JPH11346178A - 電力線を用いる通信装置及び通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正弦波信号に任意の波形情報信号が重畳され
た合成信号から、重畳された波形情報信号を、時間軸上
に波形を歪ませることなく分離し得る電力線を用いる通
信装置及び方法を提供する。 【解決手段】 交流電力線４００ａ、ｂに接続される変
圧トランスＴの相互インダクタンスＭの項と自己インダ
クタンスＬ2 の項を考慮した電力線基本モデルによっ
て、変圧トランスＴのインピーダンスの影響による情報
波形の波形歪を最小限に抑制するコンデンサＣ1 、Ｃ2
の定数を適宜選択し信号重畳装置３２０を設計すれば、
所望とする任意の波形の歪を最小限に抑えて電力信号に
重畳できる。これにより、例えば階段形状のパルス波形
も波形歪を最小限に抑えて電力信号に重畳することがで
きるため、交流電力線の電力信号を搬送波として情報信
号を伝送する電力線搬送においてＣＤＭＡを可能にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正弦波信号（搬送
波信号）に重畳された波形信号（情報信号）から波形信
号を分離する電力線を用いる通信装置及び方法、また、
交流電力線の電力信号を搬送波として情報信号を伝送す
る電力線搬送に用いる信号重畳装置および信号重畳方法
に関し、特に符号分割多元接続（以下「ＣＤＭＡ」とい
う。）に有効な電力線を用いる通信装置及び方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電力線搬送等においては、正弦波の電力
信号を搬送波とし、情報信号を該電力信号に重畳して送
出している。そして、受信側では、該電力信号に重畳さ
れた情報信号フィルタ等を用いて分離している。ここ
で、電力信号から情報信号を分離する際に、フィルタの
特性により分離した情報信号の位相が変位するが、情報
信号がアナログの音声等の場合には、本質的に支障がな
かった。ここで、上記電力線搬送にてデジタル信号を送
った場合、受信側で該デジタル信号の位相が変位し、時
間軸上に波形が歪む。ＰＣＭ方式でパルス信号を送る場
合には、時間軸上に波形が歪でも、受信側でパルス信号
を新たに生成することで、係る歪みに対応することがで
きた。

【０００３】しかしながら、スペクトラム拡散方式を応
用して信号を多重化した場合、ＰＣＭ方式のように、受
信側でパルス信号を新たに生成することができない。こ
の受信時における時間軸上の波形の歪が、スペクトラム
拡散方式及びＣＤＭＡの大きな課題となっている。更
に、従来より電力線搬送方式の一つとして、交流電力線
の正弦波電力信号を搬送波としこれに情報信号を重畳す
る方式が知られており、例えばモータ等のオンオフ制御
のような比較的単純な制御信号の伝送や音声等のアナロ
グ信号、或いはＰＣＭ方式（Pulse Code Modulation sy
stem）によるディジタル信号の伝送に用いられている。
そして、この方式に用いる信号重畳装置の多くは、伝送
路としての交流電力線との間に結合トランスを介在させ
て電力信号に情報信号を重畳する構成を採用している。
そのため、この結合トランスと交流電力線とにより形成
されるある種のフィルタによって情報信号の位相等が変
化し、重畳した情報信号に波形歪を与えることがわかっ
ている。

【０００４】しかしながら、このような波形歪が情報信
号に生じても、前述した制御信号やアナログ信号では信
号処理の特質から本質的な支障を与えるには至らず、ま
たＰＣＭ方式によるディジタル信号においても受信側の
信号再生処理等により波形歪による符号誤りを修復でき
ないほどの障害には至っていないため、システム上の問
題は生じていなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、近年の多元接続
技術の進歩により、様々な多重化方式が検討されている
なか、周波数分割多重方式や時分割多重方式よりも比較
的に簡素な構成により多重化が可能なスペクトラム拡散
多重方式によるＣＤＭＡが特に注目されている。ところ
が、このＣＤＭＡにより多重化された情報信号を前述し
た電力線搬送方式により伝送しようとすると、情報信号
の波形歪によって受信側の逆拡散が困難になるため、情
報信号を復調することができないという問題を生ずる。
つまり、交流電力線の電力信号を搬送波としこれに情報
信号を重畳する電力線搬送方式では、所望とする波形
（例えば図１５に示すような階段波形）の情報信号を波
形歪なく重畳することができないため、ＣＤＭＡによる
通信ができないという問題を生じている。

【０００６】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、正弦波
信号に任意の波形情報信号が重畳された合成信号から、
重畳された波形情報信号を、時間軸上に波形を歪ませる
ことなく分離し得る電力線を用いる通信装置及び方法を
提供することにある。また、本発明は、上述した課題を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、交流電力線の電力信号に所望とする波形の情報
信号を重畳し得る電力線を用いる通信装置及び方法を提
供することにある。さらに、本発明は、上述した課題を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、接地または中性点を有する交流電力線（例えば
単相、三相等）の電力信号に所望とする波形の情報信号
を重畳し得る電力線を用いる通信装置及び方法を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の電力線を用いる通信装置では、波形信号
の重畳された正弦波信号から正弦波信号を取り出すフィ
ルタと、前記フィルタにより取り出された正弦波信号に
位相のずれを与える位相変位手段と、前記フィルタによ
り取り出された正弦波信号と、前記位相変位手段により
位相のずれの与えられた正弦波信号とを加算して、波形
信号の重畳される前の正弦波信号を生成する位相変換手
段と、前記位相変換手段にて生成された正弦波信号を、
波形信号の重畳された正弦波信号から減算することによ
り、該波形信号を取り出す減算手段と、を備えることを
技術的特徴とする。

【０００８】また、請求項２の電力線を用いる通信装置
では、請求項１において、前記位相変位手段が、微分回
路又は積分回路からなる事を技術的特徴とする。

【０００９】さらに、上記目的を達成するため、請求項
３の電力線を用いる通信方法では、波形信号の重畳され
た正弦波信号からフィルタにより正弦波信号を取り出す
ステップと、前記フィルタにより取り出された正弦波信
号に位相のずれを与えるステップと、前記フィルタによ
り取り出された正弦波信号と、前記ステップにより位相
のずれの与えられた正弦波信号とを加算して、波形信号
の重畳される前の正弦波信号を生成するステップと、前
記ステップにて生成した正弦波信号を、波形信号の重畳
された正弦波信号から減算することにより、該波形信号
を取り出すステップと、を備えることを技術的特徴とす
る。

【００１０】また、上記目的を達成するため、請求項４
の電力線を用いる通信装置では、交流電力線の電力信号
に情報信号を重畳する電力線を用いる通信装置であっ
て、前記交流電力線に接続される変圧トランスの自己イ
ンダクタンスおよび相互インダクタンスを用いて求めた
回路要素を有することを技術的特徴とする。

【００１１】さらに、請求項５の電力線を用いる通信装
置では、請求項４において、電力信号電圧を分圧するよ
うに前記交流電力線間に接続されるインピーダンスＺ１
およびインピーダンスＺ２と、前記インピーダンスＺ
１、Ｚ２により分圧される中性点と前記交流電力線のい
ずれか一方との間に接続され、前記情報信号を発生させ
る電圧源と、であることを技術的特徴とする。

【００１２】さらにまた、請求項６の電力線を用いる通
信装置では、請求項５において、前記インピーダンスＺ
１およびインピーダンスＺ２は、それぞれコンデンサか
らなることを技術的特徴とする。

【００１３】また、請求項７の電力線を用いる通信装置
では、請求項５において、前記電圧源は、符号分割多元
接続の機能を備えることを技術的特徴とする。

【００１４】さらに、請求項８の電力線を用いる通信装
置では、請求項６において、前記インピーダンスＺ１を
構成するコンデンサＣ１と、前記インピーダンスＺ２を
構成するコンデンサＣ２との接続点Ｇを中性点とした３
端子電力線を用いることを技術的特徴とする。

【００１５】さらに上記目的を達成するため、請求項９
の電力線を用いる通信方法では、交流電力線の電力信号
に情報信号を重畳する電力線を用いる通信方法であっ
て、Ｌ1 ：前記交流電力線に接続される変圧トランスの
一次側自己インダクタンス、Ｌ2 ：前記変圧トランスの
二次側自己インダクタンス、Ｍ：前記変圧トランスの相
互インダクタンス、ｅ0 ：前記変圧トランスの一次側電
圧、ｅ1 ：前記変圧トランスの二次側電圧、ｉ0 ：前記
変圧トランスの一次側電流、ｉ1 ：前記変圧トランスの
二次側電流とすると、前記変圧トランスの一次側電圧ｅ
0 はＬ1 （ｄｉ0 ／ｄｔ）の項とＭ（ｄｉ1／ｄｔ）の
項とを含んで表され、前記変圧トランスの二次側電圧ｅ
1 はＭ（ｄｉ0 ／ｄｔ）の項とＬ2 （ｄｉ1 ／ｄｔ）の
項とを含んで表されるとき、前記情報信号を前記変圧ト
ランスの二次側電流ｉ1 に与えることを技術的特徴とす
る。

【００１６】さらにまた上記目的を達成するため、請求
項１０の電力線を用いる通信装置では、交流電力線の電
力信号に情報信号を重畳する電力線を用いる通信装置で
あって、接地または中性点を有する交流電力線に、接続
される変圧トランスの自己インダクタンスおよび相互イ
ンダクタンスを用いて求めた回路要素を有することを技
術的特徴とする。

【００１７】また、請求項１１の電力線を用いる通信装
置では、請求項１０において、前記回路要素は、電力信
号電圧を分圧するように前記交流電力線間に接続される
インピーダンスＺ１およびインピーダンスＺ２と、前記
インピーダンスＺ１、Ｚ２により電力信号電圧を分圧
し、前記接地または中性点に接続される分圧点Ｇと、前
記分圧点Ｇと前記交流電力線のいずれか一方との間に接
続され、前記情報信号を発生させる電圧源と、であるこ
とを技術的特徴とする。

【００１８】さらに、請求項１２の電力線を用いる通信
装置では、請求項１１において、前記インピーダンスＺ
１およびインピーダンスＺ２は、それぞれコンデンサか
らなることを技術的特徴とする。

【００１９】さらにまた、請求項１３の電力線を用いる
通信装置では、請求項１１において、前記電圧源は、符
号分割多元接続の機能を備えることを技術的特徴とす
る。

【００２０】また、請求項１４の電力線を用いる通信装
置では、請求項１０において、前記交流電力線は、三相
交流電力線であり、前記回路要素は、前記三相交流電力
線の３線のうち、いずれかの２線の電力信号電圧を分圧
するように前記交流電力線間に接続されるインピーダン
スＺ１およびインピーダンスＺ２と、前記インピーダン
スＺ１、Ｚ２により電力信号電圧を分圧し、前記接地ま
たは中性点に接続される分圧点Ｇと、前記分圧点Ｇと前
記交流電力線のいずれか一方との間に接続され、前記情
報信号を発生させる電圧源と、であることを技術的特徴
とする。

【００２１】さらに、請求項１５の電力線を用いる通信
装置では、請求項１０において、前記交流電力線は、二
相交流電力線であり、前記回路要素は、前記二相交流電
力線の３線のうち、いずれかの２線の電力信号電圧を分
圧するように前記交流電力線間に接続されるインピーダ
ンスＺ１およびインピーダンスＺ２と、前記インピーダ
ンスＺ１、Ｚ２により電力信号電圧を分圧し、前記接地
または中性点に接続される分圧点Ｇと、前記分圧点Ｇと
前記交流電力線のいずれか一方との間に接続され、前記
情報信号を発生させる電圧源と、であることを技術的特
徴とする。

【００２２】さらにまた、請求項１６の電力線を用いる
通信装置では、請求項１０において、前記交流電力線
は、ｎ相交流電力線であり（ｎ≧４）、前記回路要素
は、前記ｎ相交流電力線のｎ線のうち、いずれかの２線
の電力信号電圧を分圧するように前記交流電力線間に接
続されるインピーダンスＺ１およびインピーダンスＺ２
と、前記インピーダンスＺ１、Ｚ２により電力信号電圧
を分圧し、前記接地または中性点に接続される分圧点Ｇ
と、前記分圧点Ｇと前記交流電力線のいずれか一方との
間に接続され、前記情報信号を発生させる電圧源と、で
あることを技術的特徴とする。

【００２３】請求項１の発明では、波形信号の重畳され
た正弦波信号からフィルタにより正弦波信号を取り出
し、取り出された正弦波信号に位相のずれを与え、フィ
ルタにより取り出された正弦波信号と、位相のずれの与
えられた正弦波信号とを加算して、波形信号の重畳され
る前の正弦波信号を生成する。そして、生成した正弦波
信号を、波形信号の重畳された正弦波信号から減算する
ことにより、該波形信号を取り出す。このように、もと
の正弦波信号と位相的にずれのない正弦波信号を生成し
て波形信号を取り出すため、該波形信号を時間軸上で歪
ますことなく抽出することができる。

【００２４】請求項２の発明では、位相変位手段が、微
分回路又は積分回路からなるため、簡易に構成すること
ができる。

【００２５】請求項３の発明では、波形信号の重畳され
た正弦波信号からフィルタにより正弦波信号を取り出
し、取り出された正弦波信号に位相のずれを与え、フィ
ルタにより取り出された正弦波信号と、位相のずれの与
えられた正弦波信号とを加算して、波形信号の重畳され
る前の正弦波信号を生成する。そして、生成した正弦波
信号を、波形信号の重畳された正弦波信号から減算する
ことにより、該波形信号を取り出す。このように、もと
の正弦波信号と位相的にずれのない正弦波信号を生成し
て波形信号を取り出すため、該波形信号を時間軸上で歪
ますことなく抽出することができる。

【００２６】請求項４の発明では、交流電力線に接続さ
れる変圧トランスの自己インダクタンスおよび相互イン
ダクタンスを用いて求めた回路要素を有する。即ち、こ
の変圧トランスのインピーダンスを考慮し得る回路構成
になる。

【００２７】請求項５の発明では、回路要素は、電力信
号電圧を分圧するように交流電線間に接続されるインピ
ーダンスＺ１およびインピーダンスＺ２と、このインピ
ーダンスＺ１、Ｚ２により分圧される中性点と交流電力
線のいずれか一方との間に接続される電圧源である。即
ち、回路要素は、電力信号電圧を分圧するインピーダン
スＺ１およびＺ２と、この中性点に接続される電圧源で
ある。

【００２８】請求項６の発明では、インピーダンスＺ１
およびインピーダンスＺ２は、それぞれコンデンサから
なることから、情報信号を電圧として供給してもこれら
のコンデンサによって情報信号を電流信号に変換する。

【００２９】請求項７の発明では、電圧源が、図１５、
図１７に示すようなＣＤＭＡ用の情報信号を発生する機
能を備えることから、電圧源から発生する情報信号はＣ
ＤＭＡにより多重化される。

【００３０】請求項８の発明では、インピーダンスＺ１
を構成するコンデンサＣ１と、前記インピーダンスＺ２
を構成するコンデンサＣ２との接続点Ｇを中性点とした
３端子電力線を用いることから、情報信号を電圧として
供給しても接続点Ｇである中性点を基準にコンデンサに
よって情報信号を電流信号に変換する。

【００３１】請求項９の発明では、変圧トランスの二次
側電圧ｅ1 がＭ（ｄｉ0 ／ｄｔ）の項とＬ2 （ｄｉ1 ／
ｄｔ）の項とを含んで表されるときに、情報信号を変圧
トランスの二次側電流ｉ1 に与える。即ち、変圧トラン
スの二次側自己インダクタンスＬ2 および相互インダク
タンスＭを考慮して情報信号を変圧トランスの二次側電
流ｉ1 に与える。

【００３２】請求項１０の発明では、接地または中性点
を有する交流電力線に、接続される変圧トランスの自己
インダクタンスおよび相互インダクタンスを用いて求め
た回路要素を有する。即ち、この変圧トランスのインピ
ーダンスや、接地または中性点との接続を考慮し得る回
路構成になる。

【００３３】請求項１１の発明では、回路要素は、電力
信号電圧を分圧するように交流電力線間に接続されるイ
ンピーダンスＺ１およびインピーダンスＺ２と、このイ
ンピーダンスＺ１、Ｚ２により電力信号電圧を分圧し、
接地または中性点に接続される分圧点Ｇと、分圧点Ｇと
交流電力線のいずれか一方との間に接続され、情報信号
を発生させる電圧源である。

【００３４】請求項１２の発明では、インピーダンスＺ
１およびインピーダンスＺ２は、それぞれコンデンサか
らなることから、電力線の低い周波数の電流信号を流れ
難くするとともに、情報信号を発生させる電圧源が接続
された側の電力線と分圧点Ｇが接続された接地線との間
（即ち通信路）の電圧波形が、当該電圧源の波形と相関
があるそれぞれの値を設定することができる。

【００３５】請求項１３の発明では、電圧源が、図２０
に示すようなＣＤＭＡを実現するための情報信号を発生
する機能を備えることから、電圧源から生成する情報信
号は多重化される。

【００３６】請求項１４の発明では、回路要素は、三相
交流電力線の３線のうち、いずれかの２線の電力信号電
圧を分圧するように交流電力線間に接続されるインピー
ダンスＺ１およびインピーダンスＺ２と、このインピー
ダンスＺ１、Ｚ２により電力信号電圧を分圧し、接地ま
たは中性点に接続される分圧点Ｇと、分圧点Ｇと交流電
力線のいずれか一方との間に接続され、情報信号を発生
させる電圧源である。

【００３７】請求項１５の発明では、回路要素は、二相
交流電力線の３線のうち、いずれかの２線の電力信号電
圧を分圧するように交流電力線間に接続されるインピー
ダンスＺ１およびインピーダンスＺ２と、このインピー
ダンスＺ１、Ｚ２により電力信号電圧を分圧し、接地ま
たは中性点に接続される分圧点Ｇと、分圧点Ｇと交流電
力線のいずれか一方との間に接続され、情報信号を発生
させる電圧源である。

【００３８】請求項１６の発明では、回路要素は、ｎ相
交流電力線のｎ線のうち、いずれかの２線の電力信号電
圧を分圧するように交流電力線間に接続されるインピー
ダンスＺ１およびインピーダンスＺ２と、このインピー
ダンスＺ１、Ｚ２により電力信号電圧を分圧し、接地ま
たは中性点に接続される分圧点Ｇと、分圧点Ｇと交流電
力線のいずれか一方との間に接続され、情報信号を発生
させる電圧源である。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の正弦波信号に重畳
された波形信号の分離装置の実施形態について図を参照
して説明する。 （第１実施形態）図１は本発明の第１実施態様に係る波
形信号分離装置を用いる電力線通信方式の概要を示して
いる。

【００４０】スペクトラム拡散送信機６０からの波形情
報は、加算機７０にて多重化され電力線重畳装置７５に
より電力線９０上の正弦波電力信号上に重畳される。波
形信号分離装置１０は、電力線９０上の正弦波電力信号
上に重畳された波形情報を分離し、スペクトラム拡散受
信機５０側へ送出する。

【００４１】この波形信号分離装置１０の構成につい
て、図２を参照して説明する。ここで、電力線９０の正
弦波電力信号をＡsin （２πｆｔ）、図１に示すスペク
トラム拡散送信機６０の情報信号をＨ(t) とすると、加
算機７０にて正弦波電力信号上に情報信号を重畳した信
号は、即ち、電力線９０上を搬送される信号は、Ａsin
（２πｆｔ）＋Ｈ(t) と表される。

【００４２】フィルタの作用素Ｆ(x) 、増幅率ｂの低域
通過フィルタ１２は、上記信号Ａsin （２πｆｔ）＋Ｈ
(t) を、ｂＡsin （２πｆｔ＋φ）とする。即ち、高周
波分である情報信号Ｈ(t) を除去する。この際、ｂ分増
幅すると共に、位相をφ分進ま（遅ら）せる。そして、
増幅率１／ｂの増幅器１４は、低域通過フィルタ１２に
て増幅されたｂ分をキャンセルして、Ａsin （２πｆｔ
＋φ）を出力する。

【００４３】作用素Ｄ(x) 、増幅率２πｆｃの微分器１
６は、入力されたＡsin （２πｆｔ＋φ）の信号の位相
を９０°ずらし、２πｆｃＡcos （２πｆｔ＋φ）とす
る。そして、増幅率１／２πｆｃの増幅器１８は、低域
通過フィルタ１２にて増幅された２πｆｃ分をキャンセ
ルして、Ａcos （２πｆｔ＋φ）を出力する。

【００４４】増幅器２２、加算器２４、増幅器２６から
成る位相変換器２０は、上記信号から電力線９０の正弦
波電力信号Ａsin （２πｆｔ）を生成する。即ち、上記
増幅器１４からの信号Ａsin （２πｆｔ＋φ）は、cos
−φの増幅率を有する増幅器２６にてＡsin （２πｆｔ
＋φ）（cos −φ）とされて加算器２４へ加えられる。
他方、上記増幅器１８からの信号Ａcos （２πｆｔ＋
φ）は、sin −φの増幅率を有する増幅器２２にてＡco
s （２πｆｔ＋φ）（sin −φ）とされて加算器２４に
加えられる。加算器２６は、上記信号Ａsin （２πｆｔ
＋φ）（cos −φ）と、信号Ａcos （２πｆｔ＋φ）
（sin −φ）とを加算することにより、正弦波信号Ａsi
n （２πｆｔ）を加法定理より出力する。

【００４５】減算器３０は、上記位相変換器２０からの
正弦波信号Ａsin （２πｆｔ）を、電力線９０上を搬送
される信号Ａsin （２πｆｔ）＋Ｈ(t) から減算するこ
とにより、スペクトラム拡散送信機６０の情報信号Ｈ
(t) を取り出す。ここで、位相変換器２０からの正弦波
信号Ａsin （２πｆｔ）は、電力線９０上を搬送される
信号Ａsin （２πｆｔ）＋Ｈ(t) 中の搬送波Ａsin （２
πｆｔ）と位相的にずれがないため、情報信号Ｈ(t) を
時間軸上で全く歪ませることなく取り出すことができ
る。なお、上記例では、低域通過フィルタ１２を通過し
た信号に、９０°のずれを微分器１６で与えたが、積分
器を用いて、９０°のずれを与えることも可能である。

【００４６】ここで、波形信号分離装置１０による信号
処理について実験を行った結果を、図７〜図１０の波形
図を参照して説明する。図７（Ａ）は、電力線９０の正
弦波電力信号を波形Ａとして、情報信号を波形Ｂとして
示している。この波形Ａは、図１に示す電力線９０上の
６０Hzの商用交流周波数であり、波形Ｂは、図１のスペ
クトラム拡散送信機６０からの情報信号に相当する。

【００４７】図７（Ｂ）に示す波形Ｃは、図７（Ａ）に
示す正弦波電力信号Ａに情報信号Ｂを重畳させた信号の
波形である。また、図７（Ｂ）中には比較のため情報信
号Ｂを併せて示している。図７（Ｃ）は、図７（Ｂ）を
更に拡大して示している。即ち、波形Ｃは図１中の加算
機７０の出力側の波形である。

【００４８】図８（Ａ）に示す波形Ｄは、図２に示す低
域通過フィルタ１２を通過した信号波形である。図８
（Ａ）中には、低域通過フィルタ１２を通過前の波形Ｃ
を比較のために併せて示している。上述したように低域
通過フィルタ１２にて、情報信号Ｂが除去されるもの
の、位相的なずれが生じている。

【００４９】図８（Ｂ）に示す波形Ｅは、図２に示す微
分器１６を通過した信号波形である。図８（Ｂ）中に
は、微分器１６を通過前の波形Ｄを比較のために併せて
示している。上述したように微分器１６にて、９０°位
相がずらされている。

【００５０】図８（Ｃ）に示す波形Ｆは、図２に示す位
相変換器２０を通過した信号波形である。図８（Ｃ）中
には、位相変換器２０を通過前の波形Ｅを比較のために
併せて示している。上述したように位相変換器２０に
て、低域通過フィルタ１２を通過する時に与えられた位
相のずれが元に戻されている。

【００５１】図９（Ａ）には、図８（Ａ）に示した正弦
波電力信号Ａに情報信号Ｂを重畳させた信号波形Ｃと、
上記図８（Ｃ）に示した位相変換器２０にて位相が元に
戻さ正弦波電力信号Ｆとを示し、図９（Ｂ）には、図９
（Ａ）の信号を拡大して示している。図中からも判るよ
うに、信号波形Ｃと位相が元に戻された正弦波電力信号
Ｆとの間に、位相的なずれがない。

【００５２】図１０（Ａ）には、図８（Ａ）に示した正
弦波電力信号Ａに情報信号Ｂを重畳させた信号波形Ｃ
と、上記図２に示した減算器３０にて該信号波形Ｃから
分離された情報波形Ｅとを示し、図１０（Ｂ）には、図
１０（Ａ）の信号を拡大して示している。図中からも判
るように、情報波形Ｅは、図７（Ａ）に示した源情報信
号Ｂから、時間軸上で波形が歪でいない。即ち、搬送さ
れる信号Ａsin （２πｆｔ）＋Ｈ(t) 中の搬送波Ａsin
（２πｆｔ）と位相的にずれがない生成信号Ａsin （２
πｆｔ）を用いて分離しているため、情報信号Ｈ(t) を
時間軸上で歪ませることなく取り出している。

【００５３】図２を参照して上述した波形信号分離装置
１０は、低域通過フィルタ１２にて位相的にずれた正弦
波搬送信号と、該正弦波搬送信号に９０°の位相的なず
れを与えた信号とを加算することで、源正弦波搬送信号
を再生した。ここで、本発明の正弦波信号に重畳された
波形信号の分離装置では、９０°ではなく、任意の位相
的ずれを与えることで、源正弦波搬送信号を再生するこ
とができる。この構成について、図３に示す波形信号分
離装置のブロック図を参照して説明する。

【００５４】この改変例では、第１の線形フィルタ６２
にて、情報信号の重畳された正弦波電力信号Ａsin （２
πｆｔ）＋Ｈ(t) に対して情報信号Ｈ(t) を除く際に、
φの位相進みを与え、第２の線形フィルタ６６にてψの
位相進みを与え、位相変換器８０にて、正弦波電力信号
Ａsin （２πｆｔ）を生成する。

【００５５】この原理について、さらに詳細に述べる。 時間：ｔ 第１線形フィルタ作用素の位相進み：φ 第２線形フィルタ作用素の位相進み：ψ 第１、第２線形フィルタ作用素の増幅率：b １、b ２ 第１、第２線形フィルタ作用素：Ｆ１（x ）、Ｆ２（x
） Ｆl （x ），Ｆ２（x ）の（位相進み、増幅率）は、そ
れぞれ、（bl，φ），（b ２，ψ）と定義する。

【００５６】不定積分作用素の増幅率：ｃ１ 不定積分作用素：（１／Ｄ）（x ） 微分作用素の増幅率：ｃ２ 微分作用素：Ｄ（x ） 増幅作用素：（１／b ）＝ｘ／b ，（１／２πｆｃ）
（ｘ）＝ｘ／２πｆｃ，d （x ）＝d ・ｘ，e （x ）＝
ｅ・ｘ 振幅Ａ、周波数f を持つ正弦波情報信号：Ａsin （２π
ｆｔ） 基本周波数ｆｈを持つ任意の波形信号：Ｈ（t ） 任意の波形情報信号を重畳した、合成波形情報信号：Ａ
sin （２πｆｔ）＋Ｈ（t ）と定義する。

【００５７】ｆｈ≠ｆが成立するとき、適当な線形フィ
ルタを用いると、 Ｆ１（Ａsin （２πｆｔ）＋Ｈ（t ））＝b １Ａsin
（２πｆｔ＋φ） Ｆ２（Ａsin （２πｆｔ）＋Ｈ（t ））＝b ２Ａsin
（２πｆｔ＋ψ） が成立する。

【００５８】なお、不定積分作用素により、 （１／Ｄ）（Ａsin （２πｆｔ＋φ）） ＝−（ｃ１／２πｆ）Ａcos （２πｆｔ＋φ） ＝（ｃ１／２πｆ）＋Ａsin （２πｆｔ＋φ−π／
２）、 微分作用素により、 Ｄ（Ａsin （２πｆｔ＋φ））＝２πｆｃ２Ａcos （２
πｆｔ＋φ）＝−２πｆｃ２Ａsin （２πｆｔ＋φ−π
／２） がそれぞれ成立するので、正弦波情報信号に対しては、
不定積分作用素と微分作用素は、線形フィルタ作用素Ｆ
２（x ）と同じ作用を行うことになるので、これらも線
形フィルタ作用素Ｆ２（x ）に含める。

【００５９】正弦波の加法定理または、回転変換によ
り、

【数１】

【数２】 sin(２πｆｔ＋φ）＝sin(φ) ・cos(２πｆｔ）＋cos
(φ) ・sin(２πｆｔ） sin(２πｆｔ＋ψ）＝sin(ψ) ・cos(２πｆｔ）＋cos
(ψ) ・sin(２πｆｔ） が成立し、

【数３】 を満足するφとψが存在するので、 sin(２πｆｔ）＝d ・sin （２πｆｔ＋φ）＋ｅ・sin
(２πｆｔ＋ψ） ｄ＝−sin(ψ）／sin(φ−ψ） ｅ＝sin(φ）／sin(φ−ψ） のような増幅作用素を定義できる。

【００６０】したがって、上記の作用素から以下の情報
信号処理方式を構築すると下式が成立する。 Ｈ（t ）＝Ａsin （２πｆｔ）＋Ｈ（t ）−［ ｄ・Ｆ
１（Ａsin （２πｆｔ）＋Ｈ（t ））＋ｅ・Ｆ２（Ａsi
n （２πｆｔ））＋Ｈ（t ））］

【００６１】図２を参照して述べた波形信号分離装置と
同様に、図３に示す増幅器８２、加算器８４、増幅器８
６から成る位相変換器８０は、上記信号から電力線９０
の正弦波電力信号Ａsin （２πｆｔ）を生成する。即
ち、上記増幅器６８からの信号Ａsin （２πｆｔ＋ψ）
は、上述した条件を満たす増幅率ｅを有する増幅器８６
を経て加算器８２に加えられる。他方、上記増幅器６４
からの信号Ａsin(２πｆｔ＋φ）は、上述した条件を満
たす増幅率ｄを有する増幅器８６を介して加算器８４に
加えられる。加算器８４は、２つの信号を加算すること
により、正弦波信号Ａsin （２πｆｔ）を上述した加法
定理・回転定理より出力する。

【００６２】減算器８８は、上記位相変換器２０からの
正弦波信号Ａsin （２πｆｔ）を、電力線９０上に搬送
される信号Ａsin （２πｆｔ）＋Ｈ(t) から減算するこ
とにより、スペクトラム拡散送信機６０の情報信号Ｈ
(t) を取り出す。ここで、位相変換器８０からの正弦波
信号Ａsin （２πｆｔ）は、電力線９０上を搬送される
信号Ａsin （２πｆｔ）＋Ｈ(t) 中の搬送波Ａsin （２
πｆｔ）と位相的にずれがないため、情報信号Ｈ(t) を
時間軸上で全く歪ませることなく取り出すことができ
る。

【００６３】引き続き、図４及び図５を参照して第１実
施形態の別態様について説明する。図４は第１実施形態
の別態様に係る波形信号分離装置を用いる無線通信方式
の概要を示している。

【００６４】スペクトラム拡散送信機６０にて拡散され
た波形情報は、送信機１７０にて高周波の正弦波搬送信
号上に重畳されて電波として送出される。受信機１７２
は、送信機から送られた電波を受信し、波形信号分離装
置１１０側へ出力する。波形信号分離装置１１０は、正
弦波搬送信号上に重畳された波形情報を分離し、スペク
トラム拡散受信機５０Ａ、５０Ｂ側へ送出する。なお、
この第２実施態様では、スペクトラム拡散送信機６０
は、スペクトラム拡散受信機５０Ａ、５０Ｂへの情報を
多重化して送出し、それぞれのスペクトラム拡散受信機
５０Ａ、５０Ｂは、受信後、多重化された情報より所望
の情報を抽出する。

【００６５】この波形信号分離装置１１０の構成につい
て、図５を参照して説明する。ここで、正弦波搬送信号
をＡsin(２πｆｔ）、図４に示すスペクトラム拡散送信
機６０の情報信号をＨ(t) とすると、無線搬送される信
号は、Ａsin(２πｆｔ）＋Ｈ(t) と表される。

【００６６】高域通過フィルタ１１２は、上記信号Ａsi
n(２πｆｔ）＋Ｈ(t) を、ｂＡsin(２πｆｔ＋φ）とす
る。即ち、低周波分である情報信号Ｈ(t) を除去する。
以後の動作は、図２を参照して述べた実施態様と同様で
あるため説明を省略する。

【００６７】引き続き、図６を参照して第１実施形態の
別態様について説明する。図６は本実施形態の別態様に
係る波形信号分離装置を用いる光通信方式の概要を示し
ている。スペクトラム拡散送信機６０にて生成された波
形情報は、送信機２７０にて高周波の正弦波搬送信号上
に重畳されて光信号として光ファイバ２８０へ送出され
る。受信機２７２は、送信機から送られた光信号を受信
し、波形信号分離装置２１０側へ出力する。波形信号分
離装置２１０は、正弦波搬送信号上に重畳された波形情
報を分離し、スペクトラム拡散受信機５０側へ送出す
る。なお、この別実施態様の波形信号分離装置２１０
は、図５を参照して上述した実施態様と同様であるため
説明を省略する。

【００６８】本発明の第１実施形態によれば、波形信号
の重畳された正弦波信号からフィルタにより正弦波信号
を取り出し、取り出された正弦波信号に位相のずれを与
え、フィルタにより取り出された正弦波信号と、位相の
ずれの与えられた正弦波信号とを加算して、波形信号の
重畳される前の正弦波信号を生成する。そして、生成し
た正弦波信号を、波形信号の重畳された正弦波信号から
減算することにより、該波形信号を取り出す。このよう
に、もとの正弦波信号と位相的にずれのない正弦波信号
を生成して波形信号を取り出すため、該波形信号を時間
軸上で歪ますことなく抽出することができるので、スペ
クトラム拡散通信において、送信された信号を再生する
際に好適に用い得る。

【００６９】（第２実施形態）引き続き、本発明の信号
重畳装置および信号重畳方法の第２実施形態について図
１１〜図１８を参照して説明する。まず、電力線搬送方
式による通信の特徴を明確にするため、図１１に示す電
力線基本モデルの性質について説明する。ここで、図１
１に示すｅ1,ｅ2,ｅk,ｅn-1,ｅn は交流電力線４００ａ
と交流電力線４００ｂとの間に接続される端子Ｐ1,Ｐ2,
Ｐk,Ｐn-1,Ｐn 間のそれぞれの電圧を示し、ｉ1,ｉ2,ｉ
k,ｉn-1,ｉn はこの端子Ｐ1,Ｐ2,Ｐk,Ｐn-1,Ｐn 間のそ
れぞれの電流を示す。また、ｅ0 は振幅Ａ、周波数ｆを
有する正弦波理想電圧源であり、ｅ0 ＝Ａ sin（２πｆ
ｔ）で与えられる。

【００７０】図１１に示すように、ｅ0,Ｐ1,Ｐ2,・・
・,Ｐn-1,Ｐn はそれぞれ並列に接続され、その接続条
件はｅ0 ＝ｅ1 ＝ｅ2 ＝,・・・, ｅn およびｉ0 ＋ｉ1
＋ｉ2＋,・・・, ｉn ＝０である。したがって、任意
の理想電圧源ｅ(t) を端子Ｐnに与えようとしても、キ
ルヒホッフの法則からそのようなことはできないことが
わかる。つまり、振幅Ａ、周波数ｆで変化する正弦波理
想電圧源ｅ0 の一瞬をとらえた電位状態を示す図１１か
らわかるように、ｅ0 が理想電圧源である限り全ての端
子Ｐn においてその端子間電圧はｅ0 ＝ｅ1 ＝ｅ2 ＝,
・・・, ｅn になるため、端子Ｐn に任意の理想電圧源
ｅ(t) を与えることはできないのである。

【００７１】この性質は、図１２に示す電力線搬送方式
における従来の信号重畳装置３８０についても同様に考
えることができる。図１２に示すように、従来の信号重
畳装置３８０は、交流電力線４００ａ、４００ｂとの間
に結合トランスＴ90を介在させる構成で、端子Ｐk には
図示しない情報信号発生器が接続されている。前述した
ようにｅ0 が理想電圧源である限り前述したキルヒホッ
フの法則から、ｅk （但しｋ≠０）はｅ0 とｅ(t) を加
算したものとは成りえないため、このような電力線基本
モデル上の構成では端子Ｐkから与える情報信号を電力
信号に重畳できないことになる。このことから、従来の
信号重畳装置３８０による電力線搬送方式の通信は無条
件に成立する通信方式ではないことがわかる。

【００７２】つまり、この従来の通信方式が成立するた
めには、電力会社等から供給される正弦波電力信号ｅ0
と、供給先の建物等の屋内配線、即ち交流電力線との間
には何らかの要素が存在し単なる並列接続ではないこと
になる。

【００７３】その一方で、電力会社から供給先の建物ま
での間には様々な変圧トランスが介在し、例えば単相２
００Ｖから単相１００Ｖに降圧されていることは周知の
通りである。したがって、この変圧トランスを境界にし
て、電力会社から変圧トランスの一次側までの交流電力
線と、変圧トランスの二次側から屋内に導入される交流
電力線とが回路的に分離されていることになる。このこ
とに着目し、変圧トランスを含む電力線基本モデルを構
築すると、前述した図１１に示す電力線基本モデルは図
１３に示すような回路図になる。なお、図１１に示す端
子Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐk 、Ｐn-1 およびＰn のうち、図１３
では端子Ｐk およびＰn を代表して示している。

【００７４】ここで、変圧トランスＴの電気的特性は、
Ｌ1 を変圧トランスＴの一次側自己インダクタンス、Ｌ
2 を二次側自己インダクタンス、Ｍを相互インダクタン
ス、ｅ0 を変圧トランスＴの一次側電圧、ｅ1 を二次側
電圧、ｉ0 を変圧トランスＴの一次側電流、ｉ1 を二次
側電流とすると、一般的に次式で表すことができる。

【００７５】

【数４】

【００７６】上記式より、二次側電圧ｅ1 はＭ（ｄｉ0
／ｄｔ）とＬ2 （ｄｉ1 ／ｄｔ）との重ね合わせとして
与えるられることがわかる。つまり、相互インダクタン
スＭの項と自己インダクタンスＬ2 の項とにより二次側
電圧ｅ1 、即ち屋内の電圧が決まるのである。したがっ
て、二次側電流ｉ1 に情報信号を与えることによって、
ｅ1 ＝［正弦波電力信号］＋［情報信号］から、二次側
電圧ｅ1 に情報信号が重畳できることになる。そして、
屋内の配線は並列接続であることから、屋内配線回路の
各端子電圧ｅk はｅ1 ＝ｅ2 ＝ｅ3,・・・,ｅk で与え
られるため、交流電力線の電力信号を搬送波としこれに
情報信号を重畳する電力線搬送方式による通信が成立す
ることになる。

【００７７】図１６は、第２実施形態の構成を３端子の
電力線（１本はグランド、即ち、Neurtal である）に適
用した場合、ｅ’K は、接続点Ｇ、すなわち、グランド
（中性点）と屋内配線４００ａ側の端子との電圧を表し
ている。この図１６の例では並列に接続されているの
で、キルヒホッフの法則からコンデンサＣ１とコンデン
サＣ２の接続点ＧとコンデンサＣ１側の交流電力線４０
０ａ間の電圧波形Ｖc1は、電圧源ｅ(t) と抵抗ｒの電圧
を加算して電圧波形（Ｖe+rとする）そのものとなり、
コンデンサＣ２側の交流電力線４００ｂと接続点Ｇ間の
電圧波形Ｖc2は、交流正弦波波形に信号波形が重畳して
いる波形、Ａsin２πft＋Ｈ（ｆ）からＶe+rを減算した
波形、即ち、Ｖc2＝Ａsin２πft＋Ｈ（ｆ）−Ｖe+rとな
ることが明らかである。これは、コンデンサＣ１の波形
を示す図１８（Ａ）、コンデンサＣ２の波形を示す図１
８（Ｂ）からも実験的に確認できる。

【００７８】コンデンサＣ１側の交流電力線４００ａと
接続点Ｇの電圧波形は、電圧源ｅ(f) がコンデンサＣ１
間に挿入されているので、変圧トランスＴのインピーダ
ンスを考慮して最適な回路定数（Ｃ１、Ｃ２）を選択す
れば、ｅ(f) のＣＤＭＡを実現するための情報信号を時
間軸上においてほとんど信号成分の特性を損なうことな
くＣ１間に重畳できることを示している。図２４
（Ａ）、図２４（Ｂ）は、図１７のＣＤＭＡ用の信号パ
ターンをｅ(t) に与えた実験結果を示しており、変圧ト
ランスＴのインピーダンスを考慮して最適な回路定数
（Ｃ１、Ｃ２）を選択すれば、ＣＤＭＡ用の信号パター
ン（信号成分）の特徴を損なうことなく重畳できること
を実験的に確認している。

【００７９】第２実施形態の構成では、交流電力線に接
続される変圧トランスの自己インダクタンスおよび相互
インダクタンスを用いて求めた回路要素を有することか
ら、交流電力線に接続される変圧トランスによって生じ
る情報信号の波形歪を考慮し得る回路構成になる。これ
により、変圧トランスのインピーダンスを考慮して回路
要素を適宜選択することによって重畳された情報信号の
波形歪を最小限に抑制する回路構成にすることができ
る。したがって、重畳された情報信号の波形歪を最小限
に抑えることができるため、交流電力線の電力信号に所
望とする波形の情報信号を重畳できる効果がある。

【００８０】第２実施形態の構成では、電圧源はＣＤＭ
Ａの機能を備えることから、電圧源から発生する情報信
号はＣＤＭＡ方式により多重化される。これにより、ス
ペクトラム拡散通信方式の多重化された情報信号を、交
流電力線の電力信号を搬送波としこれに情報信号を重畳
する電力線搬送方式により伝送できる効果がある。

【００８１】第２実施形態の構成では、変圧トランスの
二次側電圧ｅ1 がＭ（ｄｉ0 ／ｄｔ）の項とＬ2 （ｄｉ
1 ／ｄｔ）の項とを含んで表されるときに、情報信号を
変圧トランスの二次側電流ｉ1 に与える。即ち、変圧ト
ランスの二次側自己インダクタンスＬ2 および相互イン
ダクタンスＭを考慮して情報信号を変圧トランスの二次
側電流ｉ1 に与えるから、変圧トランスのインピーダン
スにより位相等が変化しないような回路定数を適宜選択
して情報信号を注入することにより、情報信号の波形歪
を最小限に抑えることができる。したがって、交流電力
線の電力信号に所望とする波形の情報信号を重畳できる
効果がある。

【００８２】（第３実施形態）さらに続けて、本発明の
信号重畳装置および信号重畳方法の第３実施形態につい
て図１９〜図３３を参照して説明する。第３実施形態に
係る信号重畳装置５２０は、接地または中性点付きの単
相交流電力線に用いられるものである。電力会社から供
給先の建物までの間には、様々な変圧トランスが介在す
る。したがって、この変圧トランスを境界にして、電力
会社から変圧トランスの１次側までの交流電力線と、変
圧トランスの２次側から屋内に導入される交流電力線と
が回路的に分離されていることになる。そこで、本第３
実施形態では、このことに注目して、変圧トランスを含
む接地または中性点付き電力線通信基本モデルを構築し
た（図１９、数５）。

【００８３】

【数５】

【００８４】ここで、変圧トランスＴの電気的特性は、
Ｌ1 を変圧トランスＴの一次側自己インダクタンス、Ｌ
2 を二次側自己インダクタンス、Ｍを相互インダクタ
ンス、ｖ1 を変圧トランスＴの一次側電圧、ｖ2 を二次
側電圧、ｉ1 を変圧トランスＴの一次側電流、ｉ2 を二
次側電流とする。また、図１９中の抵抗ＲL は、電力線
の負荷モデルである。

【００８５】図１９に示すように、信号重畳装置５２０
は、コンデンサＣ1 、Ｃ2 および情報信号発生器５３０
から構成され、接地線６１０の付いた交流電力線６００
ａ、６００ｂの間に並列に接続されている。コンデンサ
Ｃ1 、Ｃ2 は直列に接続され、交流電力線６００ａ、６
００ｂ間に挿入されている。これにより、変圧トランス
Ｔの二次側電圧ｖ2 をコンデンサＣ1 、Ｃ2 によって分
圧している。またコンデンサＣ1 、Ｃ2 による分圧点Ｇ
と交流電力線の接地線６１０とを接続している。そのた
め、信号重畳装置５２０は、交流電力線６００ａと接地
線６１０とを通信路とし、コンデンサＣ1 の電圧ＶC1を
伝送信号とする交流電力線搬送を行う。

【００８６】情報信号発生器５３０は、コンデンサＣ1
、Ｃ2 による分圧点Ｇと交流電力線６００ａとの間に
接続されており、情報信号電圧ｅ(t) を出力している。
この情報信号は、スペクトラム拡散装置５４０により発
生しており、例えば図２０に示すような階段状符号分割
多重用信号波形がスペクトル拡散装置５４０、ＣＤＭＡ
の機能によって生成されている。なお、符号ｒを付す抵
抗は情報信号発生器５３０の内部抵抗を表すもので、ま
た、符号Ｒ0 を付す抵抗は変圧トランスＴの一次側に接
続される電力線のインピーダンス等を表すものである。

【００８７】次に、前述した回路モデルを実際的な工学
的、物理的条件の下で計算機シミュレーションさせた結
果を図２１〜図２３に基づいて説明する。図２１〜図２
３に示す計算機シミュレーションの結果は、ｅ(t) とし
て図２０に示す典型的な符号分割多重用信号波形を与え
たときに、コンデンサＣ1 、Ｃ2の回路定数を適宜選択
して行ったもので、図２０は、通信路の伝送信号である
コンデンサＣ1 の端子電圧ＶC1を表している。

【００８８】図２１および図２２に示すシュミレーショ
ン結果は、変圧トランスＴや、情報信号発生器５３０の
内部抵抗ｒ等を考慮して最適な回路定数（Ｃ1 、Ｃ2 ）
を選択した場合の回路によるものである。この結果か
ら、ｅ(t) に与えた波形（図２０参照）と図２１および
図２２に示す通信路の伝送信号波形とは、ほぼ同じ形状
になっていることが分かる。つまり、ｅ(t) に与えた波
形と通信路の伝送信号波形とは相関があることを示して
おり、これは、通信路である交流電力線の電力信号に情
報信号が重畳されていることを示している。

【００８９】さらに、この信号重畳装置５２０を模擬電
力線上に実現し、ｅ(t) として図２０に示す典型的な符
号分割多重用信号波形を与えたときに、通信路の伝送信
号であるコンデンサＣ1 の端子電圧ＶC1を測定した結果
を図２４に示す。図２４(A) は、模擬電力線のケーブル
長さが３０ｍの場合、図２４(B) は、模擬電力線のケー
ブル長さが９０ｍの場合をそれぞれ示しており、それぞ
れの同図(A) 、(B) において、模擬電力線の電力信号に
情報信号が重畳されていることが分かり、計算機シミュ
レーションだけでなく実験でも確認している。

【００９０】一方、図２３は、適当な回路定数を選択し
ていない場合の回路を計算機シミュレーションの結果を
示すものである。適当な回路定数を選択していないた
め、変圧トランスＴや情報信号発生器５３０の内部抵抗
ｒ等の影響を受け、通信路の伝送信号波形に波形歪が生
じていることが分かる。

【００９１】なお、図１９に示した信号重畳装置（単相
交流電力線通信基本回路モデル）およびその周囲の全体
系は、図２５に示すようなインピーダンスＺ1 〜Ｚ3 に
置き換えて構成することもできる。この場合でも、前述
と同様、変圧トランスＴのインピーダンスや情報信号発
生器５３０の内部インピーダンスＺ3 を考慮したインピ
ーダンスＺ1 〜Ｚ3 の回路定数を適宜選択することによ
って、ｅ(t) に与えたＣＤＭＡ用の信号波形と通信路の
伝送信号波形とほぼ同じ形状にすることができる。な
お。図２５に示すインピーダンスＺ0 は、変圧トランス
Ｔの一次側に接続されるいくつかのトランスを含むイン
ピーダンスを表すものである。またインピーダンスＺL
は、交流電力線６００ａ、６００ｂの全体系のインピー
ダンスを調整するためのものである。

【００９２】次に、第３実施形態に係る信号重畳装置５
２０の改変例を図２６〜図３０、数６に基づいて説明す
る。図２６には、この改変例による三相交流電力線通信
基本回路モデルが示されており、このモデルでは、三相
変圧器を３個の単相変圧器Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 をＹ―Ｙ結
線してモデル化したものである。なお、三相変圧器は、
３個の単相変圧器をΔ―Δ結線、Δ―Ｙ結線、Ｙ―Δ結
線、Ｙ―Ｙ結線したもの、２個の単相変圧器をＶ−Ｖ結
線したものと等価であるが、どの結線モデルを用いても
結果は変わらない。

【００９３】

【数６】

【００９４】図２６に示すように、信号重畳装置７２０
は、コンデンサＣ1 、Ｃ2 および情報発生器７３０から
構成され、三相交流電力線７００ａ、７００ｂ、７００
ｃのうち、交流電力線７００ａ、７００ｂ間に並列に接
続されている。コンデンサＣ1 、Ｃ2 は直列に接続さ
れ、交流電力線７００ａ、７００ｂ間に挿入されてい
る。これにより、変圧トランスＴ1 とＴ2 の二次側電圧
ｖ21−ｖ22をコンデンサＣ1 、Ｃ2 によって分圧してい
る。またコンデンサＣ1 、Ｃ2 による分圧点Ｇと交流電
力線の接地線７１０とを接続している。そのため、信号
重畳装置７２０は、交流電力線７００ａと接地線７１０
とを通信路とし、コンデンサＣ1 の電圧ＶC1を伝送信号
とする交流電力線搬送を行う。

【００９５】情報信号発生器７３０は、コンデンサＣ1
、Ｃ2 による分圧点Ｇと交流電力線７００ａとの間に
接続されており、情報信号電圧ｅ(t) を出力している。
この情報信号は、スペクトラム拡散装置７４０により発
生しており、例えば、図２０に示すような階段状符号分
割多重用信号波形がスペクトル拡散装置のＣＤＭＡの機
能によって生成されている。なお、符号ｒを付す抵抗は
情報信号発生器７３０の内部抵抗を表すもので、また、
符号Ｒ01、Ｒ02、Ｒ03を付す抵抗は変圧トランスＴ1 、
Ｔ2 、Ｔ3 の一次側に接続される電力線のインピーダン
ス等を表すものである。

【００９６】次に、前述した回路モデルを実際的な工学
的、物理的条件の下で計算機シミュレーションさせた結
果を図２７〜図２９に基づいて説明する。図２７〜図２
９に示す計算機シミュレーションの結果は、ｅ(t) とし
て図２０に示す典型的な符号分割多重用信号波形を与え
たときに、コンデンサＣ1 、Ｃ2の回路定数を適宜選択
して行ったもので、図２０は、通信路の伝送信号である
コンデンサＣ1 の端子電圧ＶC1を表している。

【００９７】図２７および図２８に示すシュミレーショ
ン結果は、変圧トランスＴ1 、Ｔ2、Ｔ3 や、情報信号
発生器７３０の内部抵抗ｒ等を考慮して最適な回路定数
（Ｃ1 、Ｃ2 ）を選択した場合の回路によるものであ
る。この結果から、ｅ(t) に与えた波形（図２０参照）
と図２７および図２８に示す通信路の伝送信号波形と
は、ほぼ同じ形状になっていることが分かる。つまり、
ｅ(t) に与えた波形と通信路の伝送信号波形とは相関が
あることを示しており、これは、通信路である交流電力
線の電力信号に情報信号が重畳されていることを示して
いる。

【００９８】一方、図２９は、適当な回路定数を選択し
ていない場合の回路を計算機シミュレーションの結果を
示すものである。適当な回路定数を選択していないた
め、変圧トランスＴ1 、Ｔ2 、Ｔ3 や、情報信号発生器
７３０の内部抵抗ｒ等の影響を受け、通信路の伝送信号
波形に波形歪が生じていることが分かる。

【００９９】なお、図２６に示した信号重畳装置（三相
交流電力線通信基本回路モデル）およびその周囲の全体
系は、図３０に示すようなインピーダンスＺ1 〜Ｚ3 に
置き換えて構成することもできる。この場合でも、前述
と同様、変圧トランスＴ1 、Ｔ2、Ｔ3のインピーダンス
や情報信号発生器７３０の内部インピーダンスＺ3 を考
慮したインピーダンスＺ1 〜Ｚ3 の回路定数を適宜選択
することによって、ｅ(t) に与えた信号波形と通信路の
伝送信号波形とほぼ同じ形状にすることができる。な
お。図３０に示すインピーダンスＺ01、Ｚ02、Ｚ03
は、変圧トランスＴ1、Ｔ2 、Ｔ3 の一次側に接続され
るいくつかのトランスを含むインピーダンスを表すもの
である。またインピーダンスＺL1、ＺL2、ＺL3 は、交
流電力線７００ａ、７００ｂ、７００ｃの全体系のイン
ピーダンスを調整するためのものである。

【０１００】さらに、第３実施形態に係る信号重畳装置
５２０の別改変例を図３１〜図３３および数７、数８に
基づいて説明する。図３１には、この改変例による二相
交流電力線通信基本回路モデルが示されており、また図
３２には、ｎ相交流電力線通信基本回路モデルが示され
ている。つまり、図３１に示す信号重畳装置８２０は、
前述した信号重畳装置７２０とほぼ同様に構成されてお
り、二相交流電力線８００ａ、８００ｂ、８００ｃのう
ち、交流電力線８００ａ、８００ｂ間に並列に接続され
ている。コンデンサＣ1、Ｃ2 は直列に接続され、交流
電力線８００ａ、８００ｂ間に挿入されている。これに
より、変圧トランスＴ1 とＴ2 の二次側電圧ｖ21−ｖ22
をコンデンサＣ1、Ｃ2 によって分圧している。またコ
ンデンサＣ1 、Ｃ2 による分圧点Ｇと交流電力線の接地
線８１０とを接続している。そのため、信号重畳装置８
２０は、交流電力線８００ａと接地線８１０とを通信路
とし、コンデンサＣ1 の電圧ＶC1を伝送信号とする交流
電力線搬送を行う。

【０１０１】

【数７】

【０１０２】また、図３２に示す信号重畳装置９２０
は、前述した信号重畳装置７２０とほぼ同様に構成され
ており、ｎ相交流電力線９００ａ、９００ｂ、・・・、
９００ｋ、９００ｎのうち、交流電力線９００ａ、９０
０ｂ間に並列に接続されている。コンデンサＣ1 、Ｃ2
は直列に接続され、交流電力線９００ａ、９００ｂ間に
挿入されている。これにより、変圧トランスＴ1 とＴ2
の二次側電圧ｖ21−ｖ22をコンデンサＣ1 、Ｃ2 によっ
て分圧している。またコンデンサＣ1 、Ｃ2 による分圧
点Ｇと交流電力線の接地線９１０とを接続している。そ
のため、信号重畳装置９２０は、交流電力線９００ａと
接地線９１０とを通信路とし、コンデンサＣ1 の電圧Ｖ
C1を伝送信号とする交流電力線搬送を行う。

【０１０３】

【数８】

【０１０４】なお、図３２に示した信号重畳装置（ｎ相
交流電力線通信基本回路モデル）およびその周囲の全体
系は、図３３に示すようなインピーダンスＺ1 〜Ｚ3 に
置き換えて構成することもできる。この場合でも、前述
と同様、変圧トランスＴ1 、Ｔ2、・・・、Ｔk 、Ｔn
のインピーダンスや情報信号発生器９３０の内部インピ
ーダンスＺ3 を考慮したインピーダンスＺ1 〜Ｚ3 の回
路定数を適宜選択することによって、ｅ(t) に与えたＣ
ＤＭＡを実現するための信号波形と通信路の伝送信号波
形とほぼ同じ形状にすることができる。なお。図３３に
示すインピーダンスＺ01、Ｚ02、Ｚ0k、・・・Ｚ0n
は、変圧トランスＴ1 、Ｔ2 、・・・、Ｔk、Ｔn の一
次側に接続されるいくつかのトランスを含むインピーダ
ンスを表すものである。またインピーダンスＺL1、ＺL
2、・・・、ＺLk、ＺLn は、交流電力線９００ａ、９０
０ｂ、・・・、９００ｋ、９００ｎの全体系のインピー
ダンスを調整するためのものである。

【０１０５】以上説明したように、第３実施形態による
と、単相交流電力線通信基本回路モデル、および、三相
交流電力線通信基本回路モデルによって、変圧トランス
Ｔのインピーダンスや情報信号発生器の内部インピーダ
ンス等の影響による通信路の伝送信号波形歪を最小限に
抑制する回路定数、例えばコンデンサＣ1 、Ｃ2 の定数
を適宜選択し、通信装置を設計すれば、所望とするＣＤ
ＭＡ等の波形の歪を最小限に押さえて通信することがで
きる。これにより、接地または中性点付き電力線上で、
ＣＤＭＡを可能にする効果がある。つまり、接地または
中性点付き付き電力線上で、従来実現されていなかった
スペクトラム散通多元接続を可能にする効果がある。

【０１０６】

【発明の効果】請求項１の発明では、波形信号の重畳さ
れた正弦波信号からフィルタにより正弦波信号を取り出
し、取り出された正弦波信号に位相のずれを与え、フィ
ルタにより取り出された正弦波信号と、位相のずれの与
えられた正弦波信号とを加算して、波形信号の重畳され
る前の正弦波信号を生成する。そして、生成した正弦波
信号を、波形信号の重畳された正弦波信号から減算する
ことにより、該波形信号を取り出す。このように、もと
の正弦波信号と位相的にずれのない正弦波信号を生成し
て波形信号を取り出すため、該波形信号を時間軸上で歪
ますことなく抽出することができる。したがって、正弦
波信号に任意の波形情報信号が重畳された合成信号か
ら、重畳された波形情報信号を、時間軸上に波形を歪ま
せることなく分離することができる効果がある。

【０１０７】請求項２の発明では、位相変位手段が、微
分回路又は積分回路からなるため、簡易に構成すること
ができる。したがって、簡易に構成で、正弦波信号に任
意の波形情報信号が重畳された合成信号から、重畳され
た波形情報信号を、時間軸上に波形を歪ませることなく
分離することができる効果がある。

【０１０８】請求項３の発明では、波形信号の重畳され
た正弦波信号からフィルタにより正弦波信号を取り出
し、取り出された正弦波信号に位相のずれを与え、フィ
ルタにより取り出された正弦波信号と、位相のずれの与
えられた正弦波信号とを加算して、波形信号の重畳され
る前の正弦波信号を生成する。そして、生成した正弦波
信号を、波形信号の重畳された正弦波信号から減算する
ことにより、該波形信号を取り出す。このように、もと
の正弦波信号と位相的にずれのない正弦波信号を生成し
て波形信号を取り出すため、該波形信号を時間軸上で歪
ますことなく抽出することができる。したがって、正弦
波信号に任意の波形情報信号が重畳された合成信号か
ら、重畳された波形情報信号を、時間軸上に波形を歪ま
せることなく分離することができる効果がある。

【０１０９】請求項４の発明では、交流電力線に接続さ
れる変圧トランスの自己インダクタンスおよび相互イン
ダクタンスを用いて求めた回路要素を有することから、
交流電力線に接続される変圧トランスによって生じる情
報信号の波形歪を考慮し得る回路構成になる。これによ
り、変圧トランスのインピーダンスを考慮して回路要素
を適宜選択することによって重畳された情報信号の波形
歪を最小限に抑制する回路構成にすることができる。し
たがって、重畳された情報信号の波形歪を最小限に抑え
ることができるため、交流電力線の電力信号に所望とす
る波形の情報信号を重畳できる効果がある。

【０１１０】請求項５の発明では、回路要素は、電力信
号電圧を分圧するインピーダンスＺ１およびＺ２と、こ
の分圧による中性点に接続される電圧源である。これに
より、変圧トランスの自己インダクタンスおよび相互イ
ンダクタンスを用いて求めたインピーダンスＺ１、Ｚ２
により分圧される電力信号電圧の分圧に情報信号が注入
される。したがって、変圧トランスのインピーダンスを
考慮してインピーダンスＺ１、Ｚ２を適宜選択すること
により情報信号の波形歪を最小限に抑制する回路構成に
することができ、交流電力線の電力信号に所望とする波
形の情報信号を重畳できる効果がある。

【０１１１】請求項６の発明では、インピーダンスＺ１
およびインピーダンスＺ２は、それぞれコンデンサから
なることから、情報信号を電圧として供給してもこれら
のコンデンサにより情報信号を電流信号に変換できる。
これにより、電圧源から電圧として情報信号が発生して
も、それを簡易な回路構成で電流に変換することがで
き、しかも電流信号として電力信号に重畳できる効果が
ある。

【０１１２】請求項７の発明では、電圧源が、図１５、
図１７に示すようなＣＤＭＡ用の情報信号を発生する機
能を備えることから、電圧源から発生する情報信号はＣ
ＤＭＡにより多重化される。これにより、スペクトラム
拡散多重方式で多重化された情報信号を、交流電力線の
電力信号を搬送波としこれに情報信号を重畳する電力線
搬送方式により伝送できる効果がある。

【０１１３】請求項８の発明では、インピーダンスＺ１
を構成するコンデンサＣ１と、前記インピーダンスＺ２
を構成するコンデンサＣ２との接続点Ｇを中性点とした
３端子電力線を用いることから、情報信号を電圧として
供給しても接続点Ｇである中性点を基準にコンデンサに
よって情報信号を電流信号に変換する。これにより、電
圧源から電圧として情報信号が発生しても、それを簡易
な回路構成で電流に変換することができ、しかも中性点
を基準にした３端子電力線の電流信号として電力信号に
重畳できる効果がある。

【０１１４】請求項９の発明では、変圧トランスの二次
側電圧ｅ1 がＭ（ｄｉ0 ／ｄｔ）の項とＬ2 （ｄｉ1 ／
ｄｔ）の項とを含んで表されるときに、情報信号を変圧
トランスの二次側電流ｉ1 に与える。即ち、変圧トラン
スの二次側自己インダクタンスＬ2 および相互インダク
タンスＭを考慮して情報信号を変圧トランスの二次側電
流ｉ1 に与えるから、変圧トランスのインピーダンスに
より位相等が変化しないような回路定数を適宜選択して
情報信号を注入することにより、情報信号の波形歪を最
小限に抑えることができる。したがって、交流電力線の
電力信号に所望とする波形の情報信号を重畳できる効果
がある。

【０１１５】請求項１０の発明では、接地または中性点
を有する交流電力線に接続される変圧トランスの自己イ
ンダクタンスおよび相互インダクタンスを用いて求めた
回路要素を有することから、接地または中性点付きの交
流電力線に接続される変圧トランスによって生じる情報
信号の波形歪を考慮し得る回路構成になる。これによ
り、変圧トランスのインピーダンスおよび接地または中
性点との接続を考慮して回路要素を適宜選択することに
よって重畳された情報信号の波形歪を最小限に抑制する
回路構成にすることができる。したがって、重畳された
情報信号の波形歪を最小限に抑えることができるため、
接地または中性点を有する交流電力線の電力信号に所望
とする波形の情報信号を重畳できる効果がある。

【０１１６】請求項１１の発明では、回路要素は、電力
信号電圧を分圧するインピーダンスＺ１およびＺ２と、
この分圧による分圧点Ｇ（接地または中性点に接続され
るもの）と、この分圧点Ｇに接続される電圧源である。
これにより、変圧トランスの自己インダクタンスおよび
相互インダクタンスを用いて求めたインピーダンスＺ
１、Ｚ２により分圧される電力信号電圧の分圧に情報信
号が注入される。したがって、変圧トランスのインピー
ダンスを考慮してインピーダンスＺ１、Ｚ２を適宜選択
することにより情報信号の波形歪を最小限に抑制する回
路構成にすることができ、接地または中性点を有する交
流電力線の電力信号に所望とする波形の情報信号を重畳
できる効果がある。

【０１１７】請求項１２の発明では、インピーダンスＺ
１およびインピーダンスＺ２は、それぞれコンデンサか
らなることから、電力線の低い周波数の電流信号を流れ
難くするとともに、情報信号を発生させる電圧源が接続
された側の電力線と分圧点Ｇが接続された接地線との間
（即ち通信路）の電圧波形が、当該電圧源の波形と相関
があるそれぞれの値を設定することができる。これによ
り、接地または中性点を有する交流電力線の電力信号に
所望とする波形の情報信号を重畳できる効果がある。

【０１１８】請求項１３の発明では、電圧源が、図２０
に示すようなＣＤＭＡ用の情報信号を発生する機能を備
えることから、電圧源から発生する情報信号はＣＤＭＡ
により多重化される。これにより、スペクトラム拡散多
重方式で多重化された情報信号を、接地または中性点を
有する交流電力線の電力信号を搬送波としこれに情報信
号を重畳する電力線搬送方式により伝送できる効果があ
る。

【０１１９】請求項１４の発明では、回路要素は、三相
交流電力線による２線の電力信号電圧を分圧するインピ
ーダンスＺ１およびインピーダンスＺ２と、この分圧に
よる分圧点Ｇ（接地または中性点に接続されるもの）
と、この分圧点Ｇに接続される電圧源である。これによ
り、変圧トランスの自己インダクタンスおよび相互イン
ダクタンスを用いて求めたインピーダンスＺ１、Ｚ２に
より分圧される電力信号電圧の分圧に情報信号が注入さ
れる。したがって、変圧トランスのインピーダンスを考
慮してインピーダンスＺ１、Ｚ２を適宜選択することに
より情報信号の波形歪を最小限に抑制する回路構成にす
ることができ、接地または中性点を有する三相交流電力
線の電力信号に所望とする波形の情報信号を重畳できる
効果がある。

【０１２０】請求項１５の発明では、回路要素は、二相
交流電力線による２線の電力信号電圧を分圧するインピ
ーダンスＺ１およびインピーダンスＺ２と、この分圧に
よる分圧点Ｇ（接地または中性点に接続されるもの）
と、この分圧点Ｇに接続される電圧源である。これによ
り、変圧トランスの自己インダクタンスおよび相互イン
ダクタンスを用いて求めたインピーダンスＺ１、Ｚ２に
より分圧される電力信号電圧の分圧に情報信号が注入さ
れる。したがって、変圧トランスのインピーダンスを考
慮してインピーダンスＺ１、Ｚ２を適宜選択することに
より情報信号の波形歪を最小限に抑制する回路構成にす
ることができ、接地または中性点を有する二相交流電力
線の電力信号に所望とする波形の情報信号を重畳できる
効果がある。

【０１２１】請求項１６の発明では、回路要素は、ｎ相
交流電力線（ｎ≧４）による２線の電力信号電圧を分圧
するインピーダンスＺ１およびインピーダンスＺ２と、
この分圧による分圧点Ｇ（接地または中性点に接続され
るもの）と、この分圧点Ｇに接続される電圧源である。
これにより、変圧トランスの自己インダクタンスおよび
相互インダクタンスを用いて求めたインピーダンスＺ
１、Ｚ２により分圧される電力信号電圧の分圧に情報信
号が注入される。したがって、変圧トランスのインピー
ダンスを考慮してインピーダンスＺ１、Ｚ２を適宜選択
することにより情報信号の波形歪を最小限に抑制する回
路構成にすることができ、接地または中性点を有するｎ
相交流電力線の電力信号に所望とする波形の情報信号を
重畳できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る通信方式を示す説
明図である。

【図２】図１に示す波形信号分離装置のブロック図であ
る。

【図３】図１に示す波形信号分離装置の改変例に係るブ
ロック図である。

【図４】本発明の第１実施形態の別態様に係る通信方式
を示す説明図である。

【図５】図４に示す波形信号分離装置のブロック図であ
る。

【図６】本発明の第１実施形態の更に別態様に係る通信
方式を示す説明図である。

【図７】図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）は、本発
明の第１実施形態に係る通信方式の各部の波形図であ
る。

【図８】図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）は、本発
明の第１実施形態に係る通信方式の各部の波形図であ
る。

【図９】図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、本発明の第１実施
形態に係る通信方式の各部の波形図である。

【図１０】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、本発明の第
１実施形態に係る通信方式の各部の波形図である。

【図１１】理想的な電力線基本モデルを示す回路図であ
る。

【図１２】結合トランスを介在させて交流電力線に接続
した場合の基本モデルを示す回路図である。

【図１３】変圧トランスを考慮した電力線基本モデルを
示す回路図である。

【図１４】本発明の第２実施形態に係る信号重畳装置お
よびその周囲の全体系をインピーダンスモデルにより示
す回路図である。

【図１５】スペクトラム拡散装置及びＣＤＭＡ方式によ
り生成される階段状の波形の一例を示す波形図である。

【図１６】本発明の第２実施形態の改変例に係る信号重
畳装置およびその周囲の全体系を示す回路図である。

【図１７】スペクトラム拡散装置及びＣＤＭＡ方式によ
り生成される階段波形の一例を示す波形図である。

【図１８】図１８（Ａ）は、図１６に示す信号重畳装置
のコンデンサＣ１に印加される電圧の波形図であり、図
１８（Ｂ）は、コンデンサＣ２の波形図である。なお、
印加電圧は８Ｖ、１２０ｋHzである。

【図１９】本発明の第３実施形態に係る信号重畳装置お
よびその周囲の全体系を示す回路図である。

【図２０】図１９に示すスペクトラム拡散装置（ＳＳ）
のＣＤＭＡを実現するために生成される信号波形の一例
を表す波形図である。

【図２１】図１９に示す回路のｅ(t) として図２０に表
す符号分割多重を実現するための信号波形を与えたとき
の計算機シュミレーションした結果を示す波形図であ
る。

【図２２】図１９に示す回路のｅ(t) として図２０に表
す符号分割多重を実現するための信号波形を与えたとき
の計算機シュミレーションした結果を示す波形図であ
る。

【図２３】図１９に示す回路のｅ(t) として図２０に表
す符号分割多重を実現するための信号波形を与えたとき
の計算機シュミレーションした結果を示す波形図であ
る。

【図２４】図１９に示す回路のｅ(t) として図２０に表
す符号分割多重を実現するための信号波形を与えたとき
の伝送信号波形で、図２４(A) はケーブル長３０ｍの模
擬電力線におけるもの、図２４(B) はケーブル長９０ｍ
の模擬電力線におけるものである。

【図２５】本発明の第３実施形態に係る信号重畳装置お
よびその周囲の全体系をインピーダンスモデルにより示
す回路図である。

【図２６】本発明の第３実施形態の改変例（三相交流）
に係る信号重畳装置およびその周囲の全体系を示す回路
図である。

【図２７】図２６に示す回路のｅ(t) として図２０に表
す階段状符号分割多重用信号波形を与えたときの計算機
シュミレーションした結果を示す波形図である。

【図２８】図２６に示す回路のｅ(t) として図２０に表
す階段状符号分割多重用信号波形を与えたときの計算機
シュミレーションした結果を示す波形図である。

【図２９】図２６に示す回路のｅ(t) として図２０に表
す階段状符号分割多重用信号波形を与えたときの計算機
シュミレーションした結果を示す波形図である。

【図３０】本発明の第３実施形態の改変例に係る信号重
畳装置およびその周囲の全体系をインピーダンスモデル
により示す回路図である。

【図３１】本発明の第３実施形態の別改変例（二相交
流）に係る信号重畳装置およびその周囲の全体系を示す
回路図である。

【図３２】本発明の第３実施形態の他の改変例（ｎ相交
流）に係る信号重畳装置およびその周囲の全体系を示す
回路図である。

【図３３】本発明の第３実施形態の他の改変例（ｎ相交
流）に係る信号重畳装置およびその周囲の全体系をイン
ピーダンスモデルにより示す回路図である。

【符号の説明】

１０ 波形信号分離装置 １２ 低域通過フィルタ（フィルタ、正弦波信号を取
り出すステップ） １６ 微分器（位相変位手段、正弦波信号に位相のず
れを与えるステップ） ２０ 位相変換器（位相変換手段、正弦波信号を生成
するステップ） ３０ 減算器（減算手段、波形信号を取り出すステッ
プ） ５０Ａ、５０Ｂ スペクトラム拡散受信機 ６０ スペクトラム拡散送信機 ６２ 第１の線形フィルタ（フィルタ、正弦波信号を
取り出すステップ） ６６ 第２の線形フィルタ（フィルタ、正弦波信号を
取り出すステップ） ７０ 加算機 ７５ 電力線重畳装置 ８０ 位相変換器（位相変換手段、正弦波信号を生成
するステップ） ８８ 減算器 ９０ 電力線 １１０ 波形信号分離装置 １１２ 高域通過フィルタ（フィルタ、正弦波信号を
取り出すステップ） １７０、２７０ 送信機 １７２、２７２ 受信機 ２８０ 光ファイバ ３２０、５２０、７２０、８２０、９２０ 信号重畳
装置 ３３０、５３０、７３０、８３０、９３０ 情報信号
発生器（電圧源） ３４０、５４０、７４０、８４０、９４０ スペクト
ラム拡散装置 ４００ａ、４００ｂ 交
流電力線 ６００ａ、６００ｂ 交
流電力線 ７００ａ、７００ｂ 交
流電力線 ８００ａ、８００ｂ、８００ｃ 交
流電力線 ９００ａ、９００ｂ、・・・、９００ｋ、９００ｎ 交
流電力線 ６１０、７１０、８１０、９１０ 接
地線 Ｃ1 、Ｃ2 コンデンサ（回路要素） ｒ 内部抵抗（回路要素） Ｇ 接続点、分圧点 ｅ0 変圧トランスＴの一次側電圧 ｅ1 変圧トランスＴの二次側電圧 ｅ(t) 情報信号電圧 ｉ0 変圧トランスＴの一次側電流 ｉ1 変圧トランスＴの二次側電流

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波形信号の重畳された正弦波信号から正
   弦波信号を取り出すフィルタと、 前記フィルタにより取り出された正弦波信号に位相のず
   れを与える位相変位手段と、 前記フィルタにより取り出された正弦波信号と、前記位
   相変位手段により位相のずれの与えられた正弦波信号と
   を加算して、波形信号の重畳される前の正弦波信号を生
   成する位相変換手段と、 前記位相変換手段にて生成された正弦波信号を、波形信
   号の重畳された正弦波信号から減算することにより、該
   波形信号を取り出す減算手段と、 を備えることを特徴とする電力線を用いる通信装置。
2. 【請求項２】 前記位相変位手段が、微分回路又は積分
   回路からなる事を特徴とする請求項１記載の電力線を用
   いる通信装置。
3. 【請求項３】 波形信号の重畳された正弦波信号からフ
   ィルタにより正弦波信号を取り出すステップと、 前記フィルタにより取り出された正弦波信号に位相のず
   れを与えるステップと、 前記フィルタにより取り出された正弦波信号と、前記ス
   テップにより位相のずれの与えられた正弦波信号とを加
   算して、波形信号の重畳される前の正弦波信号を生成す
   るステップと、 前記ステップにて生成した正弦波信号を、波形信号の重
   畳された正弦波信号から減算することにより、該波形信
   号を取り出すステップと、 を備えることを特徴とする電力線を用いる通信方法。
4. 【請求項４】 交流電力線の電力信号に情報信号を重畳
   する電力線を用いる通信装置であって、前記交流電力線
   に接続される変圧トランスの自己インダクタンスおよび
   相互インダクタンスを用いて求めた回路要素を有するこ
   とを特徴とする電力線を用いる通信装置。
5. 【請求項５】 前記回路要素は、 電力信号電圧を分圧するように前記交流電力線間に接続
   されるインピーダンスＺ１およびインピーダンスＺ２
   と、 前記インピーダンスＺ１、Ｚ２により分圧される中性点
   と前記交流電力線のいずれか一方との間に接続され、前
   記情報信号を発生させる電圧源と、 であることを特徴とする請求項４記載の電力線を用いる
   通信装置。
6. 【請求項６】 前記インピーダンスＺ１およびインピー
   ダンスＺ２は、 それぞれコンデンサからなることを特徴とする請求項５
   記載の電力線を用いる通信装置。
7. 【請求項７】 前記電圧源は、符号分割多元接続の機能
   を備えることを特徴とする請求項５記載の電力線を用い
   る通信装置。
8. 【請求項８】 前記インピーダンスＺ１を構成するコン
   デンサＣ１と、前記インピーダンスＺ２を構成するコン
   デンサＣ２との接続点Ｇを中性点とした３端子電力線を
   用いることを特徴とする請求項６記載の電力線を用いる
   通信装置。
9. 【請求項９】 交流電力線の電力信号に情報信号を重畳
   する電力線を用いる通信方法であって、Ｌ1 ：前記交流
   電力線に接続される変圧トランスの一次側自己インダク
   タンス、Ｌ2 ：前記変圧トランスの二次側自己インダク
   タンス、Ｍ：前記変圧トランスの相互インダクタンス、
   ｅ0 ：前記変圧トランスの一次側電圧、ｅ1 ：前記変圧
   トランスの二次側電圧、ｉ0 ：前記変圧トランスの一次
   側電流、ｉ1 ：前記変圧トランスの二次側電流とする
   と、 前記変圧トランスの一次側電圧ｅ0 はＬ1 （ｄｉ0 ／ｄ
   ｔ）の項とＭ（ｄｉ1／ｄｔ）の項とを含んで表され、
   前記変圧トランスの二次側電圧ｅ1 はＭ（ｄｉ0 ／ｄ
   ｔ）の項とＬ2 （ｄｉ1 ／ｄｔ）の項とを含んで表され
   るとき、 前記情報信号を前記変圧トランスの二次側電流ｉ1 に与
   えることを特徴とする電力線を用いる通信方法。
10. 【請求項１０】 交流電力線の電力信号に情報信号を重
    畳する電力線を用いる通信装置であって、接地または中
    性点を有する交流電力線に、接続される変圧トランスの
    自己インダクタンスおよび相互インダクタンスを用いて
    求めた回路要素を有することを特徴とする電力線を用い
    る通信装置。
11. 【請求項１１】 前記回路要素は、 電力信号電圧を分圧するように前記交流電力線間に接続
    されるインピーダンスＺ１およびインピーダンスＺ２
    と、 前記インピーダンスＺ１、Ｚ２により電力信号電圧を分
    圧し、前記接地または中性点に接続される分圧点Ｇと、 前記分圧点Ｇと前記交流電力線のいずれか一方との間に
    接続され、前記情報信号を発生させる電圧源と、 であることを特徴とする請求項１０記載の電力線を用い
    る通信装置。
12. 【請求項１２】 前記インピーダンスＺ１およびインピ
    ーダンスＺ２は、 それぞれコンデンサからなることを特徴とする請求項１
    １記載の電力線を用いる通信装置。
13. 【請求項１３】 前記電圧源は、符号分割多元接続の機
    能を備えることを特徴とする請求項１１記載の電力線を
    用いる通信装置。
14. 【請求項１４】 前記交流電力線は、三相交流電力線で
    あり、 前記回路要素は、前記三相交流電力線の３線のうち、い
    ずれかの２線の電力信号電圧を分圧するように前記交流
    電力線間に接続されるインピーダンスＺ１およびインピ
    ーダンスＺ２と、 前記インピーダンスＺ１、Ｚ２により電力信号電圧を分
    圧し、前記接地または中性点に接続される分圧点Ｇと、 前記分圧点Ｇと前記交流電力線のいずれか一方との間に
    接続され、前記情報信号を発生させる電圧源と、 であることを特徴とする請求項１０記載の電力線を用い
    る通信装置。
15. 【請求項１５】 前記交流電力線は、二相交流電力線で
    あり、 前記回路要素は、前記二相交流電力線の３線のうち、い
    ずれかの２線の電力信号電圧を分圧するように前記交流
    電力線間に接続されるインピーダンスＺ１およびインピ
    ーダンスＺ２と、 前記インピーダンスＺ１、Ｚ２により電力信号電圧を分
    圧し、前記接地または中性点に接続される分圧点Ｇと、 前記分圧点Ｇと前記交流電力線のいずれか一方との間に
    接続され、前記情報信号を発生させる電圧源と、 であることを特徴とする請求項１０記載の電力線を用い
    る通信装置。
16. 【請求項１６】 前記交流電力線は、ｎ相交流電力線で
    あり（ｎ≧４）、 前記回路要素は、前記ｎ相交流電力線のｎ線のうち、い
    ずれかの２線の電力信号電圧を分圧するように前記交流
    電力線間に接続されるインピーダンスＺ１およびインピ
    ーダンスＺ２と、 前記インピーダンスＺ１、Ｚ２により電力信号電圧を分
    圧し、前記接地または中性点に接続される分圧点Ｇと、 前記分圧点Ｇと前記交流電力線のいずれか一方との間に
    接続され、前記情報信号を発生させる電圧源と、 であることを特徴とする請求項１０記載の電力線を用い
    る通信装置。