JP6483548B2 - Wireless communication system, elevator system using the same, and substation monitoring system - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システム、および、それを用いた昇降機システム、変電設備監視システムに関する。 The present invention relates to a wireless communication system, an elevator system using the same, and a substation monitoring system.
持続的発展可能な社会の実現に向けて、エネルギー、水、ガス、石油等を生産・分配する社会インフラシステムの高効率運用が重要となっている。社会インフラシステムの高効率運用は、社会インフラシステムを構成する機器の高効率動作によって実現され、この動作を可能とする機器の監視・制御ネットワークが必要となる。
前記機器の高効率動作を行う為に、同機器に多数のセンサを配置し、得られた多くのデータから機器の稼働状況を推測・予測する技術が有望視されている。このように多くのセンサからのデータを収集・解析し、稼働状況を推測し、制御情報を前記機器に伝達する為のネットワークは、伝送経路が極めて多数となるため、従来の有線技術に代わり無線技術によるネットワークの構成が望まれる。
社会インフラシステムを構成する機器に配置されるセンサ、および前記機器を制御するアクチュエータは、前記の機器自体が電磁波散乱体となるので、電磁波を通信媒体として用いる無線ネットワークでは、同ネットワークを構成する無線機が見通し可能な状態で通信をすることが期待できず、前記機器により反射された多重反射波を用いる非見通し波を用いるという特殊な状況で運用される。
電磁波は、ベクトル波であり反射により進行方向に垂直な偏波と呼ばれる物理実態が固有な変化をする。そのため、送信機から自動的に複数の方向に放射された偏波である電波は、複数の機器により固有の反射を行い、受信機に複数の伝搬路を通じて固有の偏波の変化を受けた電波として到来する。したがって、受信機は、これら複数の到来電波のベクトル合成によって生じる予測不能な偏波方向を適正に選択することにより、送受信間で良好な通信状態を実現することができる。
送受信の間に形成される機器による多重反射に起因する複数の伝搬路と固有の偏波の変化は、予測不能である。そのため、送信機は複数の異なる偏波方向を有する偏波を用いて送信し、受信機は複数の異なる偏波方向を有する通信システムが、社会インフラシステムを構成する機器の監視・制御用無線ネットワークに適している。
High-efficiency operation of social infrastructure systems that produce and distribute energy, water, gas, oil, etc. is important for the realization of a sustainable society. High-efficiency operation of social infrastructure systems is realized by high-efficiency operation of devices that constitute the social infrastructure system, and a device monitoring and control network that enables this operation is required.
In order to perform highly efficient operation | movement of the said apparatus, the technique which arrange | positions many sensors in the apparatus and presumes and predicts the operating condition of an apparatus from many acquired data is promising. In this way, the network for collecting and analyzing data from many sensors, estimating operating conditions, and transmitting control information to the device has a large number of transmission paths. A network configuration based on technology is desired.
The sensors arranged in the devices constituting the social infrastructure system and the actuators that control the devices are themselves electromagnetic wave scatterers. Therefore, in a wireless network using electromagnetic waves as a communication medium, the wireless devices constituting the network It is not expected to communicate in a state where the aircraft can be seen, and it is operated in a special situation where non-line-of-sight waves using multiple reflected waves reflected by the device are used.
The electromagnetic wave is a vector wave, and the physical state called polarization perpendicular to the traveling direction is inherently changed by reflection. For this reason, radio waves that are polarized waves automatically radiated from a transmitter in multiple directions are reflected by multiple devices, and receive a change in specific polarization through multiple propagation paths. Will come as. Therefore, the receiver can realize a good communication state between transmission and reception by appropriately selecting an unpredictable polarization direction generated by vector combination of the plurality of incoming radio waves.
Changes in multiple propagation paths and inherent polarization due to multiple reflections by equipment formed during transmission and reception are unpredictable. Therefore, a transmitter transmits using a polarization having a plurality of different polarization directions, and a receiver uses a communication system having a plurality of different polarization directions to monitor and control a radio network for equipment constituting a social infrastructure system Suitable for
また、本技術分野の背景技術として、特許文献1がある。
特許文献1には、「無線送信機(10)は、周波数f1の情報信号を周波数f2の搬送波で変調し、第1の変調信号を出力する変調器(13)と、この第1の変調信号を直線偏波の送信アンテナ(20)で送信すると共に、この送信アンテナ(20)を周波数f3で回転させるモータ(14)によって、送信する直線偏波の角度を周波数f3で回転させ、独立した2つの垂直偏波成分と水平偏波成分に第1の変調信号を重畳する。無線受信機(30)は、複数の偏波面でそれぞれ受信して複数の入力信号を得るダイバシチ受信アンテナ(31)と、この入力信号それぞれの行路差による位相を補正する行路差位相変移器(32)と、補正した受信信号を合成する合成器(33)とを備える([要約][解決手段]参照)。」と記載され、偏波角度分割ダイバシチ無線送信機の技術が開示されている。
Moreover, there exists patent document 1 as background art of this technical field.
Patent Document 1 states that “a radio transmitter (10) modulates an information signal having a frequency f1 with a carrier wave having a frequency f2 and outputs a first modulated signal, and the first modulated signal. Is transmitted by the linearly polarized transmission antenna (20), and the angle of the linearly polarized wave to be transmitted is rotated at the frequency f3 by the motor (14) that rotates the transmission antenna (20) at the frequency f3. A radio receiver (30) superimposes a first modulated signal on two vertically polarized wave components and a horizontally polarized wave component, and a diversity receiving antenna (31) that receives a plurality of input signals and receives a plurality of input signals respectively. The path difference phase shifter (32) for correcting the phase due to the path difference of each input signal and the synthesizer (33) for synthesizing the corrected received signal are provided (see [Summary] [Solution means]). And polarized Techniques degrees divided diversity radio transmitter is disclosed.
しかしながら、前記の特許文献1には、次のような課題がある。
前記特許文献1に開示された技術では、送信機はアンテナを機械的に回転させ、受信機は空間的に異なる方向に配置された複数のアンテナを用いて、送受信間で良好な通信を実現する送信偏波および受信偏波を得ているが、前記の機械的な回転を伴うために、送信機に対するアンテナ系の稼動部の信頼性、および受信機に対するアンテナ系の装置の寸法増大の課題がある。
However, the patent document 1 has the following problems.
In the technique disclosed in Patent Document 1, the transmitter mechanically rotates the antenna, and the receiver uses a plurality of antennas arranged in spatially different directions to achieve good communication between transmission and reception. Although the transmission polarization and the reception polarization are obtained, since the mechanical rotation is involved, there is a problem in the reliability of the operating part of the antenna system with respect to the transmitter and the increase in the size of the antenna system device with respect to the receiver. is there.
本発明は、前記した課題に鑑みて創案されたものであり、高信頼、かつ社会インフラシステム本来の動作を妨げない小型寸法の無線機を備える無線通信システム、および、それを用いた昇降機システム、変電設備監視システムを提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of the above-described problems, and is a highly reliable and wireless communication system including a small-sized wireless device that does not interfere with the original operation of a social infrastructure system, and an elevator system using the wireless communication system, An object is to provide a substation monitoring system.
前記の課題を解決して、本発明の目的を達成するために、以下のように構成した。
すなわち、本発明の無線通信システムは、空間的に直交する複数のアンテナを有する送信機および受信機を備え、情報信号を搬送する搬送波の偏波を回転させて無線通信を行う無線通信システムであって、前記送信機は、いずれか一つの周波数の整数倍である複数の回転周波数で前記搬送波の偏波を回転させ、該複数の回転周波数の偏波を有する複数の搬送波を併せて送信する送信波生成手段を備え、前記受信機は、前記情報信号が含まれる受信信号から搬送波を取り除いて、前記複数の回転周波数から得られた各信号を所定の組み合わせで選択して合成する情報信号検出手段を備えることを特徴とする。
また、その他の手段は、発明を実施するための形態のなかで説明する。
In order to solve the above-described problems and achieve the object of the present invention, the present invention is configured as follows.
That is, the wireless communication system of the present invention is a wireless communication system that includes a transmitter and a receiver having a plurality of spatially orthogonal antennas, and performs wireless communication by rotating the polarization of a carrier wave that carries an information signal. The transmitter rotates the polarization of the carrier wave at a plurality of rotation frequencies that are integer multiples of any one of the frequencies, and transmits the plurality of carriers having the plurality of rotation frequency polarizations together. An information signal detecting means for removing the carrier wave from the received signal including the information signal, and selecting and combining each signal obtained from the plurality of rotation frequencies in a predetermined combination. It is characterized by providing.
Other means will be described in the embodiment for carrying out the invention.
本発明によれば、高信頼、かつ社会インフラシステム本来の動作を妨げない小型寸法の無線機を備える無線通信システム、および、それを用いた昇降機システム、変電設備監視システムを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a wireless communication system provided with the small-sized radio | wireless machine which is reliable and does not prevent original operation | movement of a social infrastructure system, an elevator system using the same, and a substation monitoring system can be provided.
以下、本発明を実施するための形態(以下においては「実施形態」と表記する)を、図面を参照して説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、重複する説明は、適宜、省略する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description will be omitted as appropriate.
≪第1実施形態≫
本発明の第1実施形態として、送信機が時系列的に異なる角度の偏波で送信を行い、受信機が異なる角度の偏波で受信を行う無線通信システムの構成例を説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
図1において、送信機10と受信機20とによって無線通信システムが構成されている。
<< First Embodiment >>
As a first embodiment of the present invention, a configuration example of a wireless communication system in which a transmitter performs transmission with polarized waves with different angles in time series and a receiver performs reception with polarized waves with different angles will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a
<送信機の構成>
送信機10は、デジタル送信モジュール101と、搬送波周波数発生回路71と、送信乗算器17、27(第三、第六の送信乗算器)、電力増幅器18、28(第一、第二の電力増幅器)と、送信アンテナ19、29(第一、第二の送信アンテナ)とを備えている。
なお、デジタル送信モジュール101と、搬送波周波数発生回路71と、送信乗算器17、27と、を併せた構成を適宜、送信波生成手段と呼称するものとする。
<Configuration of transmitter>
The
Note that a configuration in which the
デジタル送信モジュール101は、情報信号発生器100、基本回転偏波周波数の余弦基本波発生回路11、基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数の複数の余弦高調波発生回路122〜12N(Nは3以上の整数)、基本回転偏波周波数の正弦基本波発生回路21、基本回転偏波周波数の正弦基本波発生回路21、基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数の複数の正弦高調波発生回路222〜22Nを備えている。
なお、基本回転偏波周波数の余弦基本波発生回路11は、cosωtを発生する。
基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数の複数の余弦高調波発生回路122〜12Nは、それぞれcos2ωt,・・・,cosNωtを発生する。
また、基本回転偏波周波数の正弦基本波発生回路21は、sinωtを発生する。
基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数の複数の正弦高調波発生回路222〜22Nは、それぞれsin2ωt,・・・,sinNωtを発生する。
なお、以上において前記したように、Nは3以上の整数である。
また、基本回転偏波周波数ωと、その整数倍の周波数2ω,・・・,Nωは、前記の搬送波周波数発生回路71の発生する搬送波周波数ωcとは異なる周波数である。
The
The cosine fundamental
A plurality of cosine
The sine fundamental
A plurality of sinusoidal
As described above, N is an integer of 3 or more.
Further, the fundamental rotational polarization frequency ω and the integer multiples 2ω,..., Nω are frequencies different from the carrier frequency ω c generated by the carrier
また、デジタル送信モジュール101は、送信乗算器14、15、24、25(第一、第二、第四、第五の送信乗算器)と、切替器13、23(第一、第二の切替器)と、加算回路16、26(第一、第二の加算回路)とを備えて構成されている。
The
送信する情報を発生する情報信号発生器100の出力(ωi(t))は、送信乗算器14、15、24、25に送られる。
送信乗算器(第一の送信乗算器)14において、情報信号発生器100の出力(ωi(t))と基本回転偏波周波数ωの余弦基本波発生回路11の変調波cosωtとが掛け合わ(乗算)され、情報信号ωi(t)は、変調波cosωtで変調される。
送信乗算器(第二の送信乗算器)15において、情報信号発生器100の出力(ωi(t))と切替器13(第一の切替器)を介したcos2ωt,・・・,cosNωtのいずれかの信号とが掛け合わ(乗算)され、情報信号ωi(t)は、変調波cos2ωt,・・・,cosNωtのいずれかで変調される。
送信乗算器14の出力と送信乗算器15の出力は、ともに加算回路16(第一の加算回路)に入力する。
加算回路16の出力信号は、前記の送信乗算器(第三の送信乗算器)17に送られる。
The output (ω i (t)) of the
In the transmission multiplier (first transmission multiplier) 14, the output (ω i (t)) of the
In the transmission multiplier (second transmission multiplier) 15, the output (ω i (t)) of the
Both the output of the
The output signal of the
また、送信乗算器(第四の送信乗算器)24において、情報信号発生器100の出力(ωi(t))と基本回転偏波周波数ωの正弦基本波発生回路21の変調波sinωtとが掛け合わ(乗算)され、情報信号ωi(t)は、変調波sinωtで変調される。
送信乗算器(第五の送信乗算器)25において、情報信号発生器100の出力(ωi(t))と切替器23(第二の切替器)を介したsin2ωt,・・・,sinNωtのいずれかの信号とが掛け合わ(乗算)され、情報信号ωi(t)は、変調波sin2ωt,・・・,sinNωtのいずれかで変調される。
送信乗算器24の出力と送信乗算器25の出力は、ともに加算回路26(第二の加算回路)に入力する。
加算回路26の出力信号は、前記の送信乗算器(第六の送信乗算器)27に送られる。
In the transmission multiplier (fourth transmission multiplier) 24, the output (ω i (t)) of the
In the transmission multiplier (fifth transmission multiplier) 25, the outputs of the information signal generator 100 (ω i (t)) and sin2ωt,..., SinNωt via the switch 23 (second switch). One of the signals is multiplied (multiplied), and the information signal ω i (t) is modulated by one of the modulated waves sin2ωt,..., SinNωt.
Both the output of the
The output signal of the
送信乗算器17に、前記の加算回路16の出力信号と、搬送波周波数発生回路71の搬送波ωcが入力し、掛け合わ(乗算)されることによって、情報信号ωi(t)で変調された搬送波の第1の送信信号が得られる。
この第1の送信信号は、電力増幅器18(第一の電力増幅器)で増幅され、送信アンテナ19(第一の送信アンテナ)から、電磁波として空間に放射される。
The output signal of the
The first transmission signal is amplified by the power amplifier 18 (first power amplifier), and is radiated as electromagnetic waves from the transmission antenna 19 (first transmission antenna).
送信乗算器27に、前記の加算回路26の出力信号と、搬送波周波数発生回路71の搬送波ωcが入力し、掛け合わ(乗算)されることによって、情報信号ωi(t)で変調された搬送波の第2の送信信号が得られる。
この第2の送信信号は、電力増幅器28(第二の電力増幅器)で増幅され、送信アンテナ29(第二の送信アンテナ)から、電磁波として空間に放射される。
なお、送信アンテナ19と送信アンテナ29とは、空間的に互いに直交する方向に設置される。
The output signal of the
The second transmission signal is amplified by the power amplifier 28 (second power amplifier), and is radiated into the space as an electromagnetic wave from the transmission antenna 29 (second transmission antenna).
The
<送信機の動作・機能>
前記した送信機の動作・機能について説明する。
<Transmitter operation / function>
The operation and function of the transmitter described above will be described.
《cosωt、sinωtによる変調について》
情報信号発生器100の情報信号ωi(t)は、送信乗算器14において、基本回転偏波周波数であるcosωtで変調されて、送信アンテナ19から電磁波として空間に放射される。
また、情報信号発生器100の情報信号ωi(t)は、送信乗算器24において、基本回転偏波周波数であるsinωtで変調されて、送信アンテナ29から電磁波として空間に放射される。
そして、前記したように送信アンテナ19と送信アンテナ29とは、空間的に互いに直交する方向に設置されている。
これらの構成により、送信アンテナ19から電磁波として放射されるcosωtの偏波と、空間的に直交する方向に設置された送信アンテナ29から電磁波として放射されるsinωtの偏波がベクトル的に合成されて、空間を円形に回転する回転偏波が形成される。
<< Modulation by cosωt and sinωt >>
The information signal ω i (t) of the
The information signal ω i (t) of the
As described above, the
With these configurations, the polarization of cos ωt radiated as an electromagnetic wave from the
この原理を簡単に説明する。
例えば、複素平面におけるオイラーの公式として次の1式がよく知られている。
exp(iθ)= cosθ+i・sinθ ・・・ (1式)
ここで、iは虚数単位であり、θは回転角である。
1式において、θが各値をとると1式は円を描いて、円周を移動する(回転する)。また、cosθは実数であり、i・sinθは虚数である。すなわち、実数軸と虚数(i)軸の複素平面において、cosθとi・sinθはベクトルとして、円周を移動、回転する。
この実数軸と虚数(i)軸が直交していることは、本発明の第1実施形態に係る送信アンテナ19と送信アンテナ29とが、空間的に直交する方向に設置されていることに対応する。
また、送信アンテナ19からcosωtの偏波が電磁波として放射され、送信アンテナ29からsinωtの偏波が電磁波として放射されることに対応する。
This principle will be briefly described.
For example, the following equation is well known as Euler's formula in the complex plane.
exp (iθ) = cos θ + i · sin θ (1)
Here, i is an imaginary unit, and θ is a rotation angle.
In Equation 1, when θ takes each value, Equation 1 draws a circle and moves (rotates) around the circumference. Further, cos θ is a real number, and i · sin θ is an imaginary number. That is, in the complex plane of the real number axis and the imaginary number (i) axis, cos θ and i · sin θ move and rotate around the circumference as vectors.
The fact that the real number axis and the imaginary number (i) axis are orthogonal corresponds to the fact that the transmitting
Further, this corresponds to the fact that the
《cos2ωt〜cosNωt、sin2ωt〜sinNωtの変調について》
図1において、情報信号発生器100の情報信号ωi(t)は、切替器13(第一の切替器)と送信乗算器15とを介して、cos2ωt〜cosNωtのいずれかで変調されて、送信アンテナ19から電磁波として空間に放射される。
また、情報信号発生器100の情報信号ωi(t)は、切替器23(第二の切替器)と送信乗算器25とを介して、sin2ωt〜sinNωtのいずれかで変調されて、送信アンテナ29から電磁波として空間に放射される。
<< Modulation of cos2ωt to cosNωt, sin2ωt to sinNωt >>
In FIG. 1, the information signal ω i (t) of the
Further, the information signal ω i (t) of the
前記したように、cosωt、sinωtによって、空間を円形に回転する回転偏波が形成されるが、後記するように、電磁波は伝搬する途中において障害物で反射、散乱し、回転偏波の方向も変化するので、受信機20からみると、基本回転偏波周波数ωを含めて、どの回転偏波のどれが最適であるかは、にわかには判別できない。
そのため、cos2ωt〜cosNωt、sin2ωt〜sinNωtの高調波の変調波を用いることによって、受信側の送信アンテナ29の角度により適した回転偏波を用いることを可能とする。
具体的にどのように判別するかは、受信機の項において詳細に説明する。
As described above, cos ωt and sin ωt form a rotationally polarized wave that rotates in a circular shape in the space. As will be described later, the electromagnetic wave is reflected and scattered by an obstacle while propagating, and the direction of the rotationally polarized wave is also changed. Since it changes, it is impossible to determine which of the rotational polarizations including the basic rotational polarization frequency ω is optimal from the viewpoint of the
Therefore, it is possible to use a rotationally polarized wave that is more suitable for the angle of the
How to specifically determine will be described in detail in the section of the receiver.
<空間の伝播>
以上の送信機10の構成により、空間的に直交する二つの送信アンテナ(19、29)から同一の信号(ωi(t))が同一の伝搬周波数(ωc)で第一の回転偏波周波数(ω)で偏波が回転する電波と、回転偏波周波数だけが整数(2〜N)倍された電波(周波数2ω〜Nω)が同時に空間に送信される。
<Propagation of space>
With the configuration of the
また、送信機10から送信された前記電波は、空間を進行し、送信機10と受信機20との間に存在する機器等の電磁波散乱体で複数回の反射を受けてから、受信機20に到達する。
なお、送信機10と受信機20とが見通しのよい配置にあることは、現場では稀で、実際には前記したように、機器等の電磁波散乱体が存在していることが多い。そのため、前記の電磁波散乱体による反射波が送信に主として寄与する。
送信機10から送信された回転偏波は、電磁波散乱体に当たると偏波の回転方向が変化する。したがって、受信機20に到達したときの電波の回転偏波の方向は、一般的には把握できない。このような状況において、受信機20は、効率よく電波を受信する必要がある。
In addition, the radio wave transmitted from the
In addition, it is rare in the field that the
When the rotational polarization transmitted from the
<受信機の構成>
次に、受信機について説明する。
受信機20は、受信アンテナ39、49(第一、第二の受信アンテナ)と、低雑音増幅器31、41(第一、第二の低雑音増幅器)と、搬送波と同一の周波数(ωc)の局部発振回路38と、受信乗算器32、42(第一、第二の受信乗算器)と、低域通過型フィルタ33、43(第一、第二の低域通過型フィルタ)と、バッファアンプ34、44(第一、第二のバッファアンプ)と、デジタル受信モジュール201と、を備えている。
<Receiver configuration>
Next, the receiver will be described.
The
受信アンテナ39(第一の受信アンテナ)と、受信アンテナ49(第二の受信アンテナ)とは、空間的に互いに直交している。
受信機20は、受信アンテナ39から得られた受信電力を低雑音増幅器31(第一の低雑音増幅器)で増幅する。また、受信アンテナ49から得られた受信電力を低雑音増幅器41(第二の低雑音増幅器)で増幅する。
前記の低雑音増幅器31の出力と、搬送波と同一の周波数(ωc)の局部発振回路38の出力とを、受信乗算器32(第一の受信乗算器)で掛け合わ(乗算)せてダウンコンバート(低い周波数への周波数変換)する。
また、前記の低雑音増幅器41の出力と、局部発振回路38の出力とを受信乗算器42(第二の受信乗算器)で掛け合わ(乗算)せてダウンコンバートする。
The receiving antenna 39 (first receiving antenna) and the receiving antenna 49 (second receiving antenna) are spatially orthogonal to each other.
The
The output of the
Further, the output of the low-
受信乗算器32でダウンコンバートされた信号を、受信電力の搬送波周波数成分(ωc)を低域通過型フィルタ33(第一の低域通過型フィルタ)で除去し、バッファアンプ34(第一のバッファアンプ)で増幅して、デジタル受信モジュール201の第一の入力端子に入力する。
また、受信乗算器42でダウンコンバートされた信号を、受信電力の搬送波周波数成分(ωc)を低域通過型フィルタ43(第二の低域通過型フィルタ)で除去し、バッファアンプ44(第二のバッファアンプ)で増幅して、デジタル受信モジュール201の第二の入力端子に入力する。
なお、局部発振回路38、受信乗算器32、42、低域通過型フィルタ33、43を併せた構成を適宜、搬送波除去手段と呼称するものとする。
また、局部発振回路38、受信乗算器32、42、低域通過型フィルタ33、43と、次に説明するデジタル受信モジュール201とを併せた構成を適宜、情報信号検出手段と呼称するものとする。
The carrier frequency component (ω c ) of the received power is removed from the signal down-converted by the
Also, the carrier frequency component (ω c ) of the received power is removed from the signal down-converted by the
The configuration including the
Further, a configuration in which the
デジタル受信モジュール201は、所定の時間間隔(詳細は後記する)の遅延量を持つ第一系列の遅延器(351,352,・・・,35N)と、所定の時間間隔の遅延量を持つ第二系列の遅延器(451、452・・・45N)と、前記第一系列の複数の遅延器の出力にそれぞれ接続される複数の第一系列のデシメータ(361,362,・・・,36N)と、前記第二系列の複数の遅延器の出力にそれぞれ接続される複数の第二系列のデシメータ(461,462,・・・,46N)と、ベースバンド処理回路(BB)48と、を備えて構成される。
なお、第一系列の遅延器の所定の時間間隔の遅延量とは、送信機10が具備する余弦高調波発生回路(122〜12N)、および正弦高調波発生回路(222〜22N)の最大の高調数(N)で、余弦基本波発生回路11、および正弦基本波発生回路21の発生する基本回転偏波の周期を分割した時間間隔の遅延量である。
また、複数の第一系列のデシメータ(361,362,・・・,36N)と、複数の第二系列のデシメータ(461,462,・・・,46N)のデシメータの機能は、第一系列の遅延器(351,352,・・・,35N)、および第二系列の遅延器(451、452・・・45N)で検出した信号を前記の最大の高調数Nだけダウンコンバートすることである。
The
It should be noted that the delay amount of the first series of delay units at a predetermined time interval is the maximum of the cosine harmonic generation circuit (122 to 12N) and the sine harmonic generation circuit (222 to 22N) included in the
In addition, the functions of the decimators of the plurality of first series decimators (361, 362,..., 36N) and the plurality of second series decimators (461, 462,..., 46N) The signals detected by the delay units (351, 352,..., 35N) and the second series of delay units (451, 452,... 45N) are down-converted by the maximum harmonic number N.
デジタル受信モジュール201の第一の入力信号は、前記した時間間隔の遅延量を持つ第一系列の遅延器(351,352,・・・,35N)の、前記の最大の高調数Nと同一数の縦続接続によって、順次、遅延を受ける。この遅延量を有する第一系列の遅延器(351,352,・・・,35N)、で順次、信号を遅延しながら、それぞれ信号を検出するタイミングをとる。
そして、前記の第一系列の複数の遅延器(351,352,・・・,35N)の一つ一つの出力を、第一系列の複数のデシメータ(361,362,・・・,36N)によって、高調数Nだけダウンコンバートして、ベースバンド処理回路(BB)48の複数の正相信号入力(i1,i2,・・・,iN)とする。
The first input signal of the
Then, each output of the plurality of delay devices (351, 352,..., 35N) of the first series is output by a plurality of decimators (361, 362,..., 36N) of the first series. , Down-converted by the harmonic number N to obtain a plurality of positive phase signal inputs (i1, i2,..., IN) of the baseband processing circuit (BB) 48.
また、デジタル受信モジュール201の第二の入力信号は、前記した時間間隔の遅延量を持つ第二系列の遅延器(451,452,・・・,45N)の、前記の最大の高調数Nと同一数の縦続接続によって、順次、遅延を受ける。この遅延量を有する第二系列の遅延器(451、452・・・45N)で順次、信号を遅延しながら、それぞれ信号を検出するタイミングをとる。
そして、前記の第二系列の複数の遅延器(451,452,・・・,45N)の一つ一つの出力を、第二系列の複数のデシメータ(461,462,・・・,46N)によって、高調数Nだけダウンコンバートして、ベースバンド処理回路(BB)48の複数の直交信号入力(q1,q2,・・・,qN)とする。
Further, the second input signal of the
Then, each output of the plurality of delay devices (451, 452,..., 45N) of the second sequence is output by a plurality of decimators (461, 462,..., 46N) of the second sequence. , Down-converted by the harmonic number N to obtain a plurality of orthogonal signal inputs (q1, q2,..., QN) of the baseband processing circuit (BB) 48.
なお、第一系列の遅延器(351,352,・・・,35N)、第二系列の遅延器(451,452,・・・,45N)、第一系列のデシメータ(361,362,・・・,36N)、第二系列のデシメータ(461,462,・・・,46N)は、例えばDSP(Digital Signal Processor)で構成される。
また、第一系列の遅延器(351,352,・・・,35N)、第二系列の遅延器(451,452,・・・,45N)、第一系列のデシメータ(361,362,・・・,36N)、第二系列のデシメータ(461,462,・・・,46N)を併せた構成を適宜、データ取得手段と呼称するものとする。
Note that the first series of delay units (351, 352,..., 35N), the second series of delay units (451, 452,..., 45N), the first series of decimators (361, 362,... ., 36N), and the second series of decimators (461, 462,..., 46N) are configured by, for example, a DSP (Digital Signal Processor).
Further, the first series of delay units (351, 352,..., 35N), the second series of delay units (451, 452,..., 45N), the first series of decimators (361, 362,... .., 36N), and the configuration including the second series of decimators (461, 462,..., 46N) is appropriately referred to as data acquisition means.
ベースバンド処理回路(BB)48は、例えばCPU(Central Processing Unit)で構成され、前記の複数の正相信号入力(i1,i2,・・・,iN)と複数の直交信号入力(q1,q2,・・・,qN)から取得して蓄積したデータを基に演算処理を行う。
この演算処理で実行する内容は、前記の複数の正相信号と直交信号とを用いて、等価的に余弦高調波発生回路(122〜12N)、および正弦高調波発生回路(222〜22N)の最大の高調数の分割数(例えばN)で、到来した電磁波を偏波角度ごとに区別して受信することに相当する。
また、これらの処理から得られた各信号を、送信機10で送信した情報信号ωi(t)を再構成する観点から、受信感度の最もよくなる選択と組み合わせで合成する。
また、ベースバンド処理回路(BB)48を、適宜、情報信号合成手段と呼称するものとする。
なお、前記の到来した電磁波を偏波角度ごとに区別して受信する原理を、次に、詳しく説明する。
The baseband processing circuit (BB) 48 is constituted by, for example, a CPU (Central Processing Unit), and the plurality of normal phase signal inputs (i1, i2,..., IN) and the plurality of quadrature signal inputs (q1, q2). ,..., QN) to perform arithmetic processing based on the accumulated data.
The contents to be executed in this arithmetic processing are equivalent to the cosine harmonic generation circuit (122 to 12N) and the sine harmonic generation circuit (222 to 22N) using the plurality of positive phase signals and quadrature signals. Corresponding to receiving the received electromagnetic wave by distinguishing it for each polarization angle with the maximum number of divisions of harmonics (for example, N).
In addition, each signal obtained from these processes is combined with selection and combination with the best reception sensitivity from the viewpoint of reconstructing the information signal ω i (t) transmitted by the
In addition, the baseband processing circuit (BB) 48 is appropriately referred to as information signal synthesis means.
The principle of receiving the received electromagnetic wave separately for each polarization angle will now be described in detail.
<電磁波を偏波角度ごとに区別して受信する原理>
前記したように、空間的に直交する二つの送信アンテナ(19、29)から、同一の信号(ωi(t))が、同一の伝搬周波数(ωc)で第一の回転偏波周波数(ω)の偏波が回転する電波と回転偏波周波数(ω)だけが整数倍された電波とで同時に送信される。
送信機10から出力された前記の電波(電磁波)は、空間を進行し、送受信間に存在する機器等の電磁波散乱体で複数回の反射を受けてから、受信機20に到達する。
受信機20において、空間的に直交する二つの受信アンテナ(39、49)で受信された電波は、搬送波と同一の周波数(ωc)の信号源と掛け合わされてダウンコンバートされ、さらに低域通過フィルタ(33、43)によって搬送波成分(ωc)が除去され、偏波回転周波数(ω)で正弦波状に振幅が変化する情報と、前記偏波回転周波数(ω)の整数(2,・・・,N)倍の周波数で正弦波状に振幅が変化する情報が合成された信号が得られる。
<Principle of receiving electromagnetic waves separately for each polarization angle>
As described above, the same signal (ω i (t)) is transmitted from the two transmitting antennas (19, 29) that are spatially orthogonal to each other at the first propagation polarization frequency (ω c ). A radio wave whose polarization of ω) rotates and a radio wave obtained by multiplying only the rotation polarization frequency (ω) by an integer are simultaneously transmitted.
The radio wave (electromagnetic wave) output from the
In the
この得られた信号は、偏波回転の一周期の中に前記の整数個だけ二つの異なる回転偏波周波数の波が逆相となるタイミングを持つ。
このタイミングは、偏波回転周波数で偏波が回転する電波の特定の偏波方向のタイミングと同一である。そして、そのタイミングで二つの電波が相殺するということは特定の偏波方向と空間的に直交した方向にアンテナの方向が一致していることに相当する。
受信機20は、空間的に直交する二つの受信アンテナ(39、49)を持つから、それらから得られる偏波回転周波数で正弦波状に振幅が変化する情報と、偏波回転周波数の整数倍の周波数で正弦波状に振幅が変化する情報は、やはり直交している。
したがって、この互いに直交した偏波回転周波数で、正弦波状に振幅が変化する情報と、偏波回転周波数の整数倍の周波数で正弦波状に振幅が変化する情報とを用いて、デジタル信号処理(ベースバンド処理回路48)を適用して受信電波に対して任意の単一方向を向いた受信アンテナを仮想的に形成することができる。
The obtained signal has a timing at which two integer rotation waves having different rotational polarization frequencies are in reverse phase in one cycle of polarization rotation.
This timing is the same as the timing in the specific polarization direction of the radio wave whose polarization rotates at the polarization rotation frequency. The fact that the two radio waves cancel each other at that timing corresponds to the direction of the antenna being coincident with a direction that is spatially orthogonal to a specific polarization direction.
Since the
Therefore, digital signal processing (base) is performed using information in which the amplitude changes sinusoidally at the polarization rotation frequencies orthogonal to each other and information in which the amplitude changes sinusoidally at a frequency that is an integral multiple of the polarization rotation frequency. By applying the band processing circuit 48), it is possible to virtually form a receiving antenna directed in an arbitrary single direction with respect to the received radio wave.
この仮想的な方向の分割数は、基本となる偏波回転周波数の整数倍の周波数を何倍に採るかで決定される。この仮想的な方向の分割数が多いほど、仮想的に実現される受信アンテナの方向に、電波の偏波の方向をより正確に合わせられる可能性が高まる。
なお、整数倍の整数を増加させれば分割数は増加するが、最大の偏波回転周波数が増大して電波が占有する周波数スペクトラムが拡大するので、周波数の有効利用の観点で好ましくない。
また、複数の整数が互いに素の関係であれば、回転偏波の一周期内に二つの偏波回転周波数の波が逆相となる点が異なるので、時間的に偏波回転周波数の整数倍の整数値を変えることで、同時ではないが仮想的に実現される受信アンテナの方向の数を増加させることができる。
The number of divisions in the imaginary direction is determined by how many times an integer multiple of the fundamental polarization rotation frequency is taken. As the number of divisions in the virtual direction increases, the possibility that the polarization direction of the radio wave can be more accurately aligned with the direction of the reception antenna that is virtually realized increases.
Increasing the integer multiple increases the number of divisions, but the maximum polarization rotation frequency increases and the frequency spectrum occupied by the radio waves expands, which is not preferable from the viewpoint of effective use of frequency.
In addition, if multiple integers are relatively prime, the difference is that the two polarization rotation frequency waves are in opposite phase within one period of the rotation polarization. By changing the integer value, it is possible to increase the number of receiving antenna directions that are virtually but not simultaneously realized.
また、周波数ω,2ω,・・・,Nωの円偏波(回転偏波)のうち、どの周波数が最も送受信に適しているかは、機器等の電磁波散乱体が存在している環境によって異なる。図1に示した送信機10の偏波回転周波数(ω,2ω,・・・,Nω)は、送受信の開始当初において、切替器13、23によって、順次、切り替わって用いられる。ただし、前記の環境で、これらの偏波回転周波数(ω,2ω,・・・,Nω)のうち、最も送受信の感度が高い偏波回転周波数が存在した場合に、その最も送受信の感度が高い偏波回転周波数を用いるように、切替器13、23による偏波回転周波数を固定して用いてもよい。
また、偏波回転周波数を固定した後において、環境の変化により、送受信の感度が低下(変化)した場合や、低下する可能性がある場合に、切替器13、23による偏波回転周波数の切り替えを再開する方法もある。
Also, which of the circularly polarized waves (rotational polarized waves) of the frequencies ω, 2ω,..., Nω is most suitable for transmission / reception depends on the environment in which an electromagnetic wave scatterer such as a device exists. The polarization rotation frequencies (ω, 2ω,..., Nω) of the
In addition, after the polarization rotation frequency is fixed, when the sensitivity of transmission / reception is lowered (changed) or may be lowered due to a change in the environment, switching of the polarization rotation frequency by the
以上により、無線機の送受信において、それぞれ最適な偏波を用いてより品質の高い無線データ伝送を実現することが出来る。
すなわち、本(第1)実施形態によれば、送信機10は空間的に直交する二つのアンテナ(19、29)から、基本回転偏波周波数(第一の回転偏波周波数ω)で90度の位相差を持つ電磁波を各々放射する。そのため、放射された電磁波は、基本回転偏波周波数で偏波が回転するので異なる時間で異なるすべての偏波(回転偏波周波数の整数倍の周波数)を用いて情報を無線伝送できる。
それによって、受信機20は仮想的に同時に送信機10が用いる余弦高調波発生回路(122〜12N)、および正弦高調波発生回路(222〜22N)の最大の高調数(N)の分割数で到来波を偏波角度ごとに区別して受信することができる。
したがって、送受信において、それぞれ最適な偏波を用いてより品質の高い無線データ伝送を実現することができる。
As described above, it is possible to realize wireless data transmission with higher quality by using the optimum polarization in transmission / reception of the wireless device.
In other words, according to the present (first) embodiment, the
Thereby, the
Therefore, it is possible to realize wireless data transmission with higher quality using optimum polarization in transmission and reception.
≪第2実施形態≫
本発明の第2実施形態として、送信機が時系列的に異なる角度の偏波で送信を行い、受信機が異なる角度の偏波で受信を行う無線通信システムの他の構成例を説明する。
図2は、本発明の第2実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
図2において、送信機10Bと受信機20によって無線通信システムが構成されている。
図2に示した第2実施形態が、図1に示した第1実施形態と異なるのは、デジタル送信モジュール102の構成である。デジタル送信モジュール102を除く送信機10Bの構成や、受信機20の構成は、図1に示した第1実施形態と同一であるので、重複する説明は省略する。
<< Second Embodiment >>
As a second embodiment of the present invention, another configuration example of a wireless communication system in which a transmitter performs transmission with polarized waves with different angles in time series and a receiver performs reception with polarized waves with different angles will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a radio communication system according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 2, a
The second embodiment shown in FIG. 2 differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in the configuration of the
<デジタル送信モジュール102の構成>
図2で示すデジタル送信モジュール102と、図1で示したデジタル送信モジュール101との相違は、送信乗算器(152〜15N)、送信乗算器(252〜25N)の個数と接続方法であり、加算回路16B、26Bにそれぞれ入力する送信乗算器(152〜15N)、送信乗算器(252〜25N)から入力する信号線の数である。また、図2では、図1における切替器13、23がないことも相違している。
すなわち、図1においては、複数の余弦高調波発生回路(122〜12N)の信号を切替器13で切り替え、複数の正弦高調波発生回路(222〜22N)を切替器23で切り替えていた。
<Configuration of
The difference between the
That is, in FIG. 1, the signals of the plurality of cosine harmonic generation circuits (122 to 12N) are switched by the
それに対して、図2では、複数の余弦高調波発生回路(122〜12N)の信号を、それぞれ送信乗算器(152〜15N)に直接入力し、送信乗算器(152〜15N)のそれぞれの出力をすべて加算回路16Bに入力している。
また、複数の正弦高調波発生回路(222〜22N)の信号を、それぞれ送信乗算器(225〜225N)に直接入力し、送信乗算器(252〜25N)のそれぞれの出力をすべて加算回路26Bに入力している。
そのため、加算回路16Bの出力には、複数の余弦高調波発生回路(122〜12N)の信号がすべて含まれ、送信アンテナ19には、基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数の複数の余弦高調波cos2ωt,・・・,cosNωtが含まれている。
また、加算回路26Bの出力には、複数の正弦高調波発生回路(222〜22N)の信号がすべて含まれ、送信アンテナ29には、基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数の複数の正弦高調波sin2ωt,・・・,sinNωtが含まれている。
On the other hand, in FIG. 2, the signals of the plurality of cosine harmonic generation circuits (122 to 12N) are directly input to the transmission multipliers (152 to 15N), respectively, and the respective outputs of the transmission multipliers (152 to 15N). Are all input to the
Further, the signals of the plurality of sine harmonic generation circuits (222 to 22N) are directly input to the transmission multipliers (225 to 225N), respectively, and all the outputs of the transmission multipliers (252 to 25N) are input to the
For this reason, the output of the
Further, the output of the
本(第2)実施形態によれば、基本回転偏波周波数(ω)の偏波回転周波数で正弦波状に振幅が変化する情報と同偏波回転周波数の複数の整数倍の周波数で正弦波状に振幅が変化する情報が合成された信号が得られる。
そして、得られた信号が該偏波回転の一周期の中に該整数個だけ二つの異なる回転偏波周波数の波が逆相となるタイミングが、図1に示した第1実施形態に比較して増えるので、良好な無線データ伝送をするために受信機が選択できる到来波を受信する受信アンテナ(39、49)における偏波の種類が増え、送受信間の無線データ伝送の品質の向上に効果がある。
According to this (second) embodiment, information whose amplitude changes sinusoidally at the polarization rotation frequency of the fundamental rotation polarization frequency (ω) and sinusoidal at a plurality of integer multiples of the same polarization rotation frequency. A signal in which information whose amplitude changes is synthesized is obtained.
Then, the timing at which the obtained signal is in the opposite phase of two different rotational polarization frequency waves in one cycle of the polarization rotation is compared to the first embodiment shown in FIG. Therefore, the types of polarization at the receiving antennas (39, 49) that receive incoming waves that can be selected by the receiver for good wireless data transmission are increased, which is effective in improving the quality of wireless data transmission between transmission and reception. There is.
≪第3実施形態≫
本発明の第3実施形態として、送信機が時系列的に異なる角度の偏波で送信を行い、受信機が異なる角度の偏波で受信を行う無線通信システムの他の構成例を説明する。
図3は、本発明の第3実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
図3において、送信機10Cと受信機20Cによって、無線通信システムが構成されている。
図3に示した第3実施形態が、図1に示した第1実施形態と異なるのは、デジタル送信モジュール103の構成と、デジタル受信モジュール202の構成である。デジタル送信モジュール103、デジタル受信モジュール202を除く送信機10Cの構成や、受信機20Cの構成は、図1に示した第1実施形態と同一であるので、重複する説明は省略する。
«Third embodiment»
As a third embodiment of the present invention, another configuration example of a wireless communication system in which a transmitter performs transmission with polarized waves with different angles in time series and a receiver performs reception with polarized waves with different angles will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the third embodiment of the present invention.
In FIG. 3, a
The third embodiment shown in FIG. 3 differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in the configuration of the digital transmission module 103 and the configuration of the
<デジタル送信モジュール103の構成>
図3に示した本発明の第3実施形態が、図1に示した第1実施形態と異なる点は、送信機が具備する余弦高調波発生回路12M,12Nと、正弦高調波発生回路22M,22Nが互いに素の整数の二つの高調数(M,N)を持つ、二種類があることである。
すなわち、図1に示した第1実施形態では、余弦高調波発生回路(122〜12N)は、それぞれcos2ωt,・・・,cosNωtを発生し、正弦高調波発生回路(222〜22N)は、sin2ωt,・・・,sinNωtを発生していた。
それに対して、図3に示した第3実施形態では、余弦高調波発生回路12M,12Nは、それぞれcosMωt,cosNωtを発生し、正弦高調波発生回路22M,22Nは、sinMωt,sinNωtを発生する。
そして、異なる高調数の余弦高調波発生回路12M,12N、および正弦高調波発生回路22M,22Nを時間的に切り替えて用いる。
この構成による効果は、次の受信機20Cのデジタル受信モジュール202の説明と併せて後記する。
<Configuration of Digital Transmission Module 103>
The third embodiment of the present invention shown in FIG. 3 is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the cosine
That is, in the first embodiment shown in FIG. 1, the cosine harmonic generation circuit (122 to 12N) generates cos2ωt,..., CosNωt, and the sine harmonic generation circuit (222 to 22N) is sin2ωt. , ..., sinNωt was generated.
On the other hand, in the third embodiment shown in FIG. 3, the cosine
Then, cosine
The effect of this configuration will be described later together with the description of the
<デジタル受信モジュール202の構成>
図3において、デジタル受信モジュール202は、所定の時間間隔の遅延量(N)を持つ第一系列の遅延器(351,352,・・・,35N)と、所定の時間間隔の遅延量(N)を持つ第二系列の遅延器(451、452,・・・,45N)と、前記第一系列の複数の遅延器の出力にそれぞれ接続される複数の第一系列のデシメータ(361,362,・・・,36N)と、前記第二系列の複数の遅延器の出力にそれぞれ接続される複数の第二系列のデシメータ(461,462,・・・,46N)と、を備えている。
さらに、デジタル受信モジュール202は、所定の時間間隔の遅延量(M)を持つ第三系列の遅延器(751,752,・・・,75M)と、所定の時間間隔の遅延量(M)を持つ第四系列の遅延器(851、852・・・85M)と、前記第三系列の複数の遅延器の出力にそれぞれ接続される複数の第三系列のデシメータ(761,762,・・・,76M)と、前記第四系列の複数の遅延器の出力にそれぞれ接続される複数の第四系列のデシメータ(861,862,・・・,86M)と、を備えている。
<Configuration of
In FIG. 3, the
Further, the
さらに、デジタル受信モジュール202は、複数の第一系列のデシメータ(361,362,・・・,36N)の出力(ia1,ia2,・・・,iaN)、複数の第二系列のデシメータ(461,462,・・・,46N)の出力(qb1,qb2,・・・,qbN)、複数の第三系列のデシメータ(761,762,・・・,76M)の出力(ib1,ib2,・・・,ibM)、複数の第四系列のデシメータ(861,862,・・・,86M)の出力(qa1,qa2,・・・,qaM)を、それぞれ入力するベースバンド処理回路88を備えている。
Further, the
なお、第一系列および第二系列の遅延器の所定の時間間隔の遅延量とは、送信機10Cが具備する余弦高調波発生回路(12N)、および正弦高調波発生回路(22N)の最大の高調数(N)で、余弦基本波発生回路11、および正弦基本波発生回路21の周期を分割した時間間隔の遅延量である。
また、第三系列および第四系列の遅延器の所定の時間間隔の遅延量とは、送信機10Cが具備する余弦高調波発生回路(12M)、および正弦高調波発生回路(22M)の最大の高調数(M)で、余弦基本波発生回路11、および正弦基本波発生回路21の周期を分割した時間間隔の遅延量である。
また、複数の第一系列、複数の第二系列、複数の第三系列、複数の第四系列のデシメータの機能は、基本回転偏波成分(周波数ω)を除去することである。
Note that the delay amount at a predetermined time interval of the first-series and second-series delay units is the maximum of the cosine harmonic generation circuit (12N) and sine harmonic generation circuit (22N) included in the
The delay amount of the third series and the fourth series of delay units at a predetermined time interval is the maximum of the cosine harmonic generation circuit (12M) and sine harmonic generation circuit (22M) included in the
The functions of the decimators of the plurality of first series, the plurality of second series, the plurality of third series, and the plurality of fourth series are to remove the fundamental rotational polarization component (frequency ω).
なお、図3に示したデジタル受信モジュール202において、第一系列の遅延器(351,・・・,35N)および第二系列の遅延器(451,・・・,45N)の遅延量はT/Nであって、第三系列の遅延器(751,・・・,75N)および第四系列の遅延器(851,・・・,85N)の遅延量はT/Mである。
このように、遅延量が(T/N)と(T/M)の異なる遅延器の系列を余弦(正弦)高調波発生回路12N(22N)の周波数Nωと、余弦(正弦)高調波発生回路12M(22M)の周波数Mωとによって、別々に設けている。
その理由は、遅延器の遅延量は、余弦(正弦)高調波発生回路の周波数に正確に対応している方が検出感度の観点からは、より好ましいからである。
図1で示した第1実施形態のように、余弦高調波発生回路(122,・・・12N)のどの周波数(ω,2ω,・・・,Nω)に対しても、第一系列の遅延器(351,・・・,35N)および第二の遅延器(451,・・・,45N)の遅延量がともにT/Nとしても、信号の検出は可能であるが、前記の図3の第3実施形態のように、余弦(正弦)高調波発生回路の周波数(Nω,Mω)と遅延器の遅延量(T/N,T/M)とは、対応させている方が、受信の検出感度の観点から望ましい。
In the
In this way, a series of delay units having different delay amounts (T / N) and (T / M) is divided into the frequency Nω of the cosine (sine)
This is because it is more preferable from the viewpoint of detection sensitivity that the delay amount of the delay device accurately corresponds to the frequency of the cosine (sine) harmonic generation circuit.
As in the first embodiment shown in FIG. 1, the first series of delays is applied to any frequency (ω, 2ω,..., Nω) of the cosine harmonic generation circuit (122,..., 12N). The signals can be detected even if the delay amounts of the delay units (351,..., 35N) and the second delay units (451,..., 45N) are both T / N. As in the third embodiment, the frequency (Nω, Mω) of the cosine (sine) harmonic generation circuit and the delay amount (T / N, T / M) of the delay device correspond to each other in reception. Desirable from the viewpoint of detection sensitivity.
<無線通信システム>
本(第3)実施形態の無線通信システムでは、異なる高調数(M,N)の余弦高調波発生回路(12M,12N)、および正弦高調波発生回路(22M,22N)を時間的に切り替えて用いる。
送信機10Cが具備する二種類の周波数(Mω,Nω)の余弦高調波発生回路(12M,12N)と正弦高調波発生回路(22M,22N)の高調数(M,N)が互いに素であるため、受信機が得る基本回転偏波周波数(ω)の偏波回転周波数(ω)で正弦波状に振幅が変化する情報と、偏波回転周波数の異なる整数倍(M,N)の周波数(Mω,Nω)で正弦波状に振幅が変化する情報が合成された信号が得られる。
<Wireless communication system>
In the wireless communication system of the present (third) embodiment, the cosine harmonic generation circuit (12M, 12N) and the sine harmonic generation circuit (22M, 22N) having different harmonics (M, N) are switched over time. Use.
The harmonics (M, N) of the cosine harmonic generation circuit (12M, 12N) and the sine harmonic generation circuit (22M, 22N) of the two types of frequencies (Mω, Nω) included in the
この得られた信号が、偏波回転の一周期の中に整数個だけ二つの異なる回転偏波周波数の波が逆相となるタイミングが異なるので、送信機が余弦高調波発生回路(12M,12N)、および正弦高調波発生回路(22M,22N)を時間的に切り替えることにより受信機が仮想的に形成する受信アンテナの偏波の種類を増加させることができる。
一般に前記の高調数が増加すると送信機が放射する電波の周波数占有スペクトラムが広がり周波数資源有効活用の点で課題となる。
本(第3)実施形態によれば、少ない高調数で同時ではないものの受信アンテナの偏波の種類を増加させることができるので、本発明の無線システムが用いる周波数資源を低減する効果があり、結果として、本発明の無線システムの低消費電力化が図られる。
Since the obtained signals have different timings at which two different rotational polarization frequency waves are in reverse phase in one cycle of polarization rotation, the transmitter is connected to a cosine harmonic generation circuit (12M, 12N). ), And the sinusoidal harmonic generation circuit (22M, 22N) are temporally switched to increase the type of polarization of the receiving antenna virtually formed by the receiver.
In general, when the harmonics increase, the frequency occupation spectrum of the radio wave radiated from the transmitter spreads, which is a problem in terms of effective use of frequency resources.
According to the present (third) embodiment, it is possible to increase the type of polarization of the receiving antenna although it is not simultaneous with few harmonics, so there is an effect of reducing the frequency resources used by the wireless system of the present invention, As a result, the power consumption of the wireless system of the present invention can be reduced.
≪第4実施形態≫
本発明の第4実施形態として、送信機が時系列的に異なる角度の偏波で送信を行い、受信機が異なる角度の偏波で受信を行う無線通信システムの受信機の他の構成例を説明する。
図4は、本発明の第4実施形態に係る無線通信システムの受信機20Dの構成例を示す図である。
図4において、無線通信システムにおける受信機20Dの構成が図示されている。なお、送信機は、例えば図1の送信機10(もしくは図2の送信機10B)を用いることができるので、図示と説明は省略する。
<< Fourth Embodiment >>
As a fourth embodiment of the present invention, another configuration example of a receiver of a wireless communication system in which a transmitter transmits with polarized waves with different angles in time series and a receiver receives with polarized waves with different angles. explain.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the
FIG. 4 shows the configuration of the
図4に示した受信機20Dが、図1に示した受信機20と異なるのは、デジタル受信モジュール203の構成である。デジタル受信モジュール203以外は、図1に示した受信機20と同一であるので、重複する説明は、適宜、省略する。
図4において、デジタル受信モジュール203は、所定の時間間隔(詳細は後記する)の遅延量(T1/mN)を持つ第一系列の合計mN個からなる遅延器(<7411〜741m>,・・・,<74N1〜74Nm>)と、前記所定の時間間隔の遅延量を有する第二系列の合計mN個からなる遅延器(<8411〜841m>,・・・,<84N1〜84Nm>)と、を備えている。
また、デジタル受信モジュール203は、第一系列の合計mN個からなるデシメータ(<3611〜361m>,・・・,<36N1〜36Nm>)と、第二系列のmN個からなるデシメータ(<4611〜461m>,・・・,<46N1〜46Nm>)と、N個からなる受信合成回路(第一の受信合成回路)731,・・・,73Nと、N個からなる受信合成回路(第二の受信合成回路)831,・・・,83Nと、ベースバンド処理回路48と、を備えている。
The
In FIG. 4, the
The
なお、第一系列の遅延器(<7411〜741m>,・・・,<74N1〜74Nm>)、および第二系列の遅延器(<8411〜841m>,・・・,<84N1〜84Nm>)の所定の時間間隔の遅延量(T1/mN)とは、送信機10が具備する余弦高調波発生回路(122〜12N)、および正弦高調波発生回路(222〜22N)の最大の高調数(N)の整数(m)分、つまりmNで、余弦基本波発生回路11、および正弦基本波発生回路21の周期を分割した時間間隔の遅延量である。
すなわち、図4に示す第4実施形態においては、図1に示す第1実施形態に比較し、時間間隔の遅延量(T1/mN)は、さらにm分の1となり、遅延器の数はm倍となっている。
また、複数(mN)個の第一系列のデシメータ(<3611〜361m>,・・・,<36N1〜36Nm>)と、複数(mN)個の第二系列のデシメータ(<4611〜461m>,・・・,<46N1〜46Nm>)のデシメータの機能は、最大高調数Nだけダウンコンバートすることである。
The first series of delay units (<7411 to 741m>,..., <74N1 to 74Nm>) and the second series of delay units (<8411 to 841m>,..., <84N1 to 84Nm>) The delay amount (T1 / mN) of the predetermined time interval is the maximum harmonic number of the cosine harmonic generation circuit (122 to 12N) and the sine harmonic generation circuit (222 to 22N) included in the
That is, in the fourth embodiment shown in FIG. 4, the delay amount (T1 / mN) of the time interval is further reduced to 1 / m and the number of delay devices is m as compared with the first embodiment shown in FIG. It has doubled.
Also, a plurality (mN) of first series decimators (<3611-1361m>,..., <36N1 to 36Nm>) and a plurality (mN) of second series decimators (<4611 to 461m>, .., <46N1 to 46Nm>) is to down-convert the maximum harmonic number N.
次に、図4におけるデジタル受信モジュール203を更に詳しく説明する。
図4において、デジタル受信モジュール203は、所定の時間間隔の遅延量(T1/mN)を持つ第一系列の遅延器(<7411〜741m>,・・・,<74N1〜74Nm>)を、合計mN個を縦列接続して具備する。
すなわち、前記の第一系列の遅延器は、一番目の組として、遅延器(7411〜741m)のm個からなり、二番目の組として、遅延器(7421〜742m)のm個(図4では不図示)からなり、そして、最後のN番目の組として、遅延器(74N1〜74Nm)のm個からなる。
そして、第一の入力端子から入力した信号は、遅延器7411に入力し、順次、遅延器7412、・・・、遅延器741m、・・・遅延器74N1,・・・,遅延器74Nmへと遅延量(T1/mN)を生成しながら伝播する。
Next, the
In FIG. 4, the
That is, the first series of delay units is composed of m delay units (7411 to 741m) as the first group, and the second group of m delay units (7421 to 742m) (FIG. 4). , And the last Nth set consists of m delay units (74N1 to 74Nm).
Then, the signal input from the first input terminal is input to the
また、前記の合計mN個の第一系列のデシメータは、一番目の組として、デシメータ(3611〜361m)のm個からなり、二番目の組として、デシメータ(3621〜362m)のm個(図4では不図示)からなり、そして、N番目の組として、デシメータ(36N1〜36Nm)のm個からなる。
前記の合計mN個の第一系列の遅延器(<7411〜741m>,・・・,<74N1〜74Nm>)から出力された各信号は、それぞれ前記の複数(合計mN個)の第一系列のデシメータ(<3611〜361m>,・・・,<36N1〜36Nm>)に入力する。
Further, the total mN first series decimators are composed of m decimators (3611 to 361 m) as the first set, and m decimators (3621 to 362 m) as the second set (see FIG. 4 and not shown), and the Nth set consists of m decimators (36N1 to 36Nm).
Each signal output from the total mN first-sequence delay units (<7411 to 741m>,..., <74N1 to 74Nm>) is the plurality of (total mN) first sequences. Decimators (<3611-361m>,..., <36N1-36Nm>).
また、一番目の組として、デシメータ(3611〜361m)の各出力は、受信合成回路731に入力する。すなわち、デシメータ(3611〜361m)の各出力は、信号の流れに沿って順次、纏められる。
また、二番目の組として、デシメータ(3621〜362m:不図示)の各出力は、受信合成回路732(不図示)に入力する。
そして、N番目の組として、デシメータ(36N1〜36Nm)の各出力は、受信合成回路73Nに入力する。
すなわち、デシメータ(3611〜361m)、・・・、デシメータ(46N1〜46Nm)の各出力は、信号の流れに沿って、順次、それぞれ受信合成回路(731〜73N)で纏められる。
複数の受信合成回路(731〜73N)の各出力は、それぞれベースバンド処理回路48の複数の正相信号入力である入力端子(i1〜iN)に入力する。
As the first set, the outputs of the decimators (3611 to 361m) are input to the
Further, as the second set, each output of the decimator (3621 to 362m: not shown) is input to the reception synthesis circuit 732 (not shown).
And each output of a decimator (36N1-36Nm) is input into the reception synthetic |
That is, the outputs of the decimators (3611 to 361m),..., Decimators (46N1 to 46Nm) are sequentially collected by the reception synthesis circuits (731 to 73N) along the signal flow.
The outputs of the plurality of reception synthesis circuits (731 to 73N) are input to input terminals (i1 to iN) which are a plurality of positive phase signal inputs of the
また、前記の第二系列の遅延器は、一番目の組として、遅延器(8411〜841m)のm個からなり、二番目の組として、遅延器(8421〜842m)のm個(図4では不図示)からなり、そして、最後のN番目の組として、遅延器(84N1〜84Nm)のm個からなる。
そして、第二の入力端子から入力した信号は、遅延器8411に入力し、順次、遅延器8412、・・・、遅延器841m、・・・遅延器84N1,・・・,遅延器84Nmへと遅延量(T1/mN)を生成しながら伝播する。
The second series of delay units includes m delay units (8411 to 841m) as the first set, and m delay units (8421 to 842m) as the second set (FIG. 4). , And the last Nth set consists of m delay units (84N1 to 84Nm).
Then, the signal input from the second input terminal is input to the
また、前記の合計mN個の第二系列のデシメータは、一番目の組として、デシメータ(4611〜461m)のm個からなり、二番目の組として、デシメータ(4621〜462m)のm個(図4では不図示)からなり、そして、N番目の組として、デシメータ(46N1〜46Nm)のm個からなる。
前記の合計mN個の第二系列の遅延器(<8411〜841m>,・・・,<84N1〜84Nm>)から出力された各信号は、それぞれ前記の複数(合計mN個)の第二系列のデシメータ(<4611〜461m>,・・・,<46N1〜46Nm>)に入力する。
The total mN second-series decimators are composed of m decimators (4611 to 461m) as the first set, and m decimators (4621 to 462m) as the second set (see FIG. 4 is not shown), and the Nth set consists of m decimators (46N1 to 46Nm).
Each of the signals output from the total mN second-sequence delay units (<8411 to 841m>,..., <84N1 to 84Nm>) is the plurality of (total mN) second sequences. Decimators (<4611 to 461m>,..., <46N1 to 46Nm>).
また、一番目の組として、デシメータ(4611〜461m)の各出力は、受信合成回路831に入力する。すなわち、デシメータ(4611〜461m)の各出力は、信号の流れに沿って順次、纏められる。
また、二番目の組として、デシメータ(4621〜462m:不図示)の各出力は、受信合成回路832(不図示)に入力する。そして、N番目の組として、デシメータ(46N1〜46Nm)の各出力は、受信合成回路83Nに入力する。
すなわち、デシメータ(4611〜461m)、・・・、デシメータ(86N1〜86Nm)の各出力は、信号の流れに沿って、順次、それぞれ受信合成回路(831〜83N)で纏められる。
複数の受信合成回路(831〜83N)の各出力は、それぞれベースバンド処理回路48の複数の直交信号入力である入力端子(q1〜qN)に入力する。
As the first set, the outputs of the decimators (4611 to 461m) are input to the
Further, as the second set, each output of the decimator (4621 to 462m: not shown) is input to the reception synthesis circuit 832 (not shown). The outputs of the decimators (46N1 to 46Nm) are input to the
In other words, the outputs of the decimators (4611 to 461m),..., Decimators (86N1 to 86Nm) are sequentially collected by the reception synthesis circuits (831 to 83N) along the signal flow.
The outputs of the plurality of reception synthesis circuits (831 to 83N) are input to input terminals (q1 to qN), which are a plurality of orthogonal signal inputs, of the
ベースバンド処理回路48は、例えばDSP(Digital Signal Processor)で構成され、前記の複数の正相信号と直交信号とを用いて、等価的に余弦高調波発生回路(122〜12N)、および正弦高調波発生回路(222〜22N)の最大の高調数のさらにm倍の分割数(例えばmN)で、到来した電磁波を偏波角度ごとに区別して受信する。
図4におけるベースバンド処理回路48は、図1におけるベースバンド処理回路48と同様の動作、機能を有する。
The
The
ただし、図4においては、所定の時間間隔の遅延量(T1/mN)を持つ第一系列の遅延器(<7411〜741m>,・・・,<74N1〜74Nm>)と、第二系列の遅延器(<8411〜841m>,・・・,<84N1〜84Nm>)の出力が、それぞれ前記の複数(合計mN個)の第一系列のデシメータ(<3611〜361m>,・・・,<36N1〜36Nm>)と、前記の複数(合計mN個)の第二系列のデシメータ(<4611〜461m>,・・・,<46N1〜46Nm>)でオーバーサンプリングされた後に、第一系列の受信合成回路(731〜73N)と第二系列の受信合成回路(831〜83N)で、それぞれ平均化される。
そのため、送信機10と受信機20D間を伝搬する電波が何らかの外部要因で時間変動した場合、その変動を平均化し、この変動を受信する受信機20Dが仮想的に形成する特定の偏波の受信アンテナ39、49の偏波角度決定に対する擾乱を吸収する。
したがって、本(第4)実施形態の送信機10が任意の偏波で送信を行い、受信機20Dが任意の偏波で受信を行う無線システムにおいて、受信機20Dの動作がより安定するという効果がある。
However, in FIG. 4, a first series of delay devices (<7411 to 741m>,..., <74N1 to 74Nm>) having a delay amount (T1 / mN) of a predetermined time interval, and a second series of delay units. The outputs of the delay devices (<8411 to 841m>,..., <84N1 to 84Nm>) are respectively the plurality of (total mN) first series decimators (<3611 to 361m>,. 36N1 to 36Nm>) and a plurality of (total mN) second series decimators (<4611 to 461m>,..., <46N1 to 46Nm>) and then received the first series. The signals are averaged by the synthesis circuit (731 to 73N) and the second series of reception synthesis circuits (831 to 83N).
Therefore, when the radio wave propagating between the
Therefore, in the wireless system in which the
≪第5実施形態≫
本発明の第5実施形態として、送信機が時系列的に異なる角度の偏波で送信を行い、受信機が異なる角度の偏波で受信を行う無線通信システムの送信機の他の構成例を説明する。
図5は、本発明の第5実施形態に係る無線通信システムの送信機10Eの構成例を示す図である。
図5において、無線通信システムにおける送信機10Eの構成が図示されている。なお、受信機は、例えば図1の受信機20を用いることができるので、図示と説明は省略する。
«Fifth embodiment»
As a fifth embodiment of the present invention, another configuration example of a transmitter of a wireless communication system in which a transmitter performs transmission with polarized waves having different angles in time series and a receiver performs reception with polarized waves having different angles. explain.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the
FIG. 5 illustrates the configuration of the
図5に示した送信機10Eが、図1に示した送信機10と異なるのは、デジタル送信モジュール104(図5)において、デジタルデルタシグマ変調回路58、68(図5)が追加されたことと、図1の搬送波周波数発生回路71(図1)と送信乗算器17、27(図1)が削除されたことである。それら以外は同一であるので、重複する説明は、適宜、省略する。
図5において、加算回路16および加算回路26の出力が、デジタルデルタシグマ変調回路(第一のデジタルデルタシグマ変調回路)58とデジタルデルタシグマ変調回路(第二のデジタルデルタシグマ変調回路)68を介してそれぞれ電力増幅器18と電力増幅器28に入力されている。
The
In FIG. 5, the outputs of the
この第5実施形態によれば、デジタルデルタシグマ変調回路58、68が生成するエイリアス信号を用いて加算回路16、26の出力をアップコンバート(高い周波数への周波数変換)できる。
そのため、本(第5)実施形態の送信機10Eが任意の偏波で送信を行い、受信機が任意の偏波で受信を行う無線システムにおいて、送信機から搬送波周波数発生回路71(図1)と送信乗算器17、27(図1)のアナログ回路を除去できる。
したがって、本(第5)実施形態の送信機10Eが任意の偏波で送信を行い、受信機20(図1)が任意の偏波で受信を行う無線システムの送信機の経年変化耐性、および温度変化耐性を向上できる。また、無線システムの信頼性向上に効果がある。
According to the fifth embodiment, the outputs of the
Therefore, in the wireless system in which the
Therefore, the aging resistance of the transmitter of the wireless system in which the
≪第6実施形態≫
本発明の第6実施形態として、送信機が時系列的に異なる角度の偏波で送信を行い、受信機が異なる角度の偏波で受信を行う無線通信システムの受信機の他の構成例を説明する。
図6は、本発明の第6実施形態に係る無線通信システムの受信機20Fの構成例を示す図である。
図6において、無線通信システムにおける受信機20Fの構成が図示されている。なお、送信機は、例えば図1の送信機10を用いることができるので、図示と説明は省略する。
<< Sixth Embodiment >>
As a sixth embodiment of the present invention, another configuration example of a receiver of a wireless communication system in which a transmitter transmits with polarized waves with different angles in time series and a receiver receives with polarized waves with different angles. explain.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the
FIG. 6 illustrates the configuration of the
図6に示した受信機20Fが、図1に示した受信機20と異なるのは、局部発振回路38と、受信乗算器32、42と、低域通過型フィルタ33、43と、バッファアンプ34、44を削除し、その代わりにクロック発生回路(CLK)81と、受信デルタシグマ回路72、82を加えたことである。
そして、低雑音増幅器31、および、低雑音増幅器41の出力を、それぞれクロック発生回路(CLK)81からクロックを供給される受信デルタシグマ回路(第一の受信デルタシグマ回路)72、および受信デルタシグマ回路(第二の受信デルタシグマ回路)82を介して、デジタル受信モジュール201の第一の入力および第二の入力としている。
The
Then, the outputs of the
本(第6)実施形態によれば、受信デルタシグマ回路(デルタシグマ回路)72、82が生成するエイリアス信号を用いて、低雑音増幅器31、および、低雑音増幅器41の出力をダウンコンバートできる。そのため、本実施形態の無線通信システムにおいて、送信機(例えば送信機10:図1)が任意の偏波で送信を行い、受信機20Fが任意の偏波で受信を行う場合に、受信機20Fから、局部発振回路38(図1)と受信乗算器32、42(図1)と低域通過型フィルタ33、43(図1)とバッファアンプ34、44(図1)等のアナログ回路を除去できる。
したがって、本(第6)実施形態の送信機(例えば送信機10:図1)が、任意の偏波で送信を行い、受信機が任意の偏波で受信を行う無線システムの受信機の経年変化耐性、および温度変化耐性を向上することができ、無線システムの信頼性向上に効果がある。
According to the present (sixth) embodiment, the outputs of the
Therefore, the aging of the receiver of the wireless system in which the transmitter (for example, transmitter 10: FIG. 1) of the present (sixth) embodiment transmits with an arbitrary polarization and the receiver receives with an arbitrary polarization. The resistance to change and the resistance to temperature change can be improved, which is effective in improving the reliability of the wireless system.
≪第7実施形態≫
本発明の第7実施形態として、送信機が時系列的に異なる角度の偏波で送信を行い、受信機が異なる角度の偏波で受信を行う無線通信システムの送信機の他の構成例を説明する。
図7は、本発明の第7実施形態に係る無線通信システムの送信機10Gの構成例を示す図である。
図7において、無線通信システムにおける送信機10Gの構成が図示されている。なお、受信機は、例えば図1の受信機20を用いることができるので、図示と説明は省略する。
<< Seventh Embodiment >>
As a seventh embodiment of the present invention, another configuration example of a transmitter of a wireless communication system in which a transmitter performs transmission with polarized waves having different angles in time series and a receiver performs reception with polarized waves having different angles. explain.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the
In FIG. 7, the configuration of the
デジタル送信モジュール105は、搬送波周波数(ωm)の余弦基本搬送波発生回路52と、搬送波周波数(ωm)に基本回転偏波周波数(ω)、あるいは基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数(Kω)を加えた周波数(ωm+Kω)の複数個の余弦副搬送波発生回路(531、532,・・・,53K)と、搬送波周波数(ωm)の正弦基本搬送波発生回路62と、搬送波周波数(ωm)に基本回転偏波周波数(ω)、あるいは基本回転偏波周波数の異なる整数倍の(Kω)を加えた周波数(ωm+Kω)の複数個の正弦副搬送波発生回路(631、632,・・・,63K)と、を備えている。
また、デジタル送信モジュール105は、前記の複数個の余弦副搬送波発生回路(531、532,・・・,53K)の各信号を加算(総和)する加算回路(第三の加算回路)57と、前記の複数個の正弦副搬送波発生回路(631、632,・・・,63K)の各信号を加算(総和)する加算回路(第四の加算回路)67と、を備えている。
The
また、デジタル送信モジュール105は、前記の余弦基本搬送波発生回路52の出力と、前記の加算回路57との出力を同相で合成する同相合成回路51と、前記の正弦基本搬送波発生回路62の出力と、前記の加算回路67との出力を逆相で合成する逆相合成回路61と、を備えている。
また、デジタル送信モジュール105は、情報信号発生器100の出力(ωi(t))と、前記の同相合成回路51の出力とを掛け合わ(乗算)せる送信乗算器(第九の送信乗算器)59と、情報信号発生器100の出力(ωi(t))と、前記の逆相合成回路61の出力とを掛け合わ(乗算)せる送信乗算器(第十の送信乗算器)69と、を備えている。
また、デジタル送信モジュール105は、前記の送信乗算器59の出力をデルタシグマ変調するデジタルデルタシグマ変調回路58と、前記の送信乗算器69の出力をデルタシグマ変調するデジタルデルタシグマ変調回路68とを備えている。
デジタルデルタシグマ変調回路58、59の出力は、デジタル送信モジュール105の二本の出力信号として、出力される。
The
The
The
Outputs of the digital delta
デジタルデルタシグマ変調回路58の出力は、電力増幅器18で増幅されて、送信アンテナ19から空間に放射される。
また、デジタルデルタシグマ変調回路68の出力は、電力増幅器28で増幅されて、送信アンテナ29から空間に放射される。
The output of the digital delta
The output of the digital delta
以上の本発明の第7実施形態に係るデジタル送信モジュール105は、図1に示した第1実施形態に係るデジタル送信モジュール101と比べて、乗算器数を減少することができるので、デジタル送信モジュールのデジタル信号処理負荷を低減できる。したがって、本(第7)実施形態に係る送信機10Gが任意の偏波で送信を行い受信機が任意の偏波で受信を行う無線システムの送信機の低消費電力化に効果がある。
Since the
なお、図7で示したデジタル送信モジュール105において、搬送波周波数をωmと表記し、図1で搬送波周波数発生回路71では搬送波周波数をωcと表記している。ωmもωcも共に搬送波周波数を表すものであるが、ωm<ωcの関係がある。すなわち、第7実施形態の図7における搬送波周波数をωmは、1GHz以下の比較的に低い周波数である。つまり、図7のデジタル送信モジュール105は、搬送波周波数をωmが例えば、400MHz以下であれば、DSPで構成可能となり、送信機10Gのコンパクト化、低コスト化が可能となる効果がある。
In the
≪第8実施形態≫
本発明の第8実施形態として、送信機が時系列的に異なる角度の偏波で送信を行い、受信機が異なる角度の偏波で受信を行う無線通信システムの他の構成例を説明する。
図8は、本発明の第8実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
図8において、無線通信システムにおける送信機10Hと、受信機20Hの構成が図示されている。
<< Eighth Embodiment >>
As an eighth embodiment of the present invention, another configuration example of a wireless communication system in which a transmitter performs transmission with polarized waves with different angles in time series and a receiver performs reception with polarized waves with different angles will be described.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the eighth embodiment of the present invention.
In FIG. 8, the configuration of the
<デジタル送信モジュール106>
図8におけるデジタル送信モジュール106は、図5に示した第5実施形態に係る送信機10Eのデジタル送信モジュール104の構成に、さらにBPSK(Binary Phase Shift Keying)変調器(BPSKMOD)50を具備したものである。
情報信号発生器100の出力を、BPSK変調器(2値信号変換器)50を用いて正負の2値信号としている。この正負の2値信号に対して、基本回転偏波周波数の余弦の偏波、基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数の余弦の偏波、基本回転偏波周波数の正弦の偏波、基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数の正弦の偏波を行う。
なお、BPSK変調器50を追加した以外は、図5に示した第5実施形態に係る送信機10Eと同じであるので、重複する説明は省略する。
<
The
The output of the
Except for the addition of the
<受信機20H>
図8に示した受信機20Hが、図1に示した受信機20と異なるのは、局部発振回路38と、受信乗算器32、42と、低域通過型フィルタ33、43と、バッファアンプ34、44を削除し、その代わりに閾値生成回路(TH)70と、コンパレータ77、87を加えたことである。
そして、低雑音増幅器31、および、低雑音増幅器41の出力を、閾値生成回路70から供給される閾値で判定するコンパレータ(第一のコンパレータ)77、およびコンパレータ(第二のコンパレータ)87を介して矩形波に変換している。これらの変換された信号をデジタル受信モジュール201の第一の入力および第二の入力として、それぞれ入力している。
<
The
Then, the outputs of the
<無線通信システム(第8実施形態)>
本(第8)実施形態によれば、送信機10Hの送信信号を2値信号とすることにより、受信機20Hのアナログ回路から、周波数変換を行う各回路をコンパレータ(77、87)と閾値生成回路(TH)70とに置き換えることができる。したがって、送信機が任意の偏波で送信を行い受信機が任意の偏波で受信を行う無線システムの受信機の構成を大幅に簡略化でき、同受信機の部品点数削減、寸法縮小、消費電力削減が図られる。また、送信機が任意の偏波で送信を行い受信機が任意の偏波で受信を行う無線システムの導入コスト低減に効果がある。
<Wireless Communication System (Eighth Embodiment)>
According to the present (eighth) embodiment, by making the transmission signal of the
≪第9実施形態≫
本発明の第9実施形態として、送信機が時系列的に異なる角度の偏波で送信を行い、受信機が異なる角度の偏波で受信を行う無線通信システムの送信機の他の構成例を説明する。
図9は、本発明の第9実施形態に係る無線通信システムの送信機10Iの構成例を示す図である。
図9において、無線通信システムにおける送信機10Iの構成が図示されている。なお、受信機は、例えば図1の受信機20を用いることができるので、図示と説明は省略する。
<< Ninth embodiment >>
As a ninth embodiment of the present invention, another configuration example of a transmitter of a wireless communication system in which a transmitter performs transmission with polarized waves having different angles in time series and a receiver performs reception with polarized waves having different angles. explain.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the transmitter 10I of the wireless communication system according to the ninth embodiment of the present invention.
In FIG. 9, the configuration of the transmitter 10I in the wireless communication system is illustrated. As the receiver, for example, the
図9に示した送信機10Iが、図1に示した送信機10と異なるのは、図1の情報信号発生器100が、図9では情報信号発生モジュール60で置き換えられていることである。それら以外は同一であるので、重複する説明は、適宜、省略する。
図9において、情報信号発生モジュール60は、情報信号発生回路54と同期信号発生回路55と選択スイッチ64とデータバッファ65を備えている。
情報信号発生回路54からは、送信する情報信号が出力する。同期信号発生回路55からは、同期をとるための同期信号が出力する。
情報信号発生回路54と同期信号発生回路55のそれぞれの出力が、選択スイッチ64にて切り替えられて選択され、情報信号発生回路54と同期信号発生回路55とのいずれかの出力がデータバッファ65に送出され、情報信号発生モジュール60の出力となる。
The transmitter 10I shown in FIG. 9 is different from the
In FIG. 9, the information
An information signal to be transmitted is output from the information
The outputs of the information
例えば図1の受信機20が、図9の情報信号発生モジュール60の出力を受信した場合には、受信機20は、デジタル受信モジュール201(図1)によって、受信した信号から前記の同期信号を検出することができる。この検出した同期信号を受信の際の同期をとることに利用できる。
このように同期信号発生回路55(図9)を加えた構成によって、送信機10Iと受信機(例えば受信機20:図1)の同期を取ることができるので、送信機10Iが送信する特定の偏波を受信機が知ることができる。そのため、送信機10Iと受信機が送受信間で良好なデータ伝送をするための送信機および受信機の各最適偏波の決定が容易に実現可能となる。
すなわち、本(第9)実施形態の送信機が任意の偏波で送信を行い、受信機が任意の偏波で受信を行う無線通信システムのスループット向上に効果がある。
For example, when the
Since the transmitter 10I and the receiver (for example, the receiver 20: FIG. 1) can be synchronized by the configuration in which the synchronization signal generation circuit 55 (FIG. 9) is added in this way, a specific transmission that the transmitter 10I transmits The receiver can know the polarization. For this reason, it is possible to easily determine the optimum polarizations of the transmitter and the receiver so that the transmitter 10I and the receiver can perform good data transmission between transmission and reception.
That is, there is an effect in improving the throughput of a wireless communication system in which the transmitter of the present (9th) embodiment performs transmission with an arbitrary polarization and the receiver receives with an arbitrary polarization.
≪第10実施形態≫
本発明の第10実施形態として、送信機が時系列的に異なる角度の偏波で送信を行い、受信機が異なる角度の偏波で受信を行う無線通信システムの送信機の他の構成例を説明する。
図10は、本発明の第10実施形態に係る無線通信システムの送信機10Jの構成例を示す図である。なお、受信機は、例えば図1の受信機20を用いることができるので、図示と説明は省略する。
«Tenth embodiment»
As a tenth embodiment of the present invention, another configuration example of a transmitter of a wireless communication system in which a transmitter performs transmission with polarized waves having different angles in time series and a receiver performs reception with polarized waves having different angles. explain.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of the
図10に示した送信機10Jが、図5に示した送信機10Eと異なるのは、図5の情報信号発生器100が、図10では情報信号発生モジュール60で置き換えられていることである。それら以外は同一であるので、重複する説明は、適宜、省略する。
図10において、情報信号発生モジュール60は、情報信号発生回路54と同期信号発生回路55と選択スイッチ64とデータバッファ65とを備えている。
情報信号発生回路54と同期信号発生回路55のそれぞれの出力が、選択スイッチ64で切り替えられて選択され、情報信号発生回路54と同期信号発生回路55とのいずれかの出力がデータバッファ65に送出され、情報信号発生モジュール60の出力となる。
図9に示した第9実施形態と同様に、同期信号発生回路55を加えた構成によって、送信機10Jと受信機(例えば受信機20:図1)の同期を取ることができるので、送信機10Jが送信する特定の偏波を受信機が知ることができる。そのため、送信機10Jと受信機が送受信間で良好なデータ伝送をするための送信機および受信機の各最適偏波の決定が容易に実現可能となる。
すなわち、本発明の送信機が任意の偏波で送信を行い、受信機が任意の偏波で受信を行う無線通信システムのスループット向上に効果がある。
The
10, the information
The outputs of the information
Similarly to the ninth embodiment shown in FIG. 9, the
That is, the present invention is effective in improving the throughput of a radio communication system in which the transmitter of the present invention transmits with an arbitrary polarization and the receiver receives with an arbitrary polarization.
≪第11実施形態≫
本発明の第11実施形態として、送信機が時系列的に異なる角度の偏波で送信を行い、受信機が異なる角度の偏波で受信を行う無線通信システムを適用した昇降機システム1100の構成例を説明する。
図11は、本発明の第11実施形態に係る昇降機システム1100の構成例を示す図である。
図11において、本(第11)実施形態の昇降機システム1100では、昇降機が設置される建物1101の内部を昇降カゴ1111が昇降する。
<< 11th Embodiment >>
As an eleventh embodiment of the present invention, a configuration example of an
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of an
In FIG. 11, in the
また、建物1101の内部の床部には、第1〜第10実施形態で説明した回転偏波を送受信可能なアンテナを具備する送信機および受信機を具備する基地局無線機1103aと基地局回転偏波アンテナ1102aが結合して設置される。そして、基地局無線機1103aで発生した信号を基地局回転偏波アンテナ1102aから送信する。
なお、基地局回転偏波アンテナ1102aは、直交する二つのアンテナ(例えば送信アンテナ19,29:図1)で構成されている。
また、建物1101の内部の天井部には、前記の回転偏波を送受信可能なアンテナを具備する送信機および受信機を具備する基地局無線機1103bと基地局回転偏波アンテナ1102bが結合して設置される。なお、基地局回転偏波アンテナ1102bも、直交する二つのアンテナで構成されている。
In addition, a
Note that the base station
In addition, a
昇降カゴ1111の外部床面には、第1〜第10実施形態で説明した回転偏波を送受信可能なアンテナを具備する回転偏波の電磁波を用いる送信機および受信機を具備する端末局回転偏波アンテナ1112aが設置されている。
また、昇降カゴ1111の外部天井には、前記の回転偏波を送受信可能なアンテナを具備する回転偏波の電磁波を用いる送信機および受信機を具備する端末局回転偏波アンテナ1112bが設置されている。
端末局回転偏波アンテナ1112aと端末局回転偏波アンテナ1112bは、ともに高周波ケーブル1114を用いて端末局無線機1113に結合している。
On the outer floor surface of the lifting / lowering cage 1111, a terminal station rotation bias including a transmitter and a receiver using a rotation polarization electromagnetic wave including the antenna capable of transmitting and receiving the rotation polarization described in the first to tenth embodiments. A
In addition, a terminal station
Both the terminal station
基地局無線機1103a,1103bと端末局無線機1113は、建物1101の内部を無線伝送媒体とするので、前記の建物1101の内壁および昇降カゴ1111の外壁によって、電磁波は多重反射を受け、多重波干渉環境が形成される。
本(第11)実施形態の昇降機システム1100では、第1実施形態〜第10実施形態のいずれかの無線通信システムを用いるので、多重波干渉環境下で複数の反射波を用いて送受信間の通信品質の低下を補償する高品質の無線伝送が可能となる。
すなわち、前記の無線通信システムを用いた無線接続手段を用いて、昇降機システム1100の昇降カゴ1111の制御・監視を建物1101において、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となる。
そのため、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。
Since the
In the
That is, by using the wireless connection means using the wireless communication system, the elevator cage 1111 of the
Therefore, the same transportation capacity can be realized with a smaller building volume, or the transportation capacity can be improved by increasing the elevator size with the same building volume.
≪第12実施形態≫
本発明の第12実施形態として、送信機が時系列的に異なる角度の偏波で送信を行い、受信機が異なる角度の偏波で受信を行う無線通信システムを適用した変電設備監視システム1200の構成例を説明する。
図12は、本発明の第12実施形態に係る変電設備監視システム1200の構成例を示す図である。
図12において、本(第12)実施形態の変電設備監視システム1200は、複数の変電機1201と、第1実施形態〜第10実施形態のいずれかの無線通信システムを用いており、端末局無線機1203と端末局回転偏波アンテナ1202が結合して設置されている。
また、複数の前記変電機1201の近傍に、前記の変電機1201の数よりも少ない数の基地局装置1211が設営される。また、第1実施形態〜第10実施形態のいずれかの無線通信システムを用いる基地局無線機1213と基地局回転偏波アンテナ1212が結合し設置される。そして、基地局無線機1213で発生した信号を基地局回転偏波アンテナ1212から送信する。
<< Twelfth Embodiment >>
As a twelfth embodiment of the present invention, a substation
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a substation
In FIG. 12, a substation
Also, a smaller number of
また、前記の端末局無線機1203は、回転偏波を送受信可能なアンテナを具備する回転偏波の電磁波を用いる無線通信システムの送信機および受信機を備えている。
また、前記の基地局装置1211は、回転偏波を送受信可能なアンテナを具備する回転偏波の電磁波を用いる無線通信システムの送信機および受信機を備えている。
なお、図12において、変電機1201、基地局装置1211、基地局回転偏波アンテナ1212、基地局無線機1213は、複数個あるが、代表的なもののみに符号をつけており、同様の形態のものに符号をつけることを省略している。
In addition, the
The
In FIG. 12, there are a plurality of
変電機1201の外形の寸法は、数メートルのオーダーであり、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、前記の複数の変電機1201によって、電磁波は多重反射を受けて、多重波干渉環境が形成される。
本(第12)実施形態の変電設備監視システム1200では、前記の第1実施形態〜第10実施形態のいずれかの無線通信システムを適用しているので、多重波干渉環境下で複数の反射波を用いて送受信間の通信品質の低下を補償する高品質の無線伝送が実現可能となる。
そのため、前記の無線機(送信機、受信機)を適用した無線接続手段を用いて、変電機1201の制御・監視を複数の無線基地局の基地局装置1211によって、有線接続手段を用いずに遠隔で実施できる。また、変電機1201の故障を検出できる。
したがって、ケーブル等の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。そのため、変電機1201の制御・監視システム(変電設備監視システム)の安全性向上およびコスト削減に効果がある。
Since the dimensions of the outer shape of the
In the substation
Therefore, using the wireless connection means to which the above-described wireless devices (transmitters, receivers) are applied, the control / monitoring of the
Therefore, it is possible to solve the problem of high-voltage induced power that becomes a problem when using a wired connection means such as a cable, and it is possible to eliminate the installation cost of the cable. Therefore, it is effective in improving the safety and reducing the cost of the control / monitoring system (transformer equipment monitoring system) of the
≪その他の実施形態≫
以上、本発明は、前記した各実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々、変更可能である。
以下に、その他の実施形態や変形例について、さらに説明する。
<< Other Embodiments >>
Although the present invention has been specifically described based on the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
Other embodiments and modifications will be further described below.
《基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数の組み合わせ:その1》
図1に示した第1実施形態においては、基本回転偏波周波数をωとし、基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数として、2ω,・・・,Nωとして、2からNを連続する整数として説明したが、必ずしも連続した整数の組み合わせでなくともよい。途中の整数を飛ばした整数の組み合わせでもよい。
<< Combination of integer multiples of different fundamental rotational polarization frequencies: Part 1 >>
In the first embodiment shown in FIG. 1, the fundamental rotational polarization frequency is ω, the integral multiples of the fundamental rotational polarization frequency are different, and 2ω,. However, it may not necessarily be a combination of consecutive integers. It may be a combination of integers with intermediate integers skipped.
《基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数の組み合わせ:その2》
また、基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数として、2ω,・・・,Nωにおいて、2からNの整数が2のべき乗、もしくは偶数の組み合わせでもよい。
この場合には、2からNの整数において、共通の約数2を有するので、図1の受信機20のデジタル受信モジュール201における遅延器(351,・・・,35N)の遅延量T/Nが、基本回転偏波周波数の異なる整数倍のどの周波数においても、その周波数の周期とサンプリングの周期とが整数倍の関係となるので、ベースバンド処理回路48(図1)で処理しやすいデータを取得することができるという効果がある。
<< Combination of frequencies with different integral rotational polarization frequencies: Part 2 >>
In addition, as an integer multiple frequency different from the fundamental rotational polarization frequency, an integer from 2 to N may be a power of 2 or a combination of even numbers in 2ω,..., Nω.
In this case, since there is a common divisor 2 in integers from 2 to N, the delay amount T / N of the delay units (351,..., 35N) in the
《基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数の組み合わせ:その3》
図3に示した第3実施形態においては、基本回転偏波周波数をωとし、基本回転偏波周波数の異なる整数倍の周波数として、Mω,Nωとして、MとNが互いに素である組み合わせで説明したが、必ずしもM,Nの2つの組み合わせでなくともよい。例えば、L,M,Nの互いに素の三つの組み合わせであってもよい。この場合には、有効に活用できる周波数がさらに増大するという効果がある。
<< Combination of integer multiples of different fundamental rotational polarization frequencies:
In the third embodiment shown in FIG. 3, the basic rotational polarization frequency is assumed to be ω, the integral multiples of the basic rotational polarization frequency are different, and Mω and Nω are used as a combination in which M and N are relatively prime. However, the combination of M and N is not necessarily required. For example, three combinations of L, M, and N that are relatively prime may be used. In this case, there is an effect that the frequency that can be effectively used is further increased.
《遅延器の遅延量》
図1に示した第1実施形態においては、受信機20のデジタル受信モジュール201における遅延器(351,・・・,35N)の遅延量はT/Nであって、このNは、送信機10のデジタル送信モジュール101における切替器13の選択に関わらず一定であると説明したが、切替器13がcosωt,・・・cosNωtのいずれかを選択することによって、デジタル受信モジュール201における遅延器(351,・・・,35N)の遅延量のT/NにおけるNの値を連動して変更する構成であってもよい。
この場合には、受信感度がさらに向上するという効果がある。
《Delay amount of delay device》
In the first embodiment shown in FIG. 1, the delay amount of the delay units (351,..., 35N) in the
In this case, there is an effect that the reception sensitivity is further improved.
《太陽電池発電システムへの適用》
図12に示した第12実施形態においては、複数の変電機1201を配置した変電設備監視システムの例を説明したが、同様の応用例は前記に限定されない。
例えば、複数の太陽電池を配置した太陽電池発電システムにおける発電設備監視システムにおいても、前記した無線通信システムを適用できる。
複数の太陽電池を配置した発電設備においては、制御、もしくは監視に電気配線を用いるのは、必ずしも得策ではない。そのため、無線通信による制御、もしくは監視を行う。
このとき、複数の太陽電池を配置した環境は、多重波干渉環境下であるので、前記した無線通信システムを適用することが効果的である。
《Application to solar power generation system》
In the twelfth embodiment shown in FIG. 12, an example of a substation equipment monitoring system in which a plurality of
For example, the above-described wireless communication system can also be applied to a power generation facility monitoring system in a solar cell power generation system in which a plurality of solar cells are arranged.
In a power generation facility in which a plurality of solar cells are arranged, it is not always a good idea to use electric wiring for control or monitoring. Therefore, control or monitoring by wireless communication is performed.
At this time, since the environment in which the plurality of solar cells are arranged is a multiwave interference environment, it is effective to apply the above-described wireless communication system.
10,10B,10C,10E,10G,10H,10I,10J 送信機
11 余弦基本波発生回路
13,23 切替器
14,15,17,24,25,27,59,69,152〜15N,252〜25N 送信乗算器
16,26,16B,26B,57,67 加算回路
18,28 電力増幅器
19,29 送信アンテナ
20,20C,20D,20F,20H 受信機
21 正弦基本波発生回路
31,41 低雑音増幅器
32,42 受信乗算器
33,43 低域通過型フィルタ
34,44 バッファアンプ
38 局部発振回路
39,49 受信アンテナ
48,88 ベースバンド処理回路
50 BPSK変調器(2値信号変換器)
51 同相合成回路
52 余弦基本搬送波発生回路
54 情報信号発生回路
55 同期信号発生回路
58,68 デジタルデルタシグマ変調回路
60 情報信号発生モジュール
61 逆相合成回路
62 正弦基本搬送波発生回路
64 選択スイッチ
65 データバッファ
70 閾値生成回路
71 搬送波周波数発生回路
72,82 受信デルタシグマ回路
77,87 コンパレータ
81 クロック発生回路
100 情報信号発生器
101,102,103,104,105,106,107,108 デジタル送信モジュール
122〜12N,12M 余弦高調波発生回路
201,202,203 デジタル受信モジュール
222〜22N,22M 正弦高調波発生回路
351〜35N,451〜45N,7411〜741m,・・・,74N1〜74Nm,751〜75M,8411〜841m,・・・,84N1〜84Nm,851〜85M 遅延器
361〜36N,461〜46N,761〜76M,861〜86M,3611〜361m,36N1〜36Nm,4611〜461m,46N1〜46Nm デシメータ
531〜53K 余弦副搬送波発生回路
631〜63K 正弦副搬送波発生回路
731〜73N,831〜83N 受信合成回路
1100 昇降機システム
1101 建物
1102a,1102b 基地局回転偏波アンテナ
1103a,1103b 基地局無線機
1111 昇降カゴ
1112a,1112b 端末局回転偏波アンテナ
1113 端末局無線機
1114 高周波ケーブル
1200 変電設備監視システム
1201 変電機
1202 端末局回転偏波アンテナ
1203 基地局無線機
1211 基地局装置
1212 基地局回転偏波アンテナ
1213 基地局無線機
10, 10B, 10C, 10E, 10G, 10H, 10I,
Reference Signs List 51 In-phase synthesis circuit 52 Cosine basic carrier generation circuit 54 Information signal generation circuit 55 Synchronization signal generation circuit 58, 68 Digital delta-sigma modulation circuit 60 Information signal generation module 61 Reverse phase synthesis circuit 62 Sine basic carrier generation circuit 64 Select switch 65 Data buffer 70 Threshold Generation Circuit 71 Carrier Frequency Generation Circuit 72, 82 Reception Delta Sigma Circuit 77, 87 Comparator 81 Clock Generation Circuit 100 Information Signal Generator 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108 Digital Transmission Module 122-12N , 12M cosine harmonic generation circuit 201, 202, 203 Digital reception module 222-22N, 22M sine harmonic generation circuit 351-35N, 451-45N, 7411-741m, ..., 74N1-74Nm , 751-75M, 8411-841m,..., 84N1-84Nm, 851-85M Delay devices 361-36N, 461-46N, 761-76M, 861-86M, 3611-361m, 36N1-36Nm, 4611-461m, 46N1-46Nm Decimator 531-53K Cosine subcarrier generation circuit 631-63K Sine subcarrier generation circuit 731-73N, 831-83N Reception synthesis circuit 1100 Elevator system 1101 Building 1102a, 1102b Base station Rotating polarization antenna 1103a, 1103b Base station radio Machine 1111 Lifting cage 1112a, 1112b Terminal station rotation polarization antenna 1113 Terminal station radio 1114 High frequency cable 1200 Substation equipment monitoring system 1201 Electric transformer 1202 Terminal station rotation polarization antenna 1203 Station radio 1211 base station apparatus 1212 base station rotary polarized antenna 1213 base station radios
Claims (12)
前記送信機は、いずれか一つの周波数の整数倍である複数の回転周波数で前記搬送波の偏波を回転させ、該複数の回転周波数の偏波を有する複数の搬送波を併せて送信する送信波生成手段を備え、
前記受信機は、前記情報信号が含まれる受信信号から搬送波を取り除いて、前記複数の回転周波数から得られた各信号を所定の組み合わせで選択して合成する情報信号検出手段を備える
ことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system comprising a transmitter and a receiver having a plurality of spatially orthogonal antennas and performing wireless communication by rotating the polarization of a carrier wave carrying an information signal,
The transmitter rotates a polarization of the carrier wave at a plurality of rotation frequencies that are integer multiples of any one of the frequencies, and transmits a plurality of carrier waves having the polarizations at the plurality of rotation frequencies. With means,
The receiver includes an information signal detection unit that removes a carrier wave from a reception signal including the information signal, and selects and combines each signal obtained from the plurality of rotation frequencies in a predetermined combination. Wireless communication system.
前記送信機は、いずれか一つの周波数の整数倍である複数の回転周波数で前記搬送波の偏波を回転させ、該複数の回転周波数の偏波を有する複数の搬送波を併せて送信する送信波生成手段を備え、
前記受信機は、
前記情報信号が含まれる受信信号から搬送波を取り除く搬送波除去手段と、
前記整数倍の最大整数で前記いずれか一つの周波数に対応する周期を分割した時間間隔でサンプリングし、異なるタイミングで前記周期ごとにサンプリングして取得したデータを蓄積するデータ取得手段と、
前記データを前記いずれか一つの周波数にデジタル周波数変換して得られた複数の信号を所定の組み合わせで選択して合成する情報信号合成手段と、
を備える
ことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system comprising a transmitter and a receiver having a plurality of spatially orthogonal antennas and performing wireless communication by rotating the polarization of a carrier wave carrying an information signal,
The transmitter rotates a polarization of the carrier wave at a plurality of rotation frequencies that are integer multiples of any one of the frequencies, and transmits a plurality of carrier waves having the polarizations at the plurality of rotation frequencies. With means,
The receiver
Carrier wave removing means for removing a carrier wave from the received signal including the information signal;
Sampling at a time interval obtained by dividing a cycle corresponding to any one frequency by a maximum integer of the integer multiple, and data acquisition means for storing data acquired by sampling at each cycle at different timings;
Information signal synthesizing means for selecting and synthesizing a plurality of signals obtained by digital frequency conversion of the data into any one of the frequencies in a predetermined combination;
A wireless communication system comprising:
前記送信機は二つの回転周波数で前記搬送波の偏波を回転させて二つの搬送波を併せて送信し、
前記二つの回転周波数は、一つの周波数とその周波数の整数倍であり、
該周波数の整数倍の回転周波数の搬送波を前記整数倍と異なる整数倍の回転周波数の搬送波とに切り替える
ことを特徴とする無線通信システム。 In claim 1 or claim 2,
The transmitter rotates the polarization of the carrier wave at two rotation frequencies and transmits the two carrier waves together;
The two rotation frequencies are one frequency and an integer multiple of the frequency,
A radio communication system, wherein a carrier wave having a rotation frequency that is an integral multiple of the frequency is switched to a carrier wave having a rotation frequency that is an integer multiple different from the integer multiple.
前記一つの周波数とその周波数の整数倍の整数と、前記整数と異なる整数倍の整数とが互いに素であり、
前記互いに素である二つの整数の整数倍の周波数を切り替え、
前記受信機は、前記受信信号から搬送波を取り除いて、前記送信機が用いる二つの回転周波数に分岐し、分岐したそれぞれの信号に対して整数倍の整数で前記いずれか一つの回転周波数に対応する周期を、いずれかの前記整数で分割した時間間隔でサンプリングし、異なるタイミングで前記周期ごとにサンプリングしたデータを蓄積し、それらをいずれか一つの前記周波数にデジタル周波数変換する
ことを特徴とする無線通信システム。 In claim 3,
The one frequency, an integer that is an integer multiple of the frequency, and an integer that is an integer multiple different from the integer are relatively prime,
Switch the frequency of integer multiples of the two integers that are relatively prime,
The receiver removes a carrier wave from the received signal, branches to two rotation frequencies used by the transmitter, and corresponds to any one of the rotation frequencies by an integer multiple of each of the branched signals. Sampling a cycle at a time interval divided by any one of the integers, storing data sampled for each cycle at different timings, and digitally converting them to any one of the frequencies Communications system.
前記受信機は、前記受信信号から搬送波取り除いて、前記整数倍の最大整数に別の整数を掛けた整数で前記いずれか一つの周波数に対応する周期を分割した時間間隔でサンプリングし、
前記サンプリングした結果を前記別の整数分でまとめて加算し、
異なるタイミングで前記整数倍の最大整数に対応する周期ごとにサンプリングしたデータを蓄積し、それらを前記いずれか一つの周波数にデジタル周波数変換して得られた複数の信号を所定の組み合わせで選択して合成する
ことを特徴とする無線通信システム。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The receiver removes a carrier wave from the received signal, samples at a time interval obtained by dividing a period corresponding to any one frequency by an integer obtained by multiplying the integer that is the integer multiple by another integer,
The sampled results are added together for the other integers and added,
Data sampled every period corresponding to the maximum integer of the integer multiple at different timings are accumulated, and a plurality of signals obtained by digital frequency conversion of the data to any one of the above frequencies are selected in a predetermined combination. A wireless communication system characterized by combining.
前記送信機が、異なる回転周波数の余弦波を合成し、情報信号を重畳し、搬送波を掛け合わせて第一のアンテナから送信し、
異なる回転周波数の正弦波を合成し情報信号を重畳し搬送波を掛け合わせて第一のアンテナと空間的に直交する第二のアンテナから送信する
ことを特徴とする無線通信システム。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The transmitter synthesizes cosine waves with different rotational frequencies, superimposes an information signal, multiplies the carrier wave and transmits it from the first antenna,
A wireless communication system characterized by combining sine waves of different rotational frequencies, superimposing an information signal, multiplying the carrier wave, and transmitting from a second antenna spatially orthogonal to the first antenna.
前記送信機が、搬送波周波数と回転周波数のゼロを含む整数倍の和の周波数を有する、複数の余弦波信号と正弦波信号を用いて、
搬送波周波数の余弦波信号に搬送波周波数に正の整数倍の回転周波数を加えた複数の余弦波信号を同相で加算し情報信号を重畳し第一のアンテナから送信し、
搬送波周波数の正弦波信号に搬送波周波数に正の整数倍の回転周波数を加えた複数の正弦波信号を逆相で加算し情報信号を重畳し第一のアンテナと空間的に直交する第二のアンテナから送信する
ことを特徴とする無線通信システム。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The transmitter uses a plurality of cosine wave signals and sine wave signals having a frequency that is an integral multiple of zero including a carrier frequency and a rotation frequency of zero,
A plurality of cosine wave signals obtained by adding a positive integer multiple of rotation frequency to the carrier wave frequency to the cosine wave signal of the carrier wave frequency are added in phase, and the information signal is superimposed and transmitted from the first antenna.
A second antenna that is spatially orthogonal to the first antenna by adding a plurality of sinusoidal signals obtained by adding a positive integer multiple of the carrier frequency to the sine wave signal of the carrier frequency in reverse phase and superimposing the information signal A wireless communication system, wherein
前記送信機がデルタシグマ回路を具備し、
搬送波周波数に対するアップコンバート信号を、前記デルタシグマ回路が生成するエイリアス信号を用いて形成する
ことを特徴とする無線通信システム。 In claim 6 or claim 7,
The transmitter comprises a delta-sigma circuit;
Wireless communication system, characterized in that the up-converted signal to the carrier wave frequency, is formed by using the alias signal delta-sigma circuit generates.
前記送信機は、2値信号変換器を具備し、該2値信号変換器で前記情報信号を2値信号で変調し、
前記受信機は、閾値を設定されたコンパレータを具備し、該コンパレータで前記情報信号を有する受信信号の復調を行う
ことを特徴とする無線通信システム。 In any one of Claims 6 to 8,
The transmitter includes a binary signal converter, wherein the binary signal converter modulates the information signal with a binary signal;
The wireless communication system, wherein the receiver includes a comparator having a threshold value set, and the received signal having the information signal is demodulated by the comparator.
前記送信機は、情報信号と同期信号を選択的に送信し、
前記受信機は、前記同期信号を検出し、該同期信号で前記送信機との同期をとる
ことを特徴とする無線通信システム。 In any one of Claims 6 to 8,
The transmitter selectively transmits an information signal and a synchronization signal;
The wireless communication system, wherein the receiver detects the synchronization signal and synchronizes with the transmitter using the synchronization signal.
ことを特徴とする昇降機システム。 An elevator system comprising the wireless communication system according to any one of claims 1 to 10.
ことを特徴とする変電設備監視システム。 A substation monitoring system comprising the wireless communication system according to any one of claims 1 to 10.
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