JP7186062B2 - Wireless system and wireless communication method - Google Patents

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Description

本発明は、無線システムに関する。 The present invention relates to wireless systems.

複数の機器をインターネットに結合し、該機器の状態を示す情報を収集し、収集した情報に基づいて該機器を制御する信号をインターネットを用いて送信し、該機器の稼動効率を向上するInternet of Things(IoT)と称するコンセプトが注目されている。IoTを実現するためには、機器の状態に関する情報を監視するセンサ及び機器の動作を制御するアクチュエータをネットワークに結合する必要があり、機器に設置された複数のセンサ及びアクチュエータとネットワークとの結合が必要となる。システムを構成する複数の機器に数十から数千のセンサ及びアクチュエータを設置する必要があり、物理的な結合手段であるケーブルを必要としない無線通信による結合が望ましい。無線通信による結合をすれば、機器の稼動状態に対する制約を解消し、該結合に関するハードウェアの設置コストを低減できる。 An Internet of Things that connects a plurality of devices to the Internet, collects information indicating the state of the devices, transmits signals to control the devices based on the collected information, and improves the operating efficiency of the devices. A concept called Things (IoT) is attracting attention. In order to realize IoT, it is necessary to connect sensors that monitor information about the state of equipment and actuators that control the operation of equipment to networks. necessary. It is necessary to install tens to thousands of sensors and actuators in a plurality of devices that make up the system, and it is desirable to connect by wireless communication that does not require cables, which are physical connecting means. Coupling by wireless communication eliminates restrictions on the operating conditions of the devices and reduces hardware installation costs associated with the coupling.

無線通信においては、送信機及び受信機の少なくとも一つを有する無線機を機器の表面及び近傍に設置するために、無線機が送受信する電磁波が該機器で散乱される。一般に、送信機と受信機との間に電磁波に対する障害物があれば、見通し通信ができず、主に反射波を用いる通信が行われる。そのような無線環境では、通信を行う送信機及び受信機を多くの機器が取り囲んでいるので、一回及び複数の反射によって形成される無線伝播路が複数形成される。複数の伝播路は異なる機器による電磁波の反射により形成されるので、見通し通信の場合とは異なり、性質の異なる複数の伝播路を用いることとなる。従って、送信機と受信機との間に機器の反射によって形成される複数の伝播路の数だけ、同時に送信される情報が異なる可能性がある。 In radio communication, since a radio device having at least one of a transmitter and a receiver is installed on the surface of and near the device, electromagnetic waves transmitted and received by the radio device are scattered by the device. In general, if there is an obstacle to electromagnetic waves between a transmitter and a receiver, line-of-sight communication cannot be performed, and communication is mainly performed using reflected waves. In such a radio environment, many devices surround the communicating transmitters and receivers, creating multiple radio propagation paths formed by single and multiple reflections. Since a plurality of propagation paths are formed by reflection of electromagnetic waves by different devices, a plurality of propagation paths having different properties are used, unlike line-of-sight communication. Therefore, simultaneously transmitted information may differ by the number of multiple propagation paths formed by device reflections between a transmitter and a receiver.

電磁波は横波であり進行方向に対して直角の電界ベクトル及び磁界ベクトルを有する。一つの送信点から放射された電磁波は、円筒状に広がりながら空間を伝送するので、原理的には距離の二乗で強度が減衰し、周波数の二乗で強度が減衰する。IoTを適用するシステムにおいて必要とされる通信距離は、民生システムで数十メートルから数百メートル程度、社会インフラシステムで数百メートルから数キロメートル程度である。そのような通信距離で十分な信号強度を得るためには、無線通信で用いる電磁波の周波数は強度減衰の観点から高くすることができず、実際、民生システムでは2GHZ帯以下、社会インフラシステムでは900MHz帯以下が使用されている。電磁波を送受する無線機は機器の表面又は近傍に設置されるので、複数のアンテナを独立して動作させるために、使用波長の半分程度離して配置することは、無線機が設置される機器や無線機の大きさの制限から困難である。 Electromagnetic waves are transverse waves and have electric and magnetic field vectors perpendicular to the direction of travel. Since an electromagnetic wave radiated from one transmission point spreads in a cylindrical shape and is transmitted through space, in principle, the intensity of the electromagnetic wave attenuates with the square of the distance, and the intensity of the electromagnetic wave attenuates with the square of the frequency. The communication distance required in a system to which IoT is applied ranges from several tens of meters to several hundred meters for consumer systems, and from several hundred meters to several kilometers for social infrastructure systems. In order to obtain sufficient signal strength over such a communication distance, the frequency of electromagnetic waves used in wireless communication cannot be increased from the viewpoint of strength attenuation. Obi and below are used. Radio equipment that transmits and receives electromagnetic waves is installed on or near the surface of equipment. This is difficult due to the size limitation of the radio.

本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献1(特開平5-48511号公報)には、誤り訂正符号器とアンテナ切り替え器を制御することにより送信器入力信号の任意の単一ビットの情報を複数の異なるアンテナから送信することにより、伝搬路によって発生する誤りをランダム化し、当該信号の受信器が行う誤り訂正復号の能力を向上させ、伝送信号の誤り率の低減を実現する技術が開示されている。 As background arts in this technical field, there are the following prior arts. In Patent Document 1 (Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-48511), by controlling an error correction encoder and an antenna switcher, any single bit information of a transmitter input signal is transmitted from a plurality of different antennas. , which randomizes errors generated by a propagation path, improves the error correction decoding capability of a receiver of the signal, and realizes a reduction in the error rate of the transmission signal.

特開平5-48511号公報JP-A-5-48511

前述した先行技術では、空間的に直交する二つの近接したアンテナを有する送信機を用いて直交する偏波の電磁波を用いて、異なる符合による拡散で生成される二つの異なる信号を送信し、空間的に直交する二つの近接したアンテナを有する受信機で該二つの異なる信号を再現する。これによって、送信機と受信機との間に形成される二つの伝播路を用いて同時に情報を伝送して、通信容量の倍増を実現している。該先行技術では、送信機及び受信機が多数の機器に囲まれており、多数の機器の反射によって送信機と受信機との間に形成される性質が異なる複数の伝播路の二つを用いることになり、更に多数の伝播路を用いて通信容量の更なる増大を実現できない問題がある。 In the above-mentioned prior art, a transmitter with two spatially orthogonal adjacent antennas is used to transmit two different signals generated by spreading with different codes using orthogonally polarized electromagnetic waves, The two different signals are reproduced at a receiver with two symmetrically orthogonal antennas in close proximity. As a result, information is simultaneously transmitted using two propagation paths formed between the transmitter and the receiver, thereby doubling the communication capacity. In this prior art, a transmitter and a receiver are surrounded by a large number of devices, and two of a plurality of propagation paths with different properties formed between the transmitter and the receiver by reflections of the large number of devices are used. As a result, there is a problem that a further increase in communication capacity cannot be realized by using a larger number of propagation paths.

かかる状況において、送信機及び受信機が偏波を制御して送信機と受信機との間に形成される複数の反射伝播路を用いて、電磁波を散乱する多数の機器に囲まれた送信機と受信機との間の無線伝送容量を増大させる手段の提供が課題となっている。 In such a situation, a transmitter surrounded by a large number of devices that scatter electromagnetic waves using a plurality of reflected propagation paths formed between the transmitter and the receiver by controlling the polarization of the transmitter and the receiver. The challenge is to provide means for increasing the wireless transmission capacity between the radio and the receiver.

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、無線システムであって、情報データを送信する送信機と、前記送信機から送信された情報データを受信する受信機とを備え、前記送信機及び前記受信機の各々は、互いに偏波面が平行関係にない複数のアンテナを有し、前記送信機は、1系列のシリアル情報データを2系列のパラレルデータに変換し、前記変換されたパラレルデータを直交変調し、互いに回転方向が異なる回転偏波を用いて、前記直交変調された2系列のパラレルデータを前記複数のアンテナから同時に送信することを特徴とする。 A representative example of the invention disclosed in the present application is as follows. That is, the radio system includes a transmitter that transmits information data and a receiver that receives the information data transmitted from the transmitter, and the transmitter and the receiver each have a plane of polarization with each other. The transmitter has a plurality of antennas that are not in a parallel relationship, and the transmitter converts one series of serial information data into two series of parallel data, quadrature-modulates the converted parallel data, and converts the rotationally polarized data in different directions of rotation to each other . It is characterized by simultaneously transmitting the quadrature -modulated two-sequence parallel data from the plurality of antennas using waves .

本発明の一態様によれば、無線伝送容量を増大できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。 According to one aspect of the present invention, wireless transmission capacity can be increased. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

実施例1の無線システムの構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless system according to a first embodiment; FIG. 実施例2の無線システムの構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless system according to a second embodiment; 実施例3の無線システムの送信機の構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a transmitter of a wireless system according to Example 3; 実施例3の無線システムの受信機の構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a receiver of a wireless system of Example 3; 実施例4の無線システムの送信機の構成例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a transmitter of a wireless system of Example 4; 実施例5の無線システムの送信機の構成例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a transmitter of a wireless system of Example 5; 実施例6の無線システムの送信機の構成例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a transmitter of a wireless system of Example 6; 実施例7の無線システムの送信機の構成例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a transmitter of a wireless system of Example 7; 実施例8の無線システムの無線機の構成例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless device of a wireless system according to an eighth embodiment; 実施例9の無線システムの無線機の構成例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless device of a wireless system according to a ninth embodiment; 実施例10の無線システムの無線機の構成例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless device of a wireless system according to a tenth embodiment; 実施例11の無線システムの無線機の構成例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless device in a wireless system according to an eleventh embodiment; 実施例12の昇降機監視・制御システムの構成例を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a configuration example of an elevator monitoring/control system according to a twelfth embodiment; 実施例13の昇降機監視・制御システムの構成例を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a configuration example of an elevator monitoring/control system according to a thirteenth embodiment; 本発明の実施例の無線システムの動作原理を示す図である。1 is a diagram showing the principle of operation of a radio system according to an embodiment of the present invention; FIG.

以下、図面を参照して実施例を説明する。 An embodiment will be described below with reference to the drawings.

[実施例1]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムの動作を図1及び図15を用いて説明する。
[Example 1]
In this embodiment, the operation of a wireless system that increases the communication capacity by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotary polarization of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 15. do.

図1は、本実施例の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムの構成例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with rotationally polarized waves according to this embodiment.

本実施例の無線システムは、送信機101及び受信機201を有する。 The wireless system of this embodiment has a transmitter 101 and a receiver 201 .

送信機101は、情報デジタル信号生成回路1及びパイロットデジタル信号生成回路2を有する。情報デジタル信号生成回路1の出力は、第一のシリアル・パラレル2系統変換器3によりシリアル2ビットが2系統の出力に変換される。パイロットデジタル信号生成回路2の出力は、第二のシリアル・パラレル2系統変換器4によりシリアル2ビットが2系統の出力に変換される。 The transmitter 101 has an information digital signal generation circuit 1 and a pilot digital signal generation circuit 2 . The output of the information digital signal generation circuit 1 is converted by the first serial/parallel 2-system converter 3 into serial 2-bits into 2-system outputs. The output of the pilot digital signal generating circuit 2 is converted by a second serial/parallel 2-system converter 4 into serial 2-bit outputs of 2 systems.

第一のシリアル・パラレル2系統変換器3の第一系統の出力は2分岐され、一方は、第一の回転偏波周波数90度移相器13を介した回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第一の乗算器11で乗じられて、第二の合成器28に入力される。他方は、回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第三の乗算器16で直接乗じられて、第一の合成器18に入力される。 The output of the first system of the first serial-parallel two-system converter 3 is branched into two, one of which is sent to a rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15 via a first rotary polarization frequency 90-degree phase shifter 13. is multiplied by the first multiplier 11 and input to the second combiner 28 . On the other hand, the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15 is directly multiplied by the third multiplier 16 and input to the first combiner 18 .

第一のシリアル・パラレル2系統変換器3の第二系統の出力は2分岐され、一方は、第一の回転偏波周波数270度移相器14を介した回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第二の乗算器12で乗じられて、第二の合成器28に入力される。他方は、回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第四の乗算器17で直接乗じられて、第一の合成器18に入力される。 The output of the second system of the first serial/parallel two-system converter 3 is branched into two, one of which is sent to a first rotary polarization frequency 270-degree phase shifter 14 to a rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15. is multiplied by the second multiplier 12 and input to the second combiner 28 . On the other hand, the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15 is directly multiplied by the fourth multiplier 17 and input to the first combiner 18 .

第二のシリアル・パラレル2系統変換器4の第一系統の出力は2分岐され、一方は、第二の回転偏波周波数90度移相器23を介した回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第五の乗算器21で乗じられて、第二の合成器28に入力される。他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第七の乗算器26で乗じられて、第一の合成器18に入力される。 The output of the first system of the second serial/parallel two-system converter 4 is branched into two, one of which is sent to a rotary polarized wave frequency sine wave generation circuit 25 via a second rotary polarized wave frequency 90-degree phase shifter 23. is multiplied by the fifth multiplier 21 and input to the second combiner 28 . The other is multiplied by the seventh multiplier 26 by the output signal of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 25 and input to the first synthesizer 18 .

第二のシリアル・パラレル2系統変換器4の第二系統の出力は2分岐され、一方は、第二の回転偏波周波数270度移相器24を介した回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第六の乗算器22で乗じられて、第二の合成器28に入力される。他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第八の乗算器27で乗じられて、第一の合成器18に入力される。 The output of the second system of the second serial/parallel two-system converter 4 is branched into two, one of which is sent to a rotary polarized wave frequency sine wave generation circuit 25 via a second rotary polarized wave frequency 270-degree phase shifter 24. is multiplied by the sixth multiplier 22 and input to the second combiner 28 . On the other hand, the output signal of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 25 is multiplied by the eighth multiplier 27 and input to the first combiner 18 .

第一の合成器18の出力は、送信搬送波周波数発生回路35の出力信号を用いて第一の送信ミキサ34でアップコンバートされ、第一の送信アンテナ31より空間に放射される。第二の合成器28の出力は、送信搬送波周波数発生回路35の出力信号を用いて第二の送信ミキサ36でアップコンバートされ、第二の送信アンテナ32より空間に放射される。第一の送信アンテナ31と第二の送信アンテナ32とは、空間的に互いに直交するように配置されている。 The output of the first combiner 18 is up-converted by the first transmission mixer 34 using the output signal of the transmission carrier frequency generation circuit 35 and radiated into space from the first transmission antenna 31 . The output of the second synthesizer 28 is up-converted by the second transmission mixer 36 using the output signal of the transmission carrier frequency generation circuit 35 and radiated into space from the second transmission antenna 32 . The first transmitting antenna 31 and the second transmitting antenna 32 are arranged so as to be spatially orthogonal to each other.

受信機201は、空間的に互いに直交する第一の受信アンテナ41及び第二の受信アンテナ42を有する。 The receiver 201 has a first receiving antenna 41 and a second receiving antenna 42 which are spatially orthogonal to each other.

第一の受信アンテナ41の出力は、受信搬送波周波数発生回路45の出力信号を用いて第一の受信ミキサ44でダウンコンバートされる。第一の受信ミキサ44の出力は二分岐され、一方は、回転偏波周波数余弦波発生回路51の出力信号が第一の乗算回路52で乗じられ、他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路55の出力信号が第三の乗算回路56で乗じられる。第一の乗算回路52の出力と第三の乗算回路56の出力とは第一の加算回路61で加算され、受信信号処理回路49に入力される。また、第一の減算回路63で、第三の乗算回路56の出力から第一の乗算回路52の出力信号が減算され、受信信号処理回路49に入力される。 The output of first receive antenna 41 is downconverted in first receive mixer 44 using the output signal of receive carrier frequency generator circuit 45 . The output of the first receiving mixer 44 is branched into two, one of which is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 51 in the first multiplier circuit 52, and the other is the rotary polarization frequency sine wave generating circuit. The output signal of 55 is multiplied by a third multiplier circuit 56 . The output of the first multiplication circuit 52 and the output of the third multiplication circuit 56 are added by the first addition circuit 61 and input to the reception signal processing circuit 49 . Also, the output signal of the first multiplication circuit 52 is subtracted from the output of the third multiplication circuit 56 by the first subtraction circuit 63 , and the result is input to the reception signal processing circuit 49 .

第二の受信アンテナ42の出力は、受信搬送波周波数発生回路45の出力信号を用いて第二の受信ミキサ46でダウンコンバートされる。第二の受信ミキサ46の出力は二分岐され、一方は、回転偏波周波数余弦波発生回路51の出力信号が第二の乗算回路53で乗じられ、他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路55の出力信号が第四の乗算回路57で乗じられる。第二の乗算回路53の出力と第四の乗算回路57の出力とは第二の加算回路62で加算され、受信信号処理回路49に入力される。また、第二の減算回路64で、第四の乗算回路57の出力から第二の乗算回路53の出力信号が減算され、受信信号処理回路49に入力される。 The output of second receive antenna 42 is downconverted in second receive mixer 46 using the output signal of receive carrier frequency generator circuit 45 . The output of the second reception mixer 46 is branched into two, one of which is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generation circuit 51 in the second multiplication circuit 53, and the other is the rotary polarization frequency sine wave generation circuit. The output signal of 55 is multiplied in a fourth multiplier circuit 57. FIG. The output of the second multiplication circuit 53 and the output of the fourth multiplication circuit 57 are added by the second addition circuit 62 and input to the received signal processing circuit 49 . Also, the output signal of the second multiplication circuit 53 is subtracted from the output of the fourth multiplication circuit 57 by the second subtraction circuit 64 , and the result is input to the reception signal processing circuit 49 .

情報デジタル信号生成回路1から出力される0又は1のデジタルシリアルデータは第一のシリアル・パラレル2系統変換器3により奇数ビットと偶数ビットとに分離され、両ビットの信号は同時にアンテナから送信される。すなわち、両ビットの一方は、回転偏波周波数の正符号の正弦波と正符号の余弦波により変調されて搬送波周波数でアップコンバートされた後、空間的に直交する二つのアンテナより左回転の回転偏波として空間に放射される。両ビットの信号の他方は、回転偏波周波数の負符号の正弦波と正符号の余弦波により変調されて搬送波周波数でアップコンバートされた後、空間的に互いに直交する二つのアンテナより右回転の回転偏波として空間に放射される。偏波回転の周波数と同一周波数の正弦波と余弦波を用いて直交変調することによって、安定的に動作できる。 Digital serial data of 0 or 1 output from the information digital signal generation circuit 1 is separated into odd bits and even bits by the first serial/parallel 2-system converter 3, and the signals of both bits are simultaneously transmitted from the antenna. be. That is, one of the two bits is modulated by a positive sine wave and a positive cosine wave of the rotational polarization frequency, up-converted at the carrier frequency, and then left-rotated by two spatially orthogonal antennas. It is radiated into space as polarized waves. The other of the two bits is modulated by a negative sign sine wave and a positive sign cosine wave of the rotationally polarized frequency, up-converted at the carrier frequency, and then rotated to the right by two spatially orthogonal antennas. It is radiated into space as a rotationally polarized wave. Stable operation can be achieved by quadrature modulation using a sine wave and a cosine wave having the same frequency as the polarization rotation frequency.

また、パイロットデジタル信号生成回路2から出力される0又は1のデジタルシリアルデータは、第二のシリアル・パラレル2系統変換器4により奇数ビットと偶数ビットとに分離され、両ビットの信号は同時にアンテナから送信される。すなわち、両ビットの一方は、回転偏波周波数の正符号の余弦波と正符号の正弦波により変調されて搬送波周波数でアップコンバートされた後、空間的に互いに直交する二つのアンテナより左回転の回転偏波として空間に放射される。両ビットの信号の他方は、回転偏波周波数の負符号の余弦波と正符号の正弦波により変調されて搬送波周波数でアップコンバートされた後、空間的に直交する二つのアンテナより右回転の回転偏波として空間に放射される。パイロットデジタル信号生成回路2の出力の内容は、送信機と受信機とで予め共有している。 The 0 or 1 digital serial data output from the pilot digital signal generation circuit 2 is separated into odd bits and even bits by the second serial/parallel 2-system converter 4, and the signals of both bits are simultaneously sent to the antenna. sent from. That is, one of the two bits is modulated by a positive cosine wave and a positive sine wave of the rotational polarization frequency, up-converted at the carrier frequency, and then left-rotated by two spatially orthogonal antennas. It is radiated into space as a rotationally polarized wave. The other of the two bits is modulated by a negative cosine wave and a positive sine wave of the rotational polarization frequency, up-converted at the carrier frequency, and then rotated clockwise by two spatially orthogonal antennas. It is radiated into space as polarized waves. The contents of the output of the pilot digital signal generation circuit 2 are shared in advance between the transmitter and the receiver.

回転偏波の電磁波は、搬送波周波数帯と偏波回転周波数帯と情報の周波数帯という異なる三つの周波数帯を有するが、偏波回転周波数帯では情報デジタル信号生成回路1の出力とパイロットデジタル信号生成回路2の出力は互いに90度の位相差を有する三角関数波(正弦波と余弦波)で変調されているので、受信機は空間的に互いに直交する二つのアンテナからの受信信号を、受信搬送波周波数発生回路45の出力(ローカル信号)を用いて受信ミキサ44、46で偏波回転周波数帯の信号に変換する。その後、回転偏波周波数余弦波発生回路51の出力と回転偏波周波数正弦波発生回路55の出力とを用いて加算回路61、62及び減算回路63、64で偏波回転周波数帯の正弦波と余弦波の和と差に関する四つの信号の組合せを得る。そして、四つの信号の組合せから情報デジタル信号生成回路1の出力とパイロットデジタル信号生成回路2の出力を受信信号処理回路49で分離できる。 Rotationally polarized electromagnetic waves have three different frequency bands: a carrier frequency band, a polarization rotation frequency band, and an information frequency band. Since the output of circuit 2 is modulated with trigonometric function waves (sine wave and cosine wave) having a phase difference of 90 degrees from each other, the receiver can convert the received signals from two spatially orthogonal antennas to the received carrier wave. Using the output (local signal) of the frequency generation circuit 45, the reception mixers 44 and 46 convert the signal into a signal in the polarization rotation frequency band. After that, using the output of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 51 and the output of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 55, addition circuits 61 and 62 and subtraction circuits 63 and 64 generate a sine wave in the polarization rotation frequency band. Obtain four signal combinations for the sum and difference of the cosine waves. The received signal processing circuit 49 can separate the output of the information digital signal generating circuit 1 and the output of the pilot digital signal generating circuit 2 from the combination of the four signals.

回転偏波の電磁波は一回の反射につき偏波の回転方向が反転するので、図15に示すように、送受信機が電磁波の多数の散乱体に囲まれており、送信機と受信機との間で直接波による見通し通信ができず、該散乱体による反射波を用いて通信する環境では、奇数回の反射によって偏波回転の方向が異なる伝播路群と偶数回の反射によって偏波回転の方向が維持される伝播路群とを、偏波の回転方向によって分離できる。 Since the rotational direction of the polarization of the electromagnetic wave of the rotationally polarized wave is reversed for each reflection, as shown in FIG. In an environment where line-of-sight communication is not possible using direct waves between the scatterers and communication is performed using waves reflected by the scatterer, a group of propagation paths with different directions of polarization rotation due to odd-numbered reflections and even-numbered reflections cause polarization rotation. A propagation path group whose direction is maintained can be separated by the rotation direction of polarization.

情報デジタル信号生成回路1から出力されるシリアルデジタルデータとパイロットデジタル信号生成回路2から出力されるシリアルデジタルデータとは2ビットずつ、すなわち、奇数ビットと偶数ビットとが左回転の回転偏波と右回転の回転偏波とで、同時に送信されるので、図15に示すように、左回転の回転偏波で送信されるデータが奇数回反射の伝播路を経由し、右回転の回転偏波で送信されるデータが偶数回反射の伝播路を経由して受信機に到達して受信されることがある。受信機201は、送信された情報デジタル信号の内容と伝播路の性質(反射回数)を知ることができないので、受信信号から情報デジタル信号を再現できない。一方、受信機201は、パイロット信号の内容を予め知っているので、パイロット信号の内容を用いて受信信号から伝播路の性質(反射回数)を知ることができる。伝播路の性質、すなわち、奇数回反射か遇数回反射かが分かれば、受信信号から情報デジタル信号を再現できる。ここで、前述したように、情報デジタル信号生成回路1から出力されるシリアルデジタルデータとパイロットデジタル信号生成回路2から出力されるシリアルデジタルデータとは偏波回転周波数帯で互いに直交しているので、これらが同時に送信機から送信された場合、受信機201はこれらを偏波回転周波数帯で分離できる。 The serial digital data output from the information digital signal generation circuit 1 and the serial digital data output from the pilot digital signal generation circuit 2 are two bits each, that is, the odd bits and the even bits are left-rotation rotationally polarized waves and right-handed bits. As shown in FIG. 15, the data transmitted with the left-handed circularly polarized wave passes through the propagation path of odd number of reflections and is transmitted with the right-handed circularly polarized wave. Data to be transmitted may reach and be received by the receiver via a propagation path of even number of reflections. Since the receiver 201 cannot know the content of the transmitted information digital signal and the nature of the propagation path (the number of reflections), it cannot reproduce the information digital signal from the received signal. On the other hand, since the receiver 201 knows the content of the pilot signal in advance, it can know the property of the propagation path (the number of reflections) from the received signal using the content of the pilot signal. If the nature of the propagation path, that is, whether it is an odd number of reflections or an even number of reflections, then the information digital signal can be reproduced from the received signal. Here, as described above, the serial digital data output from the information digital signal generation circuit 1 and the serial digital data output from the pilot digital signal generation circuit 2 are orthogonal to each other in the polarization rotation frequency band. If they are sent from the transmitter at the same time, the receiver 201 can separate them in the polarization rotation frequency band.

このため、本実施例では、回転偏波では伝播周波数と偏波の回転周波数とが異なるため、回転偏波の周波数領域において、互いに直交する正弦波と余弦波を信号中に実現できる。このため、送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いることによって、情報デジタル信号を2ビットずつ同時に伝送できる、無線通信の伝送容量を増大できる。また、環境変動に強く、ロバストな無線システムを構築できる。 Therefore, in this embodiment, since the propagation frequency and the rotational frequency of the polarized wave are different in the rotationally polarized wave, a sine wave and a cosine wave that are orthogonal to each other can be realized in the signal in the frequency domain of the rotationally polarized wave. Therefore, by using a plurality of propagation paths formed between the transmitter and the receiver, it is possible to increase the transmission capacity of wireless communication, which can simultaneously transmit two bits of information digital signals. In addition, it is possible to construct a robust wireless system that is resistant to environmental fluctuations.

[実施例2]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる他の無線システムの動作を図2を用いて説明する。
[Example 2]
In this embodiment, the operation of another radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotationally polarized waves of the present invention will be described with reference to FIG. .

図2は、本実施例の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムの構成の他の例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing another example of the configuration of a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with rotationally polarized waves according to this embodiment.

本実施例の無線システムは、送信機102及び受信機202を有する。 The wireless system of this embodiment has a transmitter 102 and a receiver 202 .

送信機102は、情報デジタル信号生成回路1及びパイロットデジタル信号生成回路2を有する。情報デジタル信号生成回路1の出力は、第一のシリアル・パラレル3系統変換器283によりシリアル3ビットが3系統の出力に変換される。パイロットデジタル信号生成回路2の出力は、第二のシリアル・パラレル3系統変換器284によりシリアル3ビットが3系統の出力に変換される。 The transmitter 102 has an information digital signal generation circuit 1 and a pilot digital signal generation circuit 2 . The output of the information digital signal generation circuit 1 is converted by the first serial/parallel 3-system converter 283 into serial 3-bit outputs of 3 systems. The output of the pilot digital signal generating circuit 2 is converted by the second serial/parallel 3-system converter 284 into serial 3-bit 3-system output.

第一のシリアル・パラレル3系統変換器283の第一系統の出力は2分岐され、一方は、第一の回転偏波周波数90度移相器13を介した回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第一の乗算器11で乗じられて、第二の加算器72に入力される。他方は、回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第三の乗算器16で乗じられ、第一の加算器71に入力される。 The output of the first system of the first serial/parallel 3-system converter 283 is branched into two, one of which is sent to the rotary polarized frequency cosine wave generation circuit 15 via the first rotary polarized frequency 90-degree phase shifter 13. is multiplied by the first multiplier 11 and input to the second adder 72 . On the other hand, the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15 is multiplied by the third multiplier 16 and input to the first adder 71 .

第一のシリアル・パラレル3系統変換器283の第二系統の出力は2分岐され、一方は、第一の回転偏波周波数90度移相器13を介した回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第十三の乗算器111で乗じられて、第三の加算器73に入力される。他方は、回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第十四の乗算器116で乗じられて、第二の加算器72に入力される。 The output of the second system of the first serial/parallel 3-system converter 283 is branched into two, one of which is sent to the first rotational polarization frequency cosine wave generation circuit 15 via the first rotational polarization frequency 90-degree phase shifter 13. is multiplied by the thirteenth multiplier 111 and input to the third adder 73 . On the other hand, the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15 is multiplied by the fourteenth multiplier 116 and input to the second adder 72 .

第一のシリアル・パラレル3系統変換器283の第三系統の出力は2分岐され、一方は、第一の回転偏波周波数90度移相器13を介した回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第十五の乗算器211で乗じられて、第一の加算器71に入力される。他方は、回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第十六の乗算器216で乗じられて、第三の加算器73に入力される。 The output of the third system of the first serial/parallel 3-system converter 283 is branched into two, one of which is sent to the first rotary polarization frequency cosine wave generation circuit 15 via the first rotary polarization frequency 90-degree phase shifter 13. is multiplied by the fifteenth multiplier 211 and input to the first adder 71 . On the other hand, the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15 is multiplied by the sixteenth multiplier 216 and input to the third adder 73 .

第二のシリアル・パラレル3系統変換器284の第一系統の出力は2分岐され、一方は、第二の回転偏波周波数90度移相器23を介した回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第五の乗算器21で乗じられて、第五の加算器82に入力される。他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第七の乗算器26で乗じられて、第四の加算器81に入力される。 The output of the first system of the second serial/parallel 3-system converter 284 is branched into two, one of which is sent to the rotary polarized wave frequency sine wave generation circuit 25 via the second rotary polarized wave frequency 90-degree phase shifter 23. is multiplied by the fifth multiplier 21 and input to the fifth adder 82 . The other is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 25 by the seventh multiplier 26 and input to the fourth adder 81 .

第二のシリアル・パラレル3系統変換器284の第二系統の出力は2分岐され、一方は、第二の回転偏波周波数90度移相器23を介した回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第十七の乗算器121で乗じられて、第六の加算器83に入力される。他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第十八の乗算器126で乗じられて、第五の加算器82に入力される。 The output of the second system of the second serial/parallel 3-system converter 284 is branched into two, one of which is sent to the rotary polarized frequency sine wave generation circuit 25 via the second rotary polarized frequency 90-degree phase shifter 23. is multiplied by the seventeenth multiplier 121 and input to the sixth adder 83 . The other is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 25 by the eighteenth multiplier 126 and input to the fifth adder 82 .

第二のシリアル・パラレル3系統変換器284の第三系統の出力は2分岐され、一方は、第二の回転偏波周波数90度移相器23を介した回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第十九の乗算器221で乗じられて、第四の加算器81に入力される。他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第二十の乗算器226で乗じられて、第六の加算器83に入力される。 The output of the third system of the second serial/parallel 3-system converter 284 is branched into two, one of which is sent to the rotary polarized wave frequency sine wave generation circuit 25 via the second rotary polarized wave frequency 90-degree phase shifter 23. is multiplied by the nineteenth multiplier 221 and input to the fourth adder 81 . The other is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 25 by the 20th multiplier 226 and input to the sixth adder 83 .

第一の加算器71の出力と第四の加算器81の出力とは第七の加算器91に入力され、第二の加算器72の出力と第五の加算器82の出力とは第八の加算器92に入力され、第三の加算器73の出力と第六の加算器83の出力とは第九の加算器93に入力される。 The output of the first adder 71 and the output of the fourth adder 81 are input to the seventh adder 91, and the output of the second adder 72 and the output of the fifth adder 82 are input to the eighth adder. , and the output of the third adder 73 and the output of the sixth adder 83 are input to the ninth adder 93 .

第七の加算器91の出力は、送信搬送波周波数発生回路35の出力信号を用いて第一の送信ミキサ34でアップコンバートされ、第一の送信アンテナ31より空間に放射される。第八の加算器92の出力は、送信搬送波周波数発生回路35の出力信号を用いて第二の送信ミキサ36でアップコンバートされ、第二の送信アンテナ32より空間に放射される。第九の加算器93の出力は、送信搬送波周波数発生回路35の出力信号を用いて第三の送信ミキサ37でアップコンバートされ、第三の送信アンテナ33より空間に放射される。第一の送信アンテナ31と第二の送信アンテナ32と第三の送信アンテナ33とは、空間的に互いに直交するように配置されている。 The output of the seventh adder 91 is up-converted by the first transmission mixer 34 using the output signal of the transmission carrier frequency generation circuit 35 and radiated into space from the first transmission antenna 31 . The output of the eighth adder 92 is up-converted by the second transmission mixer 36 using the output signal of the transmission carrier frequency generation circuit 35 and radiated into space from the second transmission antenna 32 . The output of the ninth adder 93 is up-converted by the third transmission mixer 37 using the output signal of the transmission carrier frequency generation circuit 35 and radiated into space from the third transmission antenna 33 . The first transmitting antenna 31, the second transmitting antenna 32, and the third transmitting antenna 33 are arranged so as to be spatially orthogonal to each other.

受信機202は、空間的に互いに直交する第一の受信アンテナ41、第二の受信アンテナ42及び第三の受信アンテナ43を有する。 The receiver 202 has a first receiving antenna 41, a second receiving antenna 42 and a third receiving antenna 43 which are spatially orthogonal to each other.

第一の受信アンテナ41の出力は、受信搬送波周波数発生回路45の出力信号を用いて第一の受信ミキサ44でダウンコンバートされる。第一の受信ミキサ44の出力は二分岐され、一方は、回転偏波周波数余弦波発生回路51の出力信号が第一の乗算回路52で乗じられ、他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路55の出力信号が第三の乗算回路56で乗じられる。 The output of first receive antenna 41 is downconverted in first receive mixer 44 using the output signal of receive carrier frequency generator circuit 45 . The output of the first receiving mixer 44 is branched into two, one of which is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 51 in the first multiplier circuit 52, and the other is the rotary polarization frequency sine wave generating circuit. The output signal of 55 is multiplied by a third multiplier circuit 56 .

第二の受信アンテナ42の出力は、受信搬送波周波数発生回路45の出力信号を用いて第二の受信ミキサ46でダウンコンバートされる。第二の受信ミキサ46の出力は二分岐され、一方は、回転偏波周波数余弦波発生回路51の出力信号が第二の乗算回路53で乗じられ、他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路55の出力信号が第四の乗算回路57で乗じられる。 The output of second receive antenna 42 is downconverted in second receive mixer 46 using the output signal of receive carrier frequency generator circuit 45 . The output of the second reception mixer 46 is branched into two, one of which is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generation circuit 51 in the second multiplication circuit 53, and the other is the rotary polarization frequency sine wave generation circuit. The output signal of 55 is multiplied in a fourth multiplier circuit 57. FIG.

第三の受信アンテナ43の出力は、受信搬送波周波数発生回路45の出力信号を用いて第三の受信ミキサ47でダウンコンバートされる。第三の受信ミキサ47の出力は二分岐され、一方は、回転偏波周波数余弦波発生回路51の出力信号が第五の乗算回路54で乗じられ、他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路55の出力信号が第六の乗算回路58で乗じられる。 The output of the third receive antenna 43 is downconverted in the third receive mixer 47 using the output signal of the receive carrier frequency generator circuit 45 . The output of the third reception mixer 47 is branched into two, one of which is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generation circuit 51 in the fifth multiplier circuit 54, and the other is the rotary polarization frequency sine wave generation circuit. The output signal of 55 is multiplied by a sixth multiplier circuit 58 .

第一の乗算回路52の出力と第四の乗算回路57の出力とは、第一の加算器161で合成され、受信信号処理回路49に入力される。第二の乗算回路53の出力と第六の乗算回路58の出力とは、第二の加算器162で合成され、受信信号処理回路49に入力される。第五の乗算回路54の出力と第三の乗算回路56の出力とは、第三の加算器163で合成され、受信信号処理回路49に入力される。 The output of the first multiplier circuit 52 and the output of the fourth multiplier circuit 57 are combined by the first adder 161 and input to the received signal processing circuit 49 . The output of the second multiplier circuit 53 and the output of the sixth multiplier circuit 58 are combined by the second adder 162 and input to the received signal processing circuit 49 . The output of the fifth multiplier circuit 54 and the output of the third multiplier circuit 56 are combined by the third adder 163 and input to the received signal processing circuit 49 .

送信機102は、情報デジタル信号生成回路1の出力である0又は1のデジタルシリアルデータを、第一のシリアル・パラレル3系統変換器283で、3を法とする0-ビットと1-ビットと2-ビットとに分離し、三つのビットの信号の夫々を、互いに空間的に直交する三方向に伝播する同一回転方向の回転偏波として同時に空間に放射する。また、送信機102は、予め送信機102と受信機202とでその内容を共有しているパイロットデジタル信号生成回路2の出力である0又は1のデジタルシリアルデータを、第二のシリアル・パラレル3系統変換器284で、3を法とする0-ビットと1-ビットと2-ビットとに分離し、三つのビットの信号の夫々を、互いに空間的に直交する三方向に伝播する同一回転方向の回転偏波として同時に空間に放射する。 Transmitter 102 converts 0 or 1 digital serial data output from information digital signal generation circuit 1 to 0-bit and 1-bit modulo 3 by first serial/parallel 3-system converter 283. 2-bit signals, and each of the three-bit signals is simultaneously radiated into space as rotationally polarized waves in the same rotational direction propagating in three directions spatially orthogonal to each other. Further, the transmitter 102 transmits the digital serial data of 0 or 1, which is the output of the pilot digital signal generation circuit 2 whose content is shared between the transmitter 102 and the receiver 202 in advance, to the second serial/parallel 3 System converter 284 separates into 0-bit, 1-bit and 2-bit modulo 3, and each of the three-bit signals is propagated in three directions spatially orthogonal to each other in the same rotational direction. simultaneously radiate into space as a rotationally polarized wave of

回転偏波の電磁波は、搬送波周波数帯と偏波回転周波数帯と情報の周波数帯という異なる三つの周波数帯を有するが、偏波回転周波数帯では情報デジタル信号生成回路1の出力とパイロットデジタル信号生成回路2の出力は互いに90度の位相差を有する三角関数波(正弦波と余弦波)で変調されているので、受信機は空間的に互いに直交する三つのアンテナからの受信信号を、受信搬送波周波数発生回路45の出力(ローカル信号)を用いて受信ミキサ44、46、47で偏波回転周波数帯の信号に変換する。その後、回転偏波周波数余弦波発生回路51の出力と回転偏波周波数正弦波発生回路55の出力とを用いて加算器161、162及び163を用いて得られる直交する3方向から到来する独立な信号を搬送波周波数でダウンコンバートして得られる三つの独立した偏波回転周波数帯の信号の組合せを得る。そして、三つの信号の組合せから情報デジタル信号生成回路1の出力とパイロットデジタル信号生成回路2の出力を受信信号処理回路49で分離できる。 Rotationally polarized electromagnetic waves have three different frequency bands: a carrier frequency band, a polarization rotation frequency band, and an information frequency band. Since the output of circuit 2 is modulated with trigonometric function waves (sine wave and cosine wave) having a phase difference of 90 degrees with respect to each other, the receiver can convert the received signals from the three spatially orthogonal antennas to the received carrier wave. Using the output (local signal) of the frequency generation circuit 45, reception mixers 44, 46, and 47 convert the signals into signals in the polarization rotation frequency band. After that, using the output of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 51 and the output of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 55, using adders 161, 162, and 163, independent signals coming from three orthogonal directions are obtained. A signal combination of three independent polarization rotation frequency bands obtained by down-converting the signal at the carrier frequency is obtained. The received signal processing circuit 49 can separate the output of the information digital signal generating circuit 1 and the output of the pilot digital signal generating circuit 2 from the combination of the three signals.

送信機102が送信した伝播方向が直交する独立な三つの回転偏波の信号は、送信機と受信機との間に存在する電磁波散乱体によって反射され三つの信号の一次結合で表される合成信号として、受信機202で受信される。受信機202は、送信された情報デジタル信号の内容と、三つの送信信号の伝播路の情報を知ることができないので、受信信号から情報デジタル信号を再現できない。一方、受信機202は、パイロット信号の内容を予め知っているので、パイロット信号の内容を用いて受信信号から三つの送信信号の伝播路の情報を知ることができる。三つの送信信号の伝播路の情報、すなわち、どのような伝播路を伝搬した三つの送信信号が一次結合したかが分かれば、受信信号から情報デジタル信号を再現できる。ここで、前述したように、情報デジタル信号生成回路1から出力されるシリアルデジタルデータとパイロットデジタル信号生成回路2から出力されるシリアルデジタルデータとは偏波回転周波数帯で互いに直交しているので、これらが同時に送信機102から送信された場合、受信機はこれらを偏波回転周波数帯で分離できる。 Three independent circularly polarized signals with orthogonal propagation directions transmitted by the transmitter 102 are reflected by electromagnetic wave scatterers existing between the transmitter and the receiver, and are represented by a linear combination of the three signals. As a signal, it is received at receiver 202 . Since the receiver 202 cannot know the contents of the transmitted information digital signal and the information of the propagation paths of the three transmission signals, it cannot reproduce the information digital signal from the received signal. On the other hand, since the receiver 202 knows the contents of the pilot signal in advance, it is possible to know the information of the propagation paths of the three transmission signals from the received signal using the contents of the pilot signal. If the information of the propagation paths of the three transmission signals, ie, the linear combination of the three transmission signals propagating through which propagation path is known, the information digital signal can be reproduced from the received signal. Here, as described above, the serial digital data output from the information digital signal generation circuit 1 and the serial digital data output from the pilot digital signal generation circuit 2 are orthogonal to each other in the polarization rotation frequency band. If they are sent from the transmitter 102 at the same time, the receiver can separate them in the polarization rotation frequency band.

本実施例では、情報デジタル信号を3ビットずつ同時に伝送できるので、無線通信の伝送容量を増大できる。通信の途絶が減少し、また、本実施例では、三つの伝搬路で通信品質が異なるので、3系列に動的に重み付けをすることによって、通信品質を向上できる。 In this embodiment, three bits of the information digital signal can be simultaneously transmitted, so that the transmission capacity of wireless communication can be increased. Communication interruptions are reduced, and in this embodiment, the communication quality is different for the three propagation paths, so the communication quality can be improved by dynamically weighting the three sequences.

[実施例3]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる他の無線システムの動作を図3及び図4を用いて説明する。
[Example 3]
In this embodiment, the operation of another radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotary polarization of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. to explain.

図3及び図4は、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムの構成の他の例を示す図である。 3 and 4 are diagrams showing other examples of the configuration of a radio system that increases communication capacity by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with rotationally polarized waves according to the present invention. be.

本実施例の無線システムは、図3に示す送信機102及び図4に示す受信機202を有する。 The radio system of this embodiment has a transmitter 102 shown in FIG. 3 and a receiver 202 shown in FIG.

送信機103は、情報デジタル信号生成回路1及びパイロットデジタル信号生成回路2を有する。情報デジタル信号生成回路1の出力は、第一のシリアル・パラレル6系統変換器293によりシリアル6ビットが6系統の出力に変換される。パイロットデジタル信号生成回路2の出力は、第二のシリアル・パラレル6系統変換器294によりシリアル6ビットを6系統の出力に変換される。 The transmitter 103 has an information digital signal generation circuit 1 and a pilot digital signal generation circuit 2 . The output of the information digital signal generation circuit 1 is converted by the first serial/parallel 6-system converter 293 into serial 6-bits into 6-system outputs. The output of the pilot digital signal generation circuit 2 is converted from serial 6 bits to 6-system outputs by a second serial/parallel 6-system converter 294 .

第一のシリアル・パラレル6系統変換器293の第一系統の出力は2分岐され、一方は、第一の回転偏波周波数90度移相器13を介した回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第一の乗算器11で乗じられて、第二の加算器72に入力される。他方は、回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第三の乗算器16で乗じられて、第一の加算器71に入力される。 The output of the first system of the first serial/parallel 6-system converter 293 is branched into two, one of which is sent to the rotary polarized frequency cosine wave generating circuit 15 via the first rotary polarized frequency 90-degree phase shifter 13. is multiplied by the first multiplier 11 and input to the second adder 72 . The other is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15 by the third multiplier 16 and input to the first adder 71 .

第一のシリアル・パラレル6系統変換器293の第二系統の出力は2分岐され、一方は、第一の回転偏波周波数90度移相器13を介した回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第十三の乗算器111で乗じられて、第三の加算器73に入力される。他方は、回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第十四の乗算器116で乗じられて、第二の加算器72に入力される。 The output of the second system of the first serial-parallel 6-system converter 293 is branched into two, one of which is sent to the first rotary polarization frequency 90-degree phase shifter 13 to the rotary polarization frequency cosine wave generation circuit 15. is multiplied by the thirteenth multiplier 111 and input to the third adder 73 . On the other hand, the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15 is multiplied by the fourteenth multiplier 116 and input to the second adder 72 .

第一のシリアル・パラレル6系統変換器293の第三系統の出力は2分岐され、一方は、第一の回転偏波周波数90度移相器13を介した回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第十五の乗算器211で乗じられて、第一の加算器71に入力される。他方は、回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第十六の乗算器216で乗じられて、第三の加算器73に入力される。 The output of the third system of the first serial-parallel 6-system converter 293 is branched into two, one of which is sent to the first rotary polarization frequency cosine wave generation circuit 15 via the first rotary polarization frequency 90-degree phase shifter 13. is multiplied by the fifteenth multiplier 211 and input to the first adder 71 . On the other hand, the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15 is multiplied by the sixteenth multiplier 216 and input to the third adder 73 .

第一のシリアル・パラレル6系統変換器293の第四系統の出力は2分岐され、一方は、第一の回転偏波周波数270度移相器318を介した回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第二十一の乗算器311で乗じられて、第八の加算器172に入力される。他方は、回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第二十二の乗算器316で乗じられて、第七の加算器171に入力される。 The output of the fourth system of the first serial/parallel 6-system converter 293 is branched into two, one of which is sent to the first rotary polarization frequency 270-degree phase shifter 318 to the rotary polarization frequency cosine wave generation circuit 15. is multiplied by the twenty-first multiplier 311 and input to the eighth adder 172 . The other is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15 by the 22nd multiplier 316 and input to the seventh adder 171 .

第一のシリアル・パラレル6系統変換器293の第五系統の出力は2分岐され、一方は、第一の回転偏波周波数270度移相器318を介した回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第二十三の乗算器411で乗じられて、第九の加算器173に入力される。他方は、回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第二十四の乗算器416で乗じられて、第八の加算器172に入力される。 The output of the fifth system of the first serial/parallel 6-system converter 293 is branched into two, one of which is sent to the first rotary polarization frequency 270-degree phase shifter 318 to the rotary polarization frequency cosine wave generation circuit 15. is multiplied by the twenty-third multiplier 411 and input to the ninth adder 173 . On the other hand, the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15 is multiplied by the twenty-fourth multiplier 416 and input to the eighth adder 172 .

第一のシリアル・パラレル6系統変換器293の第六系統の出力は2分岐され、一方は、第一の回転偏波周波数270度移相器318を介した回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第二十五の乗算器511で乗じられて、第七の加算器171に入力される。一方は、回転偏波周波数余弦波発生回路15の出力信号が第二十六の乗算器516で乗じられて、第九の加算器173に入力される。 The output of the sixth system of the first serial/parallel 6-system converter 293 is branched into two, one of which is sent to the first rotary polarization frequency 270-degree phase shifter 318 to the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15. is multiplied by the twenty-fifth multiplier 511 and input to the seventh adder 171 . One is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 15 by the twenty-sixth multiplier 516 and input to the ninth adder 173 .

第二のシリアル・パラレル6系統変換器294の第一系統の出力は2分岐され、一方は、第二の回転偏波周波数90度移相器23を介した回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第五の乗算器21で乗じられて、第五の加算器82に入力される。他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第七の乗算器26で乗じられて、第四の加算器81に入力される。 The output of the first system of the second serial/parallel 6-system converter 294 is branched into two, one of which is sent to the rotary polarized wave frequency sine wave generation circuit 25 via the second rotary polarized wave frequency 90-degree phase shifter 23. is multiplied by the fifth multiplier 21 and input to the fifth adder 82 . The other is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 25 by the seventh multiplier 26 and input to the fourth adder 81 .

第二のシリアル・パラレル6系統変換器294の第二系統の出力は2分岐され、一方は、第二の回転偏波周波数90度移相器23を介した回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第十七の乗算器121で乗じられて、第六の加算器83に入力される。他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第十八の乗算器126で乗じられて、第五の加算器82に入力される。 The output of the second system of the second serial/parallel 6-system converter 294 is branched into two, one of which is sent to the rotary polarized frequency sine wave generation circuit 25 via the second rotary polarized frequency 90-degree phase shifter 23. is multiplied by the seventeenth multiplier 121 and input to the sixth adder 83 . The other is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 25 by the eighteenth multiplier 126 and input to the fifth adder 82 .

第二のシリアル・パラレル6系統変換器294の第三系統の出力は2分岐され、一方は、第二の回転偏波周波数90度移相器23を介した回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第十九の乗算器221で乗じられて、第四の加算器81に入力される。他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第二十の乗算器226で乗じられて、第六の加算器83に入力される。 The output of the third system of the second serial/parallel 6-system converter 294 is branched into two, one of which is sent to the rotary polarized wave frequency sine wave generation circuit 25 via the second rotary polarized wave frequency 90-degree phase shifter 23. is multiplied by the nineteenth multiplier 221 and input to the fourth adder 81 . The other is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 25 by the 20th multiplier 226 and input to the sixth adder 83 .

第二のシリアル・パラレル6系統変換器294の第四系統の出力は2分岐され、一方は、第二の回転偏波周波数270度移相器328を介した回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第二十七の乗算器321で乗じられて、第十一の加算器182に入力される。他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第二十八の乗算器326で乗じられて、第十の加算器181に入力される。 The output of the fourth system of the second serial/parallel 6-system converter 294 is branched into two, one of which is sent to the rotary polarized frequency sine wave generation circuit 25 via the second rotary polarized frequency 270-degree phase shifter 328. is multiplied by the twenty-seventh multiplier 321 and input to the eleventh adder 182 . The other is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 25 by the twenty-eighth multiplier 326 and input to the tenth adder 181 .

第二のシリアル・パラレル6系統変換器294の第五系統の出力は2分岐され、一方は、第二の回転偏波周波数270度移相器328を介した回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第二十九の乗算器421で乗じられて、各々第十二の加算器183に入力される。他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第三十の乗算器426で乗じられて、第十一の加算器182に入力される。 The output of the fifth system of the second serial/parallel 6-system converter 294 is branched into two, one of which is sent to the rotary polarized frequency sine wave generation circuit 25 via the second rotary polarized frequency 270-degree phase shifter 328. are multiplied by the twenty-ninth multiplier 421 and input to the twelfth adder 183 respectively. The other is multiplied by the 30th multiplier 426 by the output signal of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 25 and input to the 11th adder 182 .

第二のシリアル・パラレル6系統変換器294の第六系統の出力は2分岐され、一方は、第二の回転偏波周波数270度移相器328を介した回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第三十一の乗算器521で乗じられて、第十の加算器181に入力される。他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路25の出力信号が第三十二の乗算器526で乗じられて、第十二の加算器183に入力される。 The output of the sixth system of the second serial/parallel 6-system converter 294 is branched into two, one of which is sent to the rotary polarized frequency sine wave generation circuit 25 via the second rotary polarized frequency 270-degree phase shifter 328. is multiplied by the thirty-first multiplier 521 and input to the tenth adder 181 . The other is multiplied by the 32nd multiplier 526 by the output signal of the rotary polarization frequency sine wave generating circuit 25 and input to the 12th adder 183 .

第一の加算器71の出力と第四の加算器81の出力と第七の加算器171の出力と第十の加算器181の出力とは、第一の合成器191に入力される。第二の加算器72及び第五の加算器82の出力と第八の加算器172の出力と第十一の加算器182の出力とは、第二の合成器192に入力される。第三の加算器73の出力と第六の加算器83の出力と第九の加算器173の出力と第十二の加算器183の出力とは、第三の合成器193に入力される。 The output of the first adder 71 , the output of the fourth adder 81 , the output of the seventh adder 171 and the output of the tenth adder 181 are input to the first combiner 191 . The outputs of the second adder 72 and the fifth adder 82 , the output of the eighth adder 172 and the output of the eleventh adder 182 are input to the second combiner 192 . The output of the third adder 73 , the output of the sixth adder 83 , the output of the ninth adder 173 and the output of the twelfth adder 183 are input to the third combiner 193 .

第一の合成器191の出力は、送信搬送波周波数発生回路35の出力信号を用いて第一の送信ミキサ34でアップコンバートされ、第一の送信アンテナ31より空間に放射される。第二の合成器192の出力は、送信搬送波周波数発生回路35の出力信号を用いて第二の送信ミキサ36でアップコンバートされ、第二の送信アンテナ32より空間に放射される。第三の合成器193の出力は、送信搬送波周波数発生回路35の出力信号を用いて第三の送信ミキサ37でアップコンバートされ、第三の送信アンテナ33より空間に放射される。第一の送信アンテナ31と第二の送信アンテナ32と第三の送信アンテナ33とは、空間的に互いに直交するように配置されている。 The output of the first combiner 191 is up-converted by the first transmission mixer 34 using the output signal of the transmission carrier frequency generation circuit 35 and radiated into space from the first transmission antenna 31 . The output of the second synthesizer 192 is up-converted by the second transmission mixer 36 using the output signal of the transmission carrier frequency generation circuit 35 and radiated into space from the second transmission antenna 32 . The output of the third synthesizer 193 is up-converted by the third transmission mixer 37 using the output signal of the transmission carrier frequency generation circuit 35 and radiated into space from the third transmission antenna 33 . The first transmitting antenna 31, the second transmitting antenna 32, and the third transmitting antenna 33 are arranged so as to be spatially orthogonal to each other.

図4に示す受信機203は、空間的に互いに直交する第一の受信アンテナ41、第二の受信アンテナ42及び第三の受信アンテナ43を有する。 The receiver 203 shown in FIG. 4 has a first receiving antenna 41, a second receiving antenna 42 and a third receiving antenna 43 which are spatially orthogonal to each other.

第一の受信アンテナ41の出力は、受信搬送波周波数発生回路45の出力信号を用いて第一の受信ミキサ44でダウンコンバートされる。第一の受信ミキサ44の出力は二分岐され、一方は、回転偏波周波数余弦波発生回路51の出力信号が第一の乗算回路52で乗じられ、他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路55の出力信号が第三の乗算回路56で乗じられる。第一の乗算回路52の出力は二分岐され、一方は、第一の加算器261に入力され、他方は、第六の加算器266に入力される。第三の乗算回路56の出力は二分岐され、一方は、第三の加算器263に入力され、他方は、第四の加算器264に入力される。 The output of first receive antenna 41 is downconverted in first receive mixer 44 using the output signal of receive carrier frequency generator circuit 45 . The output of the first receiving mixer 44 is branched into two, one of which is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 51 in the first multiplier circuit 52, and the other is the rotary polarization frequency sine wave generating circuit. The output signal of 55 is multiplied by a third multiplier circuit 56 . The output of the first multiplication circuit 52 is branched into two, one of which is input to the first adder 261 and the other is input to the sixth adder 266 . The output of the third multiplication circuit 56 is branched into two, one of which is input to the third adder 263 and the other is input to the fourth adder 264 .

第二の受信アンテナ42の出力は、受信搬送波周波数発生回路45の出力信号を用いて第二の受信ミキサ46でダウンコンバートされる。第二の受信ミキサ46の出力は二分岐され、一方は、回転偏波周波数余弦波発生回路51の出力信号が第二の乗算回路53で乗じられ、他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路55の出力信号が第四の乗算回路57で乗じられる。第二の乗算回路53の出力は二分岐され、一方は、第二の加算器262に入力され、他方は、第四の加算器264に入力される。第四の乗算回路57の出力は二分岐され、一方は、第一の加算器261に入力され、他方は、第五の加算器265に入力される。 The output of second receive antenna 42 is downconverted in second receive mixer 46 using the output signal of receive carrier frequency generator circuit 45 . The output of the second reception mixer 46 is branched into two, one of which is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generation circuit 51 in the second multiplication circuit 53, and the other is the rotary polarization frequency sine wave generation circuit. The output signal of 55 is multiplied in a fourth multiplier circuit 57. FIG. The output of the second multiplication circuit 53 is branched into two, one of which is input to the second adder 262 and the other is input to the fourth adder 264 . The output of the fourth multiplication circuit 57 is branched into two, one of which is input to the first adder 261 and the other is input to the fifth adder 265 .

第三の受信アンテナ43の出力は、受信搬送波周波数発生回路45の出力信号を用いて第三の受信ミキサ47でダウンコンバートされる。第三の受信ミキサ47の出力は二分岐され、一方は、回転偏波周波数余弦波発生回路51の出力信号が第五の乗算回路54で乗じられ、他方は、回転偏波周波数正弦波発生回路55の出力信号が第六の乗算回路58で乗じられる。第五の乗算回路54の出力は二分岐され、一方は、第三の加算器263に入力され、他方は、第五の加算器265に入力される。第六の乗算回路58の出力は二分岐され、一方は、第二の加算器262に入力され、他方は、第六の加算器266に入力される。 The output of the third receive antenna 43 is downconverted in the third receive mixer 47 using the output signal of the receive carrier frequency generator circuit 45 . The output of the third reception mixer 47 is branched into two, one of which is multiplied by the output signal of the rotary polarization frequency cosine wave generation circuit 51 in the fifth multiplier circuit 54, and the other is the rotary polarization frequency sine wave generation circuit. The output signal of 55 is multiplied by a sixth multiplier circuit 58 . The output of the fifth multiplier circuit 54 is branched into two, one of which is input to the third adder 263 and the other is input to the fifth adder 265 . The output of the sixth multiplier circuit 58 is branched into two, one of which is input to the second adder 262 and the other is input to the sixth adder 266 .

第一の加算器261の出力と第二の加算器262の出力と第三の加算器263の出力と第四の加算器264の出力と第五の加算器265の出力と第六の加算器266の出力とは、受信信号処理回路49に入力される。 The output of the first adder 261, the output of the second adder 262, the output of the third adder 263, the output of the fourth adder 264, the output of the fifth adder 265, and the sixth adder The H.266 output is input to the received signal processing circuit 49 .

送信機103は、情報デジタル信号生成回路1の出力である0又は1のデジタルシリアルデータを、第一のシリアル・パラレル6系統変換器293で、6を法とする0-ビットと1-ビットと2-ビットと3-ビットと4-ビットと5-ビットとに分離し、六つのビットの信号の夫々を、互いに空間的に直交する三方向に伝播する左回転の回転偏波及び右回転の回転偏波として同時に空間に放射する。また、送信機103は、予め送信機103と受信機203とでその内容を共有しているパイロットデジタル信号生成回路2の出力である0又は1のデジタルシリアルデータを、第二のシリアル・パラレル6系統変換器294で、6を法とする0-ビットと1-ビットと2-ビットと3-ビットと4-ビットと5-ビットとに分離し、六つのビットの信号の夫々を、互いに空間的に直交する三方向に伝播する左回転の回転偏波及び右回転の回転偏波として同時に空間に放射する。 The transmitter 103 converts the digital serial data of 0 or 1, which is the output of the information digital signal generation circuit 1, into 0-bit and 1-bit modulo 6 by the first serial/parallel 6-system converter 293. Separated into 2-bit, 3-bit, 4-bit, and 5-bit signals, each of the 6-bit signals is propagated in three directions spatially orthogonal to each other with left-rotation rotational polarization and right-rotation polarization. Simultaneously radiate into space as a rotationally polarized wave. Further, the transmitter 103 transmits the digital serial data of 0 or 1, which is the output of the pilot digital signal generation circuit 2 whose content is shared between the transmitter 103 and the receiver 203 in advance, to the second serial/parallel 6 System converter 294 separates into 0-bit, 1-bit, 2-bit, 3-bit, 4-bit and 5-bit modulo 6, and each of the 6-bit signals is spatially separated from each other. It radiates into space simultaneously as a left-handed circularly polarized wave and a right-handed circularly polarized wave propagating in three directions orthogonal to each other.

回転偏波は、伝播方向に対して直交して伝播周波数とは異なる周波数で偏波が回転する電磁波である。一般に三次元空間では電波の進行方向は直交する3成分を持つために、3つの直交する同一回転方向の回転偏波が空間中に存在できる。また、異なる回転方向の回転偏波は互いに独立であるから、合計6つの独立な回転偏波が空間中に存在できる。回転偏波は一回の反射で回転方向が反転するから、送信機と受信機との間の複数の機器での反射によって生成される伝播路を奇数回反射の伝播路群と偶数回反射の伝播路群に分離し、識別できる。従って、送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を奇数回反射の伝播路群と偶数回反射の伝播路群に対して、各々最大三つの独立する伝播路の合成として表現できるので、送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を計6つの互いに独立な伝播路の集合体して用いることができる。 A rotationally polarized wave is an electromagnetic wave whose polarization rotates at a frequency orthogonal to the propagation direction and different from the propagation frequency. Generally, in a three-dimensional space, the traveling directions of radio waves have three components that are orthogonal to each other, so three orthogonally rotating polarized waves in the same rotational direction can exist in the space. Also, since the rotationally polarized waves in different rotational directions are independent of each other, a total of six independent rotationally polarized waves can exist in space. Since the direction of rotation of a circularly polarized wave is reversed by one reflection, the propagation paths generated by the reflections at multiple devices between the transmitter and the receiver are divided into a group of odd-numbered reflections and an even-numbered reflection. Propagation path groups can be separated and identified. Therefore, the plurality of propagation paths formed between the transmitter and the receiver are expressed as a combination of up to three independent propagation paths for each of the odd-numbered reflections and the even-numbered reflections. Therefore, a plurality of propagation paths formed between the transmitter and the receiver can be used as a set of six mutually independent propagation paths.

更に、回転偏波では伝播周波数と偏波の回転周波数が異なるため、信号に回転偏波の周波数領域において互いに直交する正弦波と余弦波を実現することかできる。結果として、送信機と受信機との間に形成される多数の伝播路のうち六つの伝播路を用いることによって、無線伝送容量を増大できる。さらに、周波数領域で通信容量を最大二倍に増加できるので、見通し通信が期待できない機器の反射により形成される伝播路を用いる無線通信容量の最大一桁以上増大できる。 Furthermore, since the propagation frequency and the rotational frequency of the polarized wave are different in the rotationally polarized wave, a sine wave and a cosine wave that are orthogonal to each other in the frequency domain of the rotationally polarized wave can be realized in the signal. As a result, the radio transmission capacity can be increased by using six of the many propagation paths formed between the transmitter and the receiver. Furthermore, since the communication capacity can be increased by up to two times in the frequency domain, the wireless communication capacity using the propagation path formed by the reflection of equipment where line-of-sight communication cannot be expected can be increased by one order of magnitude or more at the maximum.

回転偏波の電磁波は、搬送波周波数帯と偏波回転周波数帯と情報の周波数帯という異なる三つの周波数帯を有するが、偏波回転周波数帯では情報デジタル信号生成回路1の出力とパイロットデジタル信号生成回路2の出力は互いに90度の位相差を有する三角関数波(正弦波と余弦波)で変調されているので、受信機は空間的に互いに直交する三つのアンテナからの受信信号を、受信搬送波周波数発生回路45の出力(ローカル信号)を用いて受信ミキサ44、46、47で偏波回転周波数帯の信号に変換する。その後、回転偏波周波数余弦波発生回路51の出力と回転偏波周波数正弦波発生回路55の出力とを用いて、加算器261、262、263、264、265及び266を用いて得られる直交する3方向から到来する独立な左回転の回転偏波と右回転の回転偏波の信号を搬送波周波数でダウンコンバートして得られる六つの独立した偏波回転周波数帯の信号の組合せを得る。そして、六つの信号の組合せから情報デジタル信号生成回路1の出力とパイロットデジタル信号生成回路2の出力を受信信号処理回路49で分離できる。 Rotationally polarized electromagnetic waves have three different frequency bands: a carrier frequency band, a polarization rotation frequency band, and an information frequency band. Since the output of circuit 2 is modulated with trigonometric function waves (sine wave and cosine wave) having a phase difference of 90 degrees with respect to each other, the receiver can convert the received signals from the three spatially orthogonal antennas to the received carrier wave. Using the output (local signal) of the frequency generation circuit 45, reception mixers 44, 46, and 47 convert the signals into signals in the polarization rotation frequency band. After that, using the output of the rotary polarization frequency cosine wave generation circuit 51 and the output of the rotary polarization frequency sine wave generation circuit 55, orthogonal A combination of six independent polarization rotation frequency band signals obtained by down-converting independent left-rotation and right-rotation polarization signals arriving from three directions at the carrier frequency is obtained. The output of the information digital signal generating circuit 1 and the output of the pilot digital signal generating circuit 2 can be separated by the received signal processing circuit 49 from the combination of the six signals.

送信機103が送信した伝播方向が直交する独立な三つの回転偏波の信号は、送信機と受信機との間に存在する電磁波散乱体によって反射され三つの信号の一次結合で表される合成信号として、受信機203で受信される。受信機203は、送信された情報デジタル信号の内容と、三つの送信信号の伝播路の情報を知ることができないので、受信信号から情報デジタル信号を再現できない。一方、受信機203は、パイロット信号の内容を予め知っているので、パイロット信号の内容を用いて受信信号から三つの送信信号の伝搬路の情報を知ることができる。三つの送信信号の伝播路の情報、すなわち、どのような伝播路を伝搬した三つの送信信号が一次結合したかが分かれば、受信信号から情報デジタル信号を再現できる。ここで、前述したように、情報デジタル信号生成回路1から出力されるシリアルデジタルデータとパイロットデジタル信号生成回路2から出力されるシリアルデジタルデータとは偏波回転周波数帯で互いに直交しているので、これらが同時に送信機103から送信された場合、受信機203はこれらを偏波回転周波数帯で分離できる。 Three independent circularly polarized signals with orthogonal propagation directions transmitted by the transmitter 103 are reflected by electromagnetic wave scatterers existing between the transmitter and the receiver, and are represented by a linear combination of the three signals. It is received by the receiver 203 as a signal. Since the receiver 203 cannot know the contents of the transmitted information digital signal and the information of the propagation paths of the three transmission signals, it cannot reproduce the information digital signal from the received signal. On the other hand, since the receiver 203 knows the contents of the pilot signal in advance, it is possible to know the information of the propagation paths of the three transmission signals from the received signal using the contents of the pilot signal. If the information of the propagation paths of the three transmission signals, ie, the linear combination of the three transmission signals propagating through which propagation path is known, the information digital signal can be reproduced from the received signal. Here, as described above, the serial digital data output from the information digital signal generation circuit 1 and the serial digital data output from the pilot digital signal generation circuit 2 are orthogonal to each other in the polarization rotation frequency band. If they are sent from the transmitter 103 at the same time, the receiver 203 can separate them in the polarization rotation frequency band.

また、左回転の回転偏波で送信されるデータが奇数回反射の伝播路を経由し、右回転の回転偏波で送信されるデータが偶数回反射の伝播路を経由して受信機に到達して受信されることがある。受信機203は、送信された情報デジタル信号の内容と伝搬路の性質(反射回数)を知ることができないので、受信信号から情報デジタル信号を再現できない。一方、受信機203は、パイロット信号の内容を予め知っているので、パイロット信号の内容を用いて受信信号から伝搬路の性質(反射回数)を知ることができる。伝播路の性質、すなわち、奇数回反射か遇数回反射かが分かれば、受信信号から情報デジタル信号を再現できる。 In addition, data transmitted with left-handed circular polarization passes through the propagation path with odd number of reflections, and data transmitted with right-handed circular polarization reaches the receiver via the propagation path with even number of reflections. may be received as Since the receiver 203 cannot know the content of the transmitted information digital signal and the nature of the propagation path (the number of reflections), it cannot reproduce the information digital signal from the received signal. On the other hand, since the receiver 203 knows the content of the pilot signal in advance, it can know the properties of the propagation path (the number of reflections) from the received signal using the content of the pilot signal. If the nature of the propagation path, that is, whether it is an odd number of reflections or an even number of reflections, then the information digital signal can be reproduced from the received signal.

本実施例では、情報デジタル信号を6ビットずつ同時に伝送できるので、無線通信の伝送容量を増大できる。 In this embodiment, the information digital signal can be simultaneously transmitted in units of 6 bits, so that the transmission capacity of wireless communication can be increased.

[実施例4]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる他の送信機の動作を図5を用いて説明する。
[Example 4]
In this embodiment, the operation of another transmitter used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotationally polarized waves of the present invention will be described with reference to FIG. will be used to explain.

図5は、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる他の無線システムに用いられる送信機の他の構成例を示す図である。 FIG. 5 shows another configuration example of a transmitter used in another radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotary polarization of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing;

本実施例の送信機104は、図1に示す送信機101と異なり、パイロットデジタル信号生成回路2及び第二のシリアル・パラレル2系統変換器4に代えて、第一の固定パイロット信号発生器5及び第二の固定パイロット信号発生器6を有する。第一の固定パイロット信号発生器5の出力は、第五の乗算器21及び第七の乗算器26に入力される。第二の固定パイロット信号発生器6の出力は、第六の乗算器22及び第八の乗算器27に入力される。 Unlike the transmitter 101 shown in FIG. 1, the transmitter 104 of this embodiment is different from the transmitter 101 shown in FIG. and a second fixed pilot signal generator 6 . The output of first fixed pilot signal generator 5 is input to fifth multiplier 21 and seventh multiplier 26 . The output of second fixed pilot signal generator 6 is input to sixth multiplier 22 and eighth multiplier 27 .

本実施例では、図1の実施例と比べて、送信機と受信機との間で共有するパイロット信号に関するデータを削減でき、無線機を小型化でき、消費電力を低減できる。 Compared with the embodiment shown in FIG. 1, this embodiment can reduce data related to pilot signals shared between the transmitter and the receiver, and can reduce the size of the wireless device and power consumption.

[実施例5]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる他の送信機の動作を図6を用いて説明する。
[Example 5]
In this embodiment, the operation of another transmitter used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotationally polarized waves of the present invention will be described with reference to FIG. will be used to explain.

図6は、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる送信機の他の構成例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of a transmitter used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver using the rotary polarized waves of the present invention. is.

本実施例の送信機105は、図1に示す送信機101と異なり、パイロットデジタル信号生成回路2と第二のシリアル・パラレル2系統変換器4に代えて、第一の固定パイロット信号発生器アレイ605及び第二の固定パイロット信号発生器アレイ606を有する。各信号発生器アレイ605、606には複数の固定パイロット信号データが格納され、第一のパイロット信号データ切替器601及び第二のパイロット信号データ切替器602でパイロット信号データを切り替える。送信ベースバンド回路9は、各パイロット信号データの切り替えを制御する。 Unlike the transmitter 101 shown in FIG. 1, the transmitter 105 of this embodiment has a first fixed pilot signal generator array instead of the pilot digital signal generation circuit 2 and the second serial/parallel 2-system converter 4. 605 and a second fixed pilot signal generator array 606 . A plurality of fixed pilot signal data are stored in each of the signal generator arrays 605 and 606 , and the pilot signal data are switched by the first pilot signal data switcher 601 and the second pilot signal data switcher 602 . The transmission baseband circuit 9 controls switching of each pilot signal data.

本実施例では、複数のパイロット信号を用いるので、複数の通信先無線機を選択できる。例えば、親の無線機が通信先候補とする子の無線機と特定のパイロット信号データを共有する。子の無線機は該特定のパイロット信号データのみを知っている。この場合、親の無線機は、特定のパイロット信号データを用いてデータを送信することによって、該パイロット信号データを共有していない他の無線機では送信データを再現できない状態となり、特定の無線機と通信できる。その結果、複数の無線機に対して通信を行う無線システムにおける通信セキュリティを向上できる。 In this embodiment, since a plurality of pilot signals are used, a plurality of destination wireless devices can be selected. For example, a parent radio shares specific pilot signal data with a child radio that is a potential communication destination. Child radios only know the specific pilot signal data. In this case, by transmitting data using specific pilot signal data, the parent radio will be in a state where other radios that do not share the pilot signal data cannot reproduce the transmitted data, and the specific radio can communicate with As a result, it is possible to improve communication security in a wireless system that communicates with a plurality of wireless devices.

[実施例6]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる他の送信機の動作を図7を用いて説明する。
[Example 6]
In this embodiment, the operation of another transmitter used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotationally polarized waves of the present invention will be described with reference to FIG. will be used to explain.

図7は、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる他の送信機の構成例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of another transmitter used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotary polarization of the present invention. is.

本実施例の送信機106は、図1に示す送信機101と異なり、データシーケンス切替器603を有する。データシーケンス切替器603は、送信ベースバンド回路9に制御されて、情報デジタル信号生成回路1が発生する一連のデータ列及びパイロットデジタル信号生成回路2が発生するデータ列を、第一のシリアル・パラレル2系統変換器3及び第二のシリアル・パラレル2系統変換器4へと切り替えて供給する。 The transmitter 106 of this embodiment has a data sequence switcher 603, unlike the transmitter 101 shown in FIG. The data sequence switcher 603 is controlled by the transmission baseband circuit 9 to switch the series of data strings generated by the information digital signal generation circuit 1 and the data strings generated by the pilot digital signal generation circuit 2 to the first serial/parallel It is supplied by switching to the 2-system converter 3 and the second serial/parallel 2-system converter 4 .

回転偏波を生成するために、情報デジタル信号生成回路1が発生するデータ列及びパイロットデジタル信号生成回路2が発生するデータ列には、偏波回転の周波数の正弦波又は余弦波が一定のシーケンスに従って重畳される。このため、該データ列に性質によっては電磁波を用いて伝送すべき信号が直流成分を有する可能性がある。該電磁波を受信する受信機の高周波回路(アンプ及びミキサ)が有限のダイナミックレンジを有するために、もし信号を重畳して伝送する電磁波が直流成分を有すると、受信信号が歪む可能性あり、通信品質低下の原因となる。 In order to generate the rotational polarization, the data train generated by the information digital signal generation circuit 1 and the data train generated by the pilot digital signal generation circuit 2 contain a constant sequence of sine waves or cosine waves at the frequency of polarization rotation. are superimposed according to Therefore, depending on the nature of the data string, the signal to be transmitted using electromagnetic waves may have a DC component. Since the high-frequency circuit (amplifier and mixer) of the receiver that receives the electromagnetic wave has a finite dynamic range, if the electromagnetic wave that is superimposed and transmitted has a DC component, the received signal may be distorted. It causes deterioration of quality.

本本実施例では、適当なシーケンス(例えば、ランダムなタイミング)で、情報デジタル信号生成回路1が発生するデータ列及びパイロットデジタル信号生成回路2が発生するデータ列に回転偏波を形成するための偏波回転周波数の正弦波及び余弦波を切り替えるので、該データ列の特性によらず、電磁波を用いて伝送すべき信号の直流成分を除去でき、高周波受信回路による受信信号歪みを抑制でき、通信品質向上を向上できる。 In this embodiment, polarization for forming a rotationally polarized wave in the data train generated by the information digital signal generation circuit 1 and the data train generated by the pilot digital signal generation circuit 2 is performed in an appropriate sequence (for example, at random timing). Since the wave rotation frequency is switched between a sine wave and a cosine wave, it is possible to remove the DC component of the signal to be transmitted using electromagnetic waves regardless of the characteristics of the data string, suppress the distortion of the received signal due to the high frequency receiving circuit, and improve the communication quality. You can improve.

[実施例7]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる他の送信機の動作を図8を用いて説明する。
[Example 7]
In this embodiment, the operation of another transmitter used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotationally polarized waves of the present invention will be described with reference to FIG. will be used to explain.

図8は、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる送信機の他の構成例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing another configuration example of a transmitter used in a wireless system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotary polarization of the present invention. is.

本実施例の送信機107は、図1に示す送信機101と異なり、同期信号発生回路8及び送信ベースバンド回路9が制御する第一の切替スイッチ607及び第二の切替スイッチ608を有する。第一の切替スイッチ607は、情報デジタル信号生成回路1と同期信号発生回路8とを切り替える、第二の切替スイッチ608は、パイロットデジタル信号生成回路2と同期信号発生回路8とを切り替える。同期信号発生回路8が生成するデジタル信号のデータ列は一般に自己相関性が高いデータ列を使用する。 Unlike the transmitter 101 shown in FIG. 1, the transmitter 107 of this embodiment has a first changeover switch 607 and a second changeover switch 608 controlled by the synchronization signal generating circuit 8 and the transmission baseband circuit 9 . A first changeover switch 607 switches between the information digital signal generation circuit 1 and the synchronization signal generation circuit 8 , and a second changeover switch 608 switches between the pilot digital signal generation circuit 2 and the synchronization signal generation circuit 8 . The data string of the digital signal generated by the synchronizing signal generating circuit 8 generally uses a data string with high autocorrelation.

なお、同期信号発生回路8が発生する同期信号は、情報デジタル信号とパイロット信号の二つのデータ列の同じ場所にあればよいので、同期信号とデータ列を切り替えなくても、予め情報デジタル信号生成回路1が発生するデータ列及びパイロットデジタル信号生成回路2が発生するデータ列の同じ場所に挿入してもよい。 The synchronizing signal generated by the synchronizing signal generating circuit 8 needs only to be at the same place in the two data strings of the information digital signal and the pilot signal. It may be inserted at the same place in the data string generated by the circuit 1 and the data string generated by the pilot digital signal generation circuit 2 .

これにより、送信機と受信機とは、共有する自己相関性の強いデータ列を用いて、お互いの同期を容易に取ることができる。回転偏波を用いる通信においては、回転偏波の位相を精密に制御することで、左回転の回転偏波と右回転の回転偏波の直交性の精度を高めることかでき、左回転の回転偏波と右回転の回転偏波とで独立性を向上できる。これによって、同時に多重送信する情報デジタル信号生成回路1が発生するデータの受信信号からの分離精度を向上でき、無線システムの通信品質向上を向上できる。 As a result, the transmitter and receiver can easily synchronize with each other by using a shared data string with strong autocorrelation. In communication using a circularly polarized wave, by precisely controlling the phase of the circularly polarized wave, it is possible to increase the accuracy of the orthogonality between the left-handed circularly polarized wave and the right-handed circularly-polarized wave. Independence can be improved between polarized waves and right-handed rotationally polarized waves. As a result, it is possible to improve the separation accuracy of the data generated by the information digital signal generation circuit 1 which is simultaneously multiplexed and transmitted from the received signal, thereby improving the communication quality of the radio system.

[実施例8]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる他の無線機の動作を図9を用いて説明する。
[Example 8]
In this embodiment, the operation of another radio used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotationally polarized waves of the present invention will be described with reference to FIG. will be used to explain.

図9は、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる無線機の構成例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a radio device used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotationally polarized waves of the present invention. .

本実施例の無線機301は、図1に示す送信機101及び受信機201における第一の送信アンテナ31と第二の送信アンテナ32と第一の受信アンテナ41と第二の受信アンテナ42とを、第一のサーキュレータ701及び第二のサーキュレータ702を用いて、第一の送受共用アンテナ131と第二の送受共用アンテナ132とに統合した。また、第一の送信ミキサ34と第二の送信ミキサ36と第一の受信ミキサ44と第二の受信ミキサ46とを、第一の高周波ミキサ134と第二の高周波ミキサ136とに統合した。さらに、送信搬送波周波数発生回路35と受信搬送波周波数発生回路45とを、搬送波周波数発生回路135に統合した。 The radio device 301 of this embodiment includes the first transmitting antenna 31, the second transmitting antenna 32, the first receiving antenna 41, and the second receiving antenna 42 in the transmitter 101 and the receiver 201 shown in FIG. , the first circulator 701 and the second circulator 702 are used to integrate the first shared transmission/reception antenna 131 and the second shared transmission/reception antenna 132 . Also, the first transmit mixer 34 , the second transmit mixer 36 , the first receive mixer 44 and the second receive mixer 46 are integrated into the first high frequency mixer 134 and the second high frequency mixer 136 . Further, the transmit carrier frequency generator circuit 35 and the receive carrier frequency generator circuit 45 are integrated into the carrier frequency generator circuit 135 .

第一のサーキュレータ701の第一端子には第一の高周波ミキサ134が結合され、第二のサーキュレータ702の第一端子には第二の高周波ミキサ136が結合される。第一の高周波ミキサ134及び第二の高周波ミキサ136には搬送波周波数発生回路135によって搬送波周波数のローカル信号が供給される。第一のサーキュレータ701の第二端子には第一の合成器18の出力が結合され、第二のサーキュレータ702の第二端子には第二の合成器28の出力が結合される。第一のサーキュレータ701の第三端子には第一の乗算回路52及び第三の乗算回路56が並列に接続され、第二のサーキュレータ702の第三端子には第二の乗算回路53と第四の乗算回路57が並列に接続される。サーキュレータは、端子1→端子2→端子3の順に信号を伝送する。 A first RF mixer 134 is coupled to the first terminal of the first circulator 701 and a second RF mixer 136 is coupled to the first terminal of the second circulator 702 . A local signal having a carrier frequency is supplied to the first high frequency mixer 134 and the second high frequency mixer 136 by a carrier frequency generation circuit 135 . A second terminal of first circulator 701 is coupled to the output of first combiner 18 and a second terminal of second circulator 702 is coupled to the output of second combiner 28 . A first multiplication circuit 52 and a third multiplication circuit 56 are connected in parallel to the third terminal of the first circulator 701 , and the second multiplication circuit 53 and the fourth multiplication circuit are connected to the third terminal of the second circulator 702 . are connected in parallel. The circulator transmits signals in the order of terminal 1→terminal 2→terminal 3. FIG.

本実施例では、アンテナとアナログフロントエンド部(ミキサ、搬送波発生回路)とを送信機と受信機とで共有して、図1に示す送信機101及び受信機201の機能を実現できるので、無線機を小型化でき、消費電力を低減できる。 In this embodiment, the antenna and the analog front end section (mixer, carrier wave generation circuit) are shared by the transmitter and the receiver, and the functions of the transmitter 101 and the receiver 201 shown in FIG. 1 can be realized. The machine can be made smaller and power consumption can be reduced.

[実施例9]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる他の無線機の動作を図10を用いて説明する。
[Example 9]
In this embodiment, the operation of another radio device used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotationally polarized waves of the present invention will be described with reference to FIG. will be used to explain.

図10は、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる無線機の他の構成例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing another configuration example of a radio used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with rotationally polarized waves according to the present invention. is.

本実施例の無線機302は、図8に示す無線機301と異なり、第一のサーキュレータ701及び第二のサーキュレータ702に代えて、ベースバンド回路79によって制御される第一の高周波スイッチ703及び第二の高周波スイッチ704を有する。 The radio 302 of this embodiment differs from the radio 301 shown in FIG. It has two high frequency switches 704 .

本実施例では、図8の実施例とは異なり、無線機は送信と受信とを同時に行うことはできないが、磁気回路を構成要素とする大型で重くかつ高価なサーキュレータを用いることなく、小型で軽量でかつ安価な半導体デバイスによる高周波スイッチで送受信の時分割動作が可能となる。よって、無線機を小型化かつ軽量化でき、コストを低減できる。 Unlike the embodiment shown in FIG. 8, this embodiment does not use a large, heavy, and expensive circulator having a magnetic circuit. A high-frequency switch using a lightweight and inexpensive semiconductor device enables time-division operation of transmission and reception. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the wireless device and reduce the cost.

[実施例10]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる他の無線機の動作を図11を用いて説明する。
[Example 10]
In this embodiment, the operation of another radio used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotational polarization of the present invention will be described with reference to FIG. will be used to explain.

図11は、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる無線機の他の構成例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing another configuration example of a radio used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with rotationally polarized waves according to the present invention. is.

本実施例の無線機303は、図10に示す無線機302と異なり、受信信号処理回路49が受信信号から得られるデータ列を、データバス76を介して受信特性デジタル信号出力回路78に供給し、デジタル信号切替スイッチ77でパイロットデジタル信号生成回路2の出力と受信特性デジタル信号出力回路78の出力とを切り替える。 Unlike the radio 302 shown in FIG. 10, the radio 303 of this embodiment supplies a data string obtained from the received signal by the received signal processing circuit 49 to the reception characteristics digital signal output circuit 78 via the data bus 76. , the output of the pilot digital signal generation circuit 2 and the output of the reception characteristics digital signal output circuit 78 are switched by a digital signal selector switch 77 .

本実施例において、送信側の無線機303は、まずデジタル信号切替スイッチ77をパイロットデジタル信号生成回路2側に切り替えて、パイロットデジタル信号生成回路2から出力されるパイロット信号を回転偏波を用いて送信する。受信側の無線機303も同様な動作を行う。 In this embodiment, the radio device 303 on the transmitting side first switches the digital signal selector switch 77 to the side of the pilot digital signal generation circuit 2, and converts the pilot signal output from the pilot digital signal generation circuit 2 using a rotationally polarized wave. Send. The wireless device 303 on the receiving side also performs the same operation.

送信側及び受信側の無線機303は、受信信号からパイロットデジタル信号を復元する際に、両無線機303間に形成されている伝播路の情報を得ることができる。この伝搬路の情報は、両無線機303で共通しており、異なる位置関係の他の無線機303には未知である。 The transmitter-side and receiver-side radios 303 can obtain information about the propagation path formed between the two radios 303 when restoring the pilot digital signal from the received signal. This propagation path information is common to both wireless devices 303 and is unknown to other wireless devices 303 having different positional relationships.

続いて、送信側及び受信側の無線機303では、受信信号処理回路49が、得られた伝播路に関する情報から無線機間で共有している予め定められた手順に従って、新たなデジタル信号を生成する。生成されたデジタル信号は、データバス76を介して受信特性デジタル信号出力回路78に蓄積される。 Subsequently, in the transmitter-side and receiver-side radios 303, the received signal processing circuit 49 generates a new digital signal from the obtained propagation path information according to a predetermined procedure shared between the radios. do. The generated digital signal is stored in the reception characteristic digital signal output circuit 78 via the data bus 76 .

続いて、デジタル信号切替スイッチ77を受信特性デジタル信号出力回路78側に切り替えて、パイロットデジタル信号生成回路2から出力されるパイロット信号の代わりに、受信特性デジタル信号出力回路78の出力を回転偏波を用いて送信する。このデジタル信号は、通信中の両無線機303のみが知ることができ、両無線機303は高い通信セキュリティで情報デジタル信号生成回路1の情報を相手方に伝送できる。 Subsequently, the digital signal selector switch 77 is switched to the reception characteristic digital signal output circuit 78 side, and instead of the pilot signal output from the pilot digital signal generation circuit 2, the output of the reception characteristic digital signal output circuit 78 is rotated. Send using This digital signal can be known only by both wireless devices 303 during communication, and both wireless devices 303 can transmit the information of the information digital signal generation circuit 1 to the other party with high communication security.

本実施例では、情報信号伝送時のセキュリティを向上でき、無線システムの無線情報伝送の解析を困難にできる。 In this embodiment, security during information signal transmission can be improved, and analysis of wireless information transmission in a wireless system can be made difficult.

[実施例11]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる他の無線機の動作を図12を用いて説明する。
[Example 11]
In this embodiment, the operation of another radio used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotational polarization of the present invention will be described with reference to FIG. will be used to explain.

図12は、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる無線機の他の構成例を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing another configuration example of a radio used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with rotationally polarized waves according to the present invention. is.

本実施例の無線機304は、図11に示す無線機303と異なり、デジタル信号切替スイッチ75が、情報デジタル信号生成回路1の出力とパイロットデジタル信号生成回路2の出力とを切り替えて、第一のシリアル・パラレル2系統変換器3に供給し、受信特性デジタル信号出力回路78の出力が常に第二のシリアル・パラレル2系統変換器4に供給されている。 The radio 304 of the present embodiment differs from the radio 303 shown in FIG. 11 in that the digital signal selector switch 75 switches between the output of the information digital signal generation circuit 1 and the output of the pilot digital signal generation circuit 2 to switch between the output of the information digital signal generator 1 and the output of the pilot digital signal generator 2. The output of the reception characteristic digital signal output circuit 78 is always supplied to the second serial/parallel 2-system converter 4 .

本実施例では、通信中の両無線機304でパイロットデジタル信号生成回路2の出力信号と受信特性デジタル信号出力回路78の出力信号とを同時に送信できるので、この二つの受信結果を比較することによって、両無線機304を取り囲む無線環境の変動を計測できる。すなわち、パイロットデジタル信号生成回路2の出力と受信特性デジタル信号出力回路78の出力を同時に受信して、パイロットデジタル信号生成回路2の出力と受信特性デジタル信号出力回路78の出力の受信信号からの復元結果が異なる場合は、両無線機304を取り囲む無線環境の変動が生じていることを示し、この変動が大きい場合は、受信特性デジタル信号出力回路78の出力を用いた情報デジタル信号生成回路1の出力の復元精度が低下する可能性がある。このような場合に、情報信号の無線伝送を一時的に中止し、無線通信の復元性を維持できる。一般に、無線機を取り囲む無線環境が大きく変動する場合は、自然的又は人為的な非定常的現象の発生が想定され、このような非定常現象の発生中の重要なデータの伝送は潜在的にリスクが大きいと考えられる。 In this embodiment, since the output signal of the pilot digital signal generation circuit 2 and the output signal of the reception characteristic digital signal output circuit 78 can be simultaneously transmitted from both radios 304 during communication, by comparing these two reception results, , changes in the radio environment surrounding both radios 304 can be measured. That is, the output of the pilot digital signal generation circuit 2 and the output of the reception characteristic digital signal output circuit 78 are simultaneously received, and the output of the pilot digital signal generation circuit 2 and the output of the reception characteristic digital signal output circuit 78 are restored from the received signal. If the results are different, it means that the radio environment surrounding both radios 304 has fluctuated. Output restoration accuracy may be degraded. In such a case, the radio transmission of information signals can be temporarily stopped to maintain the resilience of radio communication. In general, when the radio environment surrounding radio equipment fluctuates greatly, natural or artificial non-stationary phenomena are expected to occur, and important data transmission during such non-stationary phenomena is potentially Considered to be a high risk.

本実施例では、データ伝送時の周囲環境を確認しながら無線通信を行うことが可能となり、情報信号伝送時のセキュリティを向上できる。 In this embodiment, wireless communication can be performed while checking the surrounding environment during data transmission, and security during information signal transmission can be improved.

[実施例12]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる無線機の適用例を図13を用いて説明する。
[Example 12]
In this embodiment, FIG. 13 shows an application example of a radio device used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotationally polarized waves of the present invention. will be used for explanation.

図13は、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムを適用した昇降機監視・制御システムの構成例を示す図である。 FIG. 13 shows a configuration example of an elevator monitoring and control system to which a wireless system that increases communication capacity by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver by rotating polarized waves of the present invention is applied. It is a diagram.

本実施例の昇降機監視・制御システム1100では、昇降機が設置される建物1101の内部を複数の昇降カゴ1111が昇降する。建物1101の内部の床部及び天井部には回転偏波による送信機能を有する2直交偏波一体アンテナ1102が設置され、該アンテナ1102は基地局回転偏波無線機1103と結合している。昇降カゴ1111の外部上面及び外部下面には2直交偏波一体アンテナ1112が設置され、高周波ケーブル1114を用いて無線端末機1113と結合している。基地局回転偏波無線機1103と無線端末機1113との通信は建物1101の内部を伝搬するので、電磁波は建物1101の内壁及び昇降カゴ1111の外壁で多重的に反射され、複数の無線端末機1113が送信する電磁波が基地局回転偏波無線機1103に到達する際の偏波は異なる。また、昇降カゴ1111は位置が変わるので、エレベータが停止する都度、無線端末機1113から基地局回転偏波無線機1103に到達する電磁波の偏波は変化する。 In the elevator monitoring/control system 1100 of the present embodiment, a plurality of elevator cars 1111 move up and down inside a building 1101 in which elevators are installed. A two-orthogonal polarized wave integrated antenna 1102 having a transmission function by rotary polarized waves is installed on the floor and ceiling inside the building 1101 , and the antenna 1102 is coupled to a base station rotary polarized radio 1103 . Two orthogonally polarized integrated antennas 1112 are installed on the outer upper surface and the outer lower surface of the elevator car 1111 and are connected to a wireless terminal 1113 using a high frequency cable 1114 . Since the communication between the base station rotary polarization radio 1103 and the radio terminal 1113 propagates inside the building 1101, the electromagnetic waves are multiply reflected by the inner wall of the building 1101 and the outer wall of the elevator car 1111, and the plurality of radio terminals When the electromagnetic wave transmitted by 1113 reaches the base station rotary polarization radio 1103, the polarization is different. Further, since the elevator car 1111 changes its position, the polarization of the electromagnetic wave reaching the base station rotary polarization radio 1103 from the radio terminal 1113 changes each time the elevator stops.

本実施例では、基地局回転偏波無線機1103と無線端末機1113との相対的位置が固定される時間内に、無線チャネル測定モードの処理及びデータ伝送モードの処理を実行することで、位置の予測が困難である昇降機システムにおいて、基地局回転偏波無線機1103と無線端末機1113との間で高い信頼性で無線通信を行うことができる。よって、有線接続手段を用いなくても、建物1101より遠隔で昇降カゴ1111の制御及び監視を行える。このため、ケーブル等の有線接続手段を必要とせず、より小さい建物体積で同一の輸送能力を実現でき、又は同一の建物体積で昇降機寸法を増大でき、輸送能力を向上できる。 In this embodiment, by executing the processing in the radio channel measurement mode and the processing in the data transmission mode within the time period during which the relative positions of the base station rotary polarization radio 1103 and the radio terminal 1113 are fixed, position In an elevator system in which it is difficult to predict , wireless communication can be performed with high reliability between the base station rotary polarized radio 1103 and the wireless terminal 1113 . Therefore, the elevator car 1111 can be remotely controlled and monitored from the building 1101 without using a wired connection means. Therefore, the same transportation capacity can be achieved with a smaller building volume without the need for wired connection means such as cables, or the elevator size can be increased with the same building volume to improve the transportation capacity.

[実施例13]
本実施例では、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムに用いられる無線機の適用例を図14を用いて説明する。
[Example 13]
In this embodiment, FIG. 14 shows an application example of a radio device used in a radio system in which communication capacity is increased by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver with the rotationally polarized waves of the present invention. will be used for explanation.

図14は、本発明の回転偏波で送信機と受信機との間に形成される複数の伝播路を用いて通信容量を増大させる無線システムを適用した変電設備監視・制御システムの構成例を示す図である。 FIG. 14 shows a configuration example of a substation equipment monitoring and control system to which a wireless system that increases communication capacity by using a plurality of propagation paths formed between a transmitter and a receiver by rotating polarized waves of the present invention is applied. FIG. 4 is a diagram showing;

本実施例の変電設備監視・制御システム1200は、複数の変電機1201を有し、各変電機1201には、無線端末機1203及び2直交偏波一体アンテナ1202が結合して設置されている。複数の変電機1201の近傍には、無線基地局1211が設置され、無線基地局1211には、本発明の回転偏波送受信を行う回転偏波無線機1213及び2直交偏波一体アンテナ1212が結合して設置されている。 A substation equipment monitoring/control system 1200 of this embodiment has a plurality of substations 1201, and each of the substations 1201 is provided with a wireless terminal 1203 and a dual orthogonal polarization integrated antenna 1202 coupled thereto. A radio base station 1211 is installed in the vicinity of a plurality of transformers 1201. To the radio base station 1211, a rotary polarized radio 1213 for transmitting and receiving rotary polarized waves of the present invention and a dual orthogonal polarized integrated antenna 1212 are coupled. is installed.

変電機1201は数mの大きさであり、無線機が使用する数百MHzから数GHzの周波数の電磁波の波長に比べて大きいため、電磁波は複数の変電機1201により多重的に反射され、多重波干渉環境が形成されている。各変電機1201に設置される無線端末機1203からの送信波は、異なる偏波で無線基地局1211の回転偏波無線機1213に到達する。 Transformer 1201 is several meters in size, which is larger than the wavelength of electromagnetic waves with frequencies of several hundred MHz to several GHz used by wireless devices. A wave interference environment is formed. A transmission wave from a wireless terminal 1203 installed in each transformer 1201 reaches a rotary polarization wireless device 1213 of a wireless base station 1211 with different polarized waves.

本実施例では、回転偏波無線機1213と複数の無線端末機1203との間で高い信頼性で無線通信を行うことができ、有線接続手段を用いなくても、本発明の無線機による無線接続手段を用いて、遠隔で変電機1201の制御及び監視を行える。よって、ケーブル等の有線接続手段を用いる場合の高圧誘導電力の問題を解決でき、ケーブルの敷設コストを削除できる。このため、変電機1201の制御・監視システムの安全性を向上でき、コストを低減できる。 In this embodiment, highly reliable wireless communication can be performed between the rotary polarized radio 1213 and the plurality of wireless terminals 1203, and the wireless communication by the wireless device of the present invention can be performed without using a wired connection means. The connection means can be used to remotely control and monitor transformer 1201 . Therefore, it is possible to solve the problem of high voltage induction power when using a wired connection means such as a cable, and reduce the cost of laying cables. Therefore, the safety of the control/monitoring system of the substation 1201 can be improved, and the cost can be reduced.

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above, but includes various modifications and equivalent configurations within the scope of the appended claims. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and the present invention is not necessarily limited to those having all the described configurations. Also, part of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment. Moreover, the configuration of another embodiment may be added to the configuration of one embodiment. Further, additions, deletions, and replacements of other configurations may be made for a part of the configuration of each embodiment.

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。 In addition, each configuration, function, processing unit, processing means, etc. described above may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of them with an integrated circuit, and the processor realizes each function. It may be realized by software by interpreting and executing a program to execute.

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納することができる。 Information such as programs, tables, and files that implement each function can be stored in storage devices such as memories, hard disks, SSDs (Solid State Drives), or recording media such as IC cards, SD cards, and DVDs.

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に結合されていると考えてよい。 In addition, the control lines and information lines indicate those considered necessary for explanation, and do not necessarily indicate all the control lines and information lines necessary for mounting. In practice, almost all configurations may be considered interconnected.

1…情報デジタル信号生成回路
2…パイロットデジタル信号生成回路
3…第一のシリアル・パラレル2系統変換器
4…第二のシリアル・パラレル2系統変換器
5…第一の固定パイロット信号発生器
6…第二の固定パイロット信号発生器
8…同期信号発生回路
9…送信ベースバンド回路
11…第一の乗算器
12…第二の乗算器
13…第一の回転偏波周波数90度移相器
14…第一の回転偏波周波数270度移相器
15…回転偏波周波数余弦波発生回路
16…第三の乗算器
17…第四の乗算器
18…第一の合成器
21…第五の乗算器
22…第六の乗算器
23…第二の回転偏波周波数90度移相器
24…第二の回転偏波周波数270度移相器
25…回転偏波周波数正弦波発生回路
26…第七の乗算器
27…第八の乗算器
28…第二の合成器
31…第一の送信アンテナ
32…第二の送信アンテナ
33…第三の送信アンテナ
34…第一の送信ミキサ
35…送信搬送波周波数発生回路
36…第二の送信ミキサ
37…第三の送信ミキサ
41…第一の受信アンテナ
42…第二の受信アンテナ
43…第三の受信アンテナ
44…第一の受信ミキサ
45…受信搬送波周波数発生回路
46…第二の受信ミキサ
47…第三の受信ミキサ
49…受信信号処理回路
51…回転偏波周波数余弦波発生回路
52…第一の乗算回路
53…第二の乗算回路
54…第五の乗算回路
55…回転偏波周波数正弦波発生回路
56…第三の乗算回路
57…第四の乗算回路
58…第六の乗算回路
61…第一の加算回路
62…第二の加算回路
63…第一の減算回路
64…第二の減算回路
71…第一の加算器
72…第二の加算器
73…第三の加算器
75…デジタル信号切替スイッチ
76…データバス
77…デジタル信号切替スイッチ
78…受信特性デジタル信号出力回路
79…ベースバンド回路
81…第四の加算器
82…第五の加算器
83…第六の加算器
91…第七の加算器
92…第八の加算器
93…第九の加算器
101、102、103、104、105、106、107…送信機
111…第十三の乗算器
116…第十四の乗算器
121…第十七の乗算器
126…第十八の乗算器
131…第一の送受共用アンテナ
132…第二の送受共用アンテナ
134…第一の高周波ミキサ
135…搬送波周波数発生回路
136…第二の高周波ミキサ
161…第一の加算器
162…第二の加算器
163…第三の加算器
171…第七の加算器
172…第八の加算器
173…第九の加算器
181…第十の加算器
182…第十一の加算器
183…第十二の加算器
191…第一の合成器
192…第二の合成器
193…第三の合成器
201、202、203…受信機
211…第十五の乗算器
216…第十六の乗算器
221…第十九の乗算器
226…第二十の乗算器
261…第一の加算器
262…第二の加算器
263…第三の加算器
264…第四の加算器
265…第五の加算器
266…第六の加算器
283…第一のシリアル・パラレル3系統変換器
284…第二のシリアル・パラレル3系統変換器
293…第一のシリアル・パラレル6系統変換器
294…第二のシリアル・パラレル6系統変換器
301、302、303、304…無線機
311…第二十一の乗算器
316…第二十二の乗算器
318…第一の回転偏波周波数270度移相器
321…第二十七の乗算器
326…第二十八の乗算器
411…第二十三の乗算器
416…第二十四の乗算器
421…第二十九の乗算器
426…第三十の乗算器
511…第二十五の乗算器
516…第二十六の乗算器
521…第三十一の乗算器
526…第三十二の乗算器
601…第一のパイロット信号データ切替器
602…第二のパイロット信号データ切替器
603…データシーケンス切替器
605…第一の固定パイロット信号発生器アレイ
606…第二の固定パイロット信号発生器アレイ
607…第一の切替スイッチ
608…第二の切替スイッチ
701…第一のサーキュレータ
702…第二のサーキュレータ
703…第一の高周波スイッチ
704…第二の高周波スイッチ
1100…昇降機監視・制御システム
1101…建物
1102…2直交偏波一体アンテナ
1103…基地局回転偏波無線機
1111…昇降カゴ
1112…2直交偏波一体アンテナ
1113…無線端末機
1114…高周波ケーブル
1200…変電設備監視・制御システム
1201…変電機
1202…2直交偏波一体アンテナ
1203…無線端末機
1211…無線基地局
1212…2直交偏波一体アンテナ
1213…回転偏波無線機
Reference Signs List 1 Information digital signal generation circuit 2 Pilot digital signal generation circuit 3 First serial/parallel 2-system converter 4 Second serial/parallel 2-system converter 5 First fixed pilot signal generator 6 Second fixed pilot signal generator 8 Synchronization signal generator 9 Transmit baseband circuit 11 First multiplier 12 Second multiplier 13 First rotary polarization frequency 90-degree phase shifter 14 First rotary polarization frequency 270-degree phase shifter 15 Rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 16 Third multiplier 17 Fourth multiplier 18 First combiner 21 Fifth multiplier 22...Sixth multiplier 23...Second rotary polarization frequency 90-degree phase shifter 24...Second rotary polarization frequency 270-degree phase shifter 25...Rotational polarization frequency sine wave generating circuit 26...Seventh Multiplier 27 Eighth multiplier 28 Second combiner 31 First transmission antenna 32 Second transmission antenna 33 Third transmission antenna 34 First transmission mixer 35 Transmission carrier frequency generation Circuit 36 Second transmitting mixer 37 Third transmitting mixer 41 First receiving antenna 42 Second receiving antenna 43 Third receiving antenna 44 First receiving mixer 45 Receiving carrier wave frequency generating circuit 46... Second receiving mixer 47... Third receiving mixer 49... Received signal processing circuit 51... Rotary polarization frequency cosine wave generating circuit 52... First multiplication circuit 53... Second multiplication circuit 54... Fifth multiplication Circuit 55... Rotary polarization frequency sine wave generating circuit 56... Third multiplication circuit 57... Fourth multiplication circuit 58... Sixth multiplication circuit 61... First addition circuit 62... Second addition circuit 63... First Subtraction circuit 64 Second subtraction circuit 71 First adder 72 Second adder 73 Third adder 75 Digital signal selector switch 76 Data bus 77 Digital signal selector switch 78 Receive Characteristic digital signal output circuit 79 Baseband circuit 81 Fourth adder 82 Fifth adder 83 Sixth adder 91 Seventh adder 92 Eighth adder 93 Ninth Adders 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107...Transmitter 111...13th multiplier 116...14th multiplier 121...17th multiplier 126...18th multiplier Reference Signs List 131 First common transmission/reception antenna 132 Second common transmission/reception antenna 134 First high-frequency mixer 135 Carrier wave frequency generating circuit 136 Second high-frequency mixer 161 First adder 162 Second adder 163... Third adder 171... Seventh adder 172... Eighth adder 173... Ninth adder 181... Tenth Adder 182... eleventh adder 183... twelfth adder 191... first combiner 192... second combiner 193... third combiners 201, 202, 203... receiver 211... 15th multiplier 216... 16th multiplier 221... 19th multiplier 226... 20th multiplier 261... first adder 262... second adder 263... third addition Unit 264 Fourth adder 265 Fifth adder 266 Sixth adder 283 First serial-parallel three-system converter 284 Second serial-parallel three-system converter 293 First Serial/parallel 6-system converter 294 Second serial/parallel 6-system converters 301, 302, 303, 304 Wireless device 311 21st multiplier 316 22nd multiplier 318 First rotary polarization frequency 270-degree phase shifter 321...27th multiplier 326...28th multiplier 411...23rd multiplier 416...24th multiplier 421... 29th multiplier 426... 30th multiplier 511... 25th multiplier 516... 26th multiplier 521... 31st multiplier 526... 32nd multiplication 601 First pilot signal data switcher 602 Second pilot signal data switcher 603 Data sequence switcher 605 First fixed pilot signal generator array 606 Second fixed pilot signal generator array 607 First selector switch 608 Second selector switch 701 First circulator 702 Second circulator 703 First high-frequency switch 704 Second high-frequency switch 1100 Elevator monitoring/control system 1101 Building 1102 2 orthogonal polarized integrated antennas 1103 Base station rotating polarized radio 1111 Elevating basket 1112 2 orthogonal polarized integrated antennas 1113 Wireless terminal 1114 High frequency cable 1200 Substation equipment monitoring and control system 1201 Substation 1202 ... 2 orthogonal polarization integrated antennas 1203 ... wireless terminal 1211 ... wireless base station 1212 ... 2 orthogonal polarization integrated antennas 1213 ... rotary polarized radio

Claims (13)

無線システムであって、
情報データを送信する送信機と、前記送信機から送信された情報データを受信する受信機とを備え、
前記送信機及び前記受信機の各々は、互いに偏波面が平行関係にない複数のアンテナを有し、
前記送信機は、
1系列のシリアル情報データを系列のパラレルデータに変換し、
前記変換されたパラレルデータを直交変調し、
互いに回転方向が異なる回転偏波を用いて、前記直交変調された2系列のパラレルデータを前記複数のアンテナから同時に送信することを特徴とする無線システム。
a radio system,
A transmitter that transmits information data and a receiver that receives the information data transmitted from the transmitter,
each of the transmitter and the receiver has a plurality of antennas whose planes of polarization are not parallel to each other;
The transmitter is
Converting one series of serial information data into two series of parallel data,
quadrature modulating the converted parallel data;
1. A radio system characterized by simultaneously transmitting said orthogonally modulated two-sequence parallel data from said plurality of antennas using rotationally polarized waves with different rotational directions.
無線システムであって、 a radio system,
情報データを送信する送信機と、前記送信機から送信された情報データを受信する受信機とを備え、 A transmitter that transmits information data and a receiver that receives the information data transmitted from the transmitter,
前記送信機及び前記受信機の各々は、互いに偏波面が平行関係にない複数のアンテナを有し、 each of the transmitter and the receiver has a plurality of antennas whose planes of polarization are not parallel to each other;
前記送信機は、 The transmitter is
1系列のシリアル情報データを3系列のパラレルデータに変換し、 Converting one series of serial information data into three series of parallel data,
前記変換されたパラレルデータを直交変調し、 quadrature modulating the converted parallel data;
互いに伝播方向が平行の関係にない三つの回転偏波を用いて、前記直交変調された3系列のパラレルデータを前記複数のアンテナから同時に送信することを特徴とする無線システム。 1. A radio system characterized by simultaneously transmitting said orthogonally modulated three-sequence parallel data from said plurality of antennas using three rotationally polarized waves whose propagation directions are not parallel to each other.
無線システムであって、 a radio system,
情報データを送信する送信機と、前記送信機から送信された情報データを受信する受信機とを備え、 A transmitter that transmits information data and a receiver that receives the information data transmitted from the transmitter,
前記送信機及び前記受信機の各々は、互いに偏波面が平行関係にない複数のアンテナを有し、 each of the transmitter and the receiver has a plurality of antennas whose planes of polarization are not parallel to each other;
前記送信機は、 The transmitter is
1系列のシリアル情報データを6系列のパラレルデータに変換し、 Converting one series of serial information data into six series of parallel data,
前記変換されたパラレルデータを直交変調し、 quadrature modulating the converted parallel data;
互いに伝播方向が平行の関係にない三つの左回転の回転偏波と互いに伝播方向が平行の関係にない三つの右回転の回転偏波とを用いて、前記直交変調された6系列のパラレルデータを前記複数のアンテナから同時に送信することを特徴とする無線システム。 The six-sequence parallel data orthogonally modulated by using three left-handed circularly polarized waves whose propagation directions are not parallel to each other and three right-handed circularly polarized waves whose propagation directions are not parallel to each other. are simultaneously transmitted from the plurality of antennas.
無線システムであって、 a radio system,
情報データを送信する送信機と、前記送信機から送信された情報データを受信する受信機とを備え、 A transmitter that transmits information data and a receiver that receives the information data transmitted from the transmitter,
前記送信機及び前記受信機の各々は、互いに偏波面が平行関係にない複数のアンテナを有し、 each of the transmitter and the receiver has a plurality of antennas whose planes of polarization are not parallel to each other;
前記送信機は、 The transmitter is
1系列のシリアル情報データを複数系列のパラレルデータに変換し、 Converting one series of serial information data into multiple series of parallel data,
偏波回転の周波数と同一の周波数の余弦波及び正弦波を用いて、前記変換されたパラレルデータを直交変調し、 Quadrature modulating the converted parallel data using a cosine wave and a sine wave of the same frequency as the frequency of polarization rotation,
伝播方向が平行の関係にない又は回転方向が異なる2以上の回転偏波を用いて、前記直交変調された複数系列のパラレルデータを前記複数のアンテナから同時に送信することを特徴とする無線システム。 1. A wireless system characterized by simultaneously transmitting said quadrature-modulated multiple-sequence parallel data from said plurality of antennas using two or more circularly polarized waves whose propagation directions are not parallel or whose rotation directions are different.
無線システムであって、 a radio system,
情報データを送信する送信機と、前記送信機から送信された情報データを受信する受信機とを備え、 A transmitter that transmits information data and a receiver that receives the information data transmitted from the transmitter,
前記送信機及び前記受信機の各々は、互いに偏波面が平行関係にない複数のアンテナを有し、 each of the transmitter and the receiver has a plurality of antennas whose planes of polarization are not parallel to each other;
前記送信機及び前記受信機は、パイロットデータの内容を予め共有しており、 The transmitter and the receiver share the contents of pilot data in advance,
前記送信機は、 The transmitter is
1系列のシリアル情報データを複数系列のパラレルデータに変換し、 Converting one series of serial information data into multiple series of parallel data,
前記変換されたパラレルデータと前記パイロットデータを直交変調し、 quadrature modulating the converted parallel data and the pilot data,
伝播方向が平行の関係にない又は回転方向が異なる2以上の回転偏波を用いて、前記直交変調された複数系列のパラレルデータと前記パイロットデータとを前記複数のアンテナから同時に送信し、 Simultaneously transmitting from the plurality of antennas the quadrature-modulated multiple-sequence parallel data and the pilot data using two or more rotationally polarized waves whose propagation directions are not parallel or whose rotation directions are different,
前記受信機は、 The receiver is
受信した信号を直交復調して、パラレルデータとパイロットデータを分離及び復元し、 orthogonally demodulating the received signal to separate and restore parallel data and pilot data;
前記復元されたパイロットデータの情報を用いて、前記複数系列のパラレルデータを各系列のデータに分離し、 Using the information of the restored pilot data, separating the parallel data of the plurality of sequences into data of each sequence,
前記1系列のシリアル情報データを復元することを特徴とする無線システム。 A wireless system, wherein the serial information data of the one series is restored.
無線システムであって、 a radio system,
情報データを送信する送信機と、前記送信機から送信された情報データを受信する受信機とを備え、 A transmitter that transmits information data and a receiver that receives the information data transmitted from the transmitter,
前記送信機及び前記受信機の各々は、互いに偏波面が平行関係にない複数のアンテナを有し、 each of the transmitter and the receiver has a plurality of antennas whose planes of polarization are not parallel to each other;
前記送信機及び前記受信機は、パイロットデータの内容を予め共有しており、 The transmitter and the receiver share the contents of pilot data in advance,
前記送信機は、 The transmitter is
1系列のシリアル情報データを複数系列のパラレルデータに変換し、 Converting one series of serial information data into multiple series of parallel data,
前記変換されたパラレルデータと前記パイロットデータを直交変調し、 quadrature modulating the converted parallel data and the pilot data,
互いに伝播方向が平行の関係にない三つの左回転の回転偏波と互いに伝播方向が平行の関係にない三つの右回転の回転偏波とを用いて、前記直交変調された6系列のパラレルデータと前記パイロットデータとを前記複数のアンテナから同時に送信し、 The six-sequence parallel data orthogonally modulated by using three left-handed circularly polarized waves whose propagation directions are not parallel to each other and three right-handed circularly polarized waves whose propagation directions are not parallel to each other. and the pilot data simultaneously from the plurality of antennas,
前記受信機は、 The receiver is
受信した直交する三つの伝播方向の左回転の回転偏波及び三つの伝播方向の右回転の回転偏波の信号を直交復調して、パラレルデータとパイロットデータを分離及び復元し、 orthogonally demodulating the received signals of left-handed circularly polarized waves in three orthogonal propagation directions and three right-handed circularly polarized waves in propagation directions to separate and restore parallel data and pilot data;
前記復元されたパイロットデータの情報を用いて、前記複数系列のパラレルデータを各系列のデータに分離し、 Using the information of the restored pilot data, separating the parallel data of the plurality of sequences into data of each sequence,
前記1系列のシリアル情報データを復元することを特徴とする無線システム。 A wireless system, wherein the serial information data of the one series is restored.
請求項5に記載の無線システムであって、 A wireless system according to claim 5,
前記送信機は、前記受信機の機能を有する送受信機であることを特徴とする無線システム。 A wireless system, wherein the transmitter is a transmitter/receiver having the function of the receiver.
無線システムであって、 a radio system,
情報データを送信する送信機と、前記送信機から送信された情報データを受信する受信機とを備え、 A transmitter that transmits information data and a receiver that receives the information data transmitted from the transmitter,
前記送信機及び前記受信機の各々は、互いに偏波面が平行関係にない複数のアンテナを有し、 each of the transmitter and the receiver has a plurality of antennas whose planes of polarization are not parallel to each other;
前記送信機は、前記受信機の機能を有する送受信機であり、 the transmitter is a transceiver having the function of the receiver;
前記送信機及び前記受信機がパイロットデータの内容を予め共有しており、 The transmitter and the receiver share the content of pilot data in advance,
前記送信機は、 The transmitter is
1系列のシリアル情報データを複数系列のパラレルデータに変換し、 Converting one series of serial information data into multiple series of parallel data,
前記変換されたパラレルデータと前記パイロットデータを直交変調し、 quadrature modulating the converted parallel data and the pilot data,
伝播方向が平行の関係にない又は回転方向が異なる2以上の回転偏波を用いて、前記直交変調された複数系列のパラレルデータを前記複数のアンテナから同時に送信し、 Simultaneously transmitting from the plurality of antennas the orthogonally modulated plurality of sequences of parallel data using two or more rotationally polarized waves whose propagation directions are not in a parallel relationship or whose rotation directions are different,
対向する送信機から受信した信号を用いて前記パイロットデータを作成することを特徴とする無線システム。 A wireless system, wherein the pilot data is created using a signal received from a facing transmitter.
無線システムであって、 a radio system,
情報データを送信する送信機と、前記送信機から送信された情報データを受信する受信機とを備え、 A transmitter that transmits information data and a receiver that receives the information data transmitted from the transmitter,
前記送信機及び前記受信機の各々は、互いに偏波面が平行関係にない複数のアンテナを有し、 each of the transmitter and the receiver has a plurality of antennas whose planes of polarization are not parallel to each other;
前記送信機は、 The transmitter is
1系列のシリアル情報データを複数系列のパラレルデータに変換し、 Converting one series of serial information data into multiple series of parallel data,
前記変換されたパラレルデータとパイロットデータを直交変調し、 quadrature modulating the converted parallel data and pilot data;
伝播方向が平行の関係にない又は回転方向が異なる2以上の回転偏波を用いて、前記直交変調された複数系列のパラレルデータを前記複数のアンテナから同時に送信し、 Simultaneously transmitting from the plurality of antennas the orthogonally modulated plurality of sequences of parallel data using two or more rotationally polarized waves whose propagation directions are not in a parallel relationship or whose rotation directions are different,
自己相関性が強いシリアル情報データを含む同期信号データを、前記パラレルデータ及びパイロットデータと切り替えて送信する機能を有することを特徴とする無線システム。 A wireless system having a function of switching synchronization signal data including serial information data having strong autocorrelation from said parallel data and pilot data for transmission.
請求項1から9のいずれか一つに記載の無線システムを用いる昇降機監視・制御システム。 An elevator monitoring and control system using a wireless system according to any one of claims 1 to 9. 請求項1から9のいずれか一つに記載の無線システムを用いる変電設備監視・制御システム。 A substation equipment monitoring/control system using the wireless system according to any one of claims 1 to 9. 送信機と受信機との間で情報データ伝送する無線通信方法であって、 A wireless communication method for transmitting information data between a transmitter and a receiver,
前記送信機及び前記受信機の各々は、互いに偏波面が平行関係にない複数のアンテナを有し、 each of the transmitter and the receiver has a plurality of antennas whose planes of polarization are not parallel to each other;
前記送信機及び前記受信機は、パイロットデータの内容を予め共有しており、 The transmitter and the receiver share the contents of pilot data in advance,
前記無線通信方法は、 The wireless communication method includes:
前記送信機が、1系列のシリアル情報データを複数系列のパラレルデータに変換し、 The transmitter converts one series of serial information data into multiple series of parallel data,
前記送信機が、前記変換されたパラレルデータと前記パイロットデータを直交変調し、 The transmitter orthogonally modulates the converted parallel data and the pilot data,
前記送信機が、伝播方向が平行の関係にない又は回転方向が異なる2以上の回転偏波を用いて、前記直交変調された複数系列のパラレルデータと前記パイロットデータとを前記複数のアンテナから同時に送信し、 The transmitter uses two or more rotationally polarized waves whose propagation directions are not parallel or whose rotational directions are different to transmit the parallel data of the plurality of orthogonally modulated sequences and the pilot data from the plurality of antennas at the same time. send and
前記受信機が、受信した信号を直交復調して、パラレルデータとパイロットデータを分離及び復元し、前記復元されたパイロットデータの情報を用いて、前記複数系列のパラレルデータを各系列のデータに分離し、前記1系列のシリアル情報データを復元することを特徴とする無線通信方法。 The receiver orthogonally demodulates the received signal, separates and restores parallel data and pilot data, and separates the plurality of series of parallel data into each series of data using the information of the restored pilot data. and restoring said one series of serial information data.
送信機と受信機との間で情報データ伝送する無線通信方法であって、 A wireless communication method for transmitting information data between a transmitter and a receiver,
前記送信機及び前記受信機の各々は、互いに偏波面が平行関係にない複数のアンテナを有し、 each of the transmitter and the receiver has a plurality of antennas whose planes of polarization are not parallel to each other;
前記無線通信方法は、 The wireless communication method includes:
前記送信機が、1系列のシリアル情報データを複数系列のパラレルデータに変換し、 The transmitter converts one series of serial information data into multiple series of parallel data,
前記送信機が、前記変換されたパラレルデータとパイロットデータを直交変調し、 The transmitter orthogonally modulates the converted parallel data and pilot data,
前記送信機が、伝播方向が平行の関係にない又は回転方向が異なる2以上の回転偏波を用いて、前記直交変調された複数系列のパラレルデータと前記パイロットデータとを前記複数のアンテナから同時に送信し、 The transmitter uses two or more rotationally polarized waves whose propagation directions are not parallel or whose rotational directions are different to transmit the parallel data of the plurality of orthogonally modulated sequences and the pilot data from the plurality of antennas at the same time. send and
前記送信機が、自己相関性が強いシリアル情報データからなる同期信号データを、前記パラレルデータ及びパイロットデータと切り替えて送信することを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method, wherein the transmitter switches between the parallel data and the pilot data and transmits synchronization signal data composed of serial information data having strong autocorrelation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008124974A (en) 2006-11-15 2008-05-29 Nec Corp Wireless communications system and wireless communications apparatus
JP2014096790A (en) 2012-10-11 2014-05-22 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Transmitter, receiver, and program
US20150327085A1 (en) 2010-05-28 2015-11-12 Cohere Technologies, Inc. Otfs methods of data channel characterization and uses thereof
JP2017046117A (en) 2015-08-25 2017-03-02 株式会社日立製作所 Wireless communication system
JP2018088570A (en) 2016-11-28 2018-06-07 株式会社日立製作所 Wireless system, wireless system in shielded premise, radio

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008124974A (en) 2006-11-15 2008-05-29 Nec Corp Wireless communications system and wireless communications apparatus
US20150327085A1 (en) 2010-05-28 2015-11-12 Cohere Technologies, Inc. Otfs methods of data channel characterization and uses thereof
JP2014096790A (en) 2012-10-11 2014-05-22 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Transmitter, receiver, and program
JP2017046117A (en) 2015-08-25 2017-03-02 株式会社日立製作所 Wireless communication system
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