JP4478852B2 - Digital communication transceiver system - 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て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デジタル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った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、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、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デジタル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、デバイス構成が簡便で、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デジタル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に記載のデジタル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デジタル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圧電基板、入力用すだれ状電極、第1電極群、包絡線検波器および出力用端子から成り、前記入力用すだれ状電極および前記第1電極群は前記第1圧電基板に設けられており、前記入力用すだれ状電極は、少なくとも3つの電極対Pi (i=1, 2,…, n)から成り、一定の符号パターンを有し、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、前記受信デバイスは、受信用端子、第2圧電基板、第2電極群、中継用すだれ状電極、出力用すだれ状電極および検出用端子から成り、前記第2電極群、前記中継用すだれ状電極および前記出力用すだれ状電極は前記第2圧電基板に設けられており、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、前記出力用すだれ状電極は前記入力用すだれ状電極とは逆の符号パターンを有し、前記入力用すだれ状電極に前記入力用端子を介してメッセージデジタル信号のパルス(1)が印加されることにより、前記第1圧電基板に第1弾性表面波が励振され、前記第1弾性表面波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、距離iLに対応する時間だけ遅延して再び前記すだれ状電極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出力用端子を介してデジタルネットワーク中に放出され、前記受信用端子を介して前記デジタルネットワーク中から前記二重符号化デジタル信号が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2および第3弾性表面波がそれぞれ励振され、前記第2および第3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が前記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4弾性表面波が励振され、もしも前記第4弾性表面波が前記第1弾性表面波に対応する場合、復号化パルス(1)が前記出力用すだれ状電極で出力され、前記復号化パルス(1)と非検出パルス(0)から成る出力デジタル信号が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に記載のデジタル通信用送受信システムでは、請求項1に記載のデジタル通信用送受信システムにおける前記入力用および出力用すだれ状電極のそれぞれの前記符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段を備えている。
【0006】
請求項3に記載のデジタル通信用送受信システムでは、請求項1に記載のデジタル通信用送受信システムにおける前記第2および第3弾性表面波の伝搬方向が前記第4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出力用すだれ状電極が前記第2電極群に対して配置されている。
【0007】
請求項4に記載のデジタル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デジタル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圧電基板、第1および第2入力用すだれ状電極、第1電極群、包絡線検波器および出力用端子から成り、前記第1および第2入力用すだれ状電極および前記第1電極群は前記第1圧電基板に設けられており、前記第1および第2入力用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および第2入力用すだれ状電極はそれぞれ別の符号パターンを有し、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、前記受信デバイスは、受信用端子、第2圧電基板、第2電極群、中継用すだれ状電極、第1および第2出力用すだれ状電極および検出用端子から成り、前記第2電極群、前記中継用すだれ状電極および前記第1および第2出力用すだれ状電極は前記第2圧電基板に設けられており、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、前記第1および第2出力用すだれ状電極は前記第1および第2入力用すだれ状電極とはそれぞれ逆の符号パターンを有し、前記第1および第2入力用すだれ状電極に前記入力用端子を介してメッセージデジタル信号のパルス(0および1)がそれぞれ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弾性表面波が励振され、前記第1および第2弾性表面波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出力用端子を介してデジタルネットワーク中に放出され、前記受信用端子を介して前記デジタルネットワーク中から前記二重符号化デジタル信号が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が前記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弾性表面波それぞれに対応する場合、復号化パルス(0および1)が前記第1および第2出力用すだれ状電極でそれぞれ出力され、前記復号化パルス(0および1)に基づく出力デジタル信号が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。
【0008】
請求項5に記載のデジタル通信用送受信システムでは、請求項5に記載のデジタル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1および第2出力用すだれ状電極が前記第2電極群に対して配置されている。
【0009】
請求項6に記載のデジタル通信用送受信システムでは、請求項5に記載のデジタル通信用送受信システムにおける前記第1および第2入力用すだれ状電極のそれぞれの前記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とともに、前記第1および第2出力用すだれ状電極のそれぞれの前記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。
【0010】
請求項7に記載のデジタル通信用送受信システムでは、請求項5に記載のデジタル通信用送受信システムにおける前記第1および第2入力用すだれ状電極の代わりに1つの入力用すだれ状電極が備えられ、前記1つの入力用すだれ状電極は2つの符号パターンを有し、それら2つの符号パターンは前記1つの入力用すだれ状電極に印加される前記メッセージデジタル信号のパルス(0および1)に応じて互いに変換される。
【0011】
請求項8に記載のデジタル通信用送受信システムは、請求項5に記載のデジタル通信用送受信システムにおける前記第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)}を含むデジタル通信用送受信システムであって、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が前記受信用端子に順次に接続される。
【0012】
請求項9に記載のデジタル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。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明のデジタル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、第1圧電基板、入力用すだれ状電極、第1電極群、包絡線検波器および出力用端子から成る。入力用すだれ状電極および第1電極群は第1圧電基板に設けられている。入力用すだれ状電極は、少なくとも3つの電極対Pi (i=1, 2,…, n)から成り、一定の符号パターンを有しており、電極対Piのうちの隣り合う2つは離間距離Lを有している。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。受信デバイスは、受信用端子、第2圧電基板、第2電極群、中継用すだれ状電極、出力用すだれ状電極および検出用端子から成る。第2電極群、中継用すだれ状電極および出力用すだれ状電極は第2圧電基板に設けられている。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。出力用すだれ状電極は入力用すだれ状電極とは逆の符号パターンを有している。このようにして、本発明のデジタル通信用送受信システムは小型軽量で、デバイス構成が簡便で、回路構成も簡便にできる。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。
【0014】
もしも、入力用すだれ状電極に入力用端子を介してメッセージデジタル信号のパルス(1)が印加されると、第1圧電基板に第1弾性表面波が励振される。この第1弾性表面波は、符号化バースト信号としてすだれ状電極A0で検出された後、距離iLに対応する時間だけ遅延してすだれ状電極Aiで再び検出される。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二重符号化デジタル信号に変換される。このようにして、二重符号化デジタル信号が出力用端子を介してデジタルネットワーク中に放出される。一方、デジタルネットワーク中から受信用端子を介して左すだれ状電極B-1および右すだれ状電極Biに二重符号化デジタル信号が印加されると、第2圧電基板に第2および第3弾性表面波がそれぞれ励振される。第2および第3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4弾性表面波が励振される。このとき、もしも第4弾性表面波が第1弾性表面波に対応する場合、復号化パルス(1)が出力用すだれ状電極で出力される。つまり、出力用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、検出用端子では、復号化パルス(1)と非検出パルス(0)から成る出力デジタル信号が検出される。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。このようにして、本発明のデジタル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。本発明のデジタル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、本発明のデジタル通信用送受信システムでは、第2および第3弾性表面波の伝搬方向が第4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出力用すだれ状電極が第2電極群に対して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。
【0015】
本発明のデジタル通信用送受信システムでは、入力用および出力用すだれ状電極のそれぞれの符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段を備え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。
【0016】
本発明のデジタル通信用送受信システムでは、入力用すだれ状電極の代わりに第1および第2入力用すだれ状電極を用い、出力用すだれ状電極の代わりに第1および第2出力用すだれ状電極を用いる構造が可能である。この場合、第1および第2入力用すだれ状電極は、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。また、第1および第2入力用すだれ状電極はそれぞれ別の符号パターンを有する。第1および第2出力用すだれ状電極は第1および第2入力用すだれ状電極とはそれぞれ逆の符号パターンを有する。
【0017】
もしも、メッセージデジタル信号のパルス(0および1)が入力用端子を介して第1および第2入力用すだれ状電極にそれぞれ印加されると、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。さらに、その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すだれ状電極Aiで再び検出される。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二重符号化デジタル信号に変換される。このようにして、二重符号化デジタル信号が出力用端子を介してデジタルネットワーク中に放出される。一方、デジタルネットワーク中から受信用端子を介して左すだれ状電極B-1および右すだれ状電極Biに二重符号化デジタル信号が印加されると、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。このとき、もしも第5弾性表面波が第1および第2弾性表面波にそれぞれ対応する場合、復号化パルス(0および1)が第1および第2出力用すだれ状電極によってそれぞれ出力される。このようにして、検出用端子では復号化パルス(0および1)に基づく出力デジタル信号が検出される。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。なお、本発明のデジタル通信用送受信システムでは、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と直交するように、中継用すだれ状電極と第1および第2出力用すだれ状電極が第2電極群に対して配置された構造が可能である。
【0018】
本発明のデジタル通信用送受信システムでは、第1および第2入力用すだれ状電極それぞれの符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段を備えると同時に、第1および第2出力用すだれ状電極それぞれの符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段を備え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。
【0019】
本発明のデジタル通信用送受信システムでは、第1および第2入力用すだれ状電極の代わりに1つの入力用すだれ状電極が備えられ、その1つの入力用すだれ状電極は2つの符号パターンを有し、それら2つの符号パターンは印加されるメッセージデジタル信号のパルス(0および1)に応じて互いに変換される構造が可能である。
【0020】
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、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。この場合、少なくとも2つのすだれ状電極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、また、少なくとも2つの右すだれ状電極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。さらに、少なくとも2つのすだれ状電極Aiは包絡線検波器に順次に接続され、同時に、少なくとも2つの右すだれ状電極Biは受信用端子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】
本発明のデジタル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。
【0022】
【実施例】
図1は、本発明のデジタル通信用送受信システムに含まれる送信デバイスの第1の実施例を示す構成図である。本実施例は入力用端子1、第1圧電基板2、入力用すだれ状電極3、すだれ状電極A0およびA1から成る第1電極群4、包絡線検波器5および出力用端子6から成る。第1圧電基板2は厚さ200μmの圧電セラミック薄板で成り、その分極軸の方向は厚さ方向と平行である。入力用すだれ状電極3および第1電極群4はアルミニウム薄膜で成り、第1圧電基板2に設けられている。すだれ状電極A0およびA1はそれぞれ40μmの電極周期長を有する。
【0023】
図2は入力用すだれ状電極3の平面図である。入力用すだれ状電極3は7つの電極対Pi (i=1, 2,…, 7)から成り、電極対Piのうちの隣り合う2つは離間距離Lを有している。図1におけるすだれ状電極A0およびA1の離間距離もまたLに等しい。さらに、それぞれの電極対Piは40μmの電極周期長を有する。入力用すだれ状電極3はバーカーコードに基づく一定の符号パターンを有する。図2で示されるような7デジットコード(1,1,1,0,0,1,0)の他に、たとえば3デジットコード(1,1,0)や11デジットコード(1,1,1,0,0,0,1,0,0,1,0)が利用できる。
【0024】
図3は、本発明のデジタル通信用送受信システムに含まれる受信デバイスの第1の実施例を示す構成図である。本実施例は受信用端子7、第2圧電基板8、第2電極群9、中継用すだれ状電極10、出力用すだれ状電極11および検出用端子12から成る。第2電極群9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+L だけ離れた右すだれ状電極B1から成る。出力用すだれ状電極11は入力用すだれ状電極3とは逆の符号パターンを有している。第2圧電基板8は厚さ200μmの圧電セラミック薄板で成り、その分極軸の方向は厚さ方向と平行である。第2電極群9、中継用すだれ状電極10および出力用すだれ状電極11はアルミニウム薄膜で成り、第2圧電基板8に設けられている。中央すだれ状電極B0、左すだれ状電極B-1、右すだれ状電極B1、中継用すだれ状電極10はそれぞれ40μmの電極周期長を有する。出力用すだれ状電極11の7つの電極対もまた40μmの電極周期長を有する。
【0025】
図1の送信デバイスおよび図3の受信デバイスから成るデジタル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に印加されると、メッセージデジタル信号のパルス(0および1)のうちパルス(1)のみが入力用すだれ状電極3に到達する。これは、パルス(0)はどんなすだれ状電極によっても検出することが不可能であることに因る。たとえば、パルス(1,1,0,1,0および1)から成るメッセージデジタル信号が入力用端子1に印加されると、入力用すだれ状電極3には第1のパルス(1)、続いて第2のパルス(1)が到達し、少し後に第3のパルス(1)、そして少し後に第4のパルス(1)が順次到達する。入力用すだれ状電極3にパルス(1)が到達すると、入力用すだれ状電極3の符号パターンに対応する第1弾性表面波が第1圧電基板2に励振される。入力用すだれ状電極3が7つの電極対を有することから、第1弾性表面波は符号化バースト信号として、すなわち7つのバーストから成る符号化列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での符号化バースト信号およびすだれ状電極A1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5を介して二重符号化デジタル信号、すなわちデジタルパルスの二重符号化列に変換される。このとき、各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、全部で8つのデジタルパルスを含む二重符号化デジタル信号は出力用端子6を介してデジタルネットワーク中に放出される。結果として、メッセージデジタル信号を二重符号化デジタル信号として送信することが可能となる。
【0026】
一方、左すだれ状電極B-1および右すだれ状電極B1が受信用端子7を介してデジタルネットワーク中から二重符号化デジタル信号を受信すると、第2圧電基板8には第2および第3弾性表面波がそれぞれ励振される。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に対応する時間だけ遅延してから第3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2および第3弾性表面波は両方とも8つのバースト波の列から成り、各バースト波は二重符号化列の各デジタルパルスに対応する。従って、第2弾性表面波の1つのバースト波と第3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、二重符号化デジタル信号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。この一重符号化バースト信号が中継用すだれ状電極10に印加されると、第4弾性表面波が第2圧電基板8に励振される。このとき、もしも第4弾性表面波が第1弾性表面波に対応すれば、復号化パルス(1)が出力用すだれ状電極11で検出される。この復号化パルス(1)はメッセージデジタル信号のパルス(1)に対応する。つまり、出力用すだれ状電極11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、復号の第2段階が成し遂げられる。結果として、一重符号化バースト信号は復号化パルス(1)に変換される。検出用端子12では、復号化パルス(1)と非検出パルス(0)から成る出力デジタル信号が検出される。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4は入力用すだれ状電極3の代わりに用いられるもう一つの入力用すだれ状電極13の部分平面図である。入力用すだれ状電極13は7つの電極対から成り、各電極対の電極周期長は40μmである。入力用すだれ状電極13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14によって変化する。同時に、図3の出力用すだれ状電極11もまた入力用すだれ状電極13の符号パターンとともに変化する。このような符号パターンの変化はベースバンドでのデジタル通信の秘匿性をさらに高める。
【0028】
図3の受信デバイスでは第2および第3弾性表面波の伝搬方向が第4弾性表面波の伝搬方向と平行である。しかしながら、第2および第3弾性表面波の伝搬方向が第4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10と出力用すだれ状電極11が第2電極群9に対して配置された構造が可能である。
【0029】
図5は、本発明のデジタル通信用送受信システムに含まれる送信デバイスの第2の実施例を示す構成図である。本実施例は、スイッチ15、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1と同様な構造を有する。すだれ状電極A2およびA3は第1電極群4に含まれ、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。
【0030】
図6は、本発明のデジタル通信用送受信システムに含まれる受信デバイスの第2の実施例を示す構成図である。本実施例は、スイッチ16、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3と同様な構造を有する。右すだれ状電極B2およびB3は第2電極群9に含まれ、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。
【0031】
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デジタル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に印加されると、メッセージデジタル信号のパルス(1)が入力用すだれ状電極3に到達し、入力用すだれ状電極3の符号パターンに対応する第1弾性表面波が第1圧電基板2に励振される。第1弾性表面波は符号化バースト信号として、すなわち7つのバーストから成る符号化列としてすだれ状電極A0で検出され、包絡線検波器5に到達する。また、すだれ状電極A1,A2およびA3のうちの1つがスイッチ15により包絡線検波器5に接続されていることから、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で検出されて、包絡線検波器5に到達する。すだれ状電極A0での符号化バースト信号と、すだれ状電極A1,A2またはA3における符号化バースト信号の合成出力信号は包絡線検波器5で、二重符号化デジタル信号、すなわちデジタルパルスの二重符号化列に変換される。各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5が接続されている場合の6番目のデジタルパルスは、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、8,9または10個のデジタルパルスを含む二重符号化デジタル信号が出力用端子6を介してデジタルネットワーク中に放出される。
【0032】
一方、二重符号化デジタル信号が受信用端子7によってデジタルネットワーク中から受信されると、二重符号化デジタル信号は左すだれ状電極B-1に到達するとともに、スイッチ16によって受信用端子7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8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8,9または10個のバースト波の列から成り、各バースト波は二重符号化列の各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、二重符号化デジタル信号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。この一重符号化バースト信号が中継用すだれ状電極10に印加されると、第4弾性表面波が第2圧電基板8に励振される。このとき、もしも第4弾性表面波が第1弾性表面波に対応すれば、復号化パルス(1)が出力用すだれ状電極11で検出される。この復号化パルス(1)はメッセージデジタル信号のパルス(1)に対応する。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、一重符号化バースト信号は復号化パルス(1)に変換される。検出用端子12では、復号化パルス(1)と非検出パルス(0)から成る出力デジタル信号が検出される。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。
【0033】
図7は、本発明のデジタル通信用送受信システムに含まれる送信デバイスの第3の実施例を示す構成図である。本実施例は、図1の構造に新たにパルス発生器17が加わるとともに、入力用すだれ状電極3の代わりに第1入力用すだれ状電極18と第2入力用すだれ状電極19が用いられたものである。第1入力用すだれ状電極18は7つの電極対を有し、図2に示されている符号パターンと同様な構造を有する。第2入力用すだれ状電極19は7つの電極対を有し、第1入力用すだれ状電極18とは別の符号パターンを有する。
【0034】
図8は、本発明のデジタル通信用送受信システムに含まれる受信デバイスの第3の実施例を示す構成図である。本実施例は、図3の構造に新たにパルス発生器20と検出器21が加わるとともに、出力用すだれ状電極11の代わりに第1出力用すだれ状電極22と第2出力用すだれ状電極23が用いられたものである。第1出力用すだれ状電極22および第2出力用すだれ状電極23はともの7つの電極対から成り、それら電極対のうちの隣り合う2つは離間距離Lを有している。第1出力用すだれ状電極22は第1入力用すだれ状電極18と逆の符号パターンを有し、第2出力用すだれ状電極23は第2入力用すだれ状電極19と逆の符号パターンを有する。
【0035】
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デジタル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を介してパルス発生器17に印加されると、メッセージデジタル信号のパルス(0および1)にそれぞれ対応する第1および第2タイミングパルスが発生する。メッセージデジタル信号のパルス(0)は本質的にどんなすだれ状電極によっても検出されないことから、パルス発生器17が必要とされるのである。第1および第2タイミングパルスがそれぞれ第1入力用すだれ状電極18および第2入力用すだれ状電極19に印加されると、第1入力用すだれ状電極18および第2入力用すだれ状電極19それぞれの符号パターンに対応する第1および第2弾性表面波が第1圧電基板2に励振される。第1弾性表面波は第1符号化バースト信号としてすだれ状電極A0で検出され、その後、距離Lに対応する時間だけ遅延してからすだれ状電極A1で検出される。すだれ状電極A0および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5で第1二重符号化デジタル信号に変換される。同様にして、第2弾性表面波は第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、その後、距離Lに対応する時間だけ遅延してからすだれ状電極A1で検出される。すだれ状電極A0および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5で第2二重符号化デジタル信号に変換される。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出力用端子6を介してデジタルネットワーク中に放出される。
【0036】
一方、左すだれ状電極B-1および右すだれ状電極B1が受信用端子7を介してデジタルネットワーク中から第1二重符号化デジタル信号を受信すると、第2圧電基板8には第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で第1の一重符号化バースト信号に変換される。同様にして、左すだれ状電極B-1および右すだれ状電極B1が受信用端子7を介してデジタルネットワーク中から第2二重符号化デジタル信号を受信すると、第2圧電基板8には第3および第4弾性表面波がそれぞれ励振され、この第3および第4弾性表面波は中央すだれ状電極B0で第2の一重符号化バースト信号に変換される。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および第2二重符号化デジタル信号は中央すだれ状電極B0でそれぞれ第1および第2の一重符号化バースト信号に変換される。第1の一重符号化バースト信号がパルス発生器20に印加されると、第3および第4タイミングパルスが発生する。同様にして、第2の一重符号化バースト信号がパルス発生器20に印加されると、第3および第4タイミングパルスが発生する。このような第3および第4タイミングパルスが中継用すだれ状電極10に印加されると、第5弾性表面波が第2圧電基板8に励振される。このとき、もしも第5弾性表面波が第1弾性表面波に対応すれば、復号化パルス(0)が第1出力用すだれ状電極22で検出される。この復号化パルス(0)はメッセージデジタル信号のパルス(0)に対応する。また、もしも第5弾性表面波が第2弾性表面波に対応すれば、復号化パルス(1)が第2出力用すだれ状電極23で検出される。この復号化パルス(1)はメッセージデジタル信号のパルス(1)に対応する。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および第2の一重符号化バースト信号は、第1出力用すだれ状電極22および第2出力用すだれ状電極23でそれぞれ復号化パルス(0および1)に変換される。復号化パルス(0および1)は検出器21に到達し、検出用端子12を介して出力デジタル信号として検出される。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。
【0037】
図9は、本発明のデジタル通信用送受信システムに含まれる送信デバイスの第4の実施例を示す構成図である。本実施例は、スイッチ15、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7と同様な構造を有する。
【0038】
図10は、本発明のデジタル通信用送受信システムに含まれる受信デバイスの第4の実施例を示す構成図である。本実施例は、スイッチ16、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8と同様な構造を有する。
【0039】
図9の送信デバイスおよび図10の受信デバイスから成るデジタル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を介してパルス発生器17に印加されると、メッセージデジタル信号のパルス(0および1)にそれぞれ対応する第1および第2タイミングパルスが発生する。第1および第2タイミングパルスがそれぞれ第1入力用すだれ状電極18および第2入力用すだれ状電極19に印加されると、第1入力用すだれ状電極18および第2入力用すだれ状電極19それぞれの符号パターンに対応する第1および第2弾性表面波が第1圧電基板2に励振される。すだれ状電極A1,A2およびA3のうちの1つがスイッチ15により包絡線検波器5と接続されていることから、第1弾性表面波は、第1符号化バースト信号としてすだれ状電極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で検出され、包絡線検波器5で第1二重符号化デジタル信号に変換される。同様にして、第2弾性表面波は第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で検出され、包絡線検波器5で第2二重符号化デジタル信号に変換される。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出力用端子6を介してデジタルネットワーク中に放出される。
【0040】
一方、受信用端子7がデジタルネットワーク中から第1二重符号化デジタル信号を受信すると、第1二重符号化デジタル信号は、左すだれ状電極B-1に到達し、同時に、スイッチ16によって受信用端子7に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8には左すだれ状電極B-1と、右すだれ状電極B1、B2およびB3のうちの1つにおいて第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で第1の一重符号化バースト信号に変換される。同様にして、受信用端子7がデジタルネットワーク中から第2二重符号化デジタル信号を受信すると、第2二重符号化デジタル信号は、左すだれ状電極B-1に到達し、同時に、スイッチ16によって受信用端子7に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8には左すだれ状電極B-1と、右すだれ状電極B1、B2およびB3のうちの1つにおいて第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で第2の一重符号化バースト信号に変換される。このようにして、復号の第1段階が成し遂げられる。第1の一重符号化バースト信号がパルス発生器20に印加されると、第3および第4タイミングパルスが発生する。同様にして、第2の一重符号化バースト信号がパルス発生器20に印加されると、第3および第4タイミングパルスが発生する。このような第3および第4タイミングパルスが中継用すだれ状電極10に印加されると、第5弾性表面波が第2圧電基板8に励振される。このとき、もしも第5弾性表面波が第1弾性表面波に対応すれば、復号化パルス(0)が第1出力用すだれ状電極22で検出される。この復号化パルス(0)はメッセージデジタル信号のパルス(0)に対応する。また、もしも第5弾性表面波が第2弾性表面波に対応すれば、復号化パルス(1)が第2出力用すだれ状電極23で検出される。この復号化パルス(1)はメッセージデジタル信号のパルス(1)に対応する。このようにして、復号の第2段階が成し遂げられる。復号化パルス(0および1)は検出器21に到達し、出力デジタル信号として検出用端子12を介して検出される。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】
図11は、本発明のデジタル通信用送受信システムに含まれる送信デバイスの第5の実施例を示す構成図である。本実施例は図9の第1入力用すだれ状電極18および第2入力用すだれ状電極19の代わりに入力用すだれ状電極24が設けられたmのである。入力用すだれ状電極24は7つの電極対を有し、2つの符号パターンを有する。その2つの符号パターンは、入力されるメッセージデジタル信号のパルス(0および1)に対応して、図4に示されているスイッチ14によって互いに変換する。
【0042】
図10の送信デバイスおよび図10の受信デバイスから成るデジタル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を介してパルス発生器17に印加されると、メッセージデジタル信号のパルス(0および1)にそれぞれ対応する第1および第2タイミングパルスが発生する。第1および第2タイミングパルスがそれぞれ入力用すだれ状電極24に到達すると、入力用すだれ状電極24の電極対の再編成が起こり、2つの符号パターンが生じる。このようにして、入力用すだれ状電極24は、到達するタイミングパルスの種類に応じて符号パターンを変換させた上でそれぞれのタイミングパルスを受けている。第1および第2タイミングパルスが入力用すだれ状電極24に印加されると、第1および第2弾性表面波がそれぞれ第1圧電基板2に励振される。結果として、入力用すだれ状電極24を使用することにより、第1入力用すだれ状電極18および第2入力用すだれ状電極19を使用したのと同様な効果が得られる。
【0043】
【発明の効果】
本発明のデジタル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、デバイス構成が簡便で、回路構成も簡便である。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。
【0044】
本発明のデジタル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。本発明のデジタル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。
【0045】
本発明のデジタル通信用送受信システムでは、入力用および出力用すだれ状電極のそれぞれの符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段を備え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の受信デバイスでは、第2圧電基板において第2電極群で励振された弾性表面波の伝搬方向が、中継用すだれ状電極で励振された弾性表面波の伝搬方向と直交するように、第2電極群、中継用すだれ状電極および出力用すだれ状電極を配置し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。
【0047】
本発明のデジタル通信用送受信システムでは、入力用すだれ状電極の代わりに第1および第2入力用すだれ状電極を用い、出力用すだれ状電極の代わりに第1および第2出力用すだれ状電極を用いる構造が可能である。この場合、第1および第2入力用すだれ状電極は、それぞれ少なくとも3つの電極対から成り、電極対の隣り合う2つは離間距離Lを有する。また、第1および第2入力用すだれ状電極はそれぞれ別の符号パターンを有する。第1および第2出力用すだれ状電極は第1および第2入力用すだれ状電極とはそれぞれ逆の符号パターンを有する。このような構造を採用することによっても、秘匿性に優れ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ある。
【0048】
本発明のデジタル通信用送受信システムでは、第1および第2入力用すだれ状電極それぞれの符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段を備えると同時に、第1および第2出力用すだれ状電極それぞれの符号パターンが一定の時間ごとに変化する手段を備え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。
【0049】
本発明のデジタル通信用送受信システムでは、第1および第2入力用すだれ状電極の代わりに1つの入力用すだれ状電極が備えられ、その1つの入力用すだれ状電極は2つの符号パターンを有し、それら2つの符号パターンは印加されるメッセージデジタル信号のパルス(0および1)に応じて互いに変換される構造が可能である。
【0050】
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。
【0051】
本発明のデジタル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】本発明のデジタル通信用送受信システムに含まれる送信デバイスの第1の実施例を示す構成図。
【図2】入力用すだれ状電極3の平面図。
【図3】本発明のデジタル通信用送受信システムに含まれる受信デバイスの第1の実施例を示す構成図。
【図4】入力用すだれ状電極3の代わりに用いられるもう一つの入力用すだれ状電極13の部分平面図。
【図5】送信デバイスの第2の実施例を示す構成図。
【図6】受信デバイスの第2の実施例を示す構成図。
【図7】送信デバイスの第3の実施例を示す構成図。
【図8】受信デバイスの第3の実施例を示す構成図。
【図9】送信デバイスの第4の実施例を示す構成図。
【図10】受信デバイスの第4の実施例を示す構成図。
【図11】送信デバイスの第5の実施例を示す構成図。
【符号の説明】
1 入力用端子
2 第1圧電基板
3 入力用すだれ状電極
4 第1電極群
5 包絡線検波器
6 出力用端子
7 受信用端子
8 第2圧電基板
9 第2電極群
10 中継用すだれ状電極
11 出力用すだれ状電極
12 検出用端子
13 入力用すだれ状電極
14 スイッチ
15 スイッチ
16 スイッチ
17 パルス発生器
18 第1入力用すだれ状電極
19 第2入力用すだれ状電極
20 パルス発生器
21 検出器
22 第1出力用すだれ状電極
23 第2出力用すだれ状電極
24 入力用すだれ状電極
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 digital communication comprising a transmission device that encodes a message digital signal and transmits it in a digital network, 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 inevitable.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to realize a digital communication system in a baseband, and in addition, it is excellent in confidentiality of a message signal transmitted by a transmission device, excellent in a mutual recognition function between transmission / reception devices, An object of the present invention is to provide a transmission / reception system for digital communication that can be transmitted as a pseudo noise signal.
It is another object of the present invention to provide a digital communication transmission / reception 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 digital communication transmission / reception system according to
[0005]
In the digital communication transmission / reception system according to
[0006]
In the digital communication transmission / reception system according to
[0007]
The digital communication transmission / reception system according to
[0008]
In the digital communication transmission / reception system according to
[0009]
In the transmission / reception system for digital communication according to
[0010]
In the digital communication transmission / reception system according to
[0011]
The transmission / reception system for digital communication according to
[0012]
In the transmission / reception system for digital communication according to
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The transmission / reception system for digital communication according to the present invention includes a transmission device and a reception device. The transmission device includes an input terminal, a first piezoelectric substrate, an input interdigital electrode, a first electrode group, an envelope detector, and an output terminal. The interdigital electrodes for input and the first electrode group are provided on the first piezoelectric substrate. The interdigital electrode for input has at least three electrode pairs P i (i = 1, 2,..., n) and has a certain code pattern, and the electrode pair P i Two adjacent ones have a separation distance L. 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 receiving device includes a receiving terminal, a second piezoelectric substrate, a second electrode group, a relay interdigital electrode, an output interdigital electrode, and a detection terminal. The second electrode group, the relay interdigital electrode, and the output interdigital electrode are provided on the second piezoelectric substrate. 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 output interdigital electrode has a sign pattern opposite to that of the input interdigital electrode. In this manner, the digital communication transmission / reception system of the present invention is small and light, 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.
[0014]
If the pulse (1) of the message digital signal is applied to the input interdigital electrode via the input terminal, the first surface acoustic wave is excited on the first piezoelectric substrate. This first surface acoustic wave is interdigital electrode A as an encoded burst signal. 0 Interdigital electrode A delayed by a time corresponding to the distance iL. i Will be detected again. Interdigital electrode A 0 Coded burst signal and interdigital electrode A i The combined output signal of the encoded burst signal at is converted into a double-encoded digital signal via an envelope detector. In this way, the double-encoded digital signal is emitted into the digital network via the output terminal. On the other hand, left interdigital electrode B from the digital network through the receiving terminal -1 And right interdigital electrode B i When a double-encoded digital signal is applied to the second piezoelectric substrate, second and third surface acoustic waves are excited on the second piezoelectric substrate, respectively. 2nd and 3rd surface acoustic waves are center interdigital electrode B 0 Is converted into a single encoded burst signal. When the single encoded burst signal is applied to the interdigital transducer, the fourth surface acoustic wave is excited on the second piezoelectric substrate. At this time, if the fourth surface acoustic wave corresponds to the first surface acoustic wave, the decoded pulse (1) is output from the output interdigital electrode. That is, the output interdigital electrode has a capability as a surface acoustic wave matched filter. In this manner, the output digital signal composed of the decoded pulse (1) and the non-detection pulse (0) is detected at the detection terminal. This output digital signal corresponds to the message digital signal. In this manner, the digital communication transmission / reception system of the present invention can realize a baseband digital communication system. In addition, the confidentiality of the message digital signal to be transmitted is excellent, the mutual recognition function between the transmitting and receiving devices is also 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 incorporating the surface acoustic wave matched filter into the digital communication transceiver system of the present invention is that real-time synchronization is possible and that a simple communication system can be constructed. In the digital communication transmitting / receiving system of the present invention, the relay interdigital electrode and the output interdigital electrode are arranged so that the propagation directions of the second and third surface acoustic waves are orthogonal to the propagation direction of the fourth surface acoustic wave. A structure arranged with respect to the second electrode group is possible. Such a structure can be employed when a piezoelectric ceramic plate is employed as the second piezoelectric substrate.
[0015]
In the transmission / reception system for digital communication according to the present invention, a structure having means for changing the code patterns of the interdigital electrodes for input and output every certain time is possible. By adopting such a structure, the confidentiality of the message digital signal to be transmitted can be further improved.
[0016]
In the transmission / reception system for digital communication according to the present invention, the first and second input interdigital electrodes are used instead of the input interdigital electrodes, and the first and second output interdigital electrodes are used instead of the output interdigital electrodes. The structure used is possible. In this case, each of the first and second interdigital electrodes has 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. Further, the first and second interdigital electrodes for input have different code patterns. The first and second output interdigital electrodes have opposite sign patterns to the first and second input interdigital electrodes, respectively.
[0017]
If the pulse (0 and 1) of the message digital signal is applied to the first and second interdigital electrodes via the input terminals, the first and second surface acoustic waves are applied to the first piezoelectric substrate. Each is excited. The first and second surface acoustic waves are interdigital electrodes A as encoded burst signals corresponding to the first and second surface acoustic waves, respectively. 0 Is detected. Furthermore, the encoded burst signal is delayed by a time corresponding to the distance iL, and the interdigital electrode A i Will be detected again. Interdigital electrode A 0 Coded burst signal and interdigital electrode A i The combined output signal of the encoded burst signal at is converted into a double-encoded digital signal via an envelope detector. In this way, the double-encoded digital signal is emitted into the digital network via the output terminal. On the other hand, left interdigital electrode B from the digital network through the receiving terminal -1 And right interdigital electrode B i When a double-encoded digital signal is applied to the second piezoelectric substrate, 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. When the single encoded burst signal is applied to the interdigital transducer, the fifth surface acoustic wave is excited on the second piezoelectric substrate. At this time, if the fifth surface acoustic wave corresponds to the first and second surface acoustic waves, the decoded pulses (0 and 1) are output by the first and second output interdigital electrodes, respectively. In this way, the output digital signal based on the decoded pulses (0 and 1) is detected at the detection terminal. This output digital signal corresponds to the message digital signal. In the transmission / reception system for digital communication according to the present invention, the interdigital relay electrode and the first and second outputs 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. A structure in which the interdigital transducer is arranged with respect to the second electrode group is possible.
[0018]
The transmission / reception system for digital communication according to the present invention includes means for changing the code pattern of each of the first and second interdigital electrodes for each predetermined time, and at the same time, each of the first and second interdigital electrodes for output. A structure having means for changing the code pattern every certain time is possible. By adopting such a structure, the confidentiality of the message digital signal to be transmitted can be further improved.
[0019]
In the transmission / reception system for digital communication according to the present invention, instead of the first and second input interdigital electrodes, one input interdigital electrode is provided, and the one input interdigital electrode has two code patterns. The two code patterns can be converted to each other in accordance with the pulse (0 and 1) of the applied message digital signal.
[0020]
In the digital communication transmission / reception system of the present invention, 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 Structures containing {i = 1, 2, ..., (n-1)} are possible. In this case, at least two interdigital electrodes A i Interdigital electrode A 0 Are separated from each other by a distance iL {i = 1, 2, ..., (n-1)} and 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)} away. In addition, at least two interdigital electrodes A i Are sequentially connected to the envelope detector and at the same time at least two interdigital electrodes B i Are sequentially connected to the receiving terminals. 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 digital communication according to the present invention, the first and second piezoelectric substrates are made of piezoelectric ceramic, and the polarization axis direction of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction. By adopting such a structure, it is possible to improve the conversion efficiency between the electric signal and the surface acoustic wave.
[0022]
【Example】
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a transmission device included in a digital communication transmitting / receiving system of the present invention. In this embodiment, an
[0023]
FIG. 2 is a plan view of the
[0024]
FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of the receiving device included in the digital communication transmitting / receiving system of the present invention. This embodiment comprises a receiving
[0025]
In the digital communication transmission / reception system including the transmitting device of FIG. 1 and the receiving device of FIG. 3, if a message digital signal is applied to the
[0026]
Meanwhile, left interdigital electrode B -1 And right interdigital electrode B 1 Receives a double-encoded digital signal from the digital network via the receiving
[0027]
FIG. 4 is a partial plan view of another input
[0028]
In the receiving device of FIG. 3, the propagation directions of the second and third surface acoustic waves are parallel to the propagation direction of the fourth surface acoustic wave. However, the relay
[0029]
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the transmission device included in the digital communication transmission / reception system of the present invention. In this embodiment, the
[0030]
FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the receiving device included in the digital communication transmitting / receiving system of the present invention. In this embodiment, the
[0031]
In the digital communication transmission / reception system including the transmitting device of FIG. 5 and the receiving device of FIG. 6, if a message digital signal is applied to the
[0032]
On the other hand, when the double-encoded digital signal is received from the digital network by the receiving
[0033]
FIG. 7 is a block diagram showing a third embodiment of the transmitting device included in the digital communication transmitting / receiving system of the present invention. In this embodiment, a
[0034]
FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the receiving device included in the digital communication transmitting / receiving system of the present invention. In this embodiment, a
[0035]
In the digital communication transmission / reception system including the transmitting device of FIG. 7 and the receiving device of FIG. First and second timing pulses respectively corresponding to 1) are generated. The
[0036]
Meanwhile, left interdigital electrode B -1 And right interdigital electrode B 1 Receives the first double-encoded digital signal from the digital network via the receiving
[0037]
FIG. 9 is a block diagram showing a fourth embodiment of the transmitting device included in the digital communication transmitting / receiving system of the present invention. In this embodiment, the
[0038]
FIG. 10 is a block diagram showing a fourth embodiment of the receiving device included in the digital communication transmitting / receiving system of the present invention. In this embodiment, the
[0039]
In the transmission / reception system for digital communication comprising the transmitting device of FIG. 9 and the receiving device of FIG. First and second timing pulses respectively corresponding to 1) are generated. When the first and second timing pulses are applied to the first input
[0040]
On the other hand, when the receiving
[0041]
FIG. 11 is a block diagram showing a fifth embodiment of the transmitting device included in the digital communication transmitting / receiving system of the present invention. In this embodiment, instead of the first input
[0042]
In the digital communication transmission / reception system including the transmitting device of FIG. 10 and the receiving device of FIG. 10, if a message digital signal is applied to the
[0043]
【The invention's effect】
The transmission / reception system for digital communication according to the present invention includes a transmission device and a reception device, is small and light, 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.
[0044]
The digital communication transmission / reception system of the present invention can realize a baseband digital communication system. In addition, the confidentiality of the message digital signal to be transmitted is excellent, the mutual recognition function between the transmitting and receiving devices is also 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 incorporating the surface acoustic wave matched filter into the digital communication transceiver system of the present invention is that real-time synchronization is possible and that a simple communication system can be constructed.
[0045]
In the transmission / reception system for digital communication according to the present invention, a structure having means for changing the code patterns of the interdigital electrodes for input and output every certain time is possible. By adopting such a structure, the confidentiality of the message digital signal to be transmitted can be further improved.
[0046]
In the receiving device of the digital communication transmission / reception system of the present invention, the propagation direction of the surface acoustic wave excited by the second electrode group on the second piezoelectric substrate is different from the propagation direction of the surface acoustic wave excited by the interdigital transducer. A structure in which the second electrode group, the relay interdigital electrode, and the output interdigital electrode are arranged so as to be orthogonal to each other is possible. Such a structure can be employed when a piezoelectric ceramic plate is employed as the second piezoelectric substrate.
[0047]
In the transmission / reception system for digital communication according to the present invention, the first and second input interdigital electrodes are used instead of the input interdigital electrodes, and the first and second output interdigital electrodes are used instead of the output interdigital electrodes. The structure used is possible. In this case, each of the first and second interdigital electrodes is composed of at least three electrode pairs, and two adjacent electrode pairs have a separation distance L. Further, the first and second interdigital electrodes for input have different code patterns. The first and second output interdigital electrodes have opposite sign patterns to the first and second input interdigital electrodes, respectively. By adopting such a structure, it is possible to realize a baseband digital communication system with excellent secrecy.
[0048]
The transmission / reception system for digital communication according to the present invention includes means for changing the code pattern of each of the first and second interdigital electrodes for each predetermined time, and at the same time, each of the first and second interdigital electrodes for output. A structure having means for changing the code pattern every certain time is possible. By adopting such a structure, the confidentiality of the message digital signal to be transmitted can be further improved.
[0049]
In the transmission / reception system for digital communication according to the present invention, instead of the first and second input interdigital electrodes, one input interdigital electrode is provided, and the one input interdigital electrode has two code patterns. The two code patterns can be converted to each other in accordance with the pulse (0 and 1) of the applied message digital signal.
[0050]
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.
[0051]
In the transmission / reception system for digital communication according to the present invention, the first and second piezoelectric substrates are made of piezoelectric ceramic, and the polarization axis direction of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction. 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 a first embodiment of a transmission device included in a digital communication transmission / reception system of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of an
FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of a receiving device included in the digital communication transmitting / receiving system of the present invention.
FIG. 4 is a partial plan view of another input
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the transmitting device.
FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the receiving device.
FIG. 7 is a block diagram showing a third embodiment of the transmitting device.
FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the receiving device.
FIG. 9 is a block diagram showing a fourth embodiment of the transmitting device.
FIG. 10 is a block diagram showing a fourth embodiment of the receiving device.
FIG. 11 is a block diagram showing a fifth embodiment of the transmitting device.
[Explanation of symbols]
1 Input terminal
2 First piezoelectric substrate
3 Interdigital electrode for input
4 First electrode group
5 Envelope detector
6 Output terminal
7 Reception terminal
8 Second piezoelectric substrate
9 Second electrode group
10 Interdigital transducer
11 Interdigital electrode for output
12 Detection terminal
13 Interdigital transducer for input
14 switch
15 switch
16 switches
17 Pulse generator
18 Interdigital electrode for first input
19 Interdigital electrode for second input
20 Pulse generator
21 Detector
22 Interdigital electrode for first output
23 Interdigital electrode for second output
24 Interdigital electrode for input
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
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