JPH1111313A - 点制御式信号選別装置 - Google Patents
点制御式信号選別装置Info
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- JPH1111313A JPH1111313A JP17784497A JP17784497A JPH1111313A JP H1111313 A JPH1111313 A JP H1111313A JP 17784497 A JP17784497 A JP 17784497A JP 17784497 A JP17784497 A JP 17784497A JP H1111313 A JPH1111313 A JP H1111313A
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Abstract
の地上子の共振周波数の許容変動範囲内の変動の影響を
軽減する。 【解決手段】車上装置の信号発生部4は各地上子の共振
周波数の許容変動範囲を一定の周期で掃引した周波数の
波形を示す参照信号を加算した送信信号を車上子3に送
る。同期検波回路61は車上子3の2次側コイルからの
信号と対応する共振周波数で生成した参照信号を入力し
て同期検波し、後段の同期検波回路62は初段の検波信
号及び掃引する一定の周期に同期した波形を示す参照信
号とを入力して同期検波し、後段の同期検波回路63は
初段の検波信号及び同期検波回路62に入力する参照信
号と90度位相が異なる参照信号とを入力して同期検波
し、異なる共振周波数の地上子を選別する。
Description
や踏切制御等の各種制御に使用される地上子を使用した
点制御式信号選別装置、特に車上装置の構成の簡略化に
関するものである。
ように、車上装置として車上子3のコイルを帰還回路と
した増幅器22による常時発振周波数fの発振回路部2
1を設け、地上装置には一定周波数f0の共振回路から
なる地上子1を設け、走行している列車の車上子3が地
上子1の上を通るときに、発振回路部21の常時発振周
波数fが地上子に設定された共振回路の周波数f0に変
周して、列車に停止指令を出し、一定時間以内に確認扱
いをしないときには、自動的に非常ブレ−キにより列車
を停止させるATS−S形が広く実用化されている。ま
た、地上子を検出する方法として高速フ−リエ変換を用
いた方法も開発されている。
を車上子から送信する方法も採用されている。この方法
の場合、地上子の共振周波数には製造上の誤差や経年変
化による許容変動範囲があるため、車上子からの送信信
号に対して地上子の共振周波数にずれが生じると、中心
周波数を半値幅で割った地上子の共振の尖鋭度に応じて
車上子の2次側コイルに誘起する信号の大きさが低下す
る。その影響を軽減するために地上子の共振周波数の許
容変動範囲の限界を規制する2つの周波数を加算して対
応している。また、車上子の送信信号と地上子の共振周
波数のずれの度合いにより車上子の2次側コイルに誘起
する信号と送信信号との位相が変化するので、位相の変
化に選らずに振幅を求めるために1つの周波数に対して
2組の同期検波回路を使用している。この地上子の共振
周波数の許容変動範囲を例えば±2kHzとし、地上子
の共振周波数f0=(100±2)kHzとした場合、図4に
示すように、車上装置の信号発生器31の発振回路32
aから出力した地上子1の共振周波数の許容変動範囲の
限界を規制する99kHzの信号と発振回路32bから出
力した101kHzの信号を加算回路33で加算し、加算
した信号を電力増幅回路34で増幅して車上子3の1次
側コイルに入力する。発振回路32aから出力した99k
Hzの信号は2つの同期検波回路35a,35bに入力
し、発振回路32bから出力した101kHzの信号は2
つの同期検波回路35c,35dに入力している。同期
検波回路35aは99kHzの信号を0度シフタ37を介
して乗算器36に参照信号として入力し、同期検波回路
35bは99kHzの信号を90度シフタ38を介して乗
算器36に参照信号として入力している。同期検波回路
35cは101kHzの信号を0度シフタ37を介して乗
算器36に参照信号として入力し、同期検波回路35d
は101kHzの信号を90度シフタ38を介して乗算器
36に参照信号として入力している。この状態で車上子
3が共振周波数f0=(100±2)kHzと電磁結合して共
振し、発生した発振出力を2次側コイルから各同期検波
回路35a〜35dの乗算器36に信号入力として送
る。各同期検波回路35a〜35dの乗算器36は送ら
れた共振周波数f0の信号を参照信号で同期検波して検
波出力を演算回路に送る。演算回路39は入力した検波
出力信号から振幅成分と位相成分を演算して出力する。
このようにして共振周波数の許容変動範囲98kHz〜10
2kHzの地上子1の信号を確実に選別するようにして
いる。
は車上装置の発振回路部が一般の増幅回路と車上子の2
つのコイルによる帰還回路との組合せであるため、広範
囲の周波数の地上子に対応させることが困難であった。
また、外部からのノイズにより妨害を受けやすいという
短所もあった。
検出するためには、走行している列車と地上子とが結合
している時間が短いため高速な演算を行う必要があり、
簡単な構成で実現することは困難であった。
動の影響を軽減するために地上子の共振周波数の許容変
動範囲の限界を規制する2つの周波数を加算して対応
し、かつ1つの周波数に対して2組の同期検波回路を使
用していると、1つの地上子に対して同期検波回路を4
組必要となり、車上装置の機器構成が複雑になってしま
う。
されたものであり、異なる周波数の地上子に簡単に対応
することができるとともに外部の電磁雑音にたいしても
影響を受けずに、かつ簡単な機器構成で地上子の共振周
波数の許容変動範囲内の変動の影響を軽減することがで
きる点制御式信号選別装置を得ることを目的とするもの
である。
信号選別装置は、地上装置と車上装置とを有し、地上装
置は複数の地上子を有し、各地上子は異なる周波数の共
振回路からなり、車上装置は車上子(3)と信号発生部
(4)と電力増幅回路(5)と同期検波部(6)と演算
部(7)を有し、車上子(3)は1次側コイルと2次側
コイルを有し、列車が走行するにしたがって地上子と電
磁結合し、信号発生部(4)は各地上子の共振周波数の
許容変動範囲を一定の周期で掃引した周波数の波形を示
す参照信号と、各参照信号を加算した送信信号と、掃引
する一定の周期に同期した波形を示す参照信号D1及び
掃引する一定の周期に同期した波形を示す参照信号D1
と90度の位相差を有する波形を示す参照信号D2を生成
し、電力増幅回路(5)は信号発生部(4)から出力す
る送信信号を増幅して車上子(3)の1次側コイルに送
り、同期検波部(6)は各地上子の共振周波数に対応し
た3組の同期検波回路(61、62、63)を有し、初
段の同期検波回路(61)は車上子(3)の2次側コイ
ルからの信号と対応する地上子の共振周波数に応じて生
成した参照信号を入力して同期検波し、後段の一方の同
期検波回路(62)は初段の同期検波回路(61)の検
波信号と信号発生部(4)で生成した掃引する一定の周
期に同期した波形を示す参照信号D1とを入力して同期
検波し、後段の他方の同期検波回路(63)は初段の同
期検波回路(61)の検波信号と信号発生部(4)で生
成した掃引する一定の周期に同期した波形を示す参照信
号D1と90度の位相差を有する波形を示す参照信号D2
とを入力して同期検波し、演算回路(7)は後段の各同
期検波回路(62、63)からの検波出力から地上子の
信号を選別することを特徴とする。
は地上装置として異なる周波数f1,f2の共振回路から
なる地上子(1a),(1b)と列車に搭載された車上
装置とを有する。地上子(1a)の共振周波数f1は例
えば(100±2)kHzに設定され、地上子(1b)の共
振周波数f2は例えば(108±2)kHzに設定されてい
る。車上装置(2)は車上子(3)と信号発生部(4)
と電力増幅回路(5)と同期検波部(6)と演算部
(7)を有する。
と2組の電圧制御発振回路(42a),(42b)と加
算回路(43)と波形整形回路(44)及び移相回路
(45)を有し、地上子(1a)の共振周波数f1=100
kHzの変動範囲である98kHz〜102kHzを鋸波の
周期で掃引した参照信号Aと地上子1bの共振周波数f
2=108kHzの変動範囲である106kHz〜110kHzを
鋸波の周期で掃引した参照信号Bを加算した送信信号C
を電力増幅回路(5)に常時出力し、2組の電圧制御発
振回路(42a),(42b)で生成した参照信号A,
Bと波形整形回路(44)で生成した参照信号D1及び
移相回路(45)で反転した参照信号D2を同期検波部
(6)に常時出力している。電力増幅回路(5)は入力
した送信信号Cを増幅して車上子(3)の1次側コイル
に送る。この状態で列車が共振周波数f1=(100±2)k
Hzの地上子(1a)の位置に達すると、車上子(3)
は共振周波数f1=(100±2)kHzの地上子(1a)と
電磁結合して共振し、発生した98kHz〜102kHzの
周波数範囲の発振出力を2次側コイルから同期検波回路
(61a),(61b)に信号入力として送る。地上子
(1a)の共振周波数f1に対応した同期検波回路(6
1a)は車上子(3)の2次側コイルからの発振出力を
参照信号Aで同期検波して直流信号に掃引周波数の交流
信号を加えた周波数の低い検波信号を同期検波回路(6
2a),(63a)に出力する。同期検波回路(62
a)は送られた検波信号を波形整形回路(44)で生成
した参照信号D1で同期検波し、同期検波回路(63
a)は送られた検波信号を移相回路45で生成し参照信
号D1と90度移相が異なる参照信号D2で同期検波して
直流信号の検波信号を演算回路(7)に送る。一方、地
上子(1b)の共振周波数f2に対応して106kHz〜11
0kHzを掃引した参照信号Bが入力している同期検波
回路(61b)からは直流信号の検波信号が出力され、
同期検波回路(62b),(63b)からは演算回路
(7)に0Vの信号が送られている。そこで演算回路7
は各同期検波回路(62,63)から送られる検波信号
により共振周波数f1の地上子1aを選別する。
ック図である。図に示すように、点制御式信号選別装置
は、地上装置として異なる周波数f1,f2の共振回路か
らなる地上子1a,1bと列車に搭載された車上装置2
とを有する。地上子1aの共振周波数f1は例えば(100
±2)kHzに設定され、地上子1bの共振周波数f2は
例えば(108±2)kHzに設定されている。ここで±2
kHzは各地上子1a,1bの製造上の誤差や経年変化
による許容変動範囲である。車上装置2は車上子3と信
号発生部4と電力増幅回路5と同期検波部6と演算部7
を有する。車上子3は1次側コイルと2次側コイルを有
し、列車が走行するにしたがって地上子1a,1bと電
磁結合する。
電圧制御発振回路42a,42bと加算回路43と波形
整形回路44及び移相回路45を有する。鋸波発振回路
41は、例えば掃引周波数幅fs=1kHzの掃引用の
鋸波を発生する。2組の電圧制御発振回路42a,42
bは掃引用の鋸波によってその発振周波数を変化させる
ものであり、電圧制御発振回路42aは地上子1aの共
振周波数f1=100kHzの変動範囲である98kHz〜10
2kHzを掃引用の鋸波の周期で掃引した周波数の波形
の参照信号Aを生成する。電圧制御発振回路42bは地
上子1bの共振周波数f2=108kHzの変動範囲である
106kHz〜110kHzを掃引用の鋸波の周期で掃引した
周波数の波形の参照信号Bを生成する。加算回路43は
2組の電圧制御発振回路42a,42bで生成した参照
信号A,Bを加算して送信信号Cとする。波形整形回路
44は掃引用の鋸波の周期に同期した矩形波の参照信号
D1を生成し、移相回路45は波形整形回路44で生成
した参照信号D1と90度の位相差を有する参照信号D2
を生成する。
る送信信号Cを増幅して車上子3の1次側コイルに送
る。同期検波部6は地上子1aの共振周波数f1に対応
した3組の同期検波回路61a,62a,63aと地上
子1bの共振周波数f2に対応した3組の同期検波回路
61b,62b,63bとを有する。地上子1aの共振
周波数f1に対応した1段目の同期検波回路61aは車
上子3の2次側コイルからの信号と電圧制御発振回路4
2aで生成した参照信号Aを乗算しフイルタを通した検
波出力を2段目の同期検波回路62a,63aの信号入
力側に送る。同期検波回路62aは入力した信号と波形
整形回路44で生成した参照信号D1を乗算しフイルタ
を通して出力する。同期検波回路63aは入力した信号
と移相回路45で生成した参照信号D2を乗算しフイル
タを通して出力する。地上子1bの共振周波数f2に対
応した1段目の同期検波回路61bは車上子3の2次側
コイルからの信号と電圧制御発振回路42bで生成した
参照信号Bを乗算しフイルタを通した検波出力を2段目
の同期検波回路62b,63bの信号入力側に送る。同
期検波回路62bは入力した信号と波形整形回路44で
生成した参照信号D1を乗算しフイルタを通して出力す
る。同期検波回路63bは入力した信号と移相回路45
で生成した参照信号D2を乗算しフイルタを通して出力
する。演算回路7はA/D変換器とCPUを有し、同期
検波回路62a,63a,62b,63bからの検波出
力から地上子1a,1bの信号を選別する。
発生器4は地上子1aの共振周波数f1=100kHzの変
動範囲である98kHz〜102kHzを鋸波の周期で掃引
した参照信号Aと地上子1bの共振周波数f2=108kH
zの変動範囲である106kHz〜110kHzを鋸波の周期
で掃引した参照信号Bを加算した送信信号Cを電力増幅
回路5に常時出力し、2組の電圧制御発振回路42a,
42bで生成した参照信号A,Bと波形整形回路44で
生成した参照信号D1及び移相回路45で反転した参照
信号D2を同期検波部6に常時出力している。電力増幅
回路5は入力した送信信号Cを増幅して車上子3の1次
側コイルに送る。この状態で列車が地上子1a,1bの
位置に達していないとき、周波数98kHz〜102kHz
を掃引した参照信号Aを入力している同期検波回路61
aと周波数106kHz〜110kHzを掃引した参照信号B
を入力している同期検波回路61bからは直流信号が出
力され、同期検波回路62a,63a,62b,63b
からの出力信号は0Vになっている。列車が共振周波数
f1=(100±2)kHzの地上子1aの位置に達すると、
98kHz〜102kHzを掃引した参照信号Aと106kHz
〜110kHzを掃引した参照信号Bを加算した送信信号
Cが送られている車上子3は共振周波数f1=(100±2)
kHzの地上子1aと電磁結合して共振し、発生した98
kHz〜102kHzの周波数範囲の発振出力を2次側コ
イルから同期検波回路61a,61bに信号入力として
送る。このように車上子3が地上子1aと電磁結合して
共振するときに、車上子3には98kHz〜102kHzを
掃引した参照信号Aと106kHz〜110kHzを掃引した
参照信号Bを加算した送信信号Cが送られているから、
地上子1aの共振周波数変動の影響を受けにくくするこ
とができる。また、信号発生器4で発振して生成した送
信信号Cを車上子3に送っているからインパルスノイズ
的な外部雑音に対しても安定して動作をすることができ
る。
期検波回路61aは車上子3の2次側コイルからの発振
出力を周波数98kHz〜102kHzを掃引した参照信号
Aで同期検波して直流信号に掃引周波数fs=1kHz
の交流信号を加えた周波数の低い検波信号を同期検波回
路62a,63aに出力する。同期検波回路62aは送
られた検波信号を波形整形回路44で生成した参照信号
D1で同期検波し、同期検波回路63aは送られた検波
信号を移相回路45で生成した参照信号D2で同期検波
して直流信号の検波信号を演算回路7に送る。一方、地
上子1bの共振周波数f2に対応して106kHz〜110k
Hzを掃引した参照信号Bが入力している同期検波回路
61bからは直流信号の検波信号が出力され、同期検波
回路62b,63bからは演算回路7に0Vの信号が送
られている。演算回路7は送られた直流信号の検波信号
を処理して共振周波数f1の地上子1aを選別する。
1bと電磁結合したときは、地上子1bの共振周波数f
2に対応した同期検波回路62b,63bから直流信号
の検波信号を演算回路7に送り、演算回路7で共振周波
数f2の地上子1bを選別する。
より、外来の電磁雑音の影響を受けることなしで地上子
1aを選別することができる。また、同期検波部6から
演算回路7に送られる検波信号は地上子1a,1bの共
振周波数の変動に応じて変化するから、その変化から地
上子1a,1bの共振周波数の変動を検知することもで
きる。さらに、同期検波部6には地上子1a,1bの共
振周波数毎に3組の同期検波回路61,62,63を設
ければ良いから、各地上子の共振周波数の許容変動範囲
内の変動の影響を軽減するために地上子の共振周波数の
許容変動範囲の限界を規制する2つの周波数を加算して
対応する場合と比べて同期検波回路の数を減らすことが
できる。
1a,1bが設けられた場合について説明したが、2種
類以上の異なる周波数の地上子1が設けられている場合
には、異なる周波数毎に対応した電圧制御発振回路と3
組の同期検波回路を設ければ良い。
共振周波数f1に対応して3組の同期検波回路61a,
62a,63aを設け、地上子1bの共振周波数f2に
対応して3組の同期検波回路61b,62b,63bを
設けた場合について説明したが、同期検波回路61a,
61bから出力される検波信号は地上子1a,1bの共
振周波数f1、f2と関係のない直流信号に掃引周波数f
s=1kHzの交流信号を加えた周波数の低い信号であ
るから、同期検波回路62a,63a,62b,63b
の同期検波をマイコンで置き換えることもできる。
発振回路41と2組の電圧制御発振回路42a,42b
と加算回路43と波形整形回路44及び移相回路45を
設けた場合について説明したが、図2に示すように、信
号発生部4にクロック信号を発生する発振器401とア
ドレスカウンタ402と送信波形データを格納した送信
波形データ記憶部403と1段目同期検波用の参照デー
タを格納した1段目参照データ記憶部404と2段目同
期検波用の参照データを格納した2段目参照データ記憶
部405とD/A変換器406及びフリップフロップ4
07,408を設けて、アドレスカウンタ402から指
定されたアドレスにより送信波形データ記憶部403か
ら送信波形データを読み出し、読み出した送信波形デー
タをD/A変換器406でD/A変換して送信信号Cを
出力し、アドレスカウンタ402から指定されたアドレ
スにより1段目参照データ記憶部404から1段目同期
検波用の参照データを読み出し、発振器401からのク
ロック信号によりフリップフロップ407から参照信号
A,Bを出力し、アドレスカウンタ402から指定され
たアドレスにより2段目参照データ記憶部405から2
段目同期検波用の参照データを読み出し、発振器401
からのクロック信号によりフリップフロップ408から
参照信号D1,D2を出力するようにしても良い。
置の信号発生部は各地上子の共振周波数の許容変動範囲
を一定の周期で掃引した周波数の波形を示す参照信号を
生成し、生成した参照信号を加算して送信信号を生成し
て車上子に送るから、車上子が地上子と電磁結合して共
振するときに、地上子の共振周波数変動の影響を受けに
くくすることができる。また、信号発生器で発振して生
成した送信信号を車上子に送っているからインパルスノ
イズ的な外部雑音に対しても安定して動作をすることが
できる。
数に対応した3組の同期検波回路を設け、初段の同期検
波回路は車上子の2次側コイルからの信号と対応する共
振周波数で生成した参照信号を入力して同期検波し、後
段の一方の同期検波回路は初段の同期検波回路の検波信
号と掃引する一定の周期に同期した波形を示す参照信号
とを入力して同期検波し、後段の他方の同期検波回路は
初段の同期検波回路の検波信号と、掃引する一定の周期
に同期した波形を示す参照信号と90度位相が異なる参照
信号とを入力して同期検波するようにしたから、外来の
電磁雑音の影響を受けることなしで異なる共振周波数の
地上子を選別することができる。さらに、同期検波部に
は地上子の共振周波数毎に3組の同期検波回路を設けれ
ば良いから、各地上子の共振周波数の許容変動範囲内の
変動の影響を軽減するために地上子の共振周波数の許容
変動範囲の限界を規制する2つの周波数を加算して対応
する場合と比べて同期検波回路の数を減らすことができ
る。
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 地上装置と車上装置とを有し、地上装置
は複数の地上子を有し、各地上子は異なる周波数の共振
回路からなり、車上装置は車上子(3)と信号発生部
(4)と電力増幅回路(5)と同期検波部(6)と演算
部(7)を有し、車上子(3)は1次側コイルと2次側
コイルを有し、列車が走行するにしたがって地上子と電
磁結合し、信号発生部(4)は各地上子の共振周波数の
許容変動範囲を一定の周期で掃引した周波数の波形を示
す参照信号と、各参照信号を加算した送信信号と、掃引
する一定の周期に同期した波形を示す参照信号D1及び
掃引する一定の周期に同期した波形を示す参照信号D1
と90度の位相差を有する波形を示す参照信号D2を生成
し、電力増幅回路(5)は信号発生部(4)から出力す
る送信信号を増幅して車上子(3)の1次側コイルに送
り、同期検波部(6)は各地上子の共振周波数に対応し
た3組の同期検波回路(61、62、63)を有し、初
段の同期検波回路(61)は車上子(3)の2次側コイ
ルからの信号と対応する地上子の共振周波数に応じて生
成した参照信号を入力して同期検波し、後段の一方の同
期検波回路(62)は初段の同期検波回路(61)の検
波信号と信号発生部(4)で生成した掃引する一定の周
期に同期した波形を示す参照信号D1とを入力して同期
検波し、後段の他方の同期検波回路(63)は初段の同
期検波回路(61)の検波信号と信号発生部(4)で生
成した掃引する一定の周期に同期した波形を示す参照信
号D1と90度の位相差を有する波形を示す参照信号D2
とを入力して同期検波し、演算回路(7)は後段の各同
期検波回路(62、63)からの検波出力から地上子の
信号を選別することを特徴とする点制御式信号選別装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17784497A JP2895026B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 点制御式信号選別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17784497A JP2895026B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 点制御式信号選別装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1111313A true JPH1111313A (ja) | 1999-01-19 |
JP2895026B2 JP2895026B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=16038107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17784497A Expired - Lifetime JP2895026B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 点制御式信号選別装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2895026B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100700199B1 (ko) | 2005-11-02 | 2007-03-28 | 서울메트로 | Ats 차상장치 오동작 방지시스템과 그를 이용한 방법 |
JP2012121400A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Toshiba Corp | 列車制御車上装置 |
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1997
- 1997-06-19 JP JP17784497A patent/JP2895026B2/ja not_active Expired - Lifetime
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KR100700199B1 (ko) | 2005-11-02 | 2007-03-28 | 서울메트로 | Ats 차상장치 오동작 방지시스템과 그를 이용한 방법 |
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CN102530023A (zh) * | 2010-12-07 | 2012-07-04 | 株式会社东芝 | 列车控制车载装置 |
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