JPH0312497B2 - - Google Patents

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JPH0312497B2
JPH0312497B2 JP60163802A JP16380285A JPH0312497B2 JP H0312497 B2 JPH0312497 B2 JP H0312497B2 JP 60163802 A JP60163802 A JP 60163802A JP 16380285 A JP16380285 A JP 16380285A JP H0312497 B2 JPH0312497 B2 JP H0312497B2
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JP
Japan
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sequence code
clock pulse
power
synchronized
power line
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Kaoru Endo
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NEC Home Electronics Ltd
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力線を伝送路として利用するスペ
クトラム拡散電力線搬送に関し、特に送信側と受
信側の動作を同期させるのに電源を利用する電源
同期通信方法および装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to spread spectrum power line transport that uses power lines as transmission paths, and in particular to power synchronization that uses power supplies to synchronize operations on the transmitter and receiver sides. The present invention relates to a communication method and device.

〔従来技術〕[Prior art]

従来、電力線を利用して情報信号の伝送を行な
う場合には、伝送路の種類によつて種々の変調方
式が用いられている。例えば送電線伝送路の場合
には、単側波帯変調方式が用いられており、また
配電線伝送路の場合には周波数変調方式あるいは
位相変調方式が用いられている。ここで、電力線
は信号伝送を考慮して布設されているものではな
いことから、情報信号の伝送を行なおうとする
と、種々の雑音が入つてきたり、あるいは負荷の
状況によつて伝送特性が大幅に変動する問題を有
している。つまり、電力線の高周波特性は、送電
線および配電線を問わずに、コロナ雑音および負
荷雑音が大きく、かつ電力線の負荷状態に応じて
大きく変動する。従つて、信頼性の高い信号伝送
を行なうことは困難であり、特に高速データ伝送
は不可能であつた。
Conventionally, when transmitting information signals using power lines, various modulation methods have been used depending on the type of transmission path. For example, in the case of a power transmission line transmission line, a single sideband modulation method is used, and in the case of a distribution line transmission line, a frequency modulation method or a phase modulation method is used. Here, power lines are not laid with signal transmission in mind, so when attempting to transmit information signals, various noises may enter, or the transmission characteristics may change depending on the load situation. It has a problem that varies widely. In other words, the high-frequency characteristics of a power line, regardless of whether it is a power transmission line or a power distribution line, have large corona noise and load noise, and vary greatly depending on the load state of the power line. Therefore, it has been difficult to perform highly reliable signal transmission, and in particular, high-speed data transmission has been impossible.

ところで、最近スペクトラム拡散通信方式を各
分野に於いて積極的に活用しようとする研究が進
められており、その原理および適用分野の解説が
電子通信学会誌の昭和57年9月号965頁および10
月号の1053頁に開示されている。このスペクトラ
ム拡散通信方式は、スペクトルの広帯域化、特殊
符号の使用および相関信号を特徴とするものであ
つて、電力線を利用した情報信号の伝送に用いる
と、雑音および伝送特性の影響が受けにくくなる
ことから、高速データ伝送を高信頼に行なうこと
が可能になる。つまり、このスペクトラム拡散通
信方式は、狭帯域の情報信号を広帯域にわたつて
均等にそのスペクトルを拡散して伝送するもので
あることから、電力線を負荷状態によつて伝送特
性に零点が生ずる状態となつてもほとんど影響を
受けることが無くなり、また狭帯域雑音が混入し
ても受信側に於いて相関をとることからS/Nが
大きくなるものである。
By the way, research has recently been underway to actively utilize the spread spectrum communication method in various fields, and an explanation of its principles and application fields can be found in the September 1989 issue of the Journal of the Institute of Electronics and Communication Engineers, pages 965 and 10.
It is disclosed on page 1053 of the monthly issue. This spread spectrum communication method is characterized by a wide spectrum, the use of special codes, and correlated signals, and when used to transmit information signals using power lines, it becomes less susceptible to noise and transmission characteristics. Therefore, it becomes possible to perform high-speed data transmission with high reliability. In other words, this spread spectrum communication method transmits a narrowband information signal by spreading its spectrum evenly over a wide band, so the power line is not in a state where zero points occur in the transmission characteristics depending on the load condition. Even if narrowband noise is mixed in, the signal-to-noise ratio is increased because the correlation is taken on the receiving side.

第4図は、スペクトラム拡散通信方式(以下
SS通信方式と称す)を電力線伝送に利用した場
合の一例を示す全体構成図であつて、PN拡散あ
るいは直接拡散と称される疑似雑音信号を用いて
変調するものであり、特に疑似雑音信号としてM
系列符号を用いている。そして、このM系列符号
はある段数のシフトレジスタと帰還回路とによつ
て発生される線形符号系列のうちの最長のもので
あつて、1周期内に各瞬間の値が準雑音状態で分
布するように設定されている。図に於いて1,2
は電力線3を介して接続された送信装置と受信装
置である。送信装置1に於いて4は例えば周波数
が250KHzのクロツクパルスCPを発生するクロ
ツク発信回路、5はゼロクロス検出回路であつ
て、電力線3を介して供給される交流電源のゼロ
クロス点を検出する毎にゼロクロス検出信号Zを
発生する。6は疑似雑音信号としてのM系列符号
を発生する発信用M系列符号を発生回路であつ
て、第5図に示す様に例えば3段のシフトレジス
タ6aと、このシフトレジスタ6aに於ける第2
段目と第3段目の出力に対する排他的論理和を求
めて入力側に戻す排他的論理和ゲート6bとによ
つて構成されており、クロツク発振回路4から供
給されるクロツクパルスCPに応じて入力信号を
順次シフトすることにより、終段から最大符号長
が2n−1(nはシフト段数)のM系列符号を発生
する。また、この送信用M系列符号発生回路は、
ゼロクロス検出回路5からゼロクロス検出信号Z
が供給されると、第5図に示すシフトレジスタ6
aの各段を構成するフリツプフロツプ回路FF1
FF3をオール“1”にリセツトするようになつて
いる。7はスペクトラム拡散変調回路であつて、
送信用M系列符号発生回路6から供給されるM系
列符号と送信データを乗積変調(排他的論理和を
求める)ことによつて、前記送信データをスペク
トラム拡散変調された変調信号に変換している。
8はトランス9とコンデンサ10a,10bとに
よつて構成される結合回路であつて、図示しない
低周波成分を除去するフイルタおよび送信アンプ
を介して前記スペクトラム拡散変調回路7から供
給される変調信号を電力線3に出力する。
Figure 4 shows the spread spectrum communication method (hereinafter referred to as
This is an overall configuration diagram showing an example of the use of the SS communication method for power line transmission, in which modulation is performed using a pseudo-noise signal called PN spreading or direct spreading, and in particular, as a pseudo-noise signal. M
A series code is used. This M-sequence code is the longest of the linear code sequences generated by a certain number of stages of shift registers and feedback circuits, and the values at each instant within one cycle are distributed in a quasi-noise state. It is set as follows. 1, 2 in the diagram
are a transmitting device and a receiving device connected via the power line 3. In the transmitter 1, 4 is a clock oscillation circuit that generates a clock pulse CP with a frequency of, for example, 250 KHz, and 5 is a zero-cross detection circuit, which detects a zero-cross every time it detects a zero-cross point of the AC power supplied via the power line 3. Generates detection signal Z. Reference numeral 6 denotes an M-sequence code generation circuit for transmission that generates an M-sequence code as a pseudo noise signal, and as shown in FIG. 5, for example, a three-stage shift register 6a and a second
It is composed of an exclusive OR gate 6b that calculates the exclusive OR of the outputs of the first and third stages and returns it to the input side, and the input is determined according to the clock pulse CP supplied from the clock oscillation circuit 4. By sequentially shifting the signals, an M-sequence code with a maximum code length of 2 n -1 (n is the number of shift stages) is generated from the final stage. Moreover, this transmission M-sequence code generation circuit is
Zero cross detection signal Z from zero cross detection circuit 5
is supplied, the shift register 6 shown in FIG.
Flip-flop circuits FF 1 to 1 constitute each stage of a.
It is designed to reset all FF 3 to "1". 7 is a spread spectrum modulation circuit,
The M-sequence code supplied from the transmission M-sequence code generation circuit 6 and the transmission data are multiplicatively modulated (exclusive OR is calculated) to convert the transmission data into a modulated signal subjected to spread spectrum modulation. There is.
8 is a coupling circuit composed of a transformer 9 and capacitors 10a and 10b, which receives the modulated signal supplied from the spread spectrum modulation circuit 7 via a filter for removing low frequency components (not shown) and a transmission amplifier. Output to power line 3.

一方、受信装置2に於いて10は送信装置1の
クロツク発振回路4と同一のクロツクパルスCP
を発生するクロツク発振回路、11はゼロクロス
検出回路であつて、電力線3を介して供給される
交流電源のゼロクロスを検出する毎にゼロクロス
検出信号Zを発生する。12は受信用M系列符号
発生回路であつて、送信用M系列符号発生回路6
と同様に、第5図で示した構成となつている。1
3は送信機側から電力線3を介して送られて来る
スペクトラム拡散された変調信号を取り出す結合
器であつて、トランス14とコンデンサ15a,
15bとによつて構成されている。16はスペク
トラム拡散復調回路であつて、受信用M系列符号
発生回路12から供給されるM系列符号と結合器
13から図示しない受信アンプおよび低周波成分
を除去するフイルタを介して供給される変調信号
を乗算することにより、相関検波を行なつて受信
データの取り出しを行なう。
On the other hand, in the receiving device 2, 10 is the same clock pulse CP as the clock oscillation circuit 4 of the transmitting device 1.
Reference numeral 11 is a zero-cross detection circuit that generates a zero-cross detection signal Z every time a zero-cross of the AC power supplied via the power line 3 is detected. 12 is an M-series code generation circuit for reception, and M-series code generation circuit 6 for transmission.
Similarly, it has the configuration shown in FIG. 1
3 is a coupler for extracting the spread spectrum modulated signal sent from the transmitter side via the power line 3, and includes a transformer 14, a capacitor 15a,
15b. Reference numeral 16 denotes a spread spectrum demodulation circuit, which receives the M-sequence code supplied from the receiving M-sequence code generation circuit 12 and the modulated signal supplied from the combiner 13 via a receiving amplifier (not shown) and a filter for removing low frequency components. By multiplying by , correlation detection is performed and received data is extracted.

この様に構成されたSS通信装置に於いて、電
源スイツチが投入されると、送信装置1および受
信装置2にそれぞれ設けられているクロツク発振
回路4,10が同一周期のクロツクパルスCPを
送出する。また、送信装置1および受信装置2に
設けられているゼロクロス検出回路5,11は、
電力線3を介して供給される交流電源のゼロクロ
スを検出する毎にゼロクロス検出信号Zが発生し
ている。そして、このゼロクロス検出回路5,1
1は同一の電力線3に流れる交流電源に対するゼ
ロクロス検出を行なつていることから、両回路か
ら発生されるゼロクロス検出信号Zは同期してい
ることになる。
In the SS communication device constructed in this manner, when the power switch is turned on, the clock oscillation circuits 4 and 10 provided in the transmitting device 1 and the receiving device 2, respectively, send out clock pulses CP of the same period. Furthermore, the zero-cross detection circuits 5 and 11 provided in the transmitter 1 and the receiver 2 are
A zero-cross detection signal Z is generated every time a zero-cross of the AC power supplied via the power line 3 is detected. And this zero cross detection circuit 5,1
1 performs zero-cross detection for the AC power flowing through the same power line 3, so the zero-cross detection signals Z generated from both circuits are synchronized.

ここで、送信用M系列符号発生回路6は、第5
図に示すように構成されていることから、第6図
fの時点t1に於いてゼロクロス検出回路5からゼ
ロクロス検出信号Zが発生されると、シフトレジ
スタ6aはこのゼロクロス検出信号Zをリセツト
入力としていることから、フリツプフロツプ回路
FF1〜FF3の出力が第6図a,b,c,に示すよ
うにオール“1”の状態にリセツトされる。従つ
て、排他的論理和ゲート6bの出力信号は第6図
dに示すように“0”となる。次に、クロツクパ
ルスCPが第6図eの時点t2に示すように立ち上
ると、シフトレジスタ6aは排他的論和ゲート6
bの出力信号を読み込んでシフトすることから、
各フリツプフロツプ回路FF1〜FF3の出力信号は
“0”、“1”、“1”、となる。次に、クロツクパル
スCPが第6図eの時点t3に示す様に立ち上ると、
排他的論理和ゲート6bの出力が“0”状態を続
けていることからシフトレジスタ6aはこの
“0”信号に取り込んでシフトするために、各フ
リツプフロツプ回路FF1〜FF3の出力信号は
“0”、“0”、“1”となる。ここで、排他的論理
和ゲート6bは、フリツプフロツプ回路FF2
FF3の出力を入力としていることから、その出力
に不一致が生ずると“1”信号を第6図dに示す
様に出力する。そして、この排他的論理和ゲート
6bの出力信号は、クロツクパルスCPの次に立
ち上り時にシフトレジスタ6aに取り込まれるこ
とになる。このような動作を順次行うことによ
り、最終段のフリツプフロツプ回路FF3から、第
6図cに示すように時点t2〜t9間を周期T1とする
M系列符号が得られることになる。そして、この
M系列符号は、ゼロクロス検出信号Zによつてリ
セツト処理が加えられながら発生されることか
ら、電力線3に流れる交流電源に同期したものと
なつている。
Here, the transmission M-sequence code generation circuit 6 has a fifth
Since the configuration is as shown in the figure, when the zero-cross detection signal Z is generated from the zero-cross detection circuit 5 at time t1 in FIG. From this, the flip-flop circuit
The outputs of FF 1 to FF 3 are reset to all "1" states as shown in FIGS. 6a, b, and c. Therefore, the output signal of the exclusive OR gate 6b becomes "0" as shown in FIG. 6d. Next, when the clock pulse CP rises as shown at time t2 in FIG.
By reading and shifting the output signal of b,
The output signals of each flip-flop circuit FF 1 to FF 3 are "0", "1", and "1". Next, when the clock pulse CP rises as shown at time t3 in Figure 6e,
Since the output of the exclusive OR gate 6b continues to be in the "0" state, the shift register 6a takes in this "0" signal and shifts it, so the output signal of each flip-flop circuit FF1 to FF3 becomes "0". ”, “0”, and “1”. Here, the exclusive OR gate 6b includes flip-flop circuits FF 2 ,
Since the output of FF 3 is input, if a mismatch occurs in the output, a "1" signal is output as shown in FIG. 6d. The output signal of this exclusive OR gate 6b is taken into the shift register 6a at the next rising edge of the clock pulse CP. By sequentially performing such operations, an M-sequence code having a period T1 between time points t2 and t9 is obtained from the final stage flip-flop circuit FF3 , as shown in FIG. 6c. Since this M-sequence code is generated while being reset by the zero-crossing detection signal Z, it is synchronized with the AC power flowing through the power line 3.

このようにして、交流電源に同期して発生され
るM系列符号は、スペクトラム拡散変調回路7に
於いて高周波のクロツクパルスCPに同期した送
信データと乗積変調されることにより、狭帯域の
送信データが広帯域にわたつて一様にスペクトラ
ム拡散された変調信号として出力されることにな
る。変調信号は図示しないフイルタに於いて低周
波成分を除去した後、送信アンプにおいて所定の
レベルに増幅されて結合器8に供給されることに
より電力線3に送り出される。
In this way, the M-sequence code generated in synchronization with the AC power supply is multiplicatively modulated with the transmission data synchronized with the high-frequency clock pulse CP in the spread spectrum modulation circuit 7, thereby transmitting the narrowband transmission data. is output as a modulated signal whose spectrum is uniformly spread over a wide band. After removing low frequency components from the modulated signal in a filter (not shown), the modulated signal is amplified to a predetermined level in a transmission amplifier, and is sent to the power line 3 by being supplied to the coupler 8.

一方、受信装置2に於いてもクロツクパルス発
振回路10から出力されるクロツクパルスCPを
基として、受信用M系列符号発生回路12が送信
用M系列符号発生回路6と同様に同一構成のM系
列符号を発生している。そして、この受信用M系
列符号発生回路12は、電力線3を流れる交流電
力のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路1
1の出力信号Zによつてリセツト処理が加えられ
ていることから、発生されるM系列符号は交流電
源に同期、つまり送信用M系列符号発生回路6か
ら出力されるM系列符号との同期が取られてい
る。結合器13は電力線3を介して送信機1から
送られて来る変調信号を取り出しており、この変
調信号は図示しない受信アンプに於いて増幅され
た後、フイルタに於いて低周波数成分が除去され
てスペクトラム逆拡散復調回路16に供給され
る。スペクトラム逆拡散復調回路16は、受信用
M系列符号発生回路12から供給されるM系列符
号とスペクトラム拡散されて送られて来る受信変
調信号とを乗積することによつて受信データを取
り出している。
On the other hand, in the receiving device 2 as well, based on the clock pulse CP output from the clock pulse oscillation circuit 10, the receiving M-sequence code generating circuit 12 generates an M-sequence code having the same configuration as the transmitting M-sequence code generating circuit 6. It has occurred. The reception M-sequence code generation circuit 12 is a zero-cross detection circuit 1 that detects zero-cross of AC power flowing through the power line 3.
1, the generated M-sequence code is synchronized with the AC power supply, that is, synchronized with the M-sequence code output from the transmission M-sequence code generation circuit 6. It has been taken. The coupler 13 takes out the modulated signal sent from the transmitter 1 via the power line 3, and after this modulated signal is amplified in a receiving amplifier (not shown), low frequency components are removed in a filter. and is supplied to the spectrum despread demodulation circuit 16. The spectrum despread demodulation circuit 16 extracts received data by multiplying the M-sequence code supplied from the receiving M-sequence code generation circuit 12 by the received modulated signal that is spread spectrum and sent. .

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上述したSS通信方式は、伝送
路として利用する電力線に流れる交流電源のゼロ
クロス点を基準として送信用M系列符号発生回路
および受信用M系列符号発生回路がM系列符号を
発生することによつて、両者の同期を得ようとし
ているが、次に述べるような不都合が生じてい
る。
However, in the SS communication method described above, the M-sequence code generation circuit for transmission and the M-series code generation circuit for reception generate M-sequence codes based on the zero-crossing point of the AC power flowing through the power line used as the transmission path. Therefore, I am trying to synchronize the two, but the following problems occur.

例えばクロツクパルスの周波数が250KHzの場
合に於けるM系列符号の1チツプ幅は1/250=
4μsecとなる。これに対して、送受信機に於いて
変復調に使用されるM系列符号は、相互の位相ず
れが少なくとも±0.5チツプ以内でなければ正常
な通信が行なえない。ところが、ゼロクロス検出
回路はその特性上から、ゼロクロスを検出するタ
イミングが約10μsec程度ずれることから、発生さ
れるM系列符号も10μsec程度の位相ずれを有して
正常な通信が行なえなくなる。また、送受信機に
於いてそれぞれ発生されるクロツクパルスは非同
期であり、ゼロクロス検出のタイミングにずれが
無くとも、最大1クロツク分の位相ずれが生ずる
ことから、これに伴なつてM系列符号の位相が±
1チツプずれて正常な通信が行なえなくなる。更
に、ゼロクロス点に同期させてM系列符号を発生
させた場合には、M系列周期と交流電源の周期が
一致していないことから、ゼロクロス点の検出時
に強制的にM系列符号の発生動作がリセツトされ
て中断され、これに伴なつてこのゼロクロス検出
点が含まれるM系列符号の周期部分では正常な通
信が行なえなくなる。また、送信側と受信側が比
較的離れている場合等に於いては、電力線3の負
荷変動に応じて送受信間に於いて交流電源に位相
差が生ずる場合があり、これに伴なつて交流電源
のゼロクロス点に同期して発生されるM系列符号
が送受信の相互に於いてずれることから、正常な
通信が行なえなくなる問題点を有している。
For example, when the clock pulse frequency is 250KHz, the width of one chip of the M-sequence code is 1/250=
It becomes 4μsec. On the other hand, with the M-sequence codes used for modulation and demodulation in the transmitter/receiver, normal communication cannot be performed unless the mutual phase shift is at least within ±0.5 chips. However, due to the characteristics of the zero-crossing detection circuit, the timing at which zero-crossing is detected is shifted by about 10 μsec, so the generated M-sequence code also has a phase shift of about 10 μsec, making it impossible to perform normal communication. In addition, the clock pulses generated in each transmitter and receiver are asynchronous, and even if there is no shift in the timing of zero-cross detection, a phase shift of up to one clock occurs, resulting in a phase shift of the M-sequence code. ±
If the chip is off by one chip, normal communication will no longer be possible. Furthermore, when the M-sequence code is generated in synchronization with the zero-crossing point, since the M-series period and the AC power supply period do not match, the M-sequence code generation operation is forced when the zero-crossing point is detected. It is reset and interrupted, and as a result, normal communication cannot be performed in the periodic part of the M-sequence code that includes this zero-crossing detection point. In addition, in cases where the transmitting side and the receiving side are relatively far apart, a phase difference may occur in the AC power source between the transmitter and the receiver depending on load fluctuations on the power line 3. Since the M-sequence code generated in synchronization with the zero-crossing point of the transmitter and receiver is shifted from each other during transmission and reception, there is a problem in that normal communication cannot be performed.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このような問題を解決するために本発明による
スペクトラム拡散電力線搬送における電源同期通
信方法および装置は、送信側および受信側におけ
るM系列符号発生回路からのM系列符号の発生に
際して、任意の整数をKとし、発生されるM系列
符号の最大周期長をNとした時、伝送路として利
用する電力線に流れる交流電源の位相に同期し、
かつKN倍の周波数を有する第1のクロツクパル
スと、前記交流電源に同期し、かつその周波数に
対してK/2倍の周波数を有する第2のクロツク
パルスとを発生する電源同期クロツク発生回路を
設け、前記送信側および受信側のM系列符号発生
回路は前記第1のクロツクパルスを基本クロツク
として、第2のクロツクパルスに位相が同期する
M系列符号を発生させて送信情報の変調および受
信変調信号の復調を行なうものである。
In order to solve such problems, the power synchronization communication method and device for spread spectrum power line carrier according to the present invention provides an arbitrary integer K when generating M-sequence codes from M-sequence code generation circuits on the transmitting side and the receiving side. and when the maximum cycle length of the generated M-sequence code is N, synchronized with the phase of the AC power flowing through the power line used as a transmission path,
and a power supply synchronized clock generation circuit that generates a first clock pulse having a frequency KN times as high as the frequency, and a second clock pulse synchronized with the AC power supply and having a frequency K/2 times the frequency of the first clock pulse, The M-sequence code generation circuits on the transmitting side and the receiving side use the first clock pulse as a basic clock and generate an M-sequence code whose phase is synchronized with the second clock pulse to modulate the transmitted information and demodulate the received modulated signal. It is something to do.

〔作用〕[Effect]

従つて、この様にしてM系列符号を発生させた
場合には、M系列符号の周期が電送路として利用
する電力線に流れる交流電源に対して常に同期す
ることから、この交流電源に同期して発生される
送信側および受信側のM系列符号が完全に一致す
ることになる。そして、この場合に於ける交流電
源に同期したM系列符号の発生は、従来の様に交
流電源のゼロクロスポイント検出時に強制的にリ
セツト処理を加えて強制的に同期させるものでは
なく、フエーズロツクループによつて交流電源に
同期した基本クロツクとしての第1のクロツク信
号とこの第1のクロツク信号に対して1/2Nの周
期を有する第2のクロツク信号とを発生させ、こ
の第1のクロツク信号によるM系列符号の発生周
期を第2のクロツク信号に同期させるものである
ことから、一度同期が確立すればその状態が確保
し続けられるように制御されて、発生されるM系
列符号の乱れが防止されるものである。
Therefore, when an M-series code is generated in this way, the cycle of the M-series code is always synchronized with the AC power flowing through the power line used as an electric transmission line, so The generated M-sequence codes on the transmitting side and on the receiving side will completely match. In this case, generation of the M-sequence code synchronized with the AC power supply is not done by forcibly adding a reset process to synchronize when the zero cross point of the AC power supply is detected, as is the case in the past, but by using a phase lock. A first clock signal as a basic clock synchronized with an AC power source and a second clock signal having a period of 1/2N with respect to this first clock signal are generated by a loop, and this first clock signal is synchronized with an AC power supply. Since the generation period of the M-sequence code by the signal is synchronized with the second clock signal, once the synchronization is established, it is controlled so that the state is maintained continuously, and the disturbance of the M-sequence code that is generated is controlled. is to be prevented.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明によるスペクトラム拡散電力
線搬送における電源同期通信方法および装置の一
実施例を示す全体構成図であつて、第4図と同一
部分は同一記号を用いてその詳細説明を省略して
ある。同図に於いて17は電源同期クロツク発生
回路であつて、電力線3を介して供給される交流
電源に同期し、かつ使用するM系列符号の最大周
期長をN、任意の整数をKとした時に交流電源周
波数に対してK/2×2N倍の周波数を有するク
ロツクパルスCP1と、交流電源に同期し、かつそ
の周波数に対して2N倍の周波数を有するクロツ
クパルスCP2とを発生するように構成されてい
る。18は電源同期クロツク発生回路17から出
力されるクロツクパルスCP1を基本クロツクとし
てM系列符号を発生する送信用M系列符号発生回
路、19はスペクトラム拡散変調回路7から出力
されるスペクトラム拡散された変調信号を増幅し
て結合回路8に供給する送信アンプ、20,21
は受信装置2に設けられた電源同期クロツク発生
回路と受信用M系列符号発生回路であつて、送信
装置1に設けられている電源同期クロツク発生回
路17および送信用M系列符号発生回路18と同
一の構成をなしている。22は結合器13から出
力される変調信号を増幅してスペクトラム逆拡散
復調回路16に供給する受信アンプである。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a power synchronization communication method and device in spread spectrum power line carrier according to the present invention, and the same parts as in FIG. 4 are given the same symbols and detailed explanation thereof is omitted. There is. In the figure, 17 is a power synchronized clock generation circuit, which is synchronized with the AC power supplied via the power line 3, and the maximum period length of the M-sequence code used is N, and an arbitrary integer is K. The clock pulse CP 1 is configured to generate a clock pulse CP 1 having a frequency K/2×2N times as high as the AC power supply frequency, and a clock pulse CP 2 that is synchronized with the AC power supply and has a frequency 2N times as high as that frequency. has been done. 18 is a transmitting M-sequence code generation circuit that generates an M-sequence code using the clock pulse CP 1 outputted from the power supply synchronous clock generation circuit 17 as a basic clock; 19 is a spread spectrum modulation signal outputted from the spread spectrum modulation circuit 7; transmission amplifiers 20 and 21 that amplify and supply the amplified signal to the coupling circuit 8;
are a power synchronized clock generation circuit and a reception M-series code generation circuit provided in the receiving device 2, which are the same as the power synchronized clock generation circuit 17 and the transmission M-series code generation circuit 18 provided in the transmitting device 1. It consists of: 22 is a receiving amplifier that amplifies the modulated signal output from the coupler 13 and supplies it to the spectrum despread demodulation circuit 16.

第2図は、第1図に示す電源同期クロツク発生
回路17,20および送・受信用M系列符号発生
回路18,21の具体例を示す回路図である。同
図に於いて23は電力線3を介して供給される交
流電源(AC100V)と後述する分周器27の出力
信号との位相を比較し、その位相差に応じたレベ
ルの信号を出力する位相比較器、24は位相比較
器23の出力を平滑化するローパスフイルタ、2
5はローパスフイルタ24の出力を制御入力とす
る電圧制御可変周波数発振器(以下VCOと称す)
であつて、クロツクパルスCP1を発生する。26
は分周器であつて、送・受信用M系列符号発生回
路18,21から発生されるM系列符号の最大周
期長をNとした時、クロツクパルスCP1を1/2N
に分周したクロツクパルスCP2を発生する。27
は分周器26から出力されるクロツクパルスCP2
を2/K(Kは任意の整数)に分周して位相比較
器23に供給する分周器である。そして、ここれ
ら位相比較器23、ローパスフイルタ24、
VCO25、分周器26,27はフエーズロツク
ループ(PLL)回路を構成することにより、交
流電源に同期しかつその周波数に対してN×K倍
の周波数を有するクロツクパルスCP1と交流電源
に同期しかつその周波数に対して2N倍のクロツ
クパルスCP2を発生させていることになる。次
に、送・受信用M系列符号発生回路18,21は
第5図に於いて説明したと同様にフリツプフロツ
プ回路FF1〜FF3が直列に接続されたシフトレジ
スタ6aとフリツプフロツプ回路FF1、FF3の出
力信号に対する排他的論理和を求めて入力側に帰
還させる排他的論理和ゲーム6bとによつて、シ
フトレジスタ6aの段数をnとした時、2n−1の
最大符号長を有するM系列符号を発生している。
28はシフトレジスタ6aの全段出力に対する一
致を求めるアンドゲート、29はアンドゲート2
8の出力を1/2に分周する分周器、30は分周器
29の出力信号とクロツクパルスCP2との不一致
を求める排他的論理和ゲート、31は排他的論理
和ゲート30の出力信号とクロツクパルスCP1
入力とするオアゲートであつて、その出力信号は
シフトレジスタ6aのクロツク入力端CKに供給
される。そして、これらアンドゲート28、分周
器29、排他的論理和ゲート30およびオアゲー
ト31は、シフトレジスタ7aから発生されるM
系列符号を交流電源に同期させるための同期制御
を行なつている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of the power supply synchronous clock generation circuits 17, 20 and the transmitting/receiving M-series code generation circuits 18, 21 shown in FIG. In the figure, 23 is a phase that compares the phase of the AC power (AC100V) supplied via the power line 3 and the output signal of the frequency divider 27, which will be described later, and outputs a signal with a level corresponding to the phase difference. A comparator 24 is a low-pass filter 2 that smoothes the output of the phase comparator 23.
5 is a voltage-controlled variable frequency oscillator (hereinafter referred to as VCO) whose control input is the output of the low-pass filter 24;
and generates a clock pulse CP1 . 26
is a frequency divider, and when the maximum period length of the M-sequence code generated from the transmitting/receiving M-sequence code generation circuits 18 and 21 is N, the clock pulse CP 1 is divided into 1/2N.
Generates a clock pulse CP 2 whose frequency is divided into 2. 27
is the clock pulse CP 2 output from the frequency divider 26
This is a frequency divider that divides the frequency into 2/K (K is an arbitrary integer) and supplies the frequency to the phase comparator 23. And these phase comparator 23, low pass filter 24,
By configuring a phase lock loop (PLL) circuit, the VCO 25 and frequency dividers 26 and 27 synchronize with the AC power supply and the clock pulse CP 1 , which has a frequency N×K times the frequency of the AC power supply. Moreover, a clock pulse CP 2 that is 2N times that frequency is generated. Next, the transmitting/receiving M-sequence code generating circuits 18 and 21 are constructed using a shift register 6a in which flip-flop circuits FF 1 to FF 3 are connected in series, and flip-flop circuits FF 1 , FF as described in FIG. When the number of stages of the shift register 6a is n, the exclusive OR game 6b calculates the exclusive OR for the output signal of 3 and returns it to the input side. A series code is generated.
28 is an AND gate for determining the coincidence of all stage outputs of the shift register 6a; 29 is an AND gate 2;
8 is a frequency divider that divides the output of frequency divider 29 into 1/2, 30 is an exclusive OR gate that determines the mismatch between the output signal of frequency divider 29 and clock pulse CP 2 , and 31 is an output signal of exclusive OR gate 30. and clock pulse CP1 , and its output signal is supplied to the clock input terminal CK of the shift register 6a. These AND gate 28, frequency divider 29, exclusive OR gate 30, and OR gate 31 are connected to the M
Synchronization control is performed to synchronize the series code with the AC power supply.

この様に構成されたスペクトラム拡散電力線搬
送通信システムにおいて、送信装置1および受信
装置2に電源が供給されると、まず電源同期クロ
ツク発生回路17,21が電力線3を介して供給
される交流電源(AC100V)に同期したクロツク
パルスCP1〜CP2を発生する。つまり、第2図に
於いて、VCO25から発生されるクロツクパル
スCP1が分周器26,27に於いて順次分周され
た後に位相比較器23に供給される。位相比較器
23は分周器27の出力信号と交流電源
(AC100V)との位相を比較し、その位相差のず
れ方向を極性で表わし、かつ位相差をレベルによ
つて表わす制御信号を出力する。この制御信号
は、ローパスフイルタ24に於いて平滑された後
にVCO25の制御信号入力端に供給されること
により、位相比較器23から出力される制御信号
の値が小さくなるように制御される。このような
制御が繰り返されることにより、つまりフエーズ
ロツクループ(PLL)制御が行なわれることに
より、VCO25から出力される第3図bに示す
クロツクパルスCP1の位相が第3図aに示す交流
電源AC100Vの位相にロツクされることになる。
そして、この場合に於けるクロツクパルスCP1
は、フエーズロツクループに分周器26,27が
設けられていることから、交流電源の周波数が両
分周器の分周値の積として表わされるNK倍の周
波数を有することになる。また、分周器26から
は、クロツクパルスCP1が1/2Nに分周されたク
ロツクパルスCP2が第3図fに示すように出力さ
れる。そして、このクロツクパルスCP2は、クロ
ツクパルスCP1を基にして作られていることか
ら、交流電源(AC100V)に同期しているととも
に、分周器26の分周値が2Nであることから、
このシステムに於いて使用されるM系列符号の1
周期長と一致する期間毎に“H”、“L”に反転す
る信号、つまり第3図fに示すように第3図aに
示す交流電源(AC100V)に同期し、かつ周波数
が2倍の信号となる。
In the spread spectrum power line carrier communication system configured in this way, when power is supplied to the transmitting device 1 and the receiving device 2, the power synchronized clock generation circuits 17 and 21 first activate the AC power ( Generate clock pulses CP 1 to CP 2 synchronized with AC100V). That is, in FIG. 2, the clock pulse CP1 generated from the VCO 25 is sequentially frequency-divided by the frequency dividers 26 and 27 and then supplied to the phase comparator 23. The phase comparator 23 compares the phase of the output signal of the frequency divider 27 and the AC power supply (AC100V), and outputs a control signal that expresses the direction of the phase difference by a polarity and expresses the phase difference by a level. . This control signal is smoothed in the low-pass filter 24 and then supplied to the control signal input terminal of the VCO 25, thereby controlling the value of the control signal output from the phase comparator 23 to be small. By repeating such control, that is, by performing phase lock loop (PLL) control, the phase of the clock pulse CP 1 shown in FIG. 3b output from the VCO 25 changes to the AC power supply shown in FIG. 3a. It will be locked to the phase of AC100V.
In this case, the clock pulse CP 1
Since the frequency dividers 26 and 27 are provided in the phase lock loop, the frequency of the AC power source has a frequency NK times as high as the product of the frequency division values of both frequency dividers. Further, the frequency divider 26 outputs a clock pulse CP 2 obtained by dividing the clock pulse CP 1 by 1/2N as shown in FIG. 3f. Since this clock pulse CP 2 is created based on the clock pulse CP 1 , it is synchronized with the AC power supply (AC 100V), and since the frequency division value of the frequency divider 26 is 2N,
One of the M-sequence codes used in this system
A signal that inverts to "H" and "L" for each period that matches the period length, that is, as shown in Figure 3 f, is synchronized with the AC power supply (AC 100 V) shown in Figure 3 a, and has twice the frequency. It becomes a signal.

この様にして電源同期クロツク発生回路17か
ら発生されるクロツクパルスCP1,CP2は、送信
用M系列符号発生回路18へ供給される。第2図
に於いて、クロツクパルスCP1はオアゲート31
を介してシフトレジスタ6aのクロツク入力端
CKに供給されることから、シフトレジスタ6a
は排他的論理和ゲート6bの出力信号を順次シフ
トして、各フリツプフロツプFF1〜FF3の出力は
第3図c〜eに示すようになり、シフトレジスタ
6aの出力、つまりフリツプフロツプFF3の出力
が排他的論理和ゲート6bの入力条件によつて定
まるパターンを有するM系列符号として出力され
る。
The clock pulses CP 1 and CP 2 generated from the power supply synchronized clock generation circuit 17 in this manner are supplied to the transmission M-sequence code generation circuit 18 . In Figure 2, clock pulse CP 1 is OR gate 31.
to the clock input terminal of shift register 6a via
Since it is supplied to CK, the shift register 6a
sequentially shifts the output signal of the exclusive OR gate 6b, and the output of each flip-flop FF 1 to FF 3 becomes as shown in FIG . is output as an M-sequence code having a pattern determined by the input conditions of the exclusive OR gate 6b.

ここで、電源投入時に於けるイニシヤライズ時
あるいはリセツトモードに於いて、例えば第3図
に示す時点t2に於いてシフトレジスタ6aがクリ
アされると、フリツプフロツプFF1〜FF3の出力
信号は第3図c〜eに示すようにオール“1”に
セツトされる。そして、このフリツプフロツプ
FF1〜FF3の出力がオール“1”になる毎にアン
ドゲート28の出力信号Aが第3図jに示すよう
に“H”となり、分周器29に於いて2分周され
た後に第3図gに示す出力信号Bとして排他的論
理和ゲート30に供給される。つまり、分周器2
9から出力される信号Bは、通常時に於いてはM
系列符号の1周期毎に“H”、“L”に反転する信
号となる。この様にして発生される出力信号B
は、排他的論理和ゲート30に於いてクロツクパ
ルスCP2と比較され、両者が一致していれば発生
されるM系列符号が交流電源(AC100V)に同期
していることになる。しかし、時点t3に於いてク
ロツクパルスCP2が“H”から“L”に反転する
と、分周器29の出力信号Bとクロツクパルス
CP2が不一致となることから、排他的論理和ゲー
ト30の出力信号が第3図hに示すように“H”
となる。ここで、出力信号Cが“H”になると、
オアゲート31はクロツクパルスCP1が供給され
ているにもかかわらず、その出力信号Dを第3図
iに示すように“H”に固定する。つまり、実際
に発生されるM系列符号の周期を示す分周回路2
9の出力信号Bと交流電源に同期したM系列符号
の発生周期を示すクロツクパルスCP2との不一致
期間に於いては、排他的論理和ゲート30から出
力される第3図hに示す信号Cが“H”となるこ
とから、この信号Cの“H”部分がオアゲート3
1を通過するクロツクパルスCP1を“H”状態に
固定することによつてカツトすることになる。従
つて、シフトレジスタ6aには、第3図iに示す
ように、〜で示すクロツクパルスDが供給さ
れた状態のままで保持される。次に時点t4に於い
てクロツクパルスCP2が“H”に反転すると、第
3図gに示す分周器29の出力信号Bと第3図f
に示すクロツパルスCP1が一致することから、排
他的論理和ゲート30の出力信号Cが第3図hに
示すように“L”となる。この結果、オアゲート
31からはクロツクパルスCP1が第3図iに示す
クロツクパルスDとしてシフトレジスタ6aに再
び供給することになる。そして、第3図iに時点
t5に於いてで示すクロツクパルスDが発生され
た後に、時点t6に於いてで示すクロツクパルス
Dが立ち上がると、フリツプフロツプFF1〜FF3
の出力が第3図c〜eに示す様にオール“H”と
なることから、アンドゲート28の出力信号Aが
第3図jに示す様に時t6に於いて“H”に反転す
る。そして、この出力信号Aの“H”反転は、時
点t2から2回目となることから、これに伴なつて
分周器29の出力信号Bが“L”に反転する。出
力信号Bが“L”になると、クロツクパルスCP2
との間に不一致が生ずることから、排他的論理和
ゲート30の出力信号Cが“H”となつて、シフ
トレジスタ6aへのクロツクパルスDの供給を阻
止する。
Here, when the shift register 6a is cleared at the time t2 shown in FIG. 3 during initialization when the power is turned on or in the reset mode, the output signals of the flip-flops FF1 to FF3 are All are set to "1" as shown in Figures c to e. And this flip-flop
Every time the outputs of FF 1 to FF 3 become all "1", the output signal A of the AND gate 28 becomes "H" as shown in FIG. It is supplied to exclusive OR gate 30 as output signal B shown in FIG. 3g. In other words, divider 2
The signal B output from 9 is normally M
This is a signal that inverts between "H" and "L" every cycle of the sequence code. Output signal B generated in this way
is compared with the clock pulse CP2 in the exclusive OR gate 30, and if they match, it means that the generated M-sequence code is synchronized with the AC power supply (AC100V). However, when the clock pulse CP2 is inverted from "H" to "L" at time t3 , the output signal B of the frequency divider 29 and the clock pulse
Since CP 2 does not match, the output signal of the exclusive OR gate 30 becomes “H” as shown in FIG. 3h.
becomes. Here, when the output signal C becomes "H",
OR gate 31 fixes its output signal D to "H" as shown in FIG. 3i, even though clock pulse CP1 is supplied. In other words, the frequency dividing circuit 2 indicates the period of the M-sequence code actually generated.
During the period of mismatch between the output signal B of 9 and the clock pulse CP2 indicating the generation cycle of the M-sequence code synchronized with the AC power source, the signal C shown in FIG. 3h output from the exclusive OR gate 30 is Since it becomes “H”, the “H” portion of this signal C becomes the OR gate 3.
By fixing the clock pulse CP 1 passing through CP 1 to the "H" state, the clock pulse CP 1 is cut. Therefore, as shown in FIG. 3i, the shift register 6a remains supplied with the clock pulse D indicated by . Next, at time t4 , when the clock pulse CP2 is inverted to "H", the output signal B of the frequency divider 29 shown in FIG. 3g and the output signal B shown in FIG.
Since the clock pulses CP1 shown in FIG. 3 coincide, the output signal C of the exclusive OR gate 30 becomes "L" as shown in FIG. 3h. As a result, the clock pulse CP1 is again supplied from the OR gate 31 to the shift register 6a as the clock pulse D shown in FIG. 3i. Then, Fig. 3 shows the time point i.
After the clock pulse D shown at t5 is generated, when the clock pulse D shown at time t6 rises, the flip-flops FF1 to FF3
Since the outputs of are all "H" as shown in FIG. 3c to e, the output signal A of the AND gate 28 is inverted to "H" at time t6 as shown in FIG. 3j. . Since this inversion of the output signal A to "H" is the second time from time t2 , the output signal B of the frequency divider 29 is inverted to "L" accordingly. When output signal B becomes “L”, clock pulse CP 2
Since there is a mismatch between the two, the output signal C of the exclusive OR gate 30 becomes "H" and the supply of the clock pulse D to the shift register 6a is blocked.

次に、時点t7に於いてクロツクパルスCP2
“L”に反転すると、これに伴つて排他的論理和
ゲート30の出力信号Cも“L”に反転すること
から、オアゲート31からクロツクパルスDが第
3iに時点t8,t9,t10……に、、……とし
て示すように出力されてシフトレジスタ6aに供
給されることになる。そして、この時点t8以後に
於いては、シフトレジスタ6aに供給されるクロ
ツクパルスDの時点t2からM系列符号の最大符号
長毎に繰り返して計数した第3図iに示す番号
、、……と、交流電源AC100Vに同期して
発生されるクロツクパルスCP1を交流電源の零ク
ロス時点からM系列符号の最大符号長毎に繰り返
して計数した第3図bに示すクロツクパルスCP1
の番号2、3、4……とが一致することになる。
つまり、シフトレジスタ6aから発生されるM系
列符号の1周期毎に“H”、“L”に反転する分周
器29の出力信号Bが、交流電源AC100Vに同期
してM系列符号が発生された場合に於ける周期を
示す(1周期毎に“H”、“L”に反転する)クロ
ツクパルスCP2に同期するように、シフトレジス
タ6aに供給されるクロツクパルスDが間引きさ
れることになる。この様にして、シフトレジスタ
6aから発生されるM系列符号が交流電源
AC100Vに一度同期するとこの状態がロツクさ
れ、以後は電源同期クロツク発生回路17が交流
電源AC100Vに完全同期したクロツクパルス
CP1、CP2を発生し続けることから、交流電源の
位相が何かの原因によつて多少変動したとして
も、発生されるM系列符号は常に交流電源に同期
したものとなる。そして、この動作は電源の投入
と同時に瞬時に行なわれる。
Next, at time t7 , when the clock pulse CP2 is inverted to "L", the output signal C of the exclusive OR gate 30 is also inverted to "L", so that the clock pulse D is output from the OR gate 31. Third, at time points t 8 , t 9 , t 10 . . . , the signals are output as shown as . . . and supplied to the shift register 6a. Then, after this time t8 , the numbers shown in FIG . The clock pulse CP 1 generated in synchronization with the AC power supply AC100V is repeatedly counted for each maximum code length of the M-sequence code from the zero cross point of the AC power supply as shown in Figure 3b .
The numbers 2, 3, 4, etc. will match.
In other words, the output signal B of the frequency divider 29, which is inverted to "H" and "L" every cycle of the M-sequence code generated from the shift register 6a, generates the M-sequence code in synchronization with the AC power supply AC100V. The clock pulse D supplied to the shift register 6a is thinned out so as to be synchronized with the clock pulse CP2 (which is inverted to "H" and "L" every cycle) indicating the period in this case. In this way, the M-sequence code generated from the shift register 6a is
Once synchronized with AC100V, this state is locked, and from then on, the power supply synchronized clock generation circuit 17 generates clock pulses completely synchronized with the AC power supply AC100V.
Since CP 1 and CP 2 continue to be generated, even if the phase of the AC power source fluctuates somewhat for some reason, the generated M-sequence code will always be synchronized with the AC power source. This operation is instantaneously performed when the power is turned on.

この様にして、送信用M系列符号発生回路18
から発生される交流電源に同期したM系列符号
は、スペクトラム拡散変調回路7に於いて送信デ
ータと乗積変調されることによつ、狭帯域の送信
データが広帯域にわたつて一様にスペクトラム拡
散された変調信号として出力される。この様にし
て発生された変調信号は、送信アンプ19に於い
て増幅された後に、結合器8を介して電力線3に
送り出される。
In this way, the transmission M-series code generation circuit 18
The M-sequence code synchronized with the AC power source generated by the transmitter is multiplicatively modulated with the transmission data in the spread spectrum modulation circuit 7, so that the narrowband transmission data is spread spectrum uniformly over a wide band. is output as a modulated signal. The modulated signal generated in this manner is amplified in the transmission amplifier 19 and then sent out to the power line 3 via the coupler 8.

一方、受信装置2における電源同期クロツク発
生回路20および受信用M系列符号発生回路21
は、第2図で示した様に受信装置1に於ける電源
同期クロツク発生回路17および送信用M系列符
号発生回路18と同一構成となつているために、
上述した送信装置1に於ける場合と同様に、電源
スイツチの投入時から瞬時に交流電源に同期した
クロツクパルスCP1,CP2が発生されることに伴
なつて、交流電源に同期したM系列符号が受信用
M系列符号発生回路21から発生されることにな
る。結合器13は電力線3を介して送信装置1か
ら供給されるスペクトラム拡散された変調信号の
みを取り出す。そして、この変調信号は、受信ア
ンプ22に於いて増幅された後にスペクトラム逆
拡散復調回路16に供給されるスペクトラム逆拡
散復調回路16は、受信用M系列符号発生回路2
1から供給されるM系列符号と受信アンプ22か
ら供給される変調信号を乗積復調することによつ
て受信データを出力する。
On the other hand, the power synchronization clock generation circuit 20 and the receiving M-series code generation circuit 21 in the receiving device 2
has the same configuration as the power synchronization clock generation circuit 17 and the transmission M-series code generation circuit 18 in the receiving device 1, as shown in FIG.
As in the case of the transmitting device 1 described above, the clock pulses CP 1 and CP 2 synchronized with the AC power supply are generated instantaneously from the time the power switch is turned on, and the M-sequence code synchronized with the AC power supply is generated. is generated from the reception M-sequence code generation circuit 21. The coupler 13 extracts only the spread spectrum modulated signal supplied from the transmitter 1 via the power line 3. This modulated signal is amplified in a reception amplifier 22 and then supplied to a spectrum despread demodulation circuit 16.
The M-sequence code supplied from 1 and the modulation signal supplied from the receiving amplifier 22 are multiplied and demodulated to output received data.

ここで、送信用M系列符号発生回路18から出
力されるM系列符号および受信用M系列符号発生
回路21から出力されるM系列符号は、共交流電
源に同期して発生されていることから、両者は完
全に同期したものとなる。従つて、スペクトラム
逆拡散復調回路16は、変調時と同一のM系列符
号を用いて受信変調信号を乗積復調することか
ら、送信データと同一の受信データを確実に取り
出すことが可能になる。また、交流電源の位相が
何かの原因によつて多少変動したとしても、これ
に応じてクロツクパルスCP1,CP2の位相が変化
することから、送信装置1および受信装置2にお
いて発生されるM系列符号は常に交流電源に同期
したものとなる。
Here, since the M-sequence code outputted from the transmitting M-sequence code generation circuit 18 and the M-sequence code outputted from the receiving M-sequence code generation circuit 21 are generated in synchronization with the common AC power supply, The two will be completely synchronized. Therefore, since the spectrum despread demodulation circuit 16 performs product demodulation of the received modulated signal using the same M-sequence code as used during modulation, it is possible to reliably extract received data that is the same as transmitted data. Furthermore, even if the phase of the AC power source fluctuates somewhat for some reason, the phases of the clock pulses CP 1 and CP 2 will change accordingly, so that the M generated in the transmitter 1 and the receiver 2 will change. The series code is always synchronized with the AC power source.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した様に、この発明によるスペクトラ
ム拡散電力線搬送における電源同期通信方法およ
び装置は、送信側に於いて発生されるM系列符号
と送信データを乗積復調することによりスペクト
ラム拡散された変調信号を発生して電力線に供給
し、受信側に於いては送信時と同一のM系列符号
をもちいて受信変調信号を乗積復調することによ
り、受信データを取り出すスペクトラム拡散電力
線搬送において、M系列符号の最大周期長をN、
任意の整数をKとした時、伝送路として利用する
電力線に流れる交流電源と位相が同期し、かつそ
のK・N倍の周波数を有する第1のクロツクパル
スと、交流電源に位相が同期し、かつそのK/2
倍の周波数を有する第2のクロツクパルスとを送
信側および受信側に於いてそれぞれ発生させ、前
記第1のクロツクパルスを基本クロツクとして前
記第2のクロツクパルスに位相を同期させてM系
列符号の発生を行ない、このM系列符号を用いて
送信データのスペクトラム変調およびスペクトラ
ム逆拡散復調を行なうものである。このために、
送信側および受信側に於いて使用するM系列符号
が常に電力線に流れる交流電力に同期したものと
なることから、両者が常に一致したものとなつて
確実な復調が行なえることになる。また、この発
明に於いては、従来の様に交流電源のゼロクロス
時点に強制的にリセツトを加えて同期を得るもの
ではなく、交流電源に位相が同期した第1のクロ
ツクパルスと、交流電源に位相が同期し、かつ発
生されるM系列符号の各周期を示す第2のクロツ
クパルスを用いてM系列符号を発生させるもので
あることから、従来の様にM系列符号の発生途中
に於いてリセツトが加えられて中断することによ
り通信が行なえなくなる問題が解消される。ま
た、電力線を流れる交流電源の位相が何かの原因
によつて送受信間に於いてわずかにすれたとして
もも、これに応じて発生されるM系列符号の周期
が可変されることから、常に受信変調信号を確実
に復調して受信データの取り出しが行なえる等の
種々優れた効果を有する。
As explained above, the power synchronization communication method and device for spread spectrum power line carrier according to the present invention generates a spread spectrum modulated signal by product demodulating the M-sequence code generated on the transmitting side and the transmitted data. In spread spectrum power line transmission, the received data is extracted by multiplying and demodulating the received modulated signal on the receiving side using the same M-sequence code as at the time of transmission. The maximum period length is N,
When K is an arbitrary integer, the phase of the first clock pulse is synchronized with the AC power supply flowing through the power line used as a transmission path, and the first clock pulse having a frequency K.N times that of the AC power supply, and the phase of the first clock pulse is synchronized with the AC power supply, and Its K/2
A second clock pulse having twice the frequency is generated on the transmitting side and the receiving side respectively, and the M-sequence code is generated by synchronizing the phase with the second clock pulse using the first clock pulse as a basic clock. , this M-sequence code is used to perform spectrum modulation and spectrum despread demodulation of transmission data. For this,
Since the M-sequence codes used on the transmitting side and the receiving side are always synchronized with the AC power flowing through the power line, the two always match and reliable demodulation can be performed. In addition, in this invention, synchronization is not obtained by forcibly resetting at the zero cross point of the AC power supply as in the past, but by using a first clock pulse whose phase is synchronized with the AC power supply and a phase synchronization with the AC power supply. Since the M-sequence code is synchronized and the second clock pulse indicating each cycle of the generated M-sequence code is used to generate the M-sequence code, there is no reset during the generation of the M-sequence code as in the conventional method. This solves the problem of not being able to communicate due to the addition and interruption. Furthermore, even if the phase of the AC power flowing through the power line shifts slightly between transmission and reception for some reason, the period of the M-sequence code generated will be varied accordingly, so it will always be It has various excellent effects such as being able to reliably demodulate the received modulated signal and extract the received data.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるスペクトラム拡散電力線
伝送における電源同期通信方法および装置の一実
施例を説明するための全体構成図、第2図は第1
図に示す電源同期クロツク発生回路および送・受
信用M系列発生回路の具体例を示す回路図、第3
図a〜jは第2図に示す回路の動作を説明するた
めの各部動作波形図、第4図は従来のスペクトラ
ム拡散電力線伝送通信システムの一例を示すブロ
ツク図、第5図は第4図に示す送・受信用M系列
符号発生回路の一例を示す回路図、第6図a〜f
は第5図に示す回路の各部動作波形図である。 1……送信装置、2……受信装置、3……電力
線、6a……シフトレジスタ、6b……排他的論
理和ゲート、7……スペクトラム拡散変調回路、
8,13……結合器、16……スペクトラム逆拡
散復調回路、17,20……電源同期クロツク発
生回路、18……送信用M系列符号発生回路、1
9……送信アンプ、21……受信用M系列符号発
生回路、22……受信アンプ、23……位相比較
器、24……ローパスフイルタ、25……電圧制
御可変周波数発信器(VCO)、26,27……分
周器、28……アンドゲート、29……分周器、
30……排他的論理和ゲート、31……オアゲー
ト。
FIG. 1 is an overall configuration diagram for explaining an embodiment of a power synchronization communication method and device in spread spectrum power line transmission according to the present invention, and FIG.
A circuit diagram showing a specific example of the power supply synchronized clock generation circuit and the transmitting/receiving M-sequence generating circuit shown in the figure, Part 3.
Figures a to j are operation waveform diagrams of each part to explain the operation of the circuit shown in Figure 2, Figure 4 is a block diagram showing an example of a conventional spread spectrum power line transmission communication system, and Figure 5 is the same as Figure 4. A circuit diagram showing an example of an M-series code generation circuit for transmission and reception shown in FIGS. 6a to 6f.
5 is an operational waveform diagram of each part of the circuit shown in FIG. 5. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Transmitting device, 2... Receiving device, 3... Power line, 6a... Shift register, 6b... Exclusive OR gate, 7... Spread spectrum modulation circuit,
8, 13...Coupler, 16...Spectrum despread demodulation circuit, 17, 20...Power synchronization clock generation circuit, 18...M-series code generation circuit for transmission, 1
9... Transmission amplifier, 21... M-series code generation circuit for reception, 22... Receiving amplifier, 23... Phase comparator, 24... Low pass filter, 25... Voltage controlled variable frequency oscillator (VCO), 26 , 27... Frequency divider, 28... AND gate, 29... Frequency divider,
30...Exclusive OR gate, 31...OR gate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 送信側に於いて発生されるM系列符号と送信
データとを乗積変調することにより送信データが
スペクトラム拡散された変調信号を発生して電力
線に供給し、受信側に於いては送信時と同一のM
系列符号と電力線を介して受信した変調信号とを
用いて受信データを乗積復調するスペクトラム拡
散電力線搬送通信方法において、前期M系列符号
の最大周期をN、任意の整数をKとした時、伝送
路として利用する電力線に流れる交流電源と位相
が同期し、かつそのK・N倍の周波数を有する第
1のクロツクパルスと、前記交流電源に位相が同
期し、かつそのK/2倍の周波数を有する第2の
クロツクパルスとを送信側および受信側に於いて
発生させ、前記第1のクロツクパルスを基本クロ
ツクとしてその発生周期が前記第2のクロツクパ
ルスの“H”、“L”期間にそれぞれ一致するM系
列符号を発生させ、この電源に同期したM系列符
号を用いて送信データのスペクトラム拡散変調お
よび受信変調信号に対するスペクトラム逆拡散復
調を行なうことを特徴とするスペクトラム拡散電
力線搬送における電源同期通信方法。 2 伝送路として利用する電力線に流れる交流電
源に位相が同期し、かつ利用するM系列符号の最
大周期長をN、任意の整数をKとした時に、交流
電源の周波数に対してNK倍の周波数を有する第
1のクロツクパルスと交流電源に位相が同期し、
かつM系列符号の発生周期を“H”、“L”に変化
して示す第2のクロツクパルスとを発生す電源同
期クロツク発生回路と、前記第1のクロツクパル
スを基本クロツクとして前記第2のクロツクパル
スの“H”、“L”変化に発生周期が同期したM系
列符号を発生するM系列符号発生回路と、このM
系列符号発生回路から発生されるM系列符号を用
いて送信データを乗積変調することにより、送信
データが広帯域にスペクトラム拡散された変調信
号を出力するスペクトラム拡散変調回路と、この
スペクトラム拡散変調回路から出力される変調信
号を前記電力線に供給する結合回路とによつて送
信装置を構成し、前記送信装置に設けられている
ものと同一構成による電源同期クロツク発生回路
およびM系列符号発生回路と、前記電力線を介し
て前記送信装置から送られて来る変調信号を取り
出す結合回路と、前記M系列符号発生回路から出
力されるM系列符号を用いて前記結合回路から出
力される変調信号をスペクトラム逆拡散復調する
ことにより受信データを取り出すスペクトラム逆
拡散復調回路とによつて受信装置を構成したこと
を特徴とするスペクトラム拡散電力線搬送におけ
る電源同期通信装置。 3 送信側および受信側の電源同期クロツク発生
回路を第1のクロツクパルスを発生する電圧制御
可変周波数発振器と、この第1のクロツクパルス
を1/2Nに分周することにより第2のクロツクパ
ルスを発生する第1の分周器と、この第2のクロ
ツクパルスを2/Kに分周する第2の分周器と、
この第2の分周器出力と電力線に流れる交流電源
の位相を比較してその位相差に応じた出力を発生
する位相比較器と、この位相比較器の出力信号を
平滑して前記電圧制御可変周波数発振器に制御信
号として供給するローパスフイルタとによつて構
成することを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載のスペクトラム拡散電力線搬送における電源同
期通信装置。 4 送信側および受信側のM系列符号発生回路
は、シフトレジスタと、このシフトレジスタの複
数段出力に対する排他的論理和を求めてその出力
を前記シフトレジスタの入力端に戻すことにより
M系列符号を発生させる排他的論理和ゲートと、
前記シフトレジスタの全段出力に対する一致を求
めるアンドゲートと、このアンドゲートの出力信
号を2分周する分周器と、この分周器の出力信号
と前記電源同期クロツク発生回路から供給される
第2のクロツクパルスとを入力とする排他的論理
和ゲートと、この排他的論理和ゲートの出力信号
と前記電源同期クロツク発生回路から供給される
第1のクロツクパルスとを入力とし、その出力信
号を基本クロツクとして前記シフトレジスタに供
給するオアゲートとによつて構成されることを特
徴とする特許請求の範囲第2項記載のスペクトラ
ム拡散電力線搬送における電源同期通信装置。
[Claims] 1. A modulated signal in which the transmitted data is spread spectrum is generated by product modulating the M-sequence code generated on the transmitting side and the transmitted data, and the signal is supplied to the power line and sent to the receiving side. In this case, the same M as when sending
In a spread spectrum power line carrier communication method in which received data is multiplied and demodulated using a sequence code and a modulated signal received via a power line, when the maximum period of the M sequence code is N and an arbitrary integer is K, the transmission A first clock pulse that is synchronized in phase with the AC power supply flowing through the power line used as a power line and has a frequency K/N times that of the AC power supply, and a first clock pulse that is synchronized in phase with the AC power supply and has a frequency K/2 times that of the AC power supply. A second clock pulse is generated on the transmitting side and the receiving side, and the first clock pulse is used as a basic clock, and the generation period thereof coincides with the "H" and "L" periods of the second clock pulse, respectively. 1. A power source synchronized communication method in spread spectrum power line transmission, characterized in that a code is generated and an M-sequence code synchronized with the power source is used to perform spread spectrum modulation of transmission data and despread spectrum demodulation of a received modulated signal. 2 The phase is synchronized with the AC power flowing through the power line used as a transmission line, and when the maximum cycle length of the M-sequence code used is N and an arbitrary integer is K, the frequency is NK times the frequency of the AC power supply. phase synchronized with the first clock pulse having an AC power supply;
and a power-synchronized clock generation circuit that generates a second clock pulse indicating the generation period of the M-sequence code by changing it to "H" or "L"; An M-sequence code generation circuit that generates an M-series code whose generation cycle is synchronized with “H” and “L” changes;
A spread spectrum modulation circuit outputs a modulated signal in which the transmission data is spread spectrum over a wide band by multiply modulating the transmission data using the M-sequence code generated from the sequence code generation circuit, and from the spread spectrum modulation circuit. a coupling circuit for supplying an output modulated signal to the power line, a transmitting device is configured, a power synchronized clock generating circuit and an M-sequence code generating circuit having the same configuration as those provided in the transmitting device; A coupling circuit extracts a modulated signal sent from the transmitter via a power line, and a spectrum despread demodulates the modulated signal output from the coupling circuit using the M-sequence code output from the M-sequence code generation circuit. 1. A power supply synchronized communication device in spread spectrum power line transmission, characterized in that the receiving device includes a spectrum despread demodulation circuit that extracts received data by performing the following steps. 3. The power-synchronized clock generation circuits on the transmitting and receiving sides are equipped with a voltage-controlled variable frequency oscillator that generates a first clock pulse, and a second clock pulse that generates a second clock pulse by frequency-dividing the first clock pulse by 1/2N. a frequency divider of 1 and a second frequency divider that divides the second clock pulse by 2/K;
a phase comparator that compares the phase of the second frequency divider output and the AC power flowing through the power line and generates an output according to the phase difference; and a phase comparator that smooths the output signal of this phase comparator to vary the voltage control. 3. A power synchronization communication device for spread spectrum power line transport according to claim 2, characterized in that it is constituted by a low pass filter that supplies a control signal to a frequency oscillator. 4. The M-sequence code generation circuits on the transmitting and receiving sides generate the M-sequence code by calculating the exclusive OR of the shift register and the outputs of multiple stages of the shift register and returning the output to the input end of the shift register. an exclusive OR gate to generate;
an AND gate for determining the coincidence of outputs of all stages of the shift register; a frequency divider for dividing the output signal of the AND gate by two; and a frequency divider for dividing the output signal of the AND gate by two; The output signal of this exclusive OR gate and the first clock pulse supplied from the power supply synchronized clock generation circuit are input to an exclusive OR gate, and the output signal is used as the basic clock. 3. The power supply synchronization communication device in spread spectrum power line transport according to claim 2, characterized in that the communication device comprises: an OR gate that supplies the shift register to the shift register;
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