JPH04352540A - Ｆｓｋ受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、商用周波電圧に高周
波信号を重畳し配電線を用いて通信を行う配電線搬送通
信技術分野におけるＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｈ
ｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）受信装置、特に信号の伝達が確
実に行われるＦＳＫ受信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】配電線搬送通信は通信線の敷設工事が不
要であるため広く使用されているが、配電系統から入り
込む雑音や信号の伝達特性などに問題があり、一般には
雑音に対して有利なＦＳＫ方式が広く利用されている。

【０００３】図３は従来のＦＳＫ受信装置を示す構成図
である。図において、１、２はＦＳＫ信号（ｄ）と商用
周波電圧（ｂ）とから成る重畳信号（ａ）が印加される
電源端子であり、商用周波数５０／６０ＨｚのＡＣ１０
０Ｖが印加されている。電源端子１、２は結合コンデン
サ３を介して結合トランス４の１次側に接続されるとと
もに、電源回路５に接続されている。電源回路５は、シ
ステム各部で用いられる電源出力と零位相検出回路６に
送出される商用周波電圧（ｂ）とを生成している。結合
トランス４の２次側はバンドパスフィルタ（以下ＢＰＦ
と略称する）回路７を介してＦＳＫ復調回路８の入力端
子に接続されている。

【０００４】零位相検出回路６から出力されるクロック
信号（ｃ）はＣＰＵ９の一方の入力端子ＩＮ１に印加さ
れている。結合トランス４の２次側から生成されるＦＳ
Ｋ信号（ｄ）は、ＢＰＦ回路７を介してＢＰＦ出力波形
（ｇ）となり、さらにＦＳＫ復調回路８を介して復調デ
ータ（ｈ）となってＣＰＵ９の他方の入力端子ＩＮ２に
印加されている。結合コンデンサ３及び結合トランス４
は信号分離回路１３を構成しており、送信元から送信さ
れてくる２種類の高周波信号及び商用周波電圧が重畳さ
れた重畳信号（ａ）から高周波信号ｆ１及びｆ２を分離
する。ＣＰＵ９はＲＯＭ１０及びＲＡＭ１１とともに、
マイクロコンピュータすなわちデータ再生手段１４を構
成している。

【０００５】次に、図４の波形図を参照しながら、図３
に示した従来のＦＳＫ受信装置の動作について説明する
。いま、送信元の送信データが、（ｉ）のように表され
るとすると、送信元は、送信データ（ｉ）のうち、論理
コード“１”の部分を高周波信号ｆ１とし、論理コード
“０”の部分をｆ１と異なる高周波信号ｆ２として、配
電線を介して電源端子１、２に送信する。このとき、高
周波信号ｆ１及びｆ２は同じ振幅で送信されるが、配電
線のインピーダンスが高周波信号ｆ１の周波数に対して
は低く、高周波信号ｆ２の周波数に対しては高いため、
電源端子１、２に到達したときには、ＦＳＫ信号（ｄ）
に示したように高周波信号ｆ１の振幅が高周波信号ｆ２
の振幅より大きくなる。

【０００６】電源端子１、２には、ＦＳＫ信号（ｄ）（
高周波信号ｆ１及びｆ２を含む）と商用周波電圧（ｂ）
（ＡＣ１００Ｖ、５０／６０Ｈｚ）とが重畳された重畳
信号（ａ）が入力される。電源回路５は、重畳信号（ａ
）から商用周波電圧（ｂ）を取り出し、これを零位相検
出回路６に入力する。零位相検出回路６は、商用周波電
圧（ｂ）をクロック信号（ｃ）に変換する。クロック信
号（ｃ）は、商用周波電圧（ｂ）に同期しており、ＣＰ
Ｕ９の一方の入力端子ＩＮ１に入力され、ＣＰＵ９のデ
ータ取り込みタイミングを取るために使用される。

【０００７】一方、信号分離回路１３は、重畳信号（ａ
）からＦＳＫ信号（ｄ）（高周波信号ｆ１及びｆ２を含
む。）を分離して取り出す。こうして取り出されたＦＳ
Ｋ信号（ｄ）は雑音を含んでいるため、ＢＰＦ回路７に
通して、高周波信号ｆ１及びｆ２のみを含むＢＰＦ出力
波形（ｇ）にする。このとき、ＢＰＦ回路７の特性のた
めに、ＢＰＦ出力波形（ｇ）においては、高周波信号ｆ
１及びｆ２の振幅変化の立ち上がり及び立ち下がりがな
まり、振幅の大きな高周波信号ｆ１の継続時間が長くな
り、振幅の小さな高周波信号ｆ２の継続時間が短くなる
。

【０００８】ＢＰＦ出力波形（ｇ）はＦＳＫ復調回路８
に入力され、ＦＳＫ復調回路８は、復調データ（ｈ）を
出力する。復調データ（ｈ）は、上述の振幅の違いのた
めに送信元の送信データ（ｉ）とは異なっている。一方
、ＣＰＵ９は、クロック信号（ｃ）の立ち上がり及び立
ち下がり時に復調データ（ｈ）を読み取るが、復調デー
タ（ｈ）と送信データ（ｉ）との違いにより、図中のＡ
点、Ｂ点において読み取りエラーが発生する。すなわち
、送信元の送信データ（ｉ）で論理コード“０”であっ
たものが、復調データでは論理コード“１”として読み
取られてしまう。なお、ＣＰＵ９による復調データ（ｈ
）の読み取り動作は、ＲＯＭ１０に格納されているプロ
グラムによって行われ、読み取られたデータはＲＡＭ１
１に収納される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のＦＳＫ受信装置
は以上のように、ＦＳＫ信号（ｄ）を受信する際に、周
波数の違いに起因して２つの高周波信号ｆ１及びｆ２の
振幅が異なると、ＢＰＦ回路７を通った後では、振幅の
大きな高周波信号ｆ１の継続時間が長くなり、振幅の小
さな高周波信号ｆ２の継続時間が短くなるので、ＦＳＫ
復調回路８で復調された復調データ（ｈ）は送信元のデ
ータ（ｉ）と異なり、受信エラーとなるという問題点が
あった。

【００１０】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、受信の際のエラーが発生しない
ＦＳＫ受信装置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係るＦＳＫ受
信装置は、信号分離回路及びＦＳＫ復調回路の間に、２
種類の高周波信号のうち振幅の小さい方を振幅の大きい
方に比べて長時間通過させるゲート回路を設けたもので
ある。

【００１２】

【作用】この発明においては、２種類の高周波信号のう
ち振幅の小さい方を振幅の大きい方に比べて長時間通過
させるため、振幅の小さい高周波信号の信号継続時間が
一定時間以上確保され、商用周波電圧に同期して読取る
ことにより、受信の際のエラーが発生しなくなる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例を示す構成図であり、
１〜８、１１、１３は前述と同様のものである。９Ａは
ＣＰＵであり、零位相検出回路６からのクロック信号（
ｃ）、ＦＳＫ復調回路８からの復調データ（ｈ′）及び
Ａ／Ｄ変換器１７の出力信号を、それぞれ入力端子ＩＮ
１、ＩＮ２及びＩＮ３から取り込み、ゲート回路（後述
する）に対するゲート開閉信号（ｅ）を出力端子ＯＵＴ
から出力する。ＣＰＵ９Ａは、これに接続されるＲＯＭ
１０Ａ及びＲＡＭ１１とともにマイクロコンピュータす
なわちデータ再生手段１４Ａを構成している。ＲＯＭ１
０Ａには従来とは異なるプログラムが格納されており、
このプログラムによってＣＰＵ９Ａは従来とは異なる動
作を行う。

【００１４】１２は信号分離回路１３及びＦＳＫ復調回
路８の間に挿入されたゲート回路であり、ＣＰＵ９Ａか
らのゲート開閉信号（ｅ）に従って開閉することにより
、信号分離回路１３からのＦＳＫ信号（ｄ）のオンオフ
を行い、２種類の高周波信号のうち振幅の小さい方を振
幅の大きい方に比べて長時間通過させる。１６はＢＰＦ
回路７からのＢＰＦ出力波形（ｇ′）を整流する整流回
路、１７は整流回路１６の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ
／Ｄ変換器である。

【００１５】次に、図２の波形図を参照しながら、図１
に示したこの発明の一実施例の動作について説明する。 図２において、（ａ）〜（ｄ）、（ｇ′）、（ｈ′）、
（ｉ）は前述と同様の信号である。（ｅ）はＣＰＵ９Ａ
の出力端子ＯＵＴから出力されゲート回路１２の開閉を
制御するゲート開閉信号であり、ハイレベルにおいてゲ
ート回路１２を開放してＦＳＫ信号（ｄ）を通過させ、
ローレベルにおいてゲート回路１２を閉成してＦＳＫ信
号（ｄ）を遮断させる。（ｆ）はゲート回路１２によっ
て裁断された被裁断ＦＳＫ信号である。

【００１６】送信元の送信データ（ｉ）は、前述の理由
から、配電線を通って電源端子１、２に到達したときに
は、ＦＳＫ信号（ｄ）のように高周波信号ｆ１の振幅が
高周波信号ｆ２の振幅より大きくなっている。

【００１７】前述と同様に、電源端子１、２にはＦＳＫ
信号（ｄ）と商用周波電圧（ｂ）とが重畳された重畳信
号（ａ）が入力され、電源回路５は重畳信号（ａ）から
商用周波電圧（ｂ）を取り出し、零位相検出回路６は商
用周波電圧（ｂ）の位相に基づいてクロック信号（ｃ）
を生成し、ＣＰＵ９Ａの入力端子ＩＮ１に入力する。

【００１８】信号分離回路１３からのＦＳＫ信号（ｄ）
は、ゲート回路１２を介して被裁断ＦＳＫ信号（ｆ）と
なり、ＢＰＦ回路７に入力される。ＢＰＦ回路７からの
ＢＰＦ出力波形（ｇ′）は、整流回路１６によって直流
に変換され、さらにＡ／Ｄ変換器１７によってクロック
信号（ｃ）の立ち上がり及び立ち下がり時にディジタル
値に変換された後、ＣＰＵ９Ａの入力端子ＩＮ３に入力
される。これにより、ＣＰＵ９ＡはＢＰＦ出力波形（ｇ
′）の振幅を知り、振幅に反比例する時間Ｔを計算した
後、ゲート回路１２を開く時間をθ＋Ｔとして、ゲート
開閉信号（ｅ）を生成する。ここに、θは固定された時
間である。

【００１９】こうして生成されたゲート開閉信号（ｅ）
により、ＦＳＫ信号（ｄ）は、振幅の大きな高周波信号
ｆ１の継続時間が短くなるように、また振幅の小さな高
周波信号ｆ２の継続時間が長くなるように裁断されて、
被裁断ＦＳＫ信号（ｆ）となる。続いて、被裁断ＦＳＫ
信号（ｆ）から雑音を取り除くために、これをＢＰＦ回
路７に入力すると、ＢＰＦ出力波形（ｇ′）となる。

【００２０】前述と同様に、ＢＰＦ出力波形（ｇ′）に
おいては、高周波信号ｆ１及びｆ２の途切れた時点から
振幅が次第に減衰していく。ところが、図２のように、
振幅の大きな高周波信号ｆ１がゲート回路１２を通過す
る時間θ＋Ｔ１は短く、振幅の小さな高周波信号ｆ２が
ゲート回路１２を通過する時間θ＋Ｔ２は長く設定され
るため、ＢＰＦ出力波形（ｇ′）は振幅の大きな高周波
信号ｆ１から振幅の小さな高周波信号ｆ２に速やかに切
り換わる。また、２種類の高周波信号ｆ１及びｆ２の振
幅が異なるにもかかわらず、両信号の継続時間は一定と
なる。

【００２１】続いて、ＢＰＦ出力波形（ｇ′）はＦＳＫ
復調回路８によって復調データ（ｈ′）に変換されるが
、図２に示したように、復調データ（ｈ′）は送信元の
送信データ（ｉ）と一致している。

【００２２】なお、上記実施例では、商用周波電圧（ｂ
）の位相が０°及び１８０°付近であるときのＦＳＫ信
号（ｄ）を通過させＢＰＦ回路７に入力させるようにし
たが、高周波信号ｆ１及びｆ２に振幅差があっても、Ｂ
ＰＦ回路７通過後の高周波信号ｆ１及びｆ２の継続時間
を一定にするのが目的であるので、商用周波電圧（ｂ）
の０°及び１８０°以外の他の位相に対応したＦＳＫ信
号（ｄ）を通過させてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、信号分
離回路及びＦＳＫ復調回路の間に、２種類の高周波信号
のうち振幅の小さい方を振幅の大きい方に比べて長時間
通過させるゲート回路を設け、振幅の小さい高周波信号
の信号継続時間が一定時間以上確保されるようにしたの
で、受信の際のエラーが発生しないＦＳＫ受信装置が得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】この発明の一実施例における各信号の波形図で
ある。

【図３】従来のＦＳＫ受信装置を示す構成図である。

【図４】従来のＦＳＫ受信装置における各信号の波形図
である。

【符号の説明】

６　　　　零位相検出回路 ８　　　　ＦＳＫ復調回路 １２　　　　ゲート回路 １３　　　　信号分離回路 １４Ａ　　　　データ再生手段 ｆ１、ｆ２　　　　高周波信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　送信元の送信データに基づく２種類の
   高周波信号が商用周波電圧に重畳された信号から前記高
   周波信号を分離する信号分離回路と、前記高周波信号を
   復調するＦＳＫ復調回路と、前記商用周波電圧の位相を
   検出する零位相検出回路と、前記ＦＳＫ復調回路及び前
   記零位相検出回路の各出力信号から前記送信元の送信デ
   ータを再生するデータ再生手段とを備えたＦＳＫ受信装
   置において、前記信号分離回路及び前記ＦＳＫ復調回路
   の間に、２種類の前記高周波信号のうち振幅の小さい方
   を振幅の大きい方に比べて長時間通過させるゲート回路
   を設けたことを特徴とするＦＳＫ受信装置。