すだれ状電極Bi {i=1, 2,…, (n-1)}を含む構造が可能である。このとき、すだれ状電極Aiはすだれ状電極A0からそれぞれ距離iL {i=1, 2,…, (n-1)}だけ離れており、右すだれ状電極Biは中央すだれ状電極B0からそれぞれ距離L0+iL {i=1, 2,…, (n-1)}だけ離れている。また、すだれ状電極Aiが包絡線検波器に順次に接続されるのと同時に、右すだれ状電極Biが受信用接続器に順次に接続される。このような構造を採用することにより、送信するメッセージデジタル信号の秘匿性をさらに向上させることができる。
【００２１】
本発明の電力線通信用送受信システムでは、第１、第２、第３および第４の符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段が備えられた構造が可能である。このような構造を採用することにより、送信するメッセージデジタル信号の秘匿性をさらに向上させることができる。
【００２２】
本発明の電力線通信用送受信システムでは、第１および第２圧電基板が圧電セラミックで成り、その圧電セラミックの分極軸の方向が厚さ方向と平行である構造が可能である。このような構造を採用することにより、電気信号および弾性表面波の相互の変換効率を向上させることができる。
【００２３】
【実施例】
図１は、本発明の電力線通信用送受信システムの一実施例を示す構成図である。本実施例は送信デバイスおよび受信デバイスからなる。送信デバイスは入力用端子１、双極性パルス発生器２、第１圧電基板３、第１符号化すだれ状電極４、第２符号化すだれ状電極５、第１中継用すだれ状電極６、すだれ状電極７、すだれ状電極８、中央すだれ状電極９、同期パルス発生器１０、包絡線検波器１１、単極性パルス発生器１２および混合器１３から成る。すだれ状電極７、すだれ状電極８および中央すだれ状電極９は電極群を形成する。同期パルス発生器１０は第１中継用すだれ状電極６と、すだれ状電極７の間に接続されている。包絡線検波器１１は中央すだれ状電極９に接続されており、単極性パルス発生器１２は包絡線検波器１１に接続されている。混合器１３は電力線に接続されている。受信デバイスは受信用接続器１４、チューニングコイル１５、第２圧電基板１６、第２中継用すだれ状電極１７、第３符号化すだれ状電極１８、第４符号化すだれ状電極１９、検出用デバイス２０および検出用端子２１からなる。受信用接続器１４は電力線に接続されている。第１圧電基板３および第２圧電基板１６は厚さ２００μｍの圧電セラミック板で成り、その分極軸の方向は厚さ方向と平行である。第１符号化すだれ状電極４、第２符号化すだれ状電極５、第１中継用すだれ状電極６、すだれ状電極７、すだれ状電極８および中央すだれ状電極９はアルミニウム薄膜で成り、第１圧電基板３に設けられている。第２中継用すだれ状電極１７、第３符号化すだれ状電極１８および第４符号化すだれ状電極１９はアルミニウム薄膜で成り、第２圧電基板１６に設けられている。第１中継用すだれ状電極６、すだれ状電極７、すだれ状電極８、中央すだれ状電極９および第２中継用すだれ状電極１７はそれぞれ４０μｍの電極周期長を有する。
【００２４】
図２は第１符号化すだれ状電極４の平面図である。第１符号化すだれ状電極４は１１個の電極対から成り、それぞれの電極対は４０μｍの電極周期長を有する。第１符号化すだれ状電極４はバーカーコードに基づく第１の符号パターンを有する。図２で示されるような１１デジットコード（１，１，１，０，０，０，１，０，０，１，０）の他に、たとえば７デジットコード（１，１，１，０，０，１，０）や３デジットコード（１，１，０）が利用できる。同様にして、第２符号化すだれ状電極５、第３符号化すだれ状電極１８および第４符号化すだれ状電極１９は、それぞれ１１個の電極対から成り、それぞれ第２、第３および第４の符号パターンを有する。また、第３および第４の符号パターンは、第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンを示す。
【００２５】
図１の電力線通信用送受信システムにおいて、もしもメッセージデジタル信号が入力用端子１を介して双極性パルス発生器２に印加されると、メッセージデジタル信号の単極性パルスが高周波の双極性パルス（−１および１）に変換される。双極性パルス（−１および１）が第１符号化すだれ状電極４および第２符号化すだれ状電極５にそれぞれ印加されると、第１圧電基板３に第１および第２弾性表面波がそれぞれ励振される。第１および第２弾性表面波は、第１中継用すだれ状電極６で第１および第２の符号パターンそれぞれに対応する第１および第２符号化バースト信号として検出される。第１および第２符号化バースト信号は、それぞれ１１個のバーストから成る符号化列で成る。第１符号化バースト信号がすだれ状電極７およびすだれ状電極８にそれぞれ到達すると、第３および第４弾性表面波がそれぞれ第１圧電基板３に励振される。ここで、第３弾性表面波は同期パルス発生器１０からの同一極性のパルス信号によって励振されている。第３および第４弾性表面波は中央すだれ状電極９で第１合成バースト信号に変換される。第１合成バースト信号は包絡線検波器１１を介して単極性パルス発生器１２で第１符号化デジタル信号、すなわち１１個の単極性デジタルパルスの第１符号化列に変換される。同様にして、第２符号化バースト信号がすだれ状電極７およびすだれ状電極８にそれぞれ到達すると、第３および第４弾性表面波がそれぞれ第１圧電基板３に励振され、第３および第４弾性表面波は中央すだれ状電極９で第２合成バースト信号に変換される。第２合成バースト信号は包絡線検波器１１を介して単極性パルス発生器１２で第２符号化デジタル信号、すなわち１１個の単極性デジタルパルスの第２符号化列に変換される。このようにして、第１および第２符号化デジタル信号は混合器１３を介して電力線中に放出される。
【００２６】
一方、電力線中に放出された第１符号化デジタル信号が受信用接続器１４で受信されると、この第１符号化デジタル信号は、チューニングコイル１５を介して第２中継用すだれ状電極１７に到達する。このとき、第２圧電基板１６に第５弾性表面波、すなわち１１個のバースト波の第１符号化列が励振される。ここで、チューニングコイル１５はインピーダンスの整合のために使用される。同様にして、第２符号化デジタル信号が受信用接続器１４で受信されると、第２符号化デジタル信号は、チューニングコイル１５を介して第２中継用すだれ状電極１７に到達する。このとき、第２圧電基板１６に第５弾性表面波、すなわち１１個のバースト波の第２符号化列が励振される。もしも第５弾性表面波が、第３の符号パターンに対応する場合には第１復号化パルスが第３符号化すだれ状電極１８で出力され、第４の符号パターンに対応する場合には第２復号化パルスが第４符号化すだれ状電極１９で出力される。このようにして、第１および第２復号化パルスから成る出力デジタル信号が検出用デバイス２０を介して検出用端子２１で検出される。このとき、この出力デジタル信号はメッセージデジタル信号に対応するものである。
【００２７】
図３は第１符号化すだれ状電極４、第２符号化すだれ状電極５、第３符号化すだれ状電極１８および第４符号化すだれ状電極１９それぞれの代わりに用いられるもう一つの符号化すだれ状電極２２の部分平面図である。符号化すだれ状電極２２は、１１個の電極対から成り、各電極対は４０μｍの電極周期長を有する。符号化すだれ状電極２２は一定の符号パターンを有し、その符号パターンは一定の時間ごとにスイッチ２３によって変化する。このようにして、符号化すだれ状電極２２は、第１、第２、第３および第４の符号パターンそれぞれと同様な符号パターンを有することが可能になり、また、時間によっては別の符号パターンを有することも可能となる。すなわち、出力デジタル信号の符号パターンが時間とともに変化しうることから、通信情報の秘匿性をさらに向上させることが可能となる。
【００２８】
図１の送信デバイスでは、第１および第２弾性表面波の伝搬方向が第３および第４弾性表面波の伝搬方向に平行である。しかしながら、第１および第２弾性表面波の伝搬方向が第３および第４弾性表面波の伝搬方向と直交するように、すだれ状電極７、すだれ状電極８および中央すだれ状電極９を配置することも可能である。
【００２９】
図４は、図１における受信デバイスのチューニングコイル１５と第２中継用すだれ状電極１７の間に備えられる補助デバイスの一実施例を示す構成図である。補助デバイスは第３圧電基板２４、入力用すだれ状電極２５、出力用すだれ状電極２６、包絡線検波器２７および双極性パルス発生器２８から成る。
【００３０】
図４の補助デバイスを備えた受信デバイスでは、電力線中の第１符号化デジタル信号は、受信用接続器１４で受信された後、チューニングコイル１５を介して入力用すだれ状電極２５に印加される。第１符号化デジタル信号が１１個の単極性デジタルパルスの第１符号化列で成ることから、第３圧電基板２４には、１１個のバースト波の第１符号化列で成る弾性表面波が励振される。この弾性表面波は、出力用すだれ状電極２６で１１個のバーストの第１符号化列として検出され、包絡線検波器２７で１１個のデジタルパルスの第１符号化列に変換され、双極性パルス発生器２８では１１個の高周波双極性パルスの第１符号化列に変換される。高周波双極性パルスの第１符号化列は第２中継用すだれ状電極１７に印加される。このようにして、第２圧電基板１６には第５弾性表面波、すなわち１１個のバースト波の第１符号化列が励振されることになる。同様にして、電力線中の第２符号化デジタル信号は、受信用接続器１４で受信された後、チューニングコイル１５を介して入力用すだれ状電極２５に印加される。このとき、第３圧電基板２４には、１１個のバースト波の第２符号化列で成る弾性表面波が励振される。この弾性表面波は最終的に双極性パルス発生器２８で１１個の高周波双極性パルスの第２符号化列に変換される。高周波双極性パルスの第２符号化列は第２中継用すだれ状電極１７に印加され、第２圧電基板１６には第５弾性表面波、すなわち１１個のバースト波の第２符号化列が励振されることになる。補助デバイスは、受信用接続器１４で受信される第１および第２符号化デジタル信号が第２中継用すだれ状電極１７に到達する前にノイズの影響を排除する機能を有する。
【００３１】
図１の電力線通信用送受信システムの送信デバイスでは、第１および第２符号化デジタル信号、すなわち１１個の単極性デジタルパルスの第１および第２符号化列が単極性パルス発生器１２で得られる。言わば、単極性タイプの電力線通信に対応している。しかしながら、双極性タイプの電力線通信の方が、伝送特性に関して優れている。もしも、単極性パルス発生器１２の代わりに双極性パルス発生器２９を使用すれば、第１および第２符号化デジタル信号、すなわち１１個の高周波双極性デジタルパルスの第１および第２符号化列が双極性パルス発生器２９で得られる。このようにして、双極性パルス発生器２９を使用することにより、伝送特性に優れた双極性タイプの高周波電力線通信が可能となる。
【００３２】
図５は、図１における送信デバイスの代わりに用いられるもう一つの送信デバイスの一実施例を示す構成図であり、図５の送信デバイスは、次の図６に示す受信デバイスと対を成すものである。図５の送信デバイスは入力用端子１、双極性パルス発生器２、第１圧電基板３、第１符号化すだれ状電極４、第２符号化すだれ状電極５、すだれ状電極A0およびA1から成る第１電極群、包絡線検波器１１、単極性パルス発生器１２および混合器１３から成る。すだれ状電極A0およびA1はアルミニウム薄膜で成り、第１圧電基板３に設けられており、それぞれ４０μｍの電極周期長を有する。
【００３３】
図６は、図１における受信デバイスの代わりに用いられるもう一つの受信デバイスの一実施例を示す構成図である。図６の受信デバイスは受信用接続器１４、チューニングコイル１５、第２圧電基板１６、中央すだれ状電極B0と左すだれ状電極B-1と右すだれ状電極B1から成る第２電極群、双極性パルス発生器３０、第２中継用すだれ状電極１７、第３符号化すだれ状電極１８、第４符号化すだれ状電極１９、検出用デバイス２０および検出用端子２１からなる。左すだれ状電極B-1は中央すだれ状電極B0から距離L0だけ離れており、右すだれ状電極B1は中央すだれ状電極B0から距離L0+L だけ離れている。中央すだれ状電極B0、左すだれ状電極B-1および右すだれ状電極B1はアルミニウム薄膜で成り、第２圧電基板１６に設けられており、それぞれ４０μｍの電極周期長を有する。
【００３４】
図５の送信デバイスおよび図６の受信デバイスから成る電力線通信用送受信システムにおいて、もしもメッセージデジタル信号が入力用端子１を介して双極性パルス発生器２に印加されると、メッセージデジタル信号の単極性パルスが高周波の双極性パルス（−１および１）に変換される。双極性パルス（−１および１）が第１符号化すだれ状電極４および第２符号化すだれ状電極５にそれぞれ印加されると、第１圧電基板３に第１および第２弾性表面波がそれぞれ励振される。第１弾性表面波は、第１の符号パターンに対応する第１符号化バースト信号として、すなわち１１個のバーストから成る第１符号化列としてすだれ状電極A0で検出される。その後、第１符号化バースト信号は距離Lに対応する時間だけ遅延してすだれ状電極A1で再び検出される。すだれ状電極A0での第１符号化バースト信号およびすだれ状電極A1での第１符号化バースト信号の合成出力信号は、包絡線検波器１１を介して単極性パルス発生器１２で第１二重符号化デジタル信号、すなわち単極性デジタルパルスの第１二重符号化列に変換される。このとき、各単極性デジタルパルスはすだれ状電極A0での１つのバーストと、すだれ状電極A1での１つ前のバーストから成る。たとえば、３番目の単極性デジタルパルスはすだれ状電極A0での３番目のバーストと、すだれ状電極A1での２番目のバーストから成る。このようにして、第１二重符号化デジタル信号は全部で１２個の単極性デジタルパルスを含む。同様にして、第２弾性表面波は、第２の符号パターンに対応する第２符号化バースト信号として、すだれ状電極A0で検出され、距離Lに対応する時間だけ遅延してすだれ状電極A1で再び検出される。すだれ状電極A0での第２符号化バースト信号およびすだれ状電極A1での第２符号化バースト信号の合成出力信号は、包絡線検波器１１を介して単極性パルス発生器１２で第２二重符号化デジタル信号、すなわち単極性デジタルパルスの第２二重符号化列に変換される。このようにして、第１および第２二重符号化デジタル信号は、混合器１３を介して電力線中に放出される。
【００３５】
一方、電力線中に放出された第１二重符号化デジタル信号が受信用接続器１４で受信されると、この第１二重符号化デジタル信号は、チューニングコイル１５を介して左すだれ状電極B-1および右すだれ状電極B1に到達する。このとき、第２圧電基板１６に第３および第４弾性表面波がそれぞれ励振される。第３弾性表面波は中央すだれ状電極B0に到達し、その後距離Lに対応する時間だけ遅延してから第４弾性表面波が中央すだれ状電極B0に到達する。このとき、第３および第４弾性表面波は両方とも１２個のバースト波の列から成り、各バースト波は第１二重符号化列の各単極性デジタルパルスに対応する。従って、第３弾性表面波の１つのバースト波と第４弾性表面波の１つ前のバースト波が中央すだれ状電極B0に同時に到達することになる。このようにして、復号の第１段階が成し遂げられる。結果として、第１二重符号化デジタル信号は中央すだれ状電極B0で第１一重符号化バースト信号に変換される。第１一重符号化バースト信号は双極性パルス発生器３０で第１一重符号化デジタル信号、すなわち高周波双極性パルスの第１一重符号化列に変換される。このようにして、第１一重符号化デジタル信号は第２中継用すだれ状電極１７に印加される。このとき、第２圧電基板１６に第５弾性表面波、すなわち１１個のバースト波の第１符号化列が励振される。もしも第５弾性表面波が第３の符号パターンに対応する場合には、第１復号化パルスが第３符号化すだれ状電極１８で出力される。このようにして、復号の第２段階が成し遂げられる。結果として、第１一重符号化デジタル信号は第１復号化パルスに変換される。同様にして、電力線中の第２二重符号化デジタル信号が受信用接続器１４で受信されると、この第２二重符号化デジタル信号は、チューニングコイル１５を介して左すだれ状電極B-1および右すだれ状電極B1に到達する。このとき、第２圧電基板１６に第３および第４弾性表面波がそれぞれ励振される。第３弾性表面波は中央すだれ状電極B0に到達し、その後距離Lに対応する時間だけ遅延してから第４弾性表面波が中央すだれ状電極B0に到達する。結果として、第２二重符号化デジタル信号は中央すだれ状電極B0で第２一重符号化バースト信号に変換される。第２一重符号化バースト信号は双極性パルス発生器３０で第２一重符号化デジタル信号に変換される。この第２一重符号化デジタル信号が第２中継用すだれ状電極１７に印加されると、第２圧電基板１６に第５弾性表面波が励振される。もしも第５弾性表面波が第４の符号パターンに対応する場合には、第２復号化パルスが第４符号化すだれ状電極１９で出力される。このようにして、第１および第２復号化パルスから成る出力デジタル信号が検出用デバイス２０を介して検出用端子２１で検出される。このとき、この出力デジタル信号はメッセージデジタル信号に対応するものである。
【００３６】
図６の受信デバイスでは、第３および第４弾性表面波の伝搬方向が第５弾性表面波の伝搬方向に平行である。しかしながら、第３および第４弾性表面波の伝搬方向が第５弾性表面波の伝搬方向と直交するように、中継用すだれ状電極１７、第３符号化すだれ状電極１８および第４符号化すだれ状電極１９を配置することも可能である。
【００３７】
図７は、図１における送信デバイスの代わりに用いられるさらにもう一つの送信デバイスの一実施例を示す構成図であり、図７の送信デバイスは、次の図８に示す受信デバイスと対を成すものである。図７の送信デバイスは、スイッチ３１、すだれ状電極A2およびA3が新たに設けられることを除いて図５と同様な構造を有する。すだれ状電極A2およびA3はアルミニウム薄膜で成り、第１圧電基板３に設けられており、それぞれ４０μｍの電極周期長を有する。すだれ状電極A1とA2の離間距離およびすだれ状電極A2とA3の離間距離はともにLである。
【００３８】
図８は、図１における受信デバイスの代わりに用いられるさらにもう一つの受信デバイスの一実施例を示す構成図である。図８の受信デバイスは、スイッチ３２、右すだれ状電極B2およびB3が新たに設けられることを除いて図６と同様な構造を有する。右すだれ状電極B2およびB3はアルミニウム薄膜で成り、第２圧電基板１６に設けられており、それぞれ４０μｍの電極周期長を有する。中央すだれ状電極B0と右すだれ状電極B2との離間距離はL0+2Lであり、中央すだれ状電極B0と右すだれ状電極B3の離間距離はL0+3Lである。右すだれ状電極B1とB2の離間距離および右すだれ状電極B2とB3の離間距離はともにLである。
【００３９】
図７の送信デバイスおよび図８の受信デバイスから成る電力線通信用送受信システムにおいて、もしもメッセージデジタル信号が入力用端子１を介して双極性パルス発生器２に印加されると、メッセージデジタル信号の単極性パルスが高周波の双極性パルス（−１および１）に変換される。双極性パルス（−１および１）が第１符号化すだれ状電極４および第２符号化すだれ状電極５にそれぞれ印加されると、第１圧電基板３に第１および第２弾性表面波がそれぞれ励振される。第１弾性表面波は、第１の符号パターンに対応する第１符号化バースト信号として、すなわち１１個のバーストから成る第１符号化列としてすだれ状電極A0で検出される。すだれ状電極A1，A2およびA3のうちの１つがスイッチ３１により包絡線検波器１１と接続されていることから、第１符号化バースト信号は、すだれ状電極A0で検出された後、距離L，2Lまたは3Lに対応する時間だけ遅延してからすだれ状電極A1，A2またはA3で再び検出される。すだれ状電極A0での第１符号化バースト信号と、すだれ状電極A1，A2またはA3での第１符号化バースト信号の合成出力信号は、包絡線検波器１１を介して単極性パルス発生器１２で第１二重符号化デジタル信号、すなわち単極性デジタルパルスの第１二重符号化列に変換される。このとき、各単極性デジタルパルスはすだれ状電極A0でのn番目のバーストと、すだれ状電極A1での(n-1)番目のバーストかすだれ状電極A2での(n-2)番目のバーストかすだれ状電極A3での(n-3)番目のバーストで成る。たとえば、すだれ状電極A3と包絡線検波器１１が接続されている場合の6番目の単極性デジタルパルスは、すだれ状電極A0での6番目のバーストとすだれ状電極A3での3番目のバーストから成る。このようにして、第１二重符号化デジタル信号は全部で１２，１３または１４個の単極性デジタルパルスを含む。同様にして、第２弾性表面波は、第２の符号パターンに対応する第２符号化バースト信号として、すだれ状電極A0で検出され、距離L，2Lまたは3Lに対応する時間だけ遅延してすだれ状電極A1，A2またはA3で再び検出される。すだれ状電極A0での第２符号化バースト信号と、すだれ状電極A1，A2またはA3での第２符号化バースト信号の合成出力信号は、包絡線検波器１１を介して単極性パルス発生器１２で第２二重符号化デジタル信号、すなわち単極性デジタルパルスの第２二重符号化列に変換される。このようにして、第１および第２二重符号化デジタル信号は、混合器１３を介して電力線中に放出される。
【００４０】
一方、電力線中に放出された第１二重符号化デジタル信号が受信用接続器１４で受信されると、この第１二重符号化デジタル信号は、チューニングコイル１５を介して左すだれ状電極B-1に到達するとともに、スイッチ３２によって受信用接続器１４と接続された右すだれ状電極B1、B2およびB3のうちの１つに到達する。このとき、第２圧電基板１６には、第２弾性表面波が左すだれ状電極B-1で、第３弾性表面波が右すだれ状電極B1、B2およびB3のうちの１つで励振される。第２弾性表面波は中央すだれ状電極B0に到達し、その後距離L，2Lまたは3Lに対応する時間だけ遅延してから第３弾性表面波が右すだれ状電極B1、B2またはB3から中央すだれ状電極B0に到達する。第２および第３弾性表面波は両方とも１２，１３または１４個のバースト波の列から成り、各バースト波は第１二重符号化列の各単極性デジタルパルスに対応する。従って、第２弾性表面波のn番目のバースト波が中央すだれ状電極B0に到達するのと同時に、第３弾性表面波の(n-1)番目、(n-2)番目または(n-3)番目のバースト波が右すだれ状電極B1、B2またはB3から中央すだれ状電極B0に到達することになる。たとえば、第２弾性表面波の4番目のバースト波が中央すだれ状電極B0に到達するのと同時に、右すだれ状電極B2における第３弾性表面波の2番目のバースト波が中央すだれ状電極B0に到達する。このようにして、復号の第１段階が成し遂げられる。結果として、第１二重符号化デジタル信号は中央すだれ状電極B0で第１一重符号化バースト信号に変換される。第１一重符号化バースト信号は双極性パルス発生器３０で第１一重符号化デジタル信号、すなわち高周波双極性パルスの第１一重符号化列に変換される。このようにして、第１一重符号化デジタル信号は第２中継用すだれ状電極１７に印加される。このとき、第２圧電基板１６に第５弾性表面波、すなわち１１個のバースト波の第１符号化列が励振される。もしも第５弾性表面波が第３の符号パターンに対応する場合には、第１復号化パルスが第３符号化すだれ状電極１８で出力される。このようにして、復号の第２段階が成し遂げられる。結果として、第１一重符号化デジタル信号は第１復号化パルスに変換される。同様にして、電力線中の第２二重符号化デジタル信号が受信用接続器１４で受信されると、この第２二重符号化デジタル信号は、チューニングコイル１５を介して左すだれ状電極B-1に到達するとともに、スイッチ３２によって受信用接続器１４と接続された右すだれ状電極B1、B2およびB3のうちの１つに到達する。このとき、第２圧電基板１６には、第２弾性表面波が左すだれ状電極B-1で、第３弾性表面波が右すだれ状電極B1、B2およびB3のうちの１つで励振される。第２弾性表面波は中央すだれ状電極B0に到達し、その後距離L，2Lまたは3Lに対応する時間だけ遅延してから第３弾性表面波が右すだれ状電極B1、B2またはB3から中央すだれ状電極B0に到達する。結果として、第２二重符号化デジタル信号は中央すだれ状電極B0で第２一重符号化バースト信号に変換される。第２一重符号化バースト信号は双極性パルス発生器３０で第２一重符号化デジタル信号に変換される。第１一重符号化デジタル信号は第２中継用すだれ状電極１７に印加され、第２圧電基板１６に第５弾性表面波が励振される。もしも第５弾性表面波が第４の符号パターンに対応する場合には、第２復号化パルスが第４符号化すだれ状電極１９で出力される。このようにして、第１および第２復号化パルスから成る出力デジタル信号が検出用デバイス２０を介して検出用端子２１で検出される。このとき、この出力デジタル信号はメッセージデジタル信号に対応するものである。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の電力線通信用送受信システムは、送信デバイスおよび受信デバイスから成り、小型軽量で、デバイス構成が簡単で、回路構成も簡単である。従って、大量生産が可能である。また、耐久性に優れていることから使用頻度の多さや煩雑な使用にも対応しうる。
【００４２】
本発明の電力線通信用送受信システムでは、ベースバンドでのデジタル通信システムを実現することが可能である。そのうえ、送信するメッセージデジタル信号の秘匿性に優れ、送受信デバイス間の相互認識機能にも優れており、メッセージデジタル信号自体を疑似雑音信号として送信することが可能である。さらに、低消費電力駆動が可能である。本発明の電力線通信用送受信システムが弾性表面波マッチドフィルタを取り入れていることの利点は、実時間同期が可能であること、そして、簡易通信システムの構築が可能なことである。
【００４３】
本発明の電力線通信用送受信システムでは、受信デバイスに補助デバイスを装着することにより、電力線から受信したメッセージデジタル信号が受信デバイスに印加される前にノイズの影響を除去できる。
【００４４】
本発明の電力線通信用送受信システムでは、メッセージデジタル信号を電力線を介して送受信する場合、単極性デジタルパルスに基づく通信または双極性デジタルパルスに基づく通信のどちらにも対応することが可能である。
【００４５】
本発明の電力線通信用送受信システムでは、第１、第２、第３および第４の符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段が備えられた構造が可能である。このような構造を採用することにより、送信するメッセージデジタル信号の秘匿性をさらに向上させることができる。
【００４６】
本発明のデジタル通信用送受信システムでは、第１電極群がすだれ状電極A0およびA1から成り、第２電極群が中央すだれ状電極B0、左すだれ状電極B-1および右すだれ状電極B1から成る構造の他に、第１電極群がすだれ状電極A0およびAi {i=1, 2,…, (n-1)}から成り、第２電極群が中央すだれ状電極B0、左すだれ状電極B-1および右すだれ状電極Bi {i=1, 2,…, (n-1)}から成る構造が可能である。このような構造を採用することにより、送信するメッセージデジタル信号の秘匿性をさらに向上させることができる。
【００４７】
本発明の電力線通信用送受信システムでは、第１および第２圧電基板が圧電セラミックで成り、その圧電セラミックの分極軸の方向が厚さ方向と平行である構造が可能である。このような構造を採用することにより、電気信号および弾性表面波の相互の変換効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電力線通信用送受信システムの一実施例を示す構成図。
【図２】第１符号化すだれ状電極４の平面図。
【図３】符号化すだれ状電極２２の部分平面図。
【図４】補助デバイスの一実施例を示す構成図。
【図５】図１における送信デバイスの代わりに用いられるもう一つの送信デバイスの一実施例を示す構成図。
【図６】図１における受信デバイスの代わりに用いられるもう一つの受信デバイスの一実施例を示す構成図。
【図７】図１における送信デバイスの代わりに用いられるさらにもう一つの送信デバイスの一実施例を示す構成図。
【図８】図１における受信デバイスの代わりに用いられるさらにもう一つの受信デバイスの一実施例を示す構成図。
【符号の説明】
１ 入力用端子
２ 双極性パルス発生器
３ 第１圧電基板
４ 第１符号化すだれ状電極
５ 第２符号化すだれ状電極
６ 第１中継用すだれ状電極
７ すだれ状電極
８ すだれ状電極
９ 中央すだれ状電極
１０ 同期パルス発生器
１１ 包絡線検波器
１２ 単極性パルス発生器
１３ 混合器
１４ 受信用接続器
１５ チューニングコイ
１６ 第２圧電基板
１７ 第２中継用すだれ状電極
１８ 第３符号化すだれ状電極
１９ 第４符号化すだれ状電極
２０ 検出用デバイス
２１ 検出用端子
２２ 符号化すだれ状電極
２３ スイッチ
２４ 第３圧電基板
２５ 入力用すだれ状電極
２６ 出力用すだれ状電極
２７ 包絡線検波器
２８ 双極性パルス発生器
２９ 双極性パルス発生器
３０ 双極性パルス発生器
３１ スイッチ
３２ スイッチ
A0，A1，A2，A3 すだれ状電極
B0 中央すだれ状電極
B-1 左すだれ状電極
B1，B2，B3 右すだれ状電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission / reception system for power line communication, which includes a transmission device that encodes a message digital signal and transmits it in a digital network using a power line, and a reception device that receives and decodes the encoded digital signal.
[0002]
[Prior art]
In recent years, digitization has progressed in the field of communication. Among them, the CDMA system is considered to be a powerful system that can cope with high-speed information transmission as a kind of spread spectrum communication. By introducing a surface acoustic wave matched filter into this CDMA system, we can find an advantage in high-speed synchronization. Conventionally, when a CDMA system in which this surface acoustic wave matched filter is introduced is realized in a baseband digital communication system, there has been a big problem in that an encoded signal takes the form of a PSK burst signal. That is, it is necessary to convert the encoded PSK signal of the burst signal sequence into a baseband digital pulse signal at high speed. However, in order to realize this, a complicated circuit configuration is unavoidable. When a power line is used for communication, not only a more complicated circuit configuration is required, but also noise countermeasures are required. In addition to consideration, techniques for improving transmission characteristics are issues.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to realize a digital communication system in a baseband using a power line, in addition, it is excellent in confidentiality of a message signal transmitted by a transmitting device, excellent in a mutual recognition function between transmitting / receiving devices, An object of the present invention is to provide a power line communication transmitting / receiving system capable of transmitting a message signal itself as a pseudo noise signal.
It is another object of the present invention to provide a power line communication transmitting / receiving system that has a simple device configuration, is small and light, has excellent durability, can be mass-produced, and can be driven with low power consumption.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The power line communication transmitting / receiving system according to claim 1 is a power line communication transmitting / receiving system including a transmitting device and a receiving device, wherein the transmitting device includes an input terminal, a bipolar pulse generator, a first piezoelectric substrate, a first piezoelectric substrate, 1 and 2 coded interdigital electrodes, first interdigital electrodes, an electrode group, a synchronous pulse generator, an envelope detector, a unipolar pulse generator, and a mixer, the electrode group comprising two interdigital electrodes The synchronous pulse generator is connected between the first intermediary interdigital electrode and one of the two interdigital electrodes of the electrode group. The envelope detector is connected to the central interdigital electrode, the unipolar pulse generator is connected to the envelope detector, and the mixer is connected to a power line The receiving device includes a receiving connector, a tuning coil, a second piezoelectric substrate, a second relay interdigital electrode, third and fourth encoded interdigital electrodes, a detection device, and a detection terminal. The second, third, and fourth encoded interdigital electrodes are each composed of at least three electrode pairs, and have first, second, third, and fourth code patterns, respectively. The code patterns of FIG. 1 are patterns opposite to the first and second code patterns, the reception connector is connected to the power line, and a message is sent to the bipolar pulse generator via the input terminal. By inputting a digital signal, the unipolar pulse of the message digital signal is converted into a bipolar pulse (-1 and 1), and the bipolar pulse (-1 and 1) By being applied to the first and second coded interdigital electrodes, the first and second surface acoustic waves are respectively excited on the first piezoelectric substrate, and codes corresponding to the first and second code patterns, respectively. When the encoded burst signal is detected by the first interdigital transducer and one of the encoded burst signals is simultaneously propagated to the two interdigital electrodes of the electrode group, the first piezoelectric substrate includes the first burst signal. Third and fourth surface acoustic waves corresponding to the two interdigital electrodes of the electrode group are excited, and the third and fourth surface acoustic waves are converted into a composite burst signal by the central interdigital electrode, and the composite A burst signal is converted into an encoded digital signal by the unipolar pulse generator through the envelope detector, and the encoded digital signal is emitted into the power line through the mixer. The encoded digital signal emitted into the power line is received by the reception connector, and the encoded digital signal received by the reception connector is transmitted to the second relay via the tuning coil. When applied to the interdigital transducer, a fifth surface acoustic wave is excited in the second piezoelectric substrate, and if the fifth surface acoustic wave corresponds to each of the third and fourth code patterns, The first and second decoded pulses are output at the third and fourth encoded interdigital electrodes, respectively, and the output digital signal based on the first and second decoded pulses is output at the detection terminal via the detection device. And the output digital signal corresponds to the message digital signal.
[0005]
In the transmission / reception system for power line communication according to claim 2, the propagation direction of the first and second surface acoustic waves in the transmission / reception system for power line communication according to claim 1 is the propagation direction of the third and fourth surface acoustic waves. The electrode groups are arranged so as to be orthogonal to each other.
[0006]
The power line communication transmission / reception system according to claim 3 is a power line communication transmission / reception system in which an auxiliary device is provided between the tuning coil and the second interdigital transducer, wherein the auxiliary device is a third piezoelectric substrate, Composed of an input interdigital electrode, an output interdigital electrode, an envelope detector and a bipolar pulse generator, and the encoded digital signal is applied to the input interdigital electrode via the tuning coil, A surface acoustic wave is excited on the third piezoelectric substrate, the surface acoustic wave is detected as an encoded sequence of bursts by the output interdigital electrode, and the burst is converted into a digital pulse by the envelope detector of the auxiliary device. The digital pulse is converted into a high frequency bipolar pulse by the bipolar pulse generator of the auxiliary device, and the high frequency Coding sequence of the bipolar pulse is applied to the second relay IDT.
[0007]
A power line communication transmitting / receiving system according to a fourth aspect includes a bipolar pulse generator instead of the unipolar pulse generator in the power line communication transmitting / receiving system according to the first aspect.
[0008]
6. The power line communication transmitting / receiving system according to claim 5, wherein the power line communication transmitting / receiving system includes a transmitting device and a receiving device, wherein the transmitting device includes an input terminal, a first bipolar pulse generator, and a first piezoelectric substrate. , First and second encoded interdigital electrodes, a first electrode group, an envelope detector, a unipolar pulse generator, and a mixer, the first electrode group comprising interdigital electrodes A 0 And the interdigital electrode A 0 Interdigital electrode A at a distance iL (i = 1) from i (i = 1), the envelope detector is connected to the first electrode group, the unipolar pulse generator is connected to the envelope detector, and the mixer is connected to a power line The receiving device includes a receiving connector, a tuning coil, a second piezoelectric substrate, a second electrode group, a second bipolar pulse generator, a relay interdigital electrode, and third and fourth encoded interdigital transducers. The first, second, third and fourth encoded interdigital electrodes are each composed of at least three electrode pairs P. i (i = 1, 2, ..., n), and the electrode pair P i Adjacent two have a separation distance L, and the first, second, third and fourth encoded interdigital electrodes have first, second, third and fourth code patterns, respectively. And the third and fourth code patterns are opposite to the first and second code patterns, respectively, and the second electrode group is a center interdigital electrode B. 0 And the central interdigital electrode B 0 Distance from L 0 Left interdigital electrode B only away -1 And the central interdigital electrode B 0 Distance from L 0 Right interdigital electrode B separated by + iL (i = 1) i (i = 1), the reception connector is connected to the power line, and the message digital signal is input to the first bipolar pulse generator via the input terminal. Are converted into bipolar pulses (-1 and 1), and the bipolar pulses (-1 and 1) are applied to the first and second coded interdigital electrodes, thereby First and second surface acoustic waves are excited on the piezoelectric substrate, respectively, and encoded burst signals corresponding to the first and second code patterns are transmitted to the interdigital electrode A. 0 After that, the interdigital electrode A is delayed again by a time corresponding to the distance iL. i The interdigital electrode A is detected at 0 The coded burst signal and the interdigital electrode A i The combined output signal of the coded burst signal at the above is converted into a double-coded digital signal by the unipolar pulse generator via the envelope detector, and the double-coded digital signal is converted into the mixer The double-encoded digital signal emitted into the power line via the receiver and received into the power line is received by the receiving connector and received by the receiving connector. A signal is transmitted through the tuning coil to the left interdigital electrode B. -1 And the right interdigital electrode B i Is applied to the second piezoelectric substrate, and the third and fourth surface acoustic waves are excited by the central interdigital electrode B. 0 Is converted into a single encoded burst signal, the single encoded burst signal is converted into a single encoded digital signal by the second bipolar pulse generator, and the single encoded digital signal is applied to a relay interdigital electrode. Thus, a fifth surface acoustic wave is excited on the second piezoelectric substrate, and if the fifth surface acoustic wave corresponds to the first and second code patterns, respectively, the first and second decoded pulses Are output at the third and fourth encoded interdigital electrodes, respectively, and an output digital signal based on the first and second decoded pulses is detected at the detection terminal via the detection device, and the output digital signal Corresponds to the message digital signal.
[0009]
In the transmission / reception system for power line communication according to claim 6, the propagation direction of the third and fourth surface acoustic waves in the transmission / reception system for power line communication according to claim 5 is orthogonal to the propagation direction of the fifth surface acoustic wave. As described above, the interdigital relay electrode and the third and fourth encoded interdigital electrodes are arranged.
[0010]
A power line communication transmitting / receiving system according to a seventh aspect includes a third bipolar pulse generator instead of the unipolar pulse generator in the power line communication transmitting / receiving system according to the fifth aspect.
[0011]
The power line communication transmitting / receiving system according to claim 8, wherein the first electrode group includes at least two interdigital electrodes A. i {i = 1, 2, ..., (n-1)} and the second electrode group includes at least two right interdigital electrodes B i {i = 1, 2, ..., (n-1)}, and the at least two interdigital electrodes A i Is the interdigital electrode A 0 Are separated from each other by a distance iL {i = 1, 2,..., (N-1)}, and the at least two right interdigital electrodes B i Is the center interdigital electrode B 0 Distance L from each 0 + iL {i = 1, 2, ..., (n-1)}, and said at least two interdigital electrodes A i Are sequentially connected to the envelope detector and at least the right interdigital transducer B i Are sequentially connected to the receiving connector.
[0012]
The power line communication transmitting / receiving system according to claim 9 is provided with means for changing the first, second, third and fourth code patterns at regular intervals.
[0013]
In the transmission / reception system for power line communication according to claim 10, the first piezoelectric substrate and the second piezoelectric substrate are made of piezoelectric ceramic, and the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction thereof.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The transmission / reception system for power line communication according to the present invention includes a transmission device and a reception device. The transmitting device includes an input terminal, a bipolar pulse generator, a first piezoelectric substrate, first and second encoded interdigital electrodes, a first relay interdigital electrode, an electrode group, a synchronous pulse generator, and an envelope detector Consists of a unipolar pulse generator and a mixer. The electrode group consists of two interdigital electrodes and a central interdigital electrode located between them. The synchronous pulse generator is connected between the first interdigital electrode and one of the two interdigital electrodes of the electrode group, and the envelope detector is connected to the central interdigital electrode, The pulse generator is connected to an envelope detector. The mixer is connected to the power line. The receiving device includes a receiving connector, a tuning coil, a second piezoelectric substrate, a second relay interdigital electrode, third and fourth encoded interdigital electrodes, a detection device, and a detection terminal. The first, second, third, and fourth encoded interdigital electrodes are each composed of at least three electrode pairs, and have first, second, third, and fourth code patterns, respectively. The third and fourth code patterns are patterns opposite to the first and second code patterns, respectively. The receiving connector is connected to the power line. In this manner, the power line communication transmitting / receiving system of the present invention is small and light, has a simple device configuration, and can easily have a circuit configuration. Therefore, mass production is possible. Moreover, since it is excellent in durability, it can respond to frequent use.
[0015]
If the message digital signal is applied to the bipolar pulse generator via the input terminal, the unipolar pulse of the message digital signal is converted into bipolar pulses (-1 and 1). When the bipolar pulses (−1 and 1) are applied to the first and second coded interdigital electrodes, the first and second surface acoustic waves are excited on the first piezoelectric substrate, respectively. When the first and second surface acoustic waves reach the first relay interdigital electrode, encoded burst signals corresponding to the first and second code patterns are detected. When one of the encoded burst signals is simultaneously propagated to the two interdigital electrodes of the electrode group, third and fourth surface acoustic waves corresponding to the two interdigital electrodes of the electrode group are respectively generated on the first piezoelectric substrate. Excited. The third and fourth surface acoustic waves are converted into a composite burst signal by a central interdigital electrode, and the composite burst signal is converted into an encoded digital signal by a unipolar pulse generator via an envelope detector. The encoded digital signal is emitted into the power line through the mixer. On the other hand, the encoded digital signal emitted into the power line is received by the receiving connector and then applied to the second relay interdigital electrode via the tuning coil. At this time, the fifth surface acoustic wave is excited on the second piezoelectric substrate. If the fifth surface acoustic wave corresponds to each of the third and fourth code patterns, the first and second decoded pulses are output from the third and fourth encoded interdigital electrodes, respectively. That is, the third and fourth encoded interdigital electrodes have the ability as a surface acoustic wave matched filter. In this way, the output digital signal based on the first and second decoded pulses is detected at the detection terminal via the detection device. At this time, the output digital signal corresponds to the message digital signal. In this manner, the power line communication transmitting / receiving system of the present invention can realize a baseband digital communication system. In addition, the message digital signal to be transmitted is excellent in confidentiality and the mutual recognition function between the transmitting and receiving devices is excellent, and the message digital signal itself can be transmitted as a pseudo noise signal. Further, low power consumption driving is possible. The advantage of the transmission / reception system for power line communication of the present invention incorporating a surface acoustic wave matched filter is that real-time synchronization is possible and a simple communication system can be constructed. In the transmission system of the power line communication transceiver system of the present invention, the electrode group is arranged so that the propagation directions of the first and second surface acoustic waves are orthogonal to the propagation directions of the third and fourth surface acoustic waves. Structure is possible. Such a structure can be employed when a piezoelectric ceramic plate is employed as the first piezoelectric substrate.
[0016]
The receiving device can have a structure in which an auxiliary device is provided between the tuning coil and the second interdigital transducer. The auxiliary device comprises a third piezoelectric substrate, an input interdigital electrode, an output interdigital electrode, an envelope detector and a bipolar pulse generator. If the encoded digital signal is applied to the input interdigital electrode via the tuning coil, a surface acoustic wave is excited on the third piezoelectric substrate. This surface acoustic wave is detected as an encoded sequence of bursts by the output interdigital electrode. Each burst is converted to a digital pulse by the auxiliary device's envelope detector, and the digital pulse is converted to a high frequency bipolar pulse by the bipolar pulse generator of the auxiliary device. In this manner, the encoded train of high-frequency bipolar pulses is applied to the second relay interdigital electrode. The advantage of employing the auxiliary device is that the influence of noise can be removed before the encoded digital signal in the power line is applied to the interdigital electrode for the second relay.
[0017]
The encoded digital signal propagating in the power line is constituted by a unipolar digital pulse, which corresponds to power line communication based on the unipolar digital pulse. If a bipolar pulse generator is used instead of a unipolar pulse generator in the transmitting device, an encoded digital signal composed of bipolar digital pulses can be obtained, so power line communication based on bipolar digital pulses is supported. It becomes possible to do. Power line communication based on bipolar digital pulses is superior in transmission characteristics compared to power line communication based on unipolar digital pulses. In this way, when a message digital signal is transmitted / received via a power line, it is possible to support either communication based on a unipolar digital pulse or communication based on a bipolar digital pulse.
[0018]
Another transmitting device of the power line communication transmitting / receiving system of the present invention includes an input terminal, a first bipolar pulse generator, a first piezoelectric substrate, first and second coded interdigital electrodes, a first electrode group, an envelope. It consists of a line detector, a unipolar pulse generator and a mixer. First electrode group is interdigital electrode A 0 And interdigital electrode A 0 Interdigital electrode A at a distance iL (i = 1) from i (i = 1). The envelope detector is connected to the first electrode group, and the unipolar pulse generator is connected to the envelope detector. The mixer is connected to the power line. The receiving device includes a receiving connector, a tuning coil, a second piezoelectric substrate, a second electrode group, a second bipolar pulse generator, a relay interdigital electrode, third and fourth encoded interdigital electrodes, and a detection device. And a detection terminal. Second electrode group is center interdigital electrode B 0 And center interdigital electrode B 0 Distance from L 0 Left interdigital electrode B only away -1 And center interdigital electrode B 0 Distance from L 0 Right interdigital electrode B separated by + iL (i = 1) i (i = 1). The first, second, third and fourth encoded interdigital electrodes each have at least three electrode pairs P i (i = 1, 2, ..., n) and the electrode pair P i Adjacent two of them have a separation distance L. The first, second, third and fourth encoded interdigital electrodes have first, second, third and fourth code patterns, respectively. The third and fourth code patterns are patterns opposite to the first and second code patterns, respectively. The receiving connector is connected to the power line.
[0019]
If the message digital signal is applied to the bipolar pulse generator via the input terminal, the unipolar pulse of the message digital signal is converted into bipolar pulses (-1 and 1). When the bipolar pulses (−1 and 1) are applied to the first and second coded interdigital electrodes, the first and second surface acoustic waves are excited on the first piezoelectric substrate, respectively. The first and second surface acoustic waves are interdigital electrodes A as encoded burst signals corresponding to the first and second code patterns, respectively. 0 Is detected. After that, the encoded burst signal is delayed by a time corresponding to the distance iL and again the interdigital electrode A i Is detected. Interdigital electrode A 0 Coded burst signal and interdigital electrode A i The combined output signal of the coded burst signal is converted into a double-coded digital signal by a unipolar pulse generator via an envelope detector. The double encoded digital signal is emitted into the power line through the mixer. On the other hand, the double-encoded digital signal in the power line is received by the receiving connector, and the left interdigital electrode B is passed through the tuning coil. -1 And right interdigital electrode B i To be applied. At this time, the third and fourth surface acoustic waves are excited on the second piezoelectric substrate, respectively. The third and fourth surface acoustic waves are centered interdigital electrode B 0 Is converted into a single encoded burst signal. The single encoded burst signal is converted to a single encoded digital signal by a second bipolar pulse generator. When this single-encoded digital signal is applied to the interdigital electrode, the fifth surface acoustic wave is excited on the second piezoelectric substrate. If the fifth surface acoustic wave corresponds to each of the first and second code patterns, the first and second decoded pulses are output at the third and fourth encoded interdigital electrodes, respectively. In this way, the output digital signal based on the first and second decoded pulses is detected at the detection terminal via the detection device. This output digital signal corresponds to the message digital signal. In the receiving system of the power line communication transmitting / receiving system of the present invention, the relay interdigital electrode and the second interdigital electrode are arranged so that the propagation directions of the third and fourth surface acoustic waves are orthogonal to the propagation direction of the fifth surface acoustic wave. A structure in which the 3rd and 4th coded interdigital electrodes are arranged is possible. Such a structure can be employed when a piezoelectric ceramic plate is employed as the second piezoelectric substrate. Further, in the transmission system, a structure in which a third bipolar pulse generator is provided instead of the unipolar pulse generator is possible.
[0020]
The first electrode group of the transmitting device is at least two interdigital electrodes A i {i = 1, 2, ..., (n-1)} and the second electrode group of the receiving device includes at least two right interdigital electrodes B i Structures containing {i = 1, 2, ..., (n-1)} are possible. At this time, interdigital electrode A i Interdigital electrode A 0 Are separated by a distance iL {i = 1, 2,…, (n-1)} i Is the center interdigital electrode B 0 Distance L from each 0 + iL {i = 1, 2,…, (n-1)} away. Also, interdigital electrode A i Are connected to the envelope detector sequentially, and at the same time the right interdigital electrode B i Are sequentially connected to the receiving connector. By adopting such a structure, the confidentiality of the message digital signal to be transmitted can be further improved.
[0021]
In the transmission / reception system for power line communication according to the present invention, a structure including means for changing the first, second, third, and fourth code patterns at regular intervals is possible. By adopting such a structure, the confidentiality of the message digital signal to be transmitted can be further improved.
[0022]
In the transmission / reception system for power line communication according to the present invention, a structure in which the first and second piezoelectric substrates are made of piezoelectric ceramic and the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction is possible. By adopting such a structure, it is possible to improve the conversion efficiency between the electric signal and the surface acoustic wave.
[0023]
【Example】
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a transmission / reception system for power line communication according to the present invention. This embodiment comprises a transmitting device and a receiving device. The transmitting device includes an input terminal 1, a bipolar pulse generator 2, a first piezoelectric substrate 3, a first encoded interdigital electrode 4, a second encoded interdigital electrode 5, a first intermediary interdigital electrode 6, and an interdigital transducer. The electrode 7, the interdigital electrode 8, the central interdigital electrode 9, the synchronous pulse generator 10, the envelope detector 11, the unipolar pulse generator 12, and the mixer 13. The interdigital electrode 7, the interdigital electrode 8, and the central interdigital electrode 9 form an electrode group. The synchronization pulse generator 10 is connected between the first interdigital transducer 6 and the interdigital electrode 7. The envelope detector 11 is connected to the central interdigital electrode 9 and the unipolar pulse generator 12 is connected to the envelope detector 11. The mixer 13 is connected to the power line. The receiving device includes a receiving connector 14, a tuning coil 15, a second piezoelectric substrate 16, a second relay interdigital electrode 17, a third encoded interdigital electrode 18, a fourth encoded interdigital electrode 19, and a detection device 20. And a detection terminal 21. The reception connector 14 is connected to a power line. The first piezoelectric substrate 3 and the second piezoelectric substrate 16 are made of a piezoelectric ceramic plate having a thickness of 200 μm, and the direction of the polarization axis is parallel to the thickness direction. The first encoded interdigital electrode 4, the second encoded interdigital electrode 5, the first relay interdigital electrode 6, the interdigital electrode 7, the interdigital electrode 8, and the central interdigital electrode 9 are made of an aluminum thin film. The piezoelectric substrate 3 is provided. The second relay interdigital electrode 17, the third encoded interdigital transducer 18 and the fourth encoded interdigital transducer 19 are made of an aluminum thin film and are provided on the second piezoelectric substrate 16. The first relay interdigital electrode 6, the interdigital transducer 7, the interdigital transducer 8, the central interdigital transducer 9 and the second intermediary interdigital transducer 17 each have an electrode period length of 40 μm.
[0024]
FIG. 2 is a plan view of the first encoded interdigital electrode 4. The first encoded interdigital electrode 4 is composed of 11 electrode pairs, and each electrode pair has an electrode period length of 40 μm. The first encoded interdigital electrode 4 has a first code pattern based on a Barker code. In addition to the 11 digit code (1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0) as shown in FIG. 2, for example, a 7 digit code (1, 1, 1, 0, 0, 1, 0) and 3-digit code (1, 1, 0) can be used. Similarly, the second encoded interdigital electrode 5, the third encoded interdigital electrode 18, and the fourth encoded interdigital electrode 19 are each composed of eleven electrode pairs, and the second, third, and fourth, respectively. Have the following code pattern. Further, the third and fourth code patterns are patterns opposite to the first and second code patterns, respectively.
[0025]
In the transmission / reception system for power line communication of FIG. 1, if a message digital signal is applied to the bipolar pulse generator 2 via the input terminal 1, the unipolar pulse of the message digital signal is converted into a high-frequency bipolar pulse (-1 And 1). When bipolar pulses (−1 and 1) are applied to the first encoded interdigital electrode 4 and the second encoded interdigital electrode 5, respectively, the first and second surface acoustic waves are applied to the first piezoelectric substrate 3, respectively. Excited. The first and second surface acoustic waves are detected by the first interdigital transducer 6 as first and second encoded burst signals corresponding to the first and second code patterns, respectively. The first and second encoded burst signals are each composed of an encoded sequence of 11 bursts. When the first encoded burst signal reaches the interdigital electrode 7 and the interdigital electrode 8, respectively, the third and fourth surface acoustic waves are excited on the first piezoelectric substrate 3, respectively. Here, the third surface acoustic wave is excited by a pulse signal of the same polarity from the synchronous pulse generator 10. The third and fourth surface acoustic waves are converted into a first composite burst signal by the central interdigital electrode 9. The first synthesized burst signal is converted into a first encoded digital signal, that is, a first encoded sequence of 11 unipolar digital pulses by a unipolar pulse generator 12 via an envelope detector 11. Similarly, when the second encoded burst signal reaches the interdigital electrode 7 and the interdigital electrode 8, respectively, the third and fourth surface acoustic waves are excited on the first piezoelectric substrate 3, and the third and fourth elastic waves are respectively generated. The surface wave is converted into a second synthesized burst signal by the central interdigital electrode 9. The second synthesized burst signal is converted into a second encoded digital signal, that is, a second encoded sequence of eleven unipolar digital pulses by the unipolar pulse generator 12 via the envelope detector 11. In this way, the first and second encoded digital signals are emitted into the power line via the mixer 13.
[0026]
On the other hand, when the first encoded digital signal released into the power line is received by the receiving connector 14, the first encoded digital signal is sent to the second relay interdigital electrode 17 via the tuning coil 15. To reach. At this time, the second piezoelectric substrate 16 is excited with the first surface acoustic wave, that is, the first coded sequence of eleven burst waves. Here, the tuning coil 15 is used for impedance matching. Similarly, when the second encoded digital signal is received by the receiving connector 14, the second encoded digital signal reaches the second relay interdigital electrode 17 via the tuning coil 15. At this time, a second surface acoustic wave, that is, a second coded sequence of eleven burst waves is excited on the second piezoelectric substrate 16. If the fifth surface acoustic wave corresponds to the third code pattern, the first decoded pulse is output from the third encoded interdigital electrode 18, and if the fifth surface wave corresponds to the fourth code pattern, the second code is output. The decoded pulse is output from the fourth encoded interdigital electrode 19. In this way, the output digital signal composed of the first and second decoded pulses is detected at the detection terminal 21 via the detection device 20. At this time, this output digital signal corresponds to the message digital signal.
[0027]
FIG. 3 shows another encoded interdigital transducer used in place of the first encoded interdigital transducer 4, the second encoded interdigital transducer 5, the third encoded interdigital transducer 18 and the fourth encoded interdigital transducer 19. FIG. The coded interdigital electrode 22 is composed of 11 electrode pairs, and each electrode pair has an electrode period length of 40 μm. The coded interdigital electrode 22 has a constant code pattern, and the code pattern is changed by the switch 23 every constant time. In this way, the coded interdigital electrode 22 can have the same code pattern as each of the first, second, third, and fourth code patterns, and another code pattern depending on the time. It is also possible to have That is, since the code pattern of the output digital signal can change with time, the confidentiality of the communication information can be further improved.
[0028]
In the transmission device of FIG. 1, the propagation directions of the first and second surface acoustic waves are parallel to the propagation directions of the third and fourth surface acoustic waves. However, the interdigital electrode 7, the interdigital electrode 8, and the central interdigital electrode 9 are arranged so that the propagation directions of the first and second surface acoustic waves are orthogonal to the propagation directions of the third and fourth surface acoustic waves. Is also possible.
[0029]
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of an auxiliary device provided between the tuning coil 15 and the second relay interdigital electrode 17 of the receiving device in FIG. The auxiliary device includes a third piezoelectric substrate 24, an input interdigital electrode 25, an output interdigital electrode 26, an envelope detector 27, and a bipolar pulse generator 28.
[0030]
In the receiving device including the auxiliary device of FIG. 4, the first encoded digital signal in the power line is received by the receiving connector 14 and then applied to the input interdigital electrode 25 through the tuning coil 15. . Since the first encoded digital signal is composed of a first encoded sequence of 11 unipolar digital pulses, a surface acoustic wave consisting of the first encoded sequence of 11 burst waves is generated on the third piezoelectric substrate 24. Excited. This surface acoustic wave is detected as a first coded sequence of 11 bursts by the output interdigital electrode 26, converted into a first coded sequence of 11 digital pulses by the envelope detector 27, and is bipolar. In the pulse generator 28, it is converted into a first encoded sequence of 11 high-frequency bipolar pulses. The first encoded sequence of high-frequency bipolar pulses is applied to the second interdigital transducer 17. In this way, the second piezoelectric substrate 16 is excited with the fifth surface acoustic wave, that is, the first coded sequence of eleven burst waves. Similarly, the second encoded digital signal in the power line is received by the receiving connector 14 and then applied to the input interdigital electrode 25 via the tuning coil 15. At this time, the third piezoelectric substrate 24 is excited by a surface acoustic wave composed of a second encoded sequence of eleven burst waves. This surface acoustic wave is finally converted by the bipolar pulse generator 28 into a second encoded sequence of eleven high frequency bipolar pulses. The second encoded sequence of high-frequency bipolar pulses is applied to the second relay interdigital electrode 17, and the second piezoelectric substrate 16 is excited by the fifth surface acoustic wave, that is, the second encoded sequence of 11 burst waves. Will be. The auxiliary device has a function of eliminating the influence of noise before the first and second encoded digital signals received by the reception connector 14 reach the second relay interdigital electrode 17.
[0031]
In the transmission device of the transmission / reception system for power line communication in FIG. 1, first and second encoded digital signals, that is, first and second encoded sequences of 11 unipolar digital pulses are obtained by the unipolar pulse generator 12. . In other words, it supports unipolar power line communication. However, bipolar type power line communication is superior in terms of transmission characteristics. If the bipolar pulse generator 29 is used instead of the unipolar pulse generator 12, the first and second encoded digital signals, i.e. the first and second encoded sequences of eleven high frequency bipolar digital pulses, are used. Is obtained by the bipolar pulse generator 29. In this way, by using the bipolar pulse generator 29, bipolar type high-frequency power line communication with excellent transmission characteristics is possible.
[0032]
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of another transmitting device used in place of the transmitting device in FIG. 1. The transmitting device in FIG. 5 is paired with the receiving device shown in FIG. It is. 5 includes an input terminal 1, a bipolar pulse generator 2, a first piezoelectric substrate 3, a first encoded interdigital electrode 4, a second encoded interdigital electrode 5, and an interdigital electrode A. 0 And A 1 A first electrode group, an envelope detector 11, a unipolar pulse generator 12, and a mixer 13. Interdigital electrode A 0 And A 1 Is made of an aluminum thin film and is provided on the first piezoelectric substrate 3 and has an electrode periodic length of 40 μm.
[0033]
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of another receiving device used in place of the receiving device in FIG. The receiving device of FIG. 6 includes a receiving connector 14, a tuning coil 15, a second piezoelectric substrate 16, a center interdigital electrode B. 0 And left interdigital electrode B -1 And right interdigital electrode B 1 A second electrode group, a bipolar pulse generator 30, a second relay interdigital electrode 17, a third encoded interdigital electrode 18, a fourth encoded interdigital electrode 19, a detection device 20 and a detection terminal 21. Consists of. Left interdigital electrode B -1 Is the center interdigital electrode B 0 Distance from L 0 Only the right interdigital electrode B 1 Is the center interdigital electrode B 0 Distance from L 0 + L away. Center interdigital electrode B 0 , Left interdigital electrode B -1 And right interdigital electrode B 1 Is made of an aluminum thin film and is provided on the second piezoelectric substrate 16 and has an electrode periodic length of 40 μm.
[0034]
In the power line communication transmitting / receiving system including the transmitting device of FIG. 5 and the receiving device of FIG. 6, if a message digital signal is applied to the bipolar pulse generator 2 via the input terminal 1, the unipolarity of the message digital signal The pulses are converted to high frequency bipolar pulses (-1 and 1). When bipolar pulses (−1 and 1) are applied to the first encoded interdigital electrode 4 and the second encoded interdigital electrode 5, respectively, the first and second surface acoustic waves are applied to the first piezoelectric substrate 3, respectively. Excited. The first surface acoustic wave is an interdigital electrode A as a first encoded burst signal corresponding to the first code pattern, that is, as a first encoded sequence of 11 bursts. 0 Is detected. After that, the first encoded burst signal is delayed by a time corresponding to the distance L and the interdigital electrode A is delayed. 1 Will be detected again. Interdigital electrode A 0 First coded burst signal and interdigital electrode A 1 The combined output signal of the first encoded burst signal at 1 is sent to the first double encoded digital signal, that is, the first double encoded digital pulse by the unipolar pulse generator 12 via the envelope detector 11. Converted to a column. At this time, each unipolar digital pulse is interdigital electrode A. 0 One burst in and interdigital electrode A 1 It consists of the previous burst. For example, the third unipolar digital pulse is interdigital electrode A 0 3rd burst and interdigital electrode A 1 It consists of the second burst at Thus, the first double encoded digital signal includes a total of 12 unipolar digital pulses. Similarly, the second surface acoustic wave is transmitted as interdigital electrodes A as a second encoded burst signal corresponding to the second code pattern. 0 Interdigital electrode A delayed by a time corresponding to distance L. 1 Will be detected again. Interdigital electrode A 0 Second encoded burst signal and interdigital electrode A 1 The combined output signal of the second encoded burst signal is supplied from the unipolar pulse generator 12 via the envelope detector 11 to the second double encoded digital signal, that is, the second double encoded unipolar digital pulse. Converted to a column. In this way, the first and second double encoded digital signals are emitted into the power line via the mixer 13.
[0035]
On the other hand, when the first double-encoded digital signal emitted into the power line is received by the receiving connector 14, the first double-encoded digital signal is transmitted to the left interdigital electrode B via the tuning coil 15. -1 And right interdigital electrode B 1 To reach. At this time, the third and fourth surface acoustic waves are excited on the second piezoelectric substrate 16, respectively. The third surface acoustic wave is center interdigital electrode B 0 After that, the fourth surface acoustic wave is delayed by a time corresponding to the distance L, and the fourth surface acoustic wave becomes the center interdigital electrode B 0 To reach. At this time, both the third and fourth surface acoustic waves are composed of a sequence of 12 burst waves, and each burst wave corresponds to each unipolar digital pulse of the first double-coded sequence. Therefore, one burst wave of the third surface acoustic wave and one burst wave of the fourth surface acoustic wave are in the middle interdigital electrode B. 0 Will be reached at the same time. In this way, the first stage of decoding is accomplished. As a result, the first double-encoded digital signal is centered interdigital electrode B 0 Is converted into a first single-encoded burst signal. The first single encoded burst signal is converted by the bipolar pulse generator 30 into a first single encoded digital signal, that is, a first single encoded sequence of high frequency bipolar pulses. In this way, the first single encoded digital signal is applied to the second interdigital transducer 17. At this time, the second piezoelectric substrate 16 is excited with the first surface acoustic wave, that is, the first coded sequence of eleven burst waves. If the fifth surface acoustic wave corresponds to the third code pattern, the first decoded pulse is output from the third encoded interdigital electrode 18. In this way, the second stage of decoding is accomplished. As a result, the first single encoded digital signal is converted into a first decoded pulse. Similarly, when the second double-encoded digital signal in the power line is received by the receiving connector 14, the second double-encoded digital signal is sent to the left interdigital electrode B via the tuning coil 15. -1 And right interdigital electrode B 1 To reach. At this time, the third and fourth surface acoustic waves are excited on the second piezoelectric substrate 16, respectively. The third surface acoustic wave is center interdigital electrode B 0 After that, the fourth surface acoustic wave is delayed by a time corresponding to the distance L, and the fourth surface acoustic wave becomes the center interdigital electrode B 0 To reach. As a result, the second double-encoded digital signal is centered interdigital electrode B 0 Is converted into a second single-encoded burst signal. The second single encoded burst signal is converted into a second single encoded digital signal by the bipolar pulse generator 30. When the second single-encoded digital signal is applied to the second interdigital transducer 17, a fifth surface acoustic wave is excited on the second piezoelectric substrate 16. If the fifth surface acoustic wave corresponds to the fourth code pattern, the second decoded pulse is output from the fourth encoded interdigital electrode 19. In this way, the output digital signal composed of the first and second decoded pulses is detected at the detection terminal 21 via the detection device 20. At this time, this output digital signal corresponds to the message digital signal.
[0036]
In the receiving device of FIG. 6, the propagation directions of the third and fourth surface acoustic waves are parallel to the propagation direction of the fifth surface acoustic wave. However, the relay interdigital electrode 17, the third encoded interdigital electrode 18, and the fourth encoded interdigital transducer are arranged so that the propagation directions of the third and fourth surface acoustic waves are orthogonal to the propagation direction of the fifth surface acoustic wave. It is also possible to arrange the electrode 19.
[0037]
FIG. 7 is a block diagram showing an embodiment of still another transmitting device used in place of the transmitting device in FIG. 1. The transmitting device in FIG. 7 is paired with the receiving device shown in FIG. Is. The transmitting device in FIG. 7 includes a switch 31 and an interdigital electrode A. 2 And A Three 5 has the same structure as FIG. 5 except that is newly provided. Interdigital electrode A 2 And A Three Is made of an aluminum thin film and is provided on the first piezoelectric substrate 3 and has an electrode periodic length of 40 μm. Interdigital electrode A 1 And A 2 Separation distance and interdigital electrode A 2 And A Three Both are separated by L.
[0038]
FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of still another receiving device used in place of the receiving device in FIG. The receiving device of FIG. 8 includes a switch 32 and a right interdigital electrode B. 2 And B Three 6 has the same structure as FIG. 6 except that is newly provided. Right interdigital electrode B 2 And B Three Is made of an aluminum thin film and is provided on the second piezoelectric substrate 16 and has an electrode periodic length of 40 μm. Center interdigital electrode B 0 And right interdigital electrode B 2 The separation distance from is L 0 + 2L, center interdigital electrode B 0 And right interdigital electrode B Three The separation distance is L 0 + 3L. Right interdigital electrode B 1 And B 2 Separation distance and right interdigital electrode B 2 And B Three Both are separated by L.
[0039]
In the power line communication transmitting / receiving system including the transmitting device of FIG. 7 and the receiving device of FIG. 8, if the message digital signal is applied to the bipolar pulse generator 2 via the input terminal 1, the unipolarity of the message digital signal The pulses are converted to high frequency bipolar pulses (-1 and 1). When bipolar pulses (−1 and 1) are applied to the first encoded interdigital electrode 4 and the second encoded interdigital electrode 5, respectively, the first and second surface acoustic waves are applied to the first piezoelectric substrate 3, respectively. Excited. The first surface acoustic wave is an interdigital electrode A as a first encoded burst signal corresponding to the first code pattern, that is, as a first encoded sequence of 11 bursts. 0 Is detected. Interdigital electrode A 1 , A 2 And A Three Is connected to the envelope detector 11 by the switch 31, the first encoded burst signal is the interdigital electrode A. 0 Interdigital electrode A after being delayed by a time corresponding to distance L, 2L or 3L 1 , A 2 Or A Three Will be detected again. Interdigital electrode A 0 1st encoded burst signal and interdigital electrode A 1 , A 2 Or A Three The combined output signal of the first encoded burst signal at 1 is sent to the first double encoded digital signal, that is, the first double encoded digital pulse by the unipolar pulse generator 12 via the envelope detector 11. Converted to a column. At this time, each unipolar digital pulse is interdigital electrode A. 0 Nth burst and interdigital electrode A 1 (N-1) th burst glaze electrode A 2 (N-2) th burst glaze electrode A Three (N-3) th burst at For example, interdigital electrode A Three The sixth unipolar digital pulse when the envelope detector 11 is connected to the interdigital electrode A 0 6th burst and interdigital electrode A Three Consisting of the third burst at. Thus, the first double-encoded digital signal includes a total of 12, 13 or 14 unipolar digital pulses. Similarly, the second surface acoustic wave is transmitted as interdigital electrodes A as a second encoded burst signal corresponding to the second code pattern. 0 Interdigital electrode A delayed by a time corresponding to distance L, 2L or 3L 1 , A 2 Or A Three Will be detected again. Interdigital electrode A 0 2nd encoded burst signal and interdigital electrode A 1 , A 2 Or A Three The combined output signal of the second encoded burst signal is supplied from the unipolar pulse generator 12 via the envelope detector 11 to the second double encoded digital signal, that is, the second double encoded unipolar digital pulse. Converted to a column. In this way, the first and second double encoded digital signals are emitted into the power line via the mixer 13.
[0040]
On the other hand, when the first double-encoded digital signal emitted into the power line is received by the receiving connector 14, the first double-encoded digital signal is transmitted to the left interdigital electrode B via the tuning coil 15. -1 And the right interdigital electrode B connected to the receiving connector 14 by the switch 32. 1 , B 2 And B Three One of the is reached. At this time, the second surface acoustic wave is applied to the second piezoelectric substrate 16 by the left interdigital electrode B. -1 The third surface acoustic wave is right interdigital electrode B 1 , B 2 And B Three Is excited by one of the The second surface acoustic wave is center interdigital electrode B 0 After that, after the time corresponding to the distance L, 2L or 3L is delayed, the third surface acoustic wave is the right interdigital electrode B. 1 , B 2 Or B Three To center interdigital electrode B 0 To reach. Both the second and third surface acoustic waves consist of a train of 12, 13 or 14 burst waves, each burst wave corresponding to each unipolar digital pulse of the first double-coded sequence. Therefore, the nth burst wave of the second surface acoustic wave is the center interdigital electrode B. 0 The (n-1) th, (n-2) th or (n-3) th burst wave of the third surface acoustic wave is on the right interdigital electrode B 1 , B 2 Or B Three To center interdigital electrode B 0 Will be reached. For example, the 4th burst wave of the 2nd surface acoustic wave is the center interdigital electrode B 0 At the same time, the right interdigital electrode B 2 The second burst wave of the 3rd surface acoustic wave at the center interdigital electrode B 0 To reach. In this way, the first stage of decoding is accomplished. As a result, the first double-encoded digital signal is centered interdigital electrode B 0 Is converted into a first single-encoded burst signal. The first single encoded burst signal is converted by the bipolar pulse generator 30 into a first single encoded digital signal, that is, a first single encoded sequence of high frequency bipolar pulses. In this way, the first single encoded digital signal is applied to the second interdigital transducer 17. At this time, the second piezoelectric substrate 16 is excited with the first surface acoustic wave, that is, the first coded sequence of eleven burst waves. If the fifth surface acoustic wave corresponds to the third code pattern, the first decoded pulse is output from the third encoded interdigital electrode 18. In this way, the second stage of decoding is accomplished. As a result, the first single encoded digital signal is converted into a first decoded pulse. Similarly, when the second double-encoded digital signal in the power line is received by the receiving connector 14, the second double-encoded digital signal is sent to the left interdigital electrode B via the tuning coil 15. -1 And the right interdigital electrode B connected to the receiving connector 14 by the switch 32. 1 , B 2 And B Three One of the is reached. At this time, the second surface acoustic wave is applied to the second piezoelectric substrate 16 by the left interdigital electrode B. -1 The third surface acoustic wave is right interdigital electrode B 1 , B 2 And B Three Is excited by one of the The second surface acoustic wave is center interdigital electrode B 0 After that, after the time corresponding to the distance L, 2L or 3L is delayed, the third surface acoustic wave is the right interdigital electrode B. 1 , B 2 Or B Three To center interdigital electrode B 0 To reach. As a result, the second double-encoded digital signal is centered interdigital electrode B 0 Is converted into a second single-encoded burst signal. The second single encoded burst signal is converted into a second single encoded digital signal by the bipolar pulse generator 30. The first single-encoded digital signal is applied to the second relay interdigital electrode 17, and the fifth surface acoustic wave is excited on the second piezoelectric substrate 16. If the fifth surface acoustic wave corresponds to the fourth code pattern, the second decoded pulse is output from the fourth encoded interdigital electrode 19. In this way, the output digital signal composed of the first and second decoded pulses is detected at the detection terminal 21 via the detection device 20. At this time, this output digital signal corresponds to the message digital signal.
[0041]
【The invention's effect】
The transmission / reception system for power line communication according to the present invention includes a transmission device and a reception device, is small and lightweight, has a simple device configuration, and a simple circuit configuration. Therefore, mass production is possible. Moreover, since it is excellent in durability, it can respond to frequent use and complicated use.
[0042]
The power line communication transmitting / receiving system of the present invention can realize a digital communication system in a baseband. In addition, the message digital signal to be transmitted is excellent in confidentiality and the mutual recognition function between the transmitting and receiving devices is excellent, and the message digital signal itself can be transmitted as a pseudo noise signal. Furthermore, low power consumption driving is possible. The advantage of the transmission / reception system for power line communication of the present invention incorporating a surface acoustic wave matched filter is that real-time synchronization is possible and a simple communication system can be constructed.
[0043]
In the transmission / reception system for power line communication of the present invention, the influence of noise can be removed before the message digital signal received from the power line is applied to the receiving device by attaching the auxiliary device to the receiving device.
[0044]
In the transmission / reception system for power line communication of the present invention, when a message digital signal is transmitted / received via a power line, it is possible to support both communication based on a unipolar digital pulse or communication based on a bipolar digital pulse.
[0045]
In the transmission / reception system for power line communication according to the present invention, a structure including means for changing the first, second, third, and fourth code patterns at regular intervals is possible. By adopting such a structure, the confidentiality of the message digital signal to be transmitted can be further improved.
[0046]
In the digital communication transmission / reception system of the present invention, the first electrode group is the interdigital electrode A. 0 And A 1 The second electrode group consists of a central interdigital electrode B 0 , Left interdigital electrode B -1 And right interdigital electrode B 1 In addition to the structure consisting of the first electrode group is an interdigital electrode A 0 And A i {i = 1, 2, ..., (n-1)} and the second electrode group is a central interdigital electrode B 0 , Left interdigital electrode B -1 And right interdigital electrode B i A structure consisting of {i = 1, 2, ..., (n-1)} is possible. By adopting such a structure, the confidentiality of the message digital signal to be transmitted can be further improved.
[0047]
In the transmission / reception system for power line communication according to the present invention, a structure in which the first and second piezoelectric substrates are made of piezoelectric ceramic and the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction is possible. By adopting such a structure, it is possible to improve the conversion efficiency between the electric signal and the surface acoustic wave.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a transmission / reception system for power line communication according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a first encoded interdigital electrode 4;
FIG. 3 is a partial plan view of a coded interdigital electrode 22;
FIG. 4 is a configuration diagram showing an embodiment of an auxiliary device.
FIG. 5 is a configuration diagram showing an embodiment of another transmission device used in place of the transmission device in FIG. 1;
6 is a block diagram showing an embodiment of another receiving device used in place of the receiving device in FIG. 1. FIG.
7 is a block diagram showing an embodiment of still another transmitting device used in place of the transmitting device in FIG. 1. FIG.
FIG. 8 is a configuration diagram showing an embodiment of still another receiving device used in place of the receiving device in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1 Input terminal
2 Bipolar pulse generator
3 First piezoelectric substrate
4 First coded interdigital electrode
5 Second coded interdigital electrode
6 Interdigital transducer for the first relay
7 Interdigital electrode
8 Interdigital electrode
9 Center interdigital electrode
10 Synchronous pulse generator
11 Envelope detector
12 Unipolar pulse generator
13 Mixer
14 Receiving connector
15 Tuning carp
16 Second piezoelectric substrate
17 Interdigital electrode for second relay
18 Third coded interdigital electrode
19 Fourth coded interdigital electrode
20 Device for detection
21 Detection terminal
22 Encoded interdigital electrodes
23 switch
24 Third piezoelectric substrate
25 Interdigital electrode for input
26 Interdigital electrode for output
27 Envelope detector
28 Bipolar Pulse Generator
29 Bipolar Pulse Generator
30 Bipolar pulse generator
31 switches
32 switches
A 0 , A 1 , A 2 , A Three Interdigital electrode
B 0 Center interdigital electrode
B -1 Left interdigital electrode
B 1 , B 2 , B Three Right interdigital electrode

Claims (10)

送信デバイスおよび受信デバイスから成る電力線通信用送受信システムであって、前記送信デバイスは、入力用端子、双極性パルス発生器、第１圧電基板、第１および第２符号化すだれ状電極、第１中継用すだれ状電極、電極群、同期パルス発生器、包絡線検波器、単極性パルス発生器および混合器から成り、前記電極群は２つのすだれ状電極とそれらの間に位置する中央すだれ状電極から成り、前記同期パルス発生器は前記第１中継用すだれ状電極と、前記電極群の前記２つのすだれ状電極の１つとの間に接続されており、前記包絡線検波器は前記中央すだれ状電極に接続されており、前記単極性パルス発生器は前記包絡線検波器に接続されており、前記混合器は電力線に接続されており、前記受信デバイスは、受信用接続器、チューニングコイル、第２圧電基板、第２中継用すだれ状電極、第３および第４符号化すだれ状電極、検出用デバイスおよび検出用端子から成り、前記第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ少なくとも３つの電極対から成り、それぞれ第１、第２、第３および第４の符号パターンを有し、前記第３および第４の符号パターンは、前記第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンを示し、前記受信用接続器は前記電力線に接続され、前記双極性パルス発生器に前記入力用端子を介してメッセージデジタル信号が入力されることにより、前記メッセージデジタル信号の単極性パルスが双極性パルス（−１および１）に変換され、前記双極性パルス（−１および１）が前記第１および第２符号化すだれ状電極に印加されることにより、前記第１圧電基板に第１および第２弾性表面波がそれぞれ励振され、前記第１および第２の符号パターンそれぞれに対応する符号化バースト信号が前記第１中継用すだれ状電極で検出され、前記電極群の前記２つのすだれ状電極に前記符号化バースト信号の１つが同時に伝搬されることにより、前記第１圧電基板には前記電極群の前記２つのすだれ状電極に対応する第３および第４弾性表面波が励振され、前記第３および第４弾性表面波は、前記中央すだれ状電極で合成バースト信号に変換され、前記合成バースト信号は前記包絡線検波器を介して前記単極性パルス発生器で符号化デジタル信号に変換され、前記符号化デジタル信号は前記混合器を介して前記電力線中に放出され、前記電力線中に放出された前記符号化デジタル信号は、前記受信用接続器で受信され、前記受信用接続器で受信された前記符号化デジタル信号は、前記チューニングコイルを介して前記第２中継用すだれ状電極に印加されることにより、前記第２圧電基板に第５弾性表面波が励振され、もしも前記第５弾性表面波が前記第３および第４の符号パターンそれぞれに対応する場合、第１および第２復号化パルスがそれぞれ第３および第４符号化すだれ状電極で出力され、前記第１および第２復号化パルスに基づく出力デジタル信号が前記検出用デバイスを介して前記検出用端子で検出され、前記出力デジタル信号は前記メッセージデジタル信号に対応する電力線通信用送受信システム。A transmission / reception system for power line communication comprising a transmission device and a reception device, wherein the transmission device comprises an input terminal, a bipolar pulse generator, a first piezoelectric substrate, first and second encoded interdigital electrodes, and a first relay Interdigital electrodes, electrode groups, synchronous pulse generators, envelope detectors, unipolar pulse generators and mixers, the electrode groups comprising two interdigital electrodes and a central interdigital electrode located between them The synchronous pulse generator is connected between the first interdigital electrode and one of the two interdigital electrodes of the electrode group, and the envelope detector is connected to the central interdigital electrode. The unipolar pulse generator is connected to the envelope detector, the mixer is connected to a power line, the receiving device is a receiving connector, a tuning A coil, a second piezoelectric substrate, a second interdigital transducer, third and fourth encoded interdigital electrodes, a detection device and a detection terminal, wherein the first, second, third and fourth encodings Each of the interdigital electrodes includes at least three electrode pairs, and has first, second, third, and fourth code patterns, respectively, and the third and fourth code patterns are the first and second code patterns. Each of the code patterns of FIG. 4 shows a reverse pattern, the receiving connector is connected to the power line, and a message digital signal is input to the bipolar pulse generator via the input terminal, whereby the message A unipolar pulse of a digital signal is converted into a bipolar pulse (-1 and 1), and the bipolar pulse (-1 and 1) is applied to the first and second coded interdigital electrodes. Thus, first and second surface acoustic waves are excited on the first piezoelectric substrate, respectively, and encoded burst signals corresponding to the first and second code patterns are detected by the interdigital electrodes for the first relay. When one of the encoded burst signals is simultaneously propagated to the two interdigital electrodes of the electrode group, the first piezoelectric substrate has a third corresponding to the two interdigital electrodes of the electrode group. And the fourth surface acoustic wave is excited, and the third and fourth surface acoustic waves are converted into a composite burst signal by the central interdigital electrode, and the composite burst signal is converted into the unipolar signal via the envelope detector. It is converted into an encoded digital signal by a pulse generator, and the encoded digital signal is emitted into the power line via the mixer, and the encoded digital signal emitted into the power line is emitted. Is received by the receiving connector, and the encoded digital signal received by the receiving connector is applied to the second interdigital electrode via the tuning coil, When a fifth surface acoustic wave is excited on the second piezoelectric substrate, and the fifth surface acoustic wave corresponds to each of the third and fourth code patterns, the first and second decoded pulses are respectively third and An output digital signal based on the first and second decoded pulses is detected at the detection terminal via the detection device, and the output digital signal is output from the message digital signal. Power line communication transmission / reception system compatible with 前記第１および第２弾性表面波の伝搬方向が前記第３および第４弾性表面波の伝搬方向と直交するように、前記電極群が配置されている請求項１に記載の電力線通信用送受信システム。2. The transmission / reception system for power line communication according to claim 1, wherein the electrode group is disposed so that propagation directions of the first and second surface acoustic waves are orthogonal to propagation directions of the third and fourth surface acoustic waves. . 前記チューニングコイルと前記第２中継用すだれ状電極の間に補助デバイスが備えられた電力線通信用送受信システムで、前記補助デバイスは第３圧電基板、入力用すだれ状電極、出力用すだれ状電極、包絡線検波器および双極性パルス発生器から成り、前記符号化デジタル信号が前記チューニングコイルを介して前記入力用すだれ状電極に印加されることにより、前記第３圧電基板に弾性表面波が励振され、前記弾性表面波は前記出力用すだれ状電極でバーストの符号化列として検出され、前記バーストは前記補助デバイスの前記包絡線検波器でデジタルパルスに変換され、前記デジタルパルスは、前記補助デバイスの前記双極性パルス発生器で高周波双極性パルスに変換され、前記高周波双極性パルスの符号化列が前記第２中継用すだれ状電極に印加される請求項１または２に記載の電力線通信用送受信システム。A power line communication transmitting / receiving system provided with an auxiliary device between the tuning coil and the second interdigital transducer, wherein the auxiliary device is a third piezoelectric substrate, an input interdigital electrode, an output interdigital electrode, an envelope A line detector and a bipolar pulse generator, and the encoded digital signal is applied to the interdigital electrode for input via the tuning coil, whereby a surface acoustic wave is excited on the third piezoelectric substrate, The surface acoustic wave is detected by the output interdigital electrode as a coded sequence of bursts, the burst is converted into a digital pulse by the envelope detector of the auxiliary device, and the digital pulse is The high frequency bipolar pulse is converted into a high frequency bipolar pulse by a bipolar pulse generator, and the coded sequence of the high frequency bipolar pulse is used for the second relay blind. Transceiver system power line communication according to claim 1 or 2 is applied to the electrodes. 前記単極性パルス発生器の代わりに双極性パルス発生器が備えられた請求項１，２または３に記載の電力線通信用送受信システム。4. The transmission / reception system for power line communication according to claim 1, wherein a bipolar pulse generator is provided instead of the unipolar pulse generator. 送信デバイスおよび受信デバイスから成る電力線通信用送受信システムであって、前記送信デバイスは、入力用端子、第１双極性パルス発生器、第１圧電基板、第１および第２符号化すだれ状電極、第１電極群、包絡線検波器、単極性パルス発生器および混合器から成り、前記第１電極群はすだれ状電極A0と、前記すだれ状電極A0から距離iL (i=1)だけ離れたすだれ状電極Ai (i=1)から成り、前記包絡線検波器は前記第１電極群に接続されており、前記単極性パルス発生器は前記包絡線検波器に接続されており、前記混合器は電力線に接続されており、前記受信デバイスは、受信用接続器、チューニングコイル、第２圧電基板、第２電極群、第２双極性パルス発生器、中継用すだれ状電極、第３および第４符号化すだれ状電極、検出用デバイスおよび検出用端子から成り、前記第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ少なくとも３つの電極対Pi (i=1, 2,…, n)から成り、前記電極対Piのうちの隣り合う２つは離間距離Lを有し、前記第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ第１、第２、第３および第４の符号パターンを有し、前記第３および第４の符号パターンは、前記第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンを示し、前記第２電極群は中央すだれ状電極B0と、前記中央すだれ状電極B0から距離L0だけ離れた左すだれ状電極B-1と、前記中央すだれ状電極B0から距離L0+iL (i=1)だけ離れた右すだれ状電極Bi (i=1)から成り、前記受信用接続器は前記電力線に接続され、前記第１双極性パルス発生器に前記入力用端子を介してメッセージデジタル信号が入力されることにより、前記メッセージデジタル信号の単極性パルスが双極性パルス（−１および１）に変換され、前記双極性パルス（−１および１）が前記第１および第２符号化すだれ状電極に印加されることにより、前記第１圧電基板に第１および第２弾性表面波がそれぞれ励振され、前記第１および第２の符号パターンそれぞれに対応する符号化バースト信号が前記すだれ状電極A0で検出された後、前記距離iLに対応する時間だけ遅延して再びすだれ状電極Aiで検出され、前記すだれ状電極A0での前記符号化バースト信号および前記すだれ状電極Aiでの前記符号化バースト信号の合成出力信号は、前記包絡線検波器を介して前記単極性パルス発生器で二重符号化デジタル信号に変換され、前記二重符号化デジタル信号は、前記混合器を介して前記電力線中に放出され、前記電力線中に放出された前記二重符号化デジタル信号は、前記受信用接続器で受信され、前記受信用接続器で受信された前記二重符号化デジタル信号が、前記チューニングコイルを介して前記左すだれ状電極B-1および前記右すだれ状電極Biに印加されることにより、前記第２圧電基板に第３および第４弾性表面波がそれぞれ励振され、前記第３および第４弾性表面波は前記中央すだれ状電極B0で一重符号化バースト信号に変換され、前記一重符号化バースト信号は前記第２双極性パルス発生器で一重符号化デジタル信号に変換され、前記一重符号化デジタル信号が中継用すだれ状電極に印加されることにより、前記第２圧電基板に第５弾性表面波が励振され、もしも前記第５弾性表面波が前記第１および第２の符号パターンそれぞれに対応する場合、第１および第２復号化パルスがそれぞれ第３および第４符号化すだれ状電極で出力され、前記第１および第２復号化パルスに基づく出力デジタル信号が前記検出用デバイスを介して前記検出用端子で検出され、前記出力デジタル信号は前記メッセージデジタル信号に対応する電力線通信用送受信システム。A transmission / reception system for power line communication comprising a transmission device and a reception device, the transmission device comprising: an input terminal; a first bipolar pulse generator; a first piezoelectric substrate; first and second encoded interdigital electrodes; 1 electrode group, envelope detector, consists unipolar pulse generator and mixer, the first electrode group and the interdigital electrodes a 0, said remote from interdigital electrode a 0 distance iL only (i = 1) Composed of interdigital electrodes A i (i = 1), the envelope detector is connected to the first electrode group, the unipolar pulse generator is connected to the envelope detector, and the mixing The receiver is connected to a power line, and the receiving device includes a receiving connector, a tuning coil, a second piezoelectric substrate, a second electrode group, a second bipolar pulse generator, a relay interdigital electrode, a third and a second 4-coded interdigital transducer, detection device Consists fine detection terminal, said first, second, third and fourth coded interdigital transducer, the at least three electrode pairs P i respectively (i = 1, 2, ... , n) consists of the electrode Two adjacent pairs of P i have a separation distance L, and the first, second, third and fourth encoded interdigital electrodes are first, second, third and fourth, respectively. has a code pattern, said third and fourth code pattern, wherein indicates the inverse of the pattern, respectively the first and second code pattern, said second electrode group and the central interdigital electrode B 0, wherein a left interdigital electrode B -1 away from the central interdigital electrode B 0 by a distance L 0, the distance from the central interdigital electrode B 0 L 0 + iL (i = 1) apart right interdigital electrode B i ( i = 1), the receiving connector is connected to the power line, and the first bipolar pulse generator is connected to the message via the input terminal. When a digital signal is input, a unipolar pulse of the message digital signal is converted into a bipolar pulse (−1 and 1), and the bipolar pulse (−1 and 1) is encoded in the first and second encodings. By being applied to the interdigital electrode, the first and second surface acoustic waves are respectively excited on the first piezoelectric substrate, and the encoded burst signals corresponding to the first and second code patterns are respectively in the interdigital shape. After being detected by the electrode A 0 , the signal is detected again by the interdigital electrode A i after a delay corresponding to the distance iL, and the encoded burst signal and the interdigital electrode A i at the interdigital electrode A 0 are detected. The combined output signal of the encoded burst signal at is converted into a double encoded digital signal by the unipolar pulse generator via the envelope detector, and the double encoded digital signal is The double-encoded digital signal emitted into the power line via the mixer and received in the power line is received by the receiving connector and received by the receiving connector. coded digital signal, by being applied to the left interdigital electrode B -1 and right interdigital electrode B i via the tuning coil, the third and fourth surface acoustic wave in the second piezoelectric substrate Each of the third and fourth surface acoustic waves is converted into a single encoded burst signal by the central interdigital electrode B 0 , and the single encoded burst signal is single encoded by the second bipolar pulse generator. When converted into a digital signal and the single encoded digital signal is applied to the interdigital transducer, a fifth surface acoustic wave is excited on the second piezoelectric substrate, and if the fifth surface acoustic wave is When corresponding to each of the first and second code patterns, the first and second decoded pulses are output at the third and fourth encoded interdigital electrodes, respectively, and the output digital based on the first and second decoded pulses A power line communication transmission / reception system in which a signal is detected at the detection terminal via the detection device, and the output digital signal corresponds to the message digital signal. 前記第３および第４弾性表面波の伝搬方向が、前記第５弾性表面波の伝搬方向と直交するように、前記中継用すだれ状電極と前記第３および第４符号化すだれ状電極が配置されている請求項５に記載の電力線通信用送受信システム。The interdigital relay electrode and the third and fourth encoded interdigital electrodes are arranged so that the propagation direction of the third and fourth surface acoustic waves is orthogonal to the propagation direction of the fifth surface acoustic wave. The power line communication transmitting / receiving system according to claim 5. 前記単極性パルス発生器の代わりに第３双極性パルス発生器が備えられた請求項５または６に記載の電力線通信用送受信システム。The transmission / reception system for power line communication according to claim 5 or 6, wherein a third bipolar pulse generator is provided instead of the unipolar pulse generator. 前記第１電極群が少なくとも２つのすだれ状電極Ai {i=1, 2,…, (n-1)}を含むとともに、前記第２電極群が少なくとも２つの右すだれ状電極Bi {i=1, 2,…, (n-1)}を含み、前記少なくとも２つのすだれ状電極Aiは前記すだれ状電極A0からそれぞれ距離iL {i=1, 2,…, (n-1)}だけ離れており、前記少なくとも２つの右すだれ状電極Biは前記中央すだれ状電極B0からそれぞれ距離L0+iL {i=1, 2,…, (n-1)}だけ離れており、前記少なくとも２つのすだれ状電極Aiが前記包絡線検波器に順次に接続されるのと同時に、前記少なくとも２つの右すだれ状電極Biが前記受信用接続器に順次に接続される請求項５，６または７に記載の電力線通信用送受信システム。The first electrode group includes at least two interdigital electrodes A i {i = 1, 2,..., (N−1)}, and the second electrode group includes at least two right interdigital electrodes B i {i. = 1, 2,..., (N-1)}, and the at least two interdigital electrodes A i are separated from the interdigital electrode A 0 by a distance iL {i = 1, 2,. } And the at least two right interdigital electrodes B i are separated from the central interdigital electrode B 0 by a distance L 0 + iL {i = 1, 2,..., (N−1)}, respectively. , claim at least two interdigital electrodes a i is the envelope detector simultaneously with being sequentially connected, wherein the at least two right interdigital electrode B i are sequentially connected to the receiving connector The transmission / reception system for power line communication according to 5, 6 or 7. 前記第１、第２、第３および第４の符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段が備えられている請求項１，２，３，４，５，６，７または８に記載の電力線通信用送受信システム。The power line according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, further comprising means for changing the first, second, third and fourth code patterns at regular intervals. Communication transmission / reception system. 前記第１圧電基板および前記第２圧電基板が圧電セラミックで成り、前記圧電セラミックの分極軸の方向はその厚さ方向と平行である請求項１，２，３，４，５，６，７，８または９に記載の電力線通信用送受信システム。The first piezoelectric substrate and the second piezoelectric substrate are made of piezoelectric ceramic, and the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction thereof. The transmission / reception system for power line communication according to 8 or 9.
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