JP5868489B2 - Wireless communication system, elevator control system, and substation equipment control system - Google Patents

Wireless communication system, elevator control system, and substation equipment control system Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システム、昇降機制御システムおよび変電設備制御システムにかかわり、特に無線機の置かれる環境が電波を反射・散乱する障害物を有し、該障害物により発生する多重波を用いて通信を行う無線通信システムを実現する技術に関する。   The present invention relates to a radio communication system, an elevator control system, and a substation control system, and in particular, an environment in which a radio is placed has an obstacle that reflects and scatters radio waves, and uses multiple waves generated by the obstacle. The present invention relates to a technique for realizing a wireless communication system for performing communication.

放送・通信分野で著しい発展を遂げた無線通信技術は、無線特有の寸断・更新不能領域の問題を順次克服しつつあり、通信回線の信頼性を向上させ、通話・聴視に比べて大幅に通信回線の高信頼性が要求される、制御・観測の分野に進出しつつある。特に、社会インフラ系機器では、一般民生機器と比べて通信手段の信頼度がより高いが、このような分野にも無線技術が通信手段として採用が検討されている。   Wireless communication technology, which has made significant progress in the broadcasting and communication fields, is gradually overcoming the problems of wireless fragmentation and non-updatable areas, improving the reliability of communication lines, significantly compared to calling and listening. We are entering the field of control and observation where high reliability of communication lines is required. In particular, in social infrastructure equipment, the reliability of communication means is higher than that of general consumer equipment, but adoption of wireless technology as a communication means is also being considered in such fields.

社会インフラ系の無線機器が設置される環境は、同無線機器の主な動作目的が社会インフラ機器の制御あるいは監視であるため、民生機器と比べて圧倒的に寸法が大きく金属部材により堅牢に作られた社会インフラ機器自体が、無線通信に用いる電磁波を散乱する根源となる。このような環境下では、放送・通信分野への無線通信のように、電磁波散乱物による反射の影響を受けない、見通し経路あるいは、回折による準見通し経路が事実上存在しないため、該無線通信は電磁波散乱物による反射が引き起こす多重波がお互いに干渉する環境で行われることとなる。   In an environment where social infrastructure wireless devices are installed, the main operation purpose of the wireless devices is to control or monitor social infrastructure devices. The social infrastructure equipment itself becomes a source for scattering electromagnetic waves used for wireless communication. In such an environment, there is virtually no line-of-sight path or quasi-line-of-sight path due to diffraction that is not affected by reflections from electromagnetic scattering objects as in wireless communication in the broadcasting / communication field. It is performed in an environment where multiple waves caused by reflection by electromagnetic wave scattering objects interfere with each other.

このため、該多重波干渉環境下で高信頼性の無線通信を実現することが技術化課題となる。複数の電磁波は送信点から受信点に到達する距離の差が半波長の奇数倍であるとき干渉によりそのエネルギーが相殺されゼロとなり通信不能となる。この課題を解決するための従来技術は空間ダイバシチであり、複数のアンテナを空間的に半波長離して設置することにより、多重波の干渉により電磁波エネルギーがゼロとなる点から半波長離れた点で同多重波が強めあう性質を利用して電磁波のエネルギーがゼロとなる点を代替するものである。   For this reason, it is a technical problem to realize highly reliable wireless communication in the multiwave interference environment. When the difference in the distance from the transmission point to the reception point is an odd multiple of a half wavelength, the energy of the plurality of electromagnetic waves is canceled by interference and becomes zero, and communication becomes impossible. The conventional technique for solving this problem is space diversity. By installing a plurality of antennas spatially separated by a half wavelength, the electromagnetic wave energy becomes zero due to the interference of multiple waves. The point that the energy of the electromagnetic wave becomes zero is replaced by using the property that the multiple waves strengthen each other.

社会インフラ系の無線通信環境では、電磁波散乱体である什器の相対位置によって決定される反射が引き起こされる距離が、空間ダイバシチを実現するための上記アンテナ距離、即ち無線通信で用いる電磁波の半波長に相当する距離と同程度であるとき、別の多重反射による干渉によってアンテナに到達する電磁波のエネルギーがゼロとなる可能性が大きく、無線通信の信頼性確保が困難である。   In a social infrastructure wireless communication environment, the distance caused by the reflection determined by the relative position of the fixture that is the electromagnetic wave scatterer is the above-mentioned antenna distance for realizing space diversity, that is, the half wavelength of the electromagnetic wave used in wireless communication. When the distance is equivalent to the corresponding distance, there is a high possibility that the energy of the electromagnetic wave reaching the antenna becomes zero due to interference due to another multiple reflection, and it is difficult to ensure the reliability of wireless communication.

ここで、無線通信において上記のような電波干渉を軽減するために、直交する二つの偏波を用いることが考えられる。つまり、電磁波には直交する二つの独立した偏波があり、電磁波が社会インフラ機器等の散乱体により反射される際に偏波の方向により偏波の方向が変化する。具体的には、散乱体表面の接平面に対して垂直な偏波は偏波の方向が維持され、水平な偏波は偏波の方向が180°変化するため、直交する二つの偏波を用いれば干渉によって生じる電磁波エネルギーがゼロとなる現象を緩和できる可能性がある。   Here, in order to reduce the above-described radio wave interference in wireless communication, it is conceivable to use two orthogonal polarized waves. That is, the electromagnetic wave has two independent polarized waves, and the direction of the polarization changes depending on the direction of the polarized wave when the electromagnetic wave is reflected by a scatterer such as a social infrastructure device. Specifically, the direction of polarization of polarized waves perpendicular to the tangential plane of the scatterer surface is maintained, and the direction of polarization of horizontal polarized waves changes by 180 °. If used, there is a possibility that the phenomenon that the electromagnetic wave energy generated by interference becomes zero can be alleviated.

例えば、直交する偏波を利用して通信を行う技術として、特許文献1の先行技術には、直交する偏波を持つ二つの電磁波を用いて通信を行う場合、送信機はそれらの偏波角を変化させ、受信機は同偏波角を検出し、最も良好な通信を行うための偏波角を探し出して通信を行う技術が記載されている。また、特許文献2の先行技術では、直交する二つの電磁波を送信機から送出し、受信機は到来電磁波を直交する二つの偏波成分に分けて、受信しこれらを信号処理技術によって最も受信感度が高くなるように合成する技術が記載されている。   For example, as a technique for performing communication using orthogonal polarized waves, the prior art of Patent Document 1 discloses that when performing communication using two electromagnetic waves having orthogonal polarized waves, the transmitter has their polarization angles. The technique is described in which the receiver detects the same polarization angle, searches for the polarization angle for the best communication, and performs communication. In the prior art of Patent Document 2, two orthogonal electromagnetic waves are transmitted from a transmitter, and the receiver divides the incoming electromagnetic waves into two orthogonal polarization components, receives them, and receives them most by signal processing technology. Describes a technique for synthesizing the composition so as to be high.

特開平6−311135号公報JP-A-6-311135 特開昭60−97734号公報JP-A-60-97734

前述のように、直交する二つの偏波を用いる技術として、具体的には、ある偏波の方向を固定して電磁波を送信し、受信点で多重波の干渉により電磁波のエネルギーがゼロとなったということは、送った電磁波の偏波の方向が二つの電磁波が受信点で相殺されるような同一の偏波の回転方向を持ったということであるから、この状態で送信する電磁波の偏波の方向を変化させれば、多重波生成の根源である散乱体表面での電波の反射に起因する偏波の回転方向が変化し偏波の回転角度も変化するので、受信点で干渉する電磁波の位相回転角が同一とならない時刻が存在し、電磁波の偏波の独立性により同受信点で電磁波のエネルギーはゼロとはならないように制御することが可能である。また、該什器によって決定される複数反射の際に電波が伝播する距離は、上記多重反射環境では複数存在するため、什器等による電磁波障害物により引き起こされる複数反射の際の位相角の変化は偏波の回転速度と同距離によって異なる。   As described above, as a technique using two orthogonal polarizations, specifically, the direction of a certain polarization is fixed and electromagnetic waves are transmitted, and the energy of the electromagnetic waves becomes zero due to interference of multiple waves at the reception point. This means that the polarization direction of the transmitted electromagnetic waves has the same rotation direction so that the two electromagnetic waves cancel each other at the receiving point. If the direction of the wave is changed, the rotation direction of the polarization due to the reflection of the radio wave on the surface of the scatterer, which is the source of multiwave generation, and the rotation angle of the polarization also change, so that interference occurs at the reception point. There is a time when the phase rotation angles of the electromagnetic waves do not become the same, and it is possible to control the electromagnetic wave energy so that it does not become zero at the same reception point due to the independence of the polarization of the electromagnetic wave. In addition, since there are a plurality of distances in which the radio wave propagates in the multiple reflection environment determined by the multiple reflections determined by the fixture, the change in the phase angle in the multiple reflections caused by the electromagnetic wave obstruction caused by the fixtures is uneven. It depends on the rotation speed of the wave and the same distance.

ここで、特許文献1の先行技術は、送信機と受信機の間の無線伝送空間が理想的な自由空間でない場合に、最適な偏波角度を用いて通信を行う手段の提供であるが、無線通信において送信機から受信機へと伝送される電磁波の偏波の方向は一定であるため、複数の什器が存在する場合の複数の多重反射波が互いに相殺することによる受信機での到来電磁波の現象による通信品質劣化の問題を解決できない。   Here, the prior art of Patent Document 1 is providing a means for performing communication using an optimal polarization angle when the wireless transmission space between the transmitter and the receiver is not an ideal free space. Since the direction of polarization of electromagnetic waves transmitted from the transmitter to the receiver in wireless communication is constant, the incoming electromagnetic waves at the receiver due to the multiple multiple reflected waves canceling each other when multiple fixtures exist The problem of communication quality degradation due to this phenomenon cannot be solved.

また、特許文献2の先行技術では、無線通信において送信機から受信機へと伝送される電磁波の偏波の方向は一定であるため、複数の什器が存在する場合の複数の多重反射波が互いに相殺することによる受信機での到来電磁波の現象による通信品質劣化の問題を解決できない。   In the prior art of Patent Document 2, since the polarization direction of electromagnetic waves transmitted from a transmitter to a receiver in wireless communication is constant, a plurality of multiple reflected waves in the presence of a plurality of fixtures are mutually connected. The problem of communication quality degradation due to the phenomenon of incoming electromagnetic waves at the receiver due to cancellation cannot be solved.

すなわち、社会インフラ系の無線システムの電波環境では、電磁波散乱体である什器の相対位置によって決定される反射が引き起こされる距離は複数存在し、これらの距離により送信機から受信機に到達する電磁波は異なった位相で干渉するので、それらが互いに相殺することによる送信機から受信機に至る無線回線の品質が劣化してしまうという課題がある。   That is, in the radio wave environment of a social infrastructure radio system, there are multiple distances that cause reflection determined by the relative position of the fixture that is the electromagnetic wave scatterer, and the electromagnetic waves that reach the receiver from the transmitter by these distances Since interference occurs at different phases, there is a problem in that the quality of the radio channel from the transmitter to the receiver deteriorates due to the cancellation of each other.

本発明が解決しようとする課題は、複数の什器が配置される社会インフラシステムにおいて、該什器が発生させる多重反射波の干渉による送信機から受信機に至る無線回線の品質劣化を軽減する高信頼の無線通信手段を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is that in a social infrastructure system in which a plurality of fixtures are arranged, high reliability that reduces quality deterioration of a radio channel from a transmitter to a receiver due to interference of multiple reflected waves generated by the fixtures. It is to provide a wireless communication means.

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。   In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、情報信号によって変調が施された複数の搬送波を、それぞれ異なる速度で偏波を回転させて送信する送信機と、前記送信機によって送信された複数の搬送波を受信し、当該複数の搬送波それぞれの偏波の回転速度ごとに分離し、分離した搬送波ごとに前記情報信号を復調し、搬送波ごとに復調した前記情報信号を合成する受信機と、を有する無線通信システムによって解決される。   The present application includes a plurality of means for solving the above-described problems. For example, a transmitter that transmits a plurality of carrier waves modulated by an information signal while rotating polarizations at different speeds, respectively. , Receiving a plurality of carrier waves transmitted by the transmitter, separating each of the plurality of carrier waves for each rotation speed of polarization, demodulating the information signal for each separated carrier wave, and demodulating the information for each carrier wave A wireless communication system having a receiver for combining signals.

本発明によれば、複数の什器が配置される社会インフラシステムにおいて、該什器が発生させる多重反射波の干渉による送信機から受信機に至る無線回線の品質劣化を軽減する高信頼の無線通信手段を提供できる。   According to the present invention, in a social infrastructure system in which a plurality of fixtures are arranged, highly reliable radio communication means for reducing quality degradation of a radio channel from a transmitter to a receiver due to interference of multiple reflected waves generated by the fixtures Can provide.

本発明からなる無線通信システムの構成図の例である。It is an example of the block diagram of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの他の構成図の例である。It is an example of the other block diagram of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの他の構成図の例である。It is an example of the other block diagram of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの受信機の信号処理部の例である。It is an example of the signal processing part of the receiver of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの他の構成図の例である。It is an example of the other block diagram of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの他の構成図の例である。It is an example of the other block diagram of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの周波数チャネル構成の例である。It is an example of the frequency channel structure of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの周波数チャネル他の構成の例である。It is an example of the frequency channel other structure of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの他の構成図の例である。It is an example of the other block diagram of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの周波数チャネル他の構成の例である。It is an example of the frequency channel other structure of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの受信機の信号処理部の周波数スペクトラムの例である。It is an example of the frequency spectrum of the signal processing part of the receiver of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの他の構成図の例である。It is an example of the other block diagram of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの受信機の他の信号処理部の周波数スペクトラムの例である。It is an example of the frequency spectrum of the other signal processing part of the receiver of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの受信機のデルタシグマ回路の構成図の例である。It is an example of the block diagram of the delta-sigma circuit of the receiver of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムの他の受信機のデルタシグマ回路の他の構成図の例である。It is an example of the other block diagram of the delta-sigma circuit of the other receiver of the radio | wireless communications system which concerns on this invention. 本発明からなる無線通信システムの他の受信機のデルタシグマ回路の他の構成図の例である。It is an example of the other block diagram of the delta-sigma circuit of the other receiver of the radio | wireless communications system which concerns on this invention. 本発明からなる無線通信システムの受信機のハードウェア構成の例である。It is an example of the hardware constitutions of the receiver of the radio | wireless communications system which consists of this invention. 本発明からなる無線通信システムを適用した昇降機システムの構成図の例である。It is an example of the block diagram of the elevator system to which the radio | wireless communications system which consists of this invention is applied. 本発明からなる無線通信システムを適用した変電設備監視システムの構成図の例である。It is an example of the block diagram of the substation equipment monitoring system to which the radio | wireless communications system which consists of this invention is applied.

以下、実施例を図面を用いて説明する。   Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings.

本実施例では、本発明の無線通信を行う無線機の構成例を説明する。   In this embodiment, a configuration example of a wireless device that performs wireless communication according to the present invention will be described.

図1は、本実施例の無線通信システムを構成する送信機および受信機の構成図の例である。送信機1011では情報信号発生回路3により周波数f1の帯域の信号が生成され、搬送波発生回路1によって生成される搬送波に変調器2によって該信号により変調が施され、変調後の信号は分岐後、複数の回転信号発生回路4により発生した該搬送波の周波数より低い異なる回転周波数の正弦波が複数の送信ミキサ5により其々重畳され、重畳後の複数の信号は各々二分岐され、分岐後の複数の信号の片方はそのまま第一の送信合成回路7により合成され、他の複数の信号は該各々の回転周波数に対応する四分の一波長分の遅延を生じる複数の送信遅延回路6を介して第二の送信合成回路8により合成され、合成後の二つの信号は直交垂直偏波送信アンテナ880を構成する直交する2アンテナの夫々に入力され、異なる回転周波数で偏波が回転する複数の回転偏波の合成波として空間に放射される。   FIG. 1 is an example of a configuration diagram of a transmitter and a receiver constituting the wireless communication system of the present embodiment. In the transmitter 1011, a signal in the frequency f 1 band is generated by the information signal generation circuit 3, the carrier wave generated by the carrier wave generation circuit 1 is modulated by the modulator 2 using the signal, and the modulated signal is branched. A plurality of transmission mixers 5 superimpose sine waves with different rotational frequencies lower than the frequency of the carrier wave generated by the plurality of rotation signal generation circuits 4, respectively, and the plurality of superimposed signals are each branched into two, One of the signals is synthesized by the first transmission synthesis circuit 7 as it is, and the other plurality of signals are passed through a plurality of transmission delay circuits 6 that produce a delay corresponding to a quarter wavelength corresponding to each rotation frequency. The two signals combined by the second transmission combining circuit 8 are input to each of the two orthogonal antennas constituting the orthogonal vertical polarization transmission antenna 880 and polarized at different rotational frequencies. There is radiated into space as a composite wave of a plurality of rotary polarization rotates.

受信機1012では直交垂直偏波受信アンテナ881によって直交する2偏波成分として受信された信号は分岐され、分岐後の複数の信号の片方はそのまま、他の複数の信号は該各々の回転周波数に対応する四分の一波長分の遅延を生じる複数の受信遅延回路19を介して、それらは複数の対として複数の受信合成回路18により各対に対して夫々合成され、合成後の複数の信号は、複数の第一のローカル信号発生回路16が発生する送信機が具備する搬送波発生回路1と同一の周波数の正弦波が複数の第一の受信ミキサ17によって重畳され、該重畳語の各信号は第一の受信フィルタ15によって該搬送波周波数以上の周波数成分が除去され、該除去後の信号は、複数の第二のローカル信号発生回路13が発生する送信機が具備する複数の回転信号発生回路4と同一の異なる複数の周波数の正弦波が複数の第二の受信ミキサ14によって重畳され、該重畳語の各信号は第二の受信フィルタ12によって該複数の回転周波数以上の周波数成分が除去され、結果として異なる回転周波数で偏波が回転する搬送波によって送信機から受信機に伝送された情報信号が該回転周波数ごとに分別して得られ、該分別後の各情報信号は複数のアナログデジタル変換器11によってデジタル信号に変換されデジタル信号処理回路10に各々入力される。   In the receiver 1012, the signal received as two orthogonal polarization components by the orthogonal vertical polarization receiving antenna 881 is branched, and one of the plurality of signals after branching is left as it is, and the other signals are set to the respective rotation frequencies. Through a plurality of reception delay circuits 19 that generate delays corresponding to a quarter wavelength, they are synthesized as a plurality of pairs by a plurality of reception synthesis circuits 18 for each pair, and a plurality of combined signals Is a sine wave having the same frequency as that of the carrier wave generation circuit 1 included in the transmitter generated by the plurality of first local signal generation circuits 16 is superimposed by the plurality of first reception mixers 17, and each signal of the superimposed word is The first reception filter 15 removes a frequency component equal to or higher than the carrier frequency, and the signal after the removal includes a plurality of transmitters generated by the plurality of second local signal generation circuits 13. A plurality of different sine waves of the same frequency as the inverted signal generating circuit 4 are superimposed by a plurality of second reception mixers 14, and each signal of the superimposed word is frequency of the plurality of rotation frequencies or more by a second reception filter 12. The information signal transmitted from the transmitter to the receiver by the carrier wave whose polarization is rotated at different rotation frequencies as a result is removed and obtained for each rotation frequency, and each information signal after the separation is a plurality of information signals. It is converted into a digital signal by the analog-digital converter 11 and input to the digital signal processing circuit 10.

什器等の電磁波散乱物が無線通信をおこなう伝送空間に多数存在する環境では、送信機から受信機へと直接伝播する電磁波は通常存在せず、送信機から発射された電磁波は、該什器によって生成される多重反射を受けた複数の電磁波としてお互いに干渉して受信機に到達する。該什器の相対位置により該多重反射波は特定の位相遅延を被るので、該複数の多重反射波は異なる位相遅延を生じてお互いに干渉して受信機に到来するために、該多重反射波が相殺する位相関係を持つ場合、受信機における到来電磁波のエネルギーは減少し受信感度の低下を来たし、無線通信の信頼性は劣化する。什器の相対位置は通信の間で固定されていると考えられるから、該無線通信の信頼性劣化は持続される。   In an environment where there are many electromagnetic scattering objects such as fixtures in a transmission space where wireless communication is performed, there is usually no electromagnetic wave that propagates directly from the transmitter to the receiver, and the electromagnetic waves emitted from the transmitter are generated by the fixture. As a plurality of electromagnetic waves that have received multiple reflections, they interfere with each other and reach the receiver. Since the multiple reflected waves suffer from a specific phase delay due to the relative position of the fixture, the multiple reflected waves have different phase delays and interfere with each other and arrive at the receiver. When the phase relationship cancels out, the energy of the incoming electromagnetic wave at the receiver decreases and the reception sensitivity decreases, and the reliability of wireless communication deteriorates. Since the relative position of the fixture is considered to be fixed during communication, the reliability degradation of the wireless communication is maintained.

電磁波は什器等の電磁波散乱体によって反射される場合に、同散乱体への電磁波の偏波の入射角度によって被る位相変化は0°から180°間で変化する。従って、回転偏波の電磁波を用いることにより、什器の相対位置が固定されていても受信機に到来する複数の多重反射波の位相関係を変化させることが可能となる。また、多重反射における反射間に電磁波の偏波角の変化の度合いは回転偏波の回転速度を変えることにより変化させることができる。   When an electromagnetic wave is reflected by an electromagnetic wave scatterer such as a fixture, the phase change experienced by the incident angle of the polarized wave of the electromagnetic wave on the scatterer varies between 0 ° and 180 °. Therefore, the use of rotationally polarized electromagnetic waves makes it possible to change the phase relationship of a plurality of multiple reflected waves arriving at the receiver even if the relative position of the fixture is fixed. In addition, the degree of change in the polarization angle of the electromagnetic wave during reflection in multiple reflection can be changed by changing the rotation speed of the rotationally polarized wave.

本実施例によれば、複数の異なる回転周波数で偏波が回転する複数の搬送波を用いて電磁波を送信機から受信機に、該異なる回転周波数に対応する性質の異なった多重反射の合成波によって伝送された情報信号をデジタル信号として得ることができるので、通常のデジタル信号処理によってこれらを尤度高く合成することができ、直接波が期待できない多重反射電波環境における通信回線の信頼性を向上できる。   According to the present embodiment, electromagnetic waves are transmitted from a transmitter to a receiver using a plurality of carrier waves whose polarizations are rotated at a plurality of different rotation frequencies, by a composite wave of multiple reflections having different properties corresponding to the different rotation frequencies. Since transmitted information signals can be obtained as digital signals, they can be combined with high likelihood by ordinary digital signal processing, and the reliability of communication lines in a multiple reflected radio wave environment where direct waves cannot be expected can be improved. .

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる無線機の他の構成例を説明する。   In the present embodiment, another configuration example of the wireless device used in the wireless communication system of the present embodiment will be described.

図2は、実施例2における無線通信システムを構成する送信機および受信機の構成図の例である。図1の実施例と異なる点は、直交垂直偏波送信アンテナ880および直交垂直偏波受信アンテナ881の代わりに、夫々、円垂直偏波送信アンテナ882および直交垂直偏波受信アンテナ883を用いることである。   FIG. 2 is an example of a configuration diagram of a transmitter and a receiver configuring the wireless communication system according to the second embodiment. 1 is different from the embodiment of FIG. 1 in that a circular vertical polarization transmission antenna 882 and an orthogonal vertical polarization reception antenna 883 are used instead of the orthogonal vertical polarization transmission antenna 880 and the orthogonal vertical polarization reception antenna 881, respectively. is there.

すなわち本実施例では、第一の送信合成回路7により合成された信号、および、第二の送信合成回路8により合成された信号を円垂直偏波送信アンテナ882によって、それぞれ回転方向の異なる円偏波によって空間に送信する。また、直交垂直偏波受信アンテナ883では、回転方向の異なる円偏波を受信して信号受信した円偏波ごとに信号を分岐する。   In other words, in the present embodiment, the signals synthesized by the first transmission synthesis circuit 7 and the signals synthesized by the second transmission synthesis circuit 8 are circularly polarized in different rotational directions by the circular vertical polarization transmission antenna 882. Send to space by wave. The orthogonal vertically polarized wave receiving antenna 883 branches the signal for each circularly polarized wave received by receiving circularly polarized waves having different rotation directions.

実施例1で説明したように、無線空間に互いに直交する偏波を伝送することにより、無線通信の信頼性向上を図ることができるので、互いに直交する偏波の電磁波として、右旋偏波の電磁波と左旋偏波の電磁波を用いることも可能であり、本実施例により実施例1と同様の効果が可能となる。   As described in the first embodiment, by transmitting polarized waves that are orthogonal to each other in the wireless space, it is possible to improve the reliability of wireless communication. It is possible to use electromagnetic waves and left-handed polarized electromagnetic waves, and this embodiment can achieve the same effects as those of the first embodiment.

一般に直線偏波の直交する2偏波のアンテナを製作する際には、これらを物理的に正確に90°の配置にすることが要求され高い精度の製造技術が必要とされ製造コストの上昇に繋がる。本実施例では、回転方向の異なる2円偏波アンテナを配置することで、このような正確な配置を確保する必要が無く、製造コスト低減に効果がある。   In general, when two orthogonally polarized antennas having linear polarization are manufactured, it is required to physically arrange them at 90 °, which requires a highly accurate manufacturing technique, which increases the manufacturing cost. Connected. In this embodiment, by arranging the two circularly polarized antennas having different rotation directions, it is not necessary to ensure such an accurate arrangement, which is effective in reducing the manufacturing cost.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる無線機の他の構成例を説明する。図3は、実施例3における無線通信システムを構成する送信機および受信機の構成図の例である。   In the present embodiment, another configuration example of the wireless device used in the wireless communication system of the present embodiment will be described. FIG. 3 is an example of a configuration diagram of a transmitter and a receiver configuring the wireless communication system according to the third embodiment.

図1の実施例と異なる点は受信機1032が、受信した信号を直交垂直偏波受信アンテナ881によって、直交する異なる偏波成分に分離して受信し、分離受信信号の一方を搬送波発生回路1と同一の周波数の正弦波を発生させる第一のローカル発信器27の出力と第一の受信ミキサ29によって掛け合わせ第一のハイカットフィルタ25によって搬送波周波数以上の周波数成分を除去し、第一のアナログデジタル変換器23でデジタル信号に変換し、該信号から複数の第一のデジタルフィルタ21により異なる回転周波数の搬送波によって伝送された情報信号を分別して取り出し、該分離信号の他方を、第二のローカル発信機30、第二の受信ミキサ28、第二のハイカットフィルタ26、第二のアナログデジタル変換器24、複数の第二のデジタルフィルタ22によって、同様に異なる回転周波数の搬送波によって伝送された情報信号を分別して取り出し、これらを用いてデジタル信号処理することによりこれらを尤度高く合成することができ、実施例1と同様の効果を上げることができる。   The receiver 1032 is different from the embodiment of FIG. 1 in that the received signal is separated into orthogonally polarized components by the orthogonal vertical polarization receiving antenna 881 and received, and one of the separated received signals is received by the carrier wave generating circuit 1. The first high-frequency filter 25 multiplies the output of the first local oscillator 27 that generates a sine wave having the same frequency as that of the first reception mixer 29 and removes a frequency component equal to or higher than the carrier frequency. The digital signal is converted into a digital signal by the digital converter 23, and the information signal transmitted by the plurality of first digital filters 21 using the carrier waves having different rotation frequencies is separated and taken out. Transmitter 30, second reception mixer 28, second high-cut filter 26, second analog-digital converter 24, a plurality of second Similarly, the digital filter 22 can separate and extract information signals transmitted by carriers of different rotation frequencies and perform digital signal processing using them to synthesize them with high likelihood. The effect can be improved.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる受信機のデジタル信号処理の動作を説明する。図4は、実施例4における無線通信システムに用いられる受信機のデジタル信号処理の動作の例である。   In this embodiment, an operation of digital signal processing of a receiver used in the wireless communication system of this embodiment will be described. FIG. 4 is an example of a digital signal processing operation of a receiver used in the wireless communication system according to the fourth embodiment.

受信機が直交する偏波別に受信して得られた2系統の情報信号のデジタル信号は、一方が複数の第一の遅延器41により順次遅延を受け、各遅延に対する位相変化を第一の可変位相回路42により施され、他方は第二の遅延器43により順次遅延を受け、各遅延ごとに複数の合成器44により両者は合成され、第二の可変位相回路45により該合成出力は遅延補償後に位相重み付けをうけ、合成回路46により該位相重み付けを施された複数の信号は合成される。該合成信号は復調回路47により情報が解読され同情報の誤り率を最小にするよう制御回路48により該複数の第一の可変位相回路42および該複数の第二の可変位相回路45に移相量を制御する。このように尤度高い攻勢が行われた情報信号は復調回路47からベースバンド回路49へと供給される。   One of the digital signals of the two systems of information signals obtained by the receiver receiving each orthogonal polarization is sequentially delayed by a plurality of first delay devices 41, and the phase change for each delay is the first variable. The other is sequentially delayed by a second delay unit 43, and the other is combined by a plurality of combiners 44 for each delay, and the combined output is delayed by a second variable phase circuit 45. A plurality of signals subjected to phase weighting and synthesized by the synthesis circuit 46 are synthesized. The composite signal is phase-shifted to the plurality of first variable phase circuits 42 and the plurality of second variable phase circuits 45 by the control circuit 48 so that the information is decoded by the demodulation circuit 47 and the error rate of the information is minimized. Control the amount. The information signal that has been attacked with high likelihood is supplied from the demodulation circuit 47 to the baseband circuit 49.

本実施例に拠れば、デジタル信号処理で、回転速度の異なる複数の回転偏波により伝送された情報信号をデジタル信号処理により尤度高く合成できるので、本発明の無線通信システムを構成する受信機の感度向上が実現され、該無線システムの通信信頼性向上に効果がある。   According to the present embodiment, information signals transmitted by a plurality of rotational polarizations having different rotational speeds can be synthesized with high likelihood by digital signal processing in digital signal processing, so that the receiver constituting the wireless communication system of the present invention The sensitivity is improved, which is effective for improving the communication reliability of the wireless system.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる無線機の他の構成例を説明する。   In the present embodiment, another configuration example of the wireless device used in the wireless communication system of the present embodiment will be described.

図5は、実施例5における無線通信システムを構成する送信機および受信機の構成図の例である。送信機1041では複数の情報信号発生回路53により周波数f1の帯域の信号が生成され、異なる周波数の複数の搬送波発生回路51によって生成される複数の搬送波に複数の変調器52によって該信号により変調が施され、基準となる一つの搬送波と、他の残りの複数の搬送波の各々を複数の合成回路54よって各々合成し、合成後の複数の信号は各々二分岐され、分岐後の複数の信号の片方はそのまま第一の送信合成回路57により合成され、他の複数の信号は該各々の回転周波数に対応する四分の一波長分の遅延を生じる複数の送信遅延回路55を介して第二の送信合成回路56により合成され、合成後の二つの信号は直交垂直偏波送信アンテナ880を構成する直交する2アンテナの夫々に入力され、異なる回転周波数で偏波が回転する複数の回転偏波の合成波として空間に放射される。   FIG. 5 is an example of a configuration diagram of a transmitter and a receiver configuring the wireless communication system according to the fifth embodiment. In the transmitter 1041, a plurality of information signal generation circuits 53 generate a signal having a frequency f1 band, and a plurality of carrier waves generated by a plurality of carrier wave generation circuits 51 having different frequencies are modulated by the plurality of modulators 52 using the signals. The reference carrier and the other remaining plurality of carriers are respectively combined by the plurality of combining circuits 54, and the combined signals are respectively branched into two, and the plurality of signals after the branching One of the signals is synthesized by the first transmission synthesis circuit 57 as it is, and the other plurality of signals are transmitted through the plurality of transmission delay circuits 55 that generate delays corresponding to the quarter wavelengths corresponding to the respective rotation frequencies. The two signals combined by the transmission combining circuit 56 and combined are input to each of the two orthogonal antennas constituting the orthogonal vertical polarization transmission antenna 880, and the polarization is rotated at different rotational frequencies. It is radiated into space as a composite wave of a plurality of rotational polarizations.

受信機1042では直交垂直偏波受信アンテナ881によって直交する2偏波成分として受信された信号は分岐され、分岐後の複数の信号の片方はそのまま、他の複数の信号は該各々の回転周波数に対応する四分の一波長分の遅延を生じる複数の受信遅延回路66を介して、それらは複数の対として複数の受信合成回路65により各対に対して夫々合成され、合成後の複数の信号は、異なる搬送波の周波数と一致する正弦波を発生させる複数の第一のローカル信号発生回路63が発生する正弦波が複数の受信ミキサ64によって重畳され、該重畳語の各信号は受信フィルタ62によって該搬送波周波数以上の周波数成分が除去され、該除去後の信号は、複数のアナログデジタル変換器61によってデジタル信号に変換されデジタル信号処理回路10に各々入力される。   In the receiver 1042, the signal received as the two orthogonal polarization components by the orthogonal vertical polarization receiving antenna 881 is branched, and one of the plurality of signals after branching is left as it is, and the other signals are set to the respective rotation frequencies. Through a plurality of reception delay circuits 66 that generate a delay corresponding to a quarter wavelength, they are synthesized as a plurality of pairs by a plurality of reception synthesis circuits 65, respectively, and a plurality of signals after synthesis. The sine waves generated by the plurality of first local signal generation circuits 63 that generate sine waves matching the frequencies of different carrier waves are superimposed by a plurality of reception mixers 64, and each signal of the superimposed word is received by a reception filter 62. A frequency component equal to or higher than the carrier frequency is removed, and the signal after the removal is converted into a digital signal by a plurality of analog-digital converters 61 and is subjected to digital signal processing. They are respectively input to the 10.

本実施例に拠れば、異なる複数の周波数の搬送波を用いて、該複数の搬送波の周波数の差の二分の一の周波数で回転する複数の異なる回転偏波の電磁波を、該回転周波数に関係する別置きのローカル発信回路を用いること無く無線空間に実現可能である。   According to the present embodiment, a plurality of differently polarized electromagnetic waves rotating at half the frequency difference of the plurality of carrier waves using a plurality of different frequency carriers are related to the rotation frequency. This can be realized in a wireless space without using a separate local transmission circuit.

このため、受信機に置いても該回転周波数に対応するローカル発信機が不要となる。従って、送信機と受信機のハードウェア構成を簡略化でき、同機器の部品点数削減が実現可能となり、製造コストの低減に効果がある。   This eliminates the need for a local transmitter corresponding to the rotational frequency even when placed in the receiver. Therefore, the hardware configuration of the transmitter and the receiver can be simplified, the number of parts of the device can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる無線機の他の構成例を説明する。   In the present embodiment, another configuration example of the wireless device used in the wireless communication system of the present embodiment will be described.

図6は、実施例6における無線通信システムを構成する送信機および受信機の構成図の例である。本実施例の送信機と図5の実施例の送信機は同一である。受信機1052では直交垂直偏波受信アンテナ881によって直交する2偏波成分として受信された信号は分岐され、それらは複数の対として、送信機の複数の一対の搬送波の平均周波数と同一の周波数の正弦波を発生する複数のローカル信号発生回路86が発生する正弦波が複数の一対の受信ミキサ85によって該各対の夫々と重畳され、該重畳語の一対の各信号は一対の受信フィルタ83によって該搬送波周波数以上の周波数成分が除去され、該除去後の一対の信号は、複数の一対のアナログデジタル変換器81によってデジタル信号に変換されデジタル信号処理回路10に各々入力される。   FIG. 6 is an example of a configuration diagram of a transmitter and a receiver configuring the wireless communication system according to the sixth embodiment. The transmitter of this embodiment and the transmitter of the embodiment of FIG. 5 are the same. In the receiver 1052, signals received as two orthogonally polarized components by the orthogonal vertical polarization receiving antenna 881 are branched, and they are divided into a plurality of pairs having the same frequency as the average frequency of a plurality of pairs of carrier waves of the transmitter. A sine wave generated by a plurality of local signal generating circuits 86 for generating a sine wave is superimposed on each of the pair by a plurality of pairs of reception mixers 85, and each pair of signals of the superimposed word is paired by a pair of reception filters 83. The frequency components equal to or higher than the carrier frequency are removed, and the pair of signals after the removal are converted into digital signals by a plurality of pairs of analog-digital converters 81 and input to the digital signal processing circuit 10 respectively.

本実施例に拠れば図5の実施例の受信機が具備していた受信遅延回路を削除できる。該受信遅延回路はアナログ素子であり、無線通信に用いられる300MHzから3GHzの周波数帯では、数mから数10cmの電気長が必要となり機器小型化実現の妨げとなる。本実施例ではこのような遅延回路が必要ないので受信機の小型化に効果がある。   According to this embodiment, the reception delay circuit provided in the receiver of the embodiment of FIG. 5 can be deleted. The reception delay circuit is an analog element, and in the frequency band of 300 MHz to 3 GHz used for wireless communication, an electrical length of several meters to several tens of centimeters is required, which hinders the realization of device miniaturization. Since this embodiment does not require such a delay circuit, it is effective in reducing the size of the receiver.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる電磁波の無線チャネルの構成を説明する。   In the present embodiment, the configuration of a radio channel for electromagnetic waves used in the wireless communication system of the present embodiment will be described.

図7は、実施例5および6における無線通信システムに用いられる電磁波の無線チャネルの構成の例である。無線チャネルはあらかじめ当該無線システムに与えられた周波数範囲を分割して得られる。等間隔に配置された無線チャネルを一つ飛びに配置して、チャネル0の周波数を基準として、2チャネル分の周波数間隔を利用して1チャネル分の回転偏波の周波数を実現する。本実施例において隣接するチャネルを用いない理由は、これらの隣り合う周波数の搬送波に重畳された情報信号の干渉を抑制するためである。   FIG. 7 is an example of the configuration of a radio channel for electromagnetic waves used in the radio communication system in the fifth and sixth embodiments. The radio channel is obtained by dividing a frequency range given to the radio system in advance. The wireless channels arranged at equal intervals are arranged one by one, and the frequency of rotational polarization for one channel is realized using the frequency interval for two channels with reference to the frequency of channel 0. The reason why adjacent channels are not used in this embodiment is to suppress interference of information signals superimposed on these adjacent frequency carriers.

本実施例に拠れば、既存の無線システムの通常の周波数チャネル構成を用いて、本発明の無線システムを実現可能であり、同無線システムの市場導入を容易にする効果がある。   According to the present embodiment, it is possible to realize the radio system of the present invention by using the normal frequency channel configuration of the existing radio system, and there is an effect of facilitating the market introduction of the radio system.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる電磁波の無線チャネルの構成を説明する。
図8は、実施例5および6における無線通信システムに用いられる電磁波の無線チャネルの他の構成の例である。無線チャネルはあらかじめ当該無線システムに与えられた周波数範囲を分割して得られる。図8の無線チャネルは図5および図6の実施例の無線通信システムに用いられる無線チャネルの構成例である。等間隔に配置された無線チャネルを一つ以上離して配置して、チャネル0の周波数を基準として、他の周波数チャオネルを上下に配置して2チャネル分の周波数間隔を利用して1チャネル分の回転偏波の周波数を実現する。本実施例において隣接するチャネルを用いない理由は、これらの隣り合う周波数の搬送波に重畳された情報信号の干渉を抑制するためである。
In the present embodiment, the configuration of a radio channel for electromagnetic waves used in the wireless communication system of the present embodiment will be described.
FIG. 8 is an example of another configuration of an electromagnetic wave radio channel used in the radio communication system according to the fifth and sixth embodiments. The radio channel is obtained by dividing a frequency range given to the radio system in advance. The radio channel in FIG. 8 is an example of the configuration of the radio channel used in the radio communication system of the embodiment in FIGS. One or more radio channels arranged at equal intervals are arranged apart from each other, the other channel is arranged up and down on the basis of the frequency of channel 0, and the frequency interval for two channels is used for one channel. Realize the frequency of rotational polarization. The reason why adjacent channels are not used in this embodiment is to suppress interference of information signals superimposed on these adjacent frequency carriers.

本実施例では、回転偏波の周波数に対応する2搬送波の平均周波数が、図7の実施例に比べて狭い範囲に限定できるので、受信機のローカル信号発生回路の構成を簡略化でき、同受信機の小型化、製造コスト低減に効果がある。   In this embodiment, since the average frequency of the two carriers corresponding to the frequency of the rotational polarization can be limited to a narrow range compared to the embodiment of FIG. 7, the configuration of the local signal generation circuit of the receiver can be simplified. This is effective in reducing the size and manufacturing cost of the receiver.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる無線機の他の構成例を説明する。   In the present embodiment, another configuration example of the wireless device used in the wireless communication system of the present embodiment will be described.

図9は、実施例9における無線通信システムを構成する送信機および受信機の構成図の例である。送信機1061では複数の情報信号発生回路95により周波数f1の帯域の信号が生成され、異なる周波数の複数の一対の搬送波発生回路91、92によって生成される複数の搬送波に複数の変調器93によって該信号により変調が施され、各一対の変調が施された搬送波は複数の合成回路96よって各々合成し、合成後の複数の信号は各々二分岐され、分岐後の複数の信号の片方はそのまま第一の送信合成回路99により合成され、他の複数の信号は該各々の回転周波数に対応する四分の一波長分の遅延を生じる複数の送信遅延回路97を介して第二の送信合成回路98により合成され、合成後の二つの信号は直交垂直偏波送信アンテナ880を構成する直交する2アンテナの夫々に入力され、異なる回転周波数で偏波が回転する複数の回転偏波の合成波として空間に放射される。該一対の2搬送波の平均周波数が同一となるようにする。   FIG. 9 is an example of a configuration diagram of a transmitter and a receiver configuring the wireless communication system according to the ninth embodiment. In the transmitter 1061, a plurality of information signal generation circuits 95 generate a signal in a band of frequency f1, and a plurality of modulators 93 generate a plurality of carriers generated by a plurality of pairs of carrier generation circuits 91 and 92 having different frequencies. The carrier waves modulated by the signals are respectively combined by a plurality of combining circuits 96, and the combined signals are respectively branched into two, and one of the plurality of signals after branching is left as it is. The second transmission synthesis circuit 98 is synthesized through a plurality of transmission delay circuits 97 that are delayed by a quarter wavelength corresponding to each rotation frequency. The combined two signals are input to each of the two orthogonal antennas constituting the orthogonal vertical polarization transmitting antenna 880, and a plurality of times the polarization rotates at different rotational frequencies. It is radiated into space as a synthetic wave polarization. The average frequency of the pair of two carriers is set to be the same.

受信機1062では直交垂直偏波受信アンテナ881によって直交する2偏波成分として受信された信号は、クロック回路103によって動作する第一のデルタシグマ変調器101および第二のデルタシグマ変調器102によって各々デジタル信号に変換されデジタル信号処理回路100に各々入力される。デルタシグマ回路によって、該一対の2搬送波はその平均周波数の半分のサンプリング周波数により、該2搬送波の差の周波数の二分の一の周波数成分を抽出することができるので、各一対の2搬送波の平均周波数を同一とすることで、一つのサンプリング周波数で複数の回転偏波の周波数に対応する複数の周波数を得ることができる。   In the receiver 1062, signals received as two orthogonal polarization components by the orthogonal vertical polarization receiving antenna 881 are respectively received by the first delta sigma modulator 101 and the second delta sigma modulator 102 operated by the clock circuit 103. It is converted into a digital signal and input to the digital signal processing circuit 100. The delta-sigma circuit can extract a frequency component that is a half of the difference frequency of the two carriers by sampling frequency that is half of the average frequency of the pair of two carriers. By using the same frequency, it is possible to obtain a plurality of frequencies corresponding to a plurality of rotationally polarized frequencies with a single sampling frequency.

本実施例に拠れば、異なる複数の周波数の搬送波を用いて、該複数の搬送波の周波数の差の二分の一の周波数で回転する複数の異なる回転偏波の電磁波を、該回転周波数に関係する別置きのローカル発信回路を用いること無く無線空間に実現可能である。   According to the present embodiment, a plurality of differently polarized electromagnetic waves rotating at half the frequency difference of the plurality of carrier waves using a plurality of different frequency carriers are related to the rotation frequency. This can be realized in a wireless space without using a separate local transmission circuit.

さらに、該回転周波数に対応する一対の2搬送波の平均周波数を同一にすることで、受信機の構成を大幅に簡略化できるので、受信機の製造コストの低減に効果がある。   Furthermore, by making the average frequency of a pair of two carriers corresponding to the rotational frequency the same, the configuration of the receiver can be greatly simplified, which is effective in reducing the manufacturing cost of the receiver.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる電磁波の無線チャネルの他の構成を説明する。
図10は、実施例9における無線通信システムに用いられる電磁波の無線チャネルの構成の例である。無線チャネルはあらかじめ当該無線システムに与えられた周波数範囲を分割して得られる。図10の無線チャネルは図9の実施例の無線通信システムに用いられる無線チャネルの構成例である。同一の中心周波数fcを基準として左右に異なる間隔で一対の無線チャネルを複数配置する。本実施例において隣接するチャネルを用いない理由は、これらの隣り合う周波数の搬送波に重畳された情報信号の干渉を抑制するためである。
In this embodiment, another configuration of a radio channel of electromagnetic waves used in the radio communication system of this embodiment will be described.
FIG. 10 is an example of the configuration of a radio channel for electromagnetic waves used in the radio communication system according to the ninth embodiment. The radio channel is obtained by dividing a frequency range given to the radio system in advance. The radio channel in FIG. 10 is a configuration example of a radio channel used in the radio communication system of the embodiment in FIG. A plurality of pairs of radio channels are arranged at different intervals on the left and right with the same center frequency fc as a reference. The reason why adjacent channels are not used in this embodiment is to suppress interference of information signals superimposed on these adjacent frequency carriers.

本実施例に拠れば、既存の無線システムの通常の周波数チャネル構成を用いて、本発明の無線システムを実現可能であり、同無線システムの市場導入を容易にする効果がある。   According to the present embodiment, it is possible to realize the radio system of the present invention by using the normal frequency channel configuration of the existing radio system, and there is an effect of facilitating the market introduction of the radio system.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる無線機の受信機の周波数スペクトラムの例を説明する。
図11は、実施例9における無線通信システムに用いられる無線機の受信機の周波数スペクトラムの無線機の構成図の例である。図9の無線通信システムに用いられる受信機では、デルタシグマ回路のサンプリング周波数fcを中心に複数の平均周波数をfcとする複数の搬送波周波数の対が形成され、サンプリング動作によって、fcを基本周期とする周期的な周波数スペクトラムが生成され、結果として、一対の搬送波の差の周波数が得られる。
In this embodiment, an example of a frequency spectrum of a radio receiver used in the radio communication system of this embodiment will be described.
FIG. 11 is an example of a configuration diagram of a radio device having a frequency spectrum of a radio receiver used in the radio communication system according to the ninth embodiment. In the receiver used in the wireless communication system of FIG. 9, a plurality of carrier frequency pairs having a plurality of average frequencies fc are formed around the sampling frequency fc of the delta-sigma circuit, and fc is defined as a basic period by the sampling operation. A periodic frequency spectrum is generated, and as a result, a difference frequency between a pair of carrier waves is obtained.

本実施例に拠れば、受信機のアナログ信号処理回路のサンプリング周波数を固定化できるので、同受信機に周波数シンセサイザ等の複雑な周波数可変回路を別置きする必要が無く、受信機の小型化、製造コスト低減に効果がある。   According to this embodiment, since the sampling frequency of the analog signal processing circuit of the receiver can be fixed, there is no need to separately place a complicated frequency variable circuit such as a frequency synthesizer in the receiver, and the receiver can be downsized. Effective in reducing manufacturing costs.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる受信機の他の構成例を説明する。   In this embodiment, another configuration example of a receiver used in the wireless communication system of this embodiment will be described.

図12は、実施例9における無線通信システムを構成する受信機の他の構成図の例である。受信機1072では直交垂直偏波受信アンテナ881によって直交する2偏波成分として受信された信号は、クロック回路104によって動作する第一のデルタシグマ変調器101および第二のデルタシグマ変調器102によって各々デジタル信号に変換されデジタル信号処理回路100に各々入力される。該クロック回路104は図9の実施例の受信機のクロック回路103に比べて低い周波数であることが特徴である。デルタシグマ回路によって、該一対の2搬送波はその平均周波数の半分のさらに整数分の一のサンプリング周波数により、該2搬送波の差の周波数の二分の一の周波数成分を抽出することができるので、各一対の2搬送波の平均周波数を同一とすることで、一つのサンプリング周波数で複数の回転偏波の周波数に対応する複数の周波数を得ることができる。   FIG. 12 is an example of another configuration diagram of the receiver configuring the wireless communication system according to the ninth embodiment. In the receiver 1072, signals received as two orthogonal polarization components by the orthogonal vertical polarization receiving antenna 881 are respectively received by the first delta sigma modulator 101 and the second delta sigma modulator 102 operated by the clock circuit 104. It is converted into a digital signal and input to the digital signal processing circuit 100. The clock circuit 104 is characterized in that it has a lower frequency than the clock circuit 103 of the receiver of the embodiment of FIG. The delta-sigma circuit can extract a frequency component that is a half of the difference frequency of the two carrier waves by a sampling frequency that is an integer that is half the average frequency of the pair of two carrier waves. By making the average frequency of a pair of two carrier waves the same, it is possible to obtain a plurality of frequencies corresponding to a plurality of rotationally polarized frequencies with a single sampling frequency.

本実施例に拠れば、本発明からなる無線通信システムを構成する受信機のサンプリング周波数を低減できるので、サンプリング周波数を発生する回路の小型化、低コスト化が実現でき、結果として受信機の構成を大幅に簡略化できるので、受信機の製造コストの低減に効果がある。   According to the present embodiment, the sampling frequency of the receiver constituting the wireless communication system according to the present invention can be reduced, so that the circuit that generates the sampling frequency can be reduced in size and cost. As a result, the configuration of the receiver Can be greatly simplified, which is effective in reducing the manufacturing cost of the receiver.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる無線機の受信機の周波数スペクトラムの例を説明する。
図13は、実施例12における無線通信システムに用いられる無線機の受信機の周波数スペクトラムの無線機の構成図の例である。図9の無線通信システムに用いられる受信機では、デルタシグマ回路のサンプリング周波数fcの整数倍M*fcを中心に複数の平均周波数をM*fcとする複数の搬送波周波数の対が形成され、サンプリング動作によって、M*fcを基本周期とする周期的な周波数スペクトラムが生成され、結果として、一対の搬送波の差の周波数が得られる。
In this embodiment, an example of a frequency spectrum of a radio receiver used in the radio communication system of this embodiment will be described.
FIG. 13 is an example of a configuration diagram of a radio device having a frequency spectrum of a radio receiver used in the radio communication system according to the twelfth embodiment. In the receiver used in the wireless communication system of FIG. 9, a plurality of carrier frequency pairs having a plurality of average frequencies M * fc are formed around an integer multiple M * fc of the sampling frequency fc of the delta-sigma circuit, and sampling is performed. By operation, a periodic frequency spectrum having a basic period of M * fc is generated, and as a result, a frequency difference between a pair of carriers is obtained.

本実施例に拠れば、受信機のアナログ信号処理回路のサンプリング周波数を固定化できさらに該サンプリング周波数を低く採れるので、サンプリング周波数発生回路が簡略化でき、受信機の小型化、製造コスト低減に効果がある。   According to the present embodiment, the sampling frequency of the analog signal processing circuit of the receiver can be fixed and the sampling frequency can be lowered, so that the sampling frequency generating circuit can be simplified, which is effective for downsizing the receiver and reducing the manufacturing cost. There is.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる受信機に用いられるデルタシグマ回路の構成例を説明する。   In this embodiment, a configuration example of a delta-sigma circuit used in a receiver used in the wireless communication system of this embodiment will be described.

図14は、実施例9および12における無線通信システムを構成する受信機のデルタシグマ回路の構成図の例である。デルタシグマ回路1101では直交垂直偏波受信アンテナ881によって得られる信号を合成器126によって形成されるフィードバック回路のメインパスに第一のアナログ共振回路121とアナクロデジタル変換器123と後置きの比較器で実現されるサンプリング回路(図示せず)が配置され、フィードバックパスにデジタルアナログ変換器124と第二のアナログ共振回路122が配置され、第一のアナログ共振回路121の入力が合成器126の出力に結合し、第二のアナログ共振回路122の出力および本デルタシグマ回路の入力が該合成器126の入力となる。クロック回路125はアナログデジタル変換器123、デジタルアナログ変換器124およびサンプリング回路にクロックを供給する。アナログデジタル変換器123、デジタルアナログ変換器124は1bit型である。第一のアナログ共振回路121は入力信号帯域でノイズシェービングを行うために該入力信号帯域で共振するように設計され、第二のアナログ共振回路124はデジタルアナログ変換回路のゼロホールド効果によって生じるsinc関数型のフィードバック信号の波形歪を該入力信号帯域で補償するように設計される。   FIG. 14 is an example of a configuration diagram of a delta-sigma circuit of a receiver configuring the wireless communication system according to the ninth and twelfth embodiments. In the delta sigma circuit 1101, the signal obtained by the orthogonal vertical polarization receiving antenna 881 is sent to the main path of the feedback circuit formed by the synthesizer 126 by the first analog resonance circuit 121, the anacro-digital converter 123, and the rear-end comparator. The realized sampling circuit (not shown) is arranged, the digital-analog converter 124 and the second analog resonance circuit 122 are arranged in the feedback path, and the input of the first analog resonance circuit 121 is used as the output of the synthesizer 126. Then, the output of the second analog resonance circuit 122 and the input of the present delta sigma circuit become the input of the combiner 126. The clock circuit 125 supplies a clock to the analog-digital converter 123, the digital-analog converter 124, and the sampling circuit. The analog-digital converter 123 and the digital-analog converter 124 are 1-bit types. The first analog resonance circuit 121 is designed to resonate in the input signal band in order to perform noise shaving in the input signal band, and the second analog resonance circuit 124 is a sinc function generated by the zero hold effect of the digital-analog conversion circuit. Designed to compensate for the waveform distortion of the type feedback signal in the input signal band.

本実施例に拠れば、アナログ共振回路、比較器、1bitアナログデジタル変換器123、1bitデジタルアナログ変換器124、固定周波数発信回路であるクロック回路125でデルタシグマ回路を実現できるので、同デルタシグマ回路の簡略化による、受信機の製造コスト低減に効果がある。   According to this embodiment, a delta sigma circuit can be realized by the analog resonance circuit, the comparator, the 1-bit analog-digital converter 123, the 1-bit digital-analog converter 124, and the clock circuit 125 which is a fixed frequency transmission circuit. This is effective in reducing the manufacturing cost of the receiver.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる受信機に用いられるデルタシグマ回路の他の構成例を説明する。図15は、実施例9および12における無線通信システムを構成する受信機のデルタシグマ回路の構成図の例である。   In the present embodiment, another configuration example of the delta sigma circuit used in the receiver used in the wireless communication system of the present embodiment will be described. FIG. 15 is an example of a configuration diagram of a delta-sigma circuit of a receiver configuring the wireless communication system according to the ninth and twelfth embodiments.

デルタシグマ回路1102では直交垂直偏波受信アンテナ881によって得られる信号を合成器126によって形成されるフィードバック回路のメインパスにアナログ共振回路121とアナクロデジタル変換器123と後置きの比較器で実現されるサンプリング回路(図示せず)が配置され、フィードバックパスにデジタル補間回路127とデジタルアナログ変換器124が配置され、アナログ共振回路121の入力が合成器126の出力に結合し、デジタルアナログ変換器124の出力および本デルタシグマ回路の入力が該合成器126の入力となる。クロック回路125はアナログデジタル変換器123、デジタルアナログ変換器126およびサンプリング回路にクロックを供給する。アナログデジタル変換器123、デジタルアナログ変換器124は1bit型である。アナログ共振回路121は入力信号帯域でノイズシェービングを行うために該入力信号帯域で共振するように設計される。   In the delta sigma circuit 1102, the signal obtained by the orthogonal vertical polarization receiving antenna 881 is realized in the main path of the feedback circuit formed by the synthesizer 126 by the analog resonance circuit 121, the analog digital converter 123, and the back-end comparator. A sampling circuit (not shown) is arranged, a digital interpolation circuit 127 and a digital / analog converter 124 are arranged in the feedback path, and the input of the analog resonance circuit 121 is coupled to the output of the synthesizer 126, so that the digital / analog converter 124 The output and the input of this delta sigma circuit are the input of the synthesizer 126. The clock circuit 125 supplies a clock to the analog-digital converter 123, the digital-analog converter 126, and the sampling circuit. The analog-digital converter 123 and the digital-analog converter 124 are 1-bit types. The analog resonance circuit 121 is designed to resonate in the input signal band in order to perform noise shaving in the input signal band.

本実施例に拠れば、図14の実施例と比べて、アナログ回路を削減でき、その代わりデジタル回路要素が増える。デジタル回路要素の実態はデジタル信号処理回路の組込みソフトであり、実質上の分品点数増体には結びつかず、結果としてデルタシグマ回路の簡略化による、受信機の製造コスト低減に効果がある。   According to this embodiment, compared with the embodiment of FIG. 14, the analog circuit can be reduced, and the digital circuit elements are increased instead. The actual state of the digital circuit element is software embedded in the digital signal processing circuit, which does not lead to a substantial increase in the number of parts, and as a result, it is effective in reducing the manufacturing cost of the receiver by simplifying the delta-sigma circuit.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる受信機に用いられるデルタシグマ回路の他の構成例を説明する。図16は、実施例9および12における無線通信システムを構成する受信機のデルタシグマ回路の構成図の例である。   In the present embodiment, another configuration example of the delta sigma circuit used in the receiver used in the wireless communication system of the present embodiment will be described. FIG. 16 is an example of a configuration diagram of a delta-sigma circuit of a receiver that constitutes the wireless communication system according to the ninth and twelfth embodiments.

デルタシグマ回路1103では直交垂直偏波受信アンテナ881によって得られる信号を合成器237、238および239によって形成されるフィードフォワード・フィードバック回路のメインパスに第一のアナログ共振回路221と第二のアナログ共振回路222とアナクロデジタル変換器223と後置きの比較器で実現されるサンプリング回路(図示せず)が配置され、フィードバックパスにデジタル補間回路227とデジタルアナログ変換器224が配置され、デルタシグマ回路の入力信号は三分岐され、各分岐後の信号は夫々、フィードフォワード乗数回路231、232および233を介し夫々合成器237、238および239の入力に結合する。第一および第二のアナログ共振回路226および237は夫々、合成器237の出力と合成器238の入力および合成器238の出力と合成器239の入力の間に挿入される。合成器239の出力に結合したアナログデジタル変換器223の出力はデジタル補間器227を介しデジタルアナログ変換機224の入力に結合する。デジタルアナログ変換機224の出力は三分岐され、各分岐後の信号は夫々、フィードバック乗数回路234、235および236を介し夫々合成器237、238および239の入力に結合する。クロック回路228はアナログデジタル変換器223、デジタルアナログ変換器224およびサンプリング回路にクロックを供給する。アナログデジタル変換器223、デジタルアナログ変換器224は1bit型である。アナログ共振回路221と222は入力信号帯域でノイズシェービングを行うために該入力信号帯域で共振するように設計される。   In the delta-sigma circuit 1103, the signal obtained by the orthogonal vertical polarization receiving antenna 881 is fed to the main path of the feedforward / feedback circuit formed by the combiners 237, 238 and 239 and the first analog resonance circuit 221 and the second analog resonance. A sampling circuit (not shown) realized by a circuit 222, an analog digital converter 223, and a post-comparison comparator is arranged, a digital interpolation circuit 227 and a digital / analog converter 224 are arranged on the feedback path, and a delta-sigma circuit The input signal is split into three, and the signal after each branch is coupled to the inputs of synthesizers 237, 238, and 239 via feedforward multiplier circuits 231, 232, and 233, respectively. The first and second analog resonance circuits 226 and 237 are inserted between the output of the combiner 237 and the input of the combiner 238 and between the output of the combiner 238 and the input of the combiner 239, respectively. The output of the analog to digital converter 223 coupled to the output of the synthesizer 239 is coupled to the input of the digital to analog converter 224 via the digital interpolator 227. The output of the digital-to-analog converter 224 is branched into three, and the signal after each branch is coupled to the inputs of the synthesizers 237, 238 and 239 via the feedback multiplier circuits 234, 235 and 236, respectively. The clock circuit 228 supplies a clock to the analog-digital converter 223, the digital-analog converter 224, and the sampling circuit. The analog-digital converter 223 and the digital-analog converter 224 are 1-bit types. The analog resonance circuits 221 and 222 are designed to resonate in the input signal band in order to perform noise shaving in the input signal band.

本実施例に拠れば、図15の実施例と比べて、フィードバック乗数回路234、235および236とフィードフォワード乗数回路231、232および233の乗数値によってデルタシグマ回路の各部の位相と振幅を調整可能で回路の設計自由度が向上する。   According to this embodiment, the phase and amplitude of each part of the delta-sigma circuit can be adjusted by the multiplier values of the feedback multiplier circuits 234, 235 and 236 and the feedforward multiplier circuits 231, 232 and 233, compared with the embodiment of FIG. This improves the degree of freedom in circuit design.

本実施例では、本実施例の無線通信システムに用いられる受信機のハードウェア構成を説明する。   In this embodiment, a hardware configuration of a receiver used in the wireless communication system of this embodiment will be described.

図17は、実施例9および12における無線通信システムに用いられる受信機のハードウェア構成の他の例である。図17は図9および12の無線通信システムに用いられる受信機をプリント基板上に実装する例である。多層プリント基板243の上に、電源回路244と高周波コネクタ241とデジタル信号コネクタ242が実装され、図16と同一の記号が付与された機能素子ブロックが、アナログ信号線245およびデジタル信号線246によって電気的に結合する。電源回路で発生した直流電流は多層プリント基板243の内層に設けられた電源線により、スルーホール等を用いて機能素子ブロックのアクティブ素子に供給される。該多層プリント基板243の内層には、アナログ信号線245およびデジタル信号線246に対するグランド面が形成され、該グランド面とこれら信号線によりストリップ線路が形成され信号の伝達路が形成される。   FIG. 17 is another example of the hardware configuration of the receiver used in the wireless communication system according to the ninth and twelfth embodiments. FIG. 17 shows an example in which a receiver used in the wireless communication system of FIGS. 9 and 12 is mounted on a printed circuit board. A power supply circuit 244, a high frequency connector 241 and a digital signal connector 242 are mounted on the multilayer printed circuit board 243, and functional element blocks to which the same symbols as those in FIG. 16 are given are electrically connected by analog signal lines 245 and digital signal lines 246. Join. The direct current generated in the power supply circuit is supplied to the active element of the functional element block by using a through hole or the like by a power supply line provided in the inner layer of the multilayer printed board 243. A ground plane for the analog signal line 245 and the digital signal line 246 is formed in the inner layer of the multilayer printed circuit board 243, and a strip line is formed by the ground plane and these signal lines to form a signal transmission path.

部品が実装されたプリント基板の受信機200は受信波の入力端として高周波コネクタ241、デジタル信号の出力端としてデジタル信号コネクタ242が用意され、図9および12の実施例のデルタ・シグマ変調器の出力点を実現している。   The printed circuit board receiver 200 on which the components are mounted is provided with a high frequency connector 241 as an input end of a received wave and a digital signal connector 242 as an output end of a digital signal, and the delta sigma modulator of the embodiment of FIGS. An output point is realized.

本実施例によれば、プリント基板プロセスおよび、部品の自動面実装プロセスを用いて、受信機200の量産が可能であり、本発明の無線通信システムに用いる無線機の生産コスト低減に効果がある。   According to the present embodiment, the receiver 200 can be mass-produced by using the printed circuit board process and the automatic surface mounting process of components, and it is effective in reducing the production cost of the radio used in the radio communication system of the present invention. .

本実施例では、本発明の無線通信システムの構成例を説明する。   In this embodiment, a configuration example of the wireless communication system of the present invention will be described.

図18は、本実施例の無線システムを適用した昇降機システムの構成図の例である。本実施例の昇降機システム300は、昇降機が設置される建物301の内部を昇降カゴ311が昇降する。建物301の内部の床部および天井部には偏波角分割ダイバシチ機能を有する基地局無線機302と基地局2直交偏波一体アンテナ303が結合し設置される。昇降機カゴ311の外部天井と外部床面には其々端末局2直交偏波一体アンテナ312が設置され、高周波ケーブル314を用いて端末無線機313に結合している。基地局無線機303と端末局無線機313は、建物301の内部を無線伝送媒体とするので、該建物301の内壁および該昇降機の外壁により電磁波は多重反射を受け、多重波干渉環境が形成される。   FIG. 18 is an example of a configuration diagram of an elevator system to which the wireless system of the present embodiment is applied. In the elevator system 300 according to the present embodiment, the elevator cage 311 moves up and down in the building 301 where the elevator is installed. A base station radio 302 having a polarization angle division diversity function and a base station 2 orthogonal polarization integrated antenna 303 are coupled and installed on the floor and ceiling of the building 301. The terminal station 2 orthogonal polarization integrated antenna 312 is installed on the external ceiling and the external floor of the elevator car 311, respectively, and is coupled to the terminal radio 313 using a high-frequency cable 314. Since the base station radio 303 and the terminal station radio 313 use the inside of the building 301 as a wireless transmission medium, electromagnetic waves are subjected to multiple reflections by the inner wall of the building 301 and the outer wall of the elevator, and a multiwave interference environment is formed. The

本実施例では偏波角度分割ダイバシチにより、多重波干渉環境下でも高品質の無線伝送が実現可能となるので、同無線機を用いた無線接続手段を用いて、昇降機311の制御・監視を建物301より有線接続手段を用いずに遠隔で実施できるので、ケーブル等の該有線接続手段を削除可能で、同一の輸送能力をより小さい建物体積で実現でき、あるいは同一の建物体積で昇降機寸法を増大させることによる輸送能力向上を実現できる。   In this embodiment, the polarization angle division diversity enables high-quality wireless transmission even in a multi-wave interference environment. Therefore, the elevator 311 is controlled and monitored using wireless connection means using the wireless device. Since it can be performed remotely without using wired connection means from 301, the wired connection means such as cables can be deleted, and the same transportation capacity can be realized with a smaller building volume, or the elevator size can be increased with the same building volume. Can improve transportation capacity.

本実施例では、本発明の無線通信システムの他の構成例を説明する。   In this embodiment, another configuration example of the wireless communication system of the present invention will be described.

図19は、本実施例の無線通信システムを適用した変電設備監視システムの構成図の例である。本実施例の変電設備監視システム400は、複数の変電機401と同変電機401には偏波角分割ダイバシチを行う端末局無線機403と端末局2直交偏波一体アンテナ402が結合し設置され、該複数の変電機401の近傍に、該変電機401の数よりも少ない数の複数の基地局装置411が設営され該基地局装置411は本発明の偏波角分割ダイバシチを行う基地局無線機413と基地局2直交偏波一体アンテナ412が結合し設置される。変電機の寸法は数mのオーダーであり無線機が使用する電磁波の周波数である数百MHzから数GHzに対応する波長に比べ圧倒的に大きいため、該複数の変電機401により電磁波は多重反射を受け、多重波干渉環境が形成される。   FIG. 19 is an example of a configuration diagram of a substation equipment monitoring system to which the wireless communication system of the present embodiment is applied. In the substation equipment monitoring system 400 of this embodiment, a plurality of substations 401 and a terminal station radio 403 that performs polarization angle division diversity and a terminal station 2 orthogonal polarization integrated antenna 402 are coupled to the substation 401. A plurality of base station apparatuses 411 smaller than the number of the substations 401 are installed in the vicinity of the plurality of substations 401, and the base station apparatus 411 is a base station radio that performs polarization angle division diversity according to the present invention. Unit 413 and base station 2 orthogonal polarization integrated antenna 412 are connected and installed. The dimensions of the transformer are on the order of several meters, and are overwhelmingly larger than the wavelengths corresponding to several hundred MHz to several GHz, which are the frequencies of electromagnetic waves used by the radio. As a result, a multi-wave interference environment is formed.

本実施例では偏波角度分割ダイバシチにより、多重波干渉環境下でも高品質の無線伝送が実現可能となるので、同無線機を用いた無線接続手段を用いて、変電機401の制御・監視を複数の無線基地局411により有線接続手段を用いずに遠隔で実施できるので、ケーブル等の該有線接続手段を用いる場合に問題となる高圧誘導電力の問題を解決でき、同ケーブルの敷設コストを削除できるので、変電機401の制御・監視システムの安全性向上およびコスト削減に効果がある。   In this embodiment, polarization angle division diversity enables high-quality wireless transmission even in a multi-wave interference environment. Therefore, control / monitoring of the substation 401 is performed using wireless connection means using the wireless device. Since a plurality of wireless base stations 411 can be implemented remotely without using wired connection means, it is possible to solve the problem of high-voltage induced power, which is a problem when using the wired connection means such as cables, and eliminate the installation cost of the cables. This is effective in improving the safety and cost of the control / monitoring system of the transformer 401.

以上のように本発明では、散乱体に入射する電磁波の夫々の入射角によって電磁波の偏波の夫々の回転角が決定される性質を利用して、干渉による通信品質の低下を解消する。すなわち、多重波は散乱体によって反射された複数の波が構成要素であるから、該多重波の偏波の回転角は夫々異なり、この異なる回転角を制御することにより、これら多重波の干渉によって生じる電磁波エネルギーがゼロとなる現象を回避可能となる。   As described above, in the present invention, the deterioration of communication quality due to interference is eliminated by utilizing the property that the rotation angle of the polarization of the electromagnetic wave is determined by the incident angle of the electromagnetic wave incident on the scatterer. In other words, since multiple waves are components of a plurality of waves reflected by a scatterer, the rotation angles of the polarizations of the multiple waves are different from each other. It is possible to avoid the phenomenon that the electromagnetic wave energy generated becomes zero.

すなわち、偏波回転の周波数に対応する波長が異なることにより複数の多重反射波の個々の位相差も異なり、受信される多重波の合成波は異なることになる。従って、受信機は等価的に複数の異なる特性を持った電磁波を異なる偏波回転速度の分だけ得ることができるので、送信機から受信機までの無線空間伝送路は多重化され、通信の信頼度向上が実現され、複数の電磁波散乱体が存在する環境下での多重波干渉によって生じる電磁波エネルギーの受信点での消失を原因とする無線通信の信頼性低下を抑制する、該多重波干渉環境下での通信信頼性を向上可能な無線機を提供でき、同システムを用いる無線通信システムを実現できる。   That is, when the wavelength corresponding to the polarization rotation frequency is different, the individual phase differences of the multiple reflected waves are also different, and the composite wave of the received multiplexed waves is different. Therefore, since the receiver can obtain electromagnetic waves having a plurality of different characteristics equivalently for different polarization rotation speeds, the wireless spatial transmission path from the transmitter to the receiver is multiplexed, and communication reliability is improved. The multiwave interference environment that suppresses deterioration in the reliability of wireless communication due to loss of electromagnetic wave energy at the reception point caused by multiwave interference in an environment where a plurality of electromagnetic wave scatterers are present. It is possible to provide a wireless device capable of improving communication reliability under the above, and to realize a wireless communication system using the system.

1、51、71、91、92 搬送波発生回路
2、52、72、93 変調器
3、53 情報信号発生回路
4 送信ミキサ
5 回転信号発生回路
6、55、75、97 送信遅延回路
7、8、46、56、57、76、77、98、99 合成回路
10、100 デジタル信号処理回路
11、23、24、61、81、123、223 アナログデジタル変換器
12 ローパスフィルタ
13、16、27、30、63、86 ローカル発振器
14、17、64、85 受信ミキサ
15、25、26、62、83 ハイカットフィルタ
18、44、54、65、74、96、126、237、238、239 合成器
19 受信遅延回路
21、22 デジタルフィルタ
28、29 ミキサ
41、43 遅延器
42、45 可変位相回路
47 復調回路
48 制御回路
49 ベースバンド回路
66 受信遅延回路
73、95 情報信号発生回路
101、102 デルタシグマ回路
103、104、125、128、228 クロック発生回路
121、122、221、222 アナログ共振回路
124、126、224 デジタルアナログ変換器
127、227 デジタル補間回路
231、232、233、234、235、236 乗数器
300 昇降機システム
301 建物
302、412 基地局2直交偏波一体アンテナ
303、413 基地局無線機
311 昇降カゴ
312、402 端末局2直交偏波一体アンテナ
313、403 端末局無線機
400 変電設備監視システム
401 変電機
411 無線基地局
881 直交垂直偏波送信アンテナ
882 直交垂直偏波受信アンテナ
883、884 直交円偏波送信アンテナ
1, 51, 71, 91, 92 Carrier wave generation circuit 2, 52, 72, 93 Modulator 3, 53 Information signal generation circuit 4 Transmission mixer 5 Rotation signal generation circuit 6, 55, 75, 97 Transmission delay circuit 7, 8, 46, 56, 57, 76, 77, 98, 99 Synthesizer circuit 10, 100 Digital signal processing circuit 11, 23, 24, 61, 81, 123, 223 Analog to digital converter 12 Low-pass filter 13, 16, 27, 30, 63, 86 Local oscillator 14, 17, 64, 85 Receiving mixer 15, 25, 26, 62, 83 High cut filter 18, 44, 54, 65, 74, 96, 126, 237, 238, 239 Synthesizer 19 Reception delay circuit 21, 22 Digital filter 28, 29 Mixer 41, 43 Delay device 42, 45 Variable phase circuit 47 Demodulation circuit 48 Control circuit 49 Sband circuit 66 Reception delay circuit 73, 95 Information signal generation circuit 101, 102 Delta sigma circuit 103, 104, 125, 128, 228 Clock generation circuit 121, 122, 221, 222 Analog resonance circuit 124, 126, 224 Digital analog converter 127, 227 Digital interpolation circuit 231, 232, 233, 234, 235, 236 Multiplier 300 Elevator system 301 Building 302, 412 Base station 2 orthogonal polarization integrated antenna 303, 413 Base station radio 311 Elevator cage 312, 402 Terminal station Two orthogonally polarized integrated antennas 313 and 403 Terminal station radio 400 Substation equipment monitoring system 401 Substation 411 Radio base station 881 Orthogonal vertically polarized wave transmitting antenna 882 Orthogonal vertically polarized wave receiving antenna 883 and 884 Orthogonal circularly polarized wave transmitting antenna

Claims (16)

情報信号によって変調が施された複数の搬送波を、それぞれ異なる周波数で偏波を回転させて送信する送信機と、
前記送信機によって送信された複数の搬送波を受信し、当該複数の搬送波それぞれの偏波の回転周波数ごとに分離し、分離した搬送波ごとに前記情報信号を復調し、搬送波ごとに復調した前記情報信号を合成する受信機と、を有し、
前記送信機は、平均周波数が等しい複数の搬送波対それぞれに前記情報信号を変調し、変調が施された対となる搬送波同士を合成し、合成後の複数の搬送波をそれぞれ分岐し、分岐させた当該搬送波のうち一方の搬送波の周波数の位相を所定の角度だけシフトさせて、かつ、他方の搬送波と送信する偏波を交差させて送信し、
前記受信機は、前記送信機によって送信された前記複数の搬送波を受信し、前記平均周波数の整数分の一のサンプリング周波数で複数の周波数成分を抽出し、該複数の周波数成分に重畳された前記情報信号を重み付けて合成することを特徴とする無線通信システム。
A transmitter for transmitting a plurality of carrier waves modulated by an information signal by rotating polarizations at different frequencies ;
The plurality of carrier waves transmitted by the transmitter are received, separated for each rotation frequency of polarization of the plurality of carrier waves, the information signal is demodulated for each separated carrier wave, and the information signal demodulated for each carrier wave And a receiver for synthesizing
The transmitter modulates the information signal to each of a plurality of carrier pairs having the same average frequency, combines the modulated pair of carriers, branches the plurality of combined carriers, and branches them. Shift the phase of the frequency of one of the carrier waves by a predetermined angle, and transmit the other carrier wave with the polarization to be transmitted,
The receiver receives the plurality of carriers transmitted by the transmitter, extracts a plurality of frequency components at a sampling frequency that is a fraction of the average frequency, and is superimposed on the plurality of frequency components. A wireless communication system characterized by combining information signals by weighting.
情報信号によって変調が施された複数の搬送波を、それぞれ異なる周波数で偏波を回転させて送信する送信機と、
前記送信機によって送信された複数の搬送波を受信し、当該複数の搬送波それぞれの偏波の回転周波数ごとに分離し、分離した搬送波ごとに前記情報信号を復調し、搬送波ごとに復調した前記情報信号を合成する受信機と、を有し、
前記送信機は、異なる周波数の複数の搬送波に情報信号を変調し、変調された前記複数の搬送波のうち基準となる搬送波と他の複数の搬送波とをそれぞれ合成し、合成された前記複数の搬送波それぞれを分岐させるとともに、分岐させた当該搬送波のうち一方の搬送波の周波数の位相を所定の角度だけシフトさせて、かつ、他方の搬送波と送信する偏波が交差させて送信し、
前記受信機は、第一のアンテナと、前記第一のアンテナとは受信する偏波の角度を交差させて設ける第二のアンテナと、からなるアンテナ対を有し、前記送信機によって送信された前記複数の搬送波を前記アンテナ対によって受信し、受信した信号を分岐するとともに、一方の信号に前記回転速度に対応した遅延を施し、遅延を施した一方の信号と他方の信号を合成し、前記回転速度に対応する複数の周波数成分を抽出し、該複数の周波数成分に重畳された前記情報信号を重み付け合成することを特徴とする無線通信システム。
A transmitter for transmitting a plurality of carrier waves modulated by an information signal by rotating polarizations at different frequencies, and
The plurality of carrier waves transmitted by the transmitter are received, separated for each rotation frequency of polarization of the plurality of carrier waves, the information signal is demodulated for each separated carrier wave, and the information signal demodulated for each carrier wave And a receiver for synthesizing
The transmitter modulates an information signal into a plurality of carriers having different frequencies, combines a reference carrier and the plurality of other carriers out of the plurality of modulated carriers, and combines the plurality of carriers. Each of the branched carriers is shifted, and the phase of the frequency of one of the branched carriers is shifted by a predetermined angle, and the other carrier and the transmitted polarization are crossed and transmitted,
The receiver has an antenna pair consisting of a first antenna and a second antenna provided so that the angle of the polarization to be received intersects with the first antenna, and is transmitted by the transmitter. Receiving the plurality of carriers by the antenna pair, branching the received signal, applying a delay corresponding to the rotation speed to one signal, combining the delayed one signal and the other signal, A wireless communication system, wherein a plurality of frequency components corresponding to a rotation speed are extracted, and the information signals superimposed on the plurality of frequency components are weighted and synthesized.
請求項に記載の無線通信システムであって、
前記送信機が送信する複数の搬送波は、周波数帯を分割した周波数チャネルを用いて生成させることを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 2 ,
A plurality of carrier waves transmitted by the transmitter are generated using a frequency channel obtained by dividing a frequency band.
請求項に記載の無線通信システムであって、
前記周波数チャネルは、基準の固定チャネルと該固定チャネルに対し常に高いあるいは低い周波数のチャネルから形成されることを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 2 ,
The frequency channel, wireless communication system, characterized in that it is formed from a very high or low frequency of the channel against the standards of the fixed channels and the fixed channels.
請求項に記載の無線通信システムであって、
前記周波数チャネルは、前記固定チャネルについて高い周波数のチャネルと低い周波数のチャネルを交互に選択して、搬送波対を生成することを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 4 ,
The frequency communication system generates a carrier pair by alternately selecting a high frequency channel and a low frequency channel for the fixed channel.
請求項1に記載の無線通信システムであって、
前記受信機は、前記受信機は、第一のアンテナと、前記第一のアンテナとは受信する偏波の角度を交差させて設ける第二のアンテナと、からなるアンテナ対を有し、前記送信機によって送信された前記複数の搬送波を前記アンテナ対によって受信し、前記第一のアンテナで受信した搬送波および前記第二のアンテナで受信した搬送波をそれぞれ分岐し、分岐した信号を同一のサンプリング周波数でデルタシグマ回路を用いて、回転周波数に対応する異なる周波数成分に重畳された情報信号を分離し、重み付け合成することを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1,
The receiver includes an antenna pair including a first antenna and a second antenna provided so that a polarization angle to be received intersects with the first antenna, and the transmission is performed. The plurality of carrier waves transmitted by the receiver are received by the antenna pair, the carrier wave received by the first antenna and the carrier wave received by the second antenna are respectively branched, and the branched signals are transmitted at the same sampling frequency. A radio communication system characterized in that a delta-sigma circuit is used to separate and weight-synthesize information signals superimposed on different frequency components corresponding to the rotation frequency.
請求項の無線通信システムであって、
前記送信機が送信する複数の搬送波は、周波数帯を分割した周波数チャネルを用いて生成させることを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system of claim 6 , wherein
A plurality of carrier waves transmitted by the transmitter are generated using a frequency channel obtained by dividing a frequency band.
請求項に記載の無線通信システムであって、
前記デルタシグマ回路がアナログ共振器を用いることを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 6 ,
A wireless communication system, wherein the delta-sigma circuit uses an analog resonator.
請求項の無線通信システムであって、
前記デルタシグマ回路のサンプリング周波数が該搬送波の周波数よりも低いことを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system of claim 6 , wherein
A wireless communication system, wherein a sampling frequency of the delta-sigma circuit is lower than a frequency of the carrier wave.
請求項に記載の無線通信システムであって、
前記デルタシグマ回路のデジタルアナログ変換器のサンプリング周波数がアナログデジタル変換器のサンプリング周波数の整数倍であることを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 6 ,
A wireless communication system, wherein a sampling frequency of the digital-analog converter of the delta-sigma circuit is an integral multiple of a sampling frequency of the analog-digital converter.
請求項に記載の無線通信システムであって、
前記デルタシグマ回路がフィードバックループとフィードフォワードループを有することを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 6 ,
The wireless communication system, wherein the delta-sigma circuit has a feedback loop and a feedforward loop.
請求項1記載の無線通信システムであって、
前記送信機及び前記受信機は、送信または受信する偏波の角度がおよそ90°であるアンテナ対を有し、前記アンテナ対は直線偏波アンテナであることを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1,
The wireless communication system, wherein the transmitter and the receiver have an antenna pair whose polarization angle to transmit or receive is approximately 90 °, and the antenna pair is a linearly polarized antenna.
請求項1記載の無線通信システムであって、
前記送信機及び前記受信機は、送信または受信する偏波の角度がおよそ90°であるアンテナ対を有し、前記アンテナ対は円偏波アンテナであることを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1,
The wireless communication system, wherein the transmitter and the receiver have an antenna pair whose polarization angle to transmit or receive is approximately 90 °, and the antenna pair is a circularly polarized antenna.
請求項1に記載の無線通信システムであって、
前記送信機及び前記受信機は、デジタル信号処理チップを搭載した多層プリント基板で製造されることを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1,
The wireless communication system, wherein the transmitter and the receiver are manufactured by a multilayer printed board on which a digital signal processing chip is mounted.
請求項1に記載の無線通信システムを適用した昇降機制御システム。   An elevator control system to which the wireless communication system according to claim 1 is applied. 請求項1に記載の無線通信システムを適用した変電設備制御システム。   A substation equipment control system to which the wireless communication system according to claim 1 is applied.
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