JPS58107735A - デ−タ送受信装置 - 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】 本発明はデータ送受信装置に関するものであり、その目
的とするところは、低電力にて長距離通信を可能とする
データ送受信装置を提供することである。

従来より送受信装置（トランシーバと称される）として
各種の方式の電波形態が利用されてきている。最も一般
的な方式として、市民バンド等を中心にＡＭ方式がひろ
く採用されている０又、商業用、業務用などにはＦＭ方
式もよく別府されている。これらの方式は、音声通信用
として、その機能は充分であるとはいえ、電波到達距離
・消費電力等で未だ充分でなめ面がある。一方搬送波断
続のいわゆるモールス通信は上記ＡＭ、ＦＭ方式にくら
べ到達距離が増えるといりても、まだまだ不満足な状態
である０ 上記の問題点に対して、通信帯域幅を狭くしたり、同期
検波等の処理方式に工夫がなされている。

しかるに回路が複雑になり、調整や受信操作が煩雑にな
るなど新たな欠点が生じ実用比にはほど遠い〇 一方、維音に埋もれた信号を抽出する為の一手段として
、くり返し信号である場合平均処理が有益である。つま
り、くり返し信号とタイミングをあわせ、信号をたし合
わせて、平均をとるとすれば、信号レベルは保持される
が、タイミングの合わない不要信号、例えば不規測註雑
汁等は信号にくらべ相対的にレベル低下を生じる０その
割合は、不要信号が不規潤性雑音であシ、平均比のため
のサンプリング回数がＮであれば、Ｎとなる。

本発明は、低電力で長距離通信が達成できるデ゛る。

先にも記した様に、平均処理する為には対象とするくり
返し信号に同期した信号が必要になる。

その為、同期信号を別チャンネルで送るとか、信号をト
ラ、キングしながら同期再生する方法が考えられて匹る
。前者の同期信号を別チャンネルで送る方法は、その為
の電力が余分に必要であるという欠点があシ、後者の信
号の中から同期信号を抽出する方法は、多少回路が複雑
となる欠点がある。これらの問題点をなくすものが本発
明である。

本発明は同期信号を再生する為、基準信号を使用するの
であるが、この基準信号を送信機から受信機に送信する
のではなく、一般の商業放送信号等（例えば中波ＡＭ放
送等）の搬送波を抜き暇シ利用する。その為、送信機、
受信機とも、ど翫の放送波の搬送波を利用するかをあら
かじめ約束しておく必要がある。　　′ この方法を用いれば、その放送のサービスエリア（搬送
波が抽出できる領域）円であれば直ちに平均処理のタイ
ミングが得られる為、信号の平均処理が容易に出来、Ｓ
／Ｎ改善が達成される為、低電力でも長距離信号伝送が
ＯＴ能となる。

第１図に本発明の一実施例に関わるデータ送受信装置の
送信部、第２図には本実施例の受信部、第３図には第１
図、第２図で使用される搬送波抜き取り回路の一実施例
、第４図には第２図で使用される平均処理回路の一実施
例を示す。

以丁これらの図面を用いて本発明の一実施例を説明する
。第１図において、一般商業放送受信アンテナ１０１は
一般商業放送ＡＭ電波を受信する。

この電波は放送局選択入力端１０２よりの情報（例えば
バリコンの回転）によりあらかじめ約束された放送局に
チューニングされる。この約束された放送局とは送信−
受信両者が同時に受信可能な局で、本発明のデータ送受
信装置によりデータを伝送する場合、送信・受信両者が
選局すると約束した局である。ＡＭ放送搬送波抜き取り
回路１０４においては約束された放送局の搬送波だけを
抜き取る。つまり、放送局で使用されている搬送波と位
相は異なるが周波数の同じ信号がデータ送受信装置の送
信部で使用することができる。この搬送波を次段のＮ逓
倍回路に入力しＮ逓倍出力を得る。このＮの値は回路構
成により例えば１／Ｉ（分周器使用）、Ｉ　（ＰＩｉＬ
ｌｉ用）及びＩ／Ｉ　（上記２者の組合わせ）となる。

ここで１．１は正整数である。一方、０Ｎ１０ＦＦデー
タ入力端子１０３よりの信号によりアナログスイッチ１
０６がコントロールされ、Ｎ逓倍信号は断続信号となり
、以降増幅器１０７を通シ出力アンテナ１０８より、断
続Ｎ逓倍信号が空中へと出力される。

以上の様な処理を受けた０Ｎ１０ＦＦ信号は空中を伝搬
し第２図の受信部へと入る。第２図において、一般商業
放送受信アンテナ２０２及びＡＭ放送搬送波抜き取り回
路２０４は第１図りそれぞれ１０１、ＩＱ４と同じ構成
でよい。

以後理解を早める為実際の数字を使用し説明を加える。

今例えば放送局搬送波をＩ　ＭＨｚ　（１０００１ＫＨ
ｚ　）とし、データトランシーバのＮ逓倍信号を５００
　ＫＨｚと仮定する。Ｎは−の値となる。従って搬送波
抜き取り回路２０４の出力には約束された放送励４の搬
送波Ｉ　ＭＨｚが得られる。この搬送波Ｉ　ＭＨｚはに
５＋同回路２０７に入力される。ここでに＝１０００と
すれば出力はＩ　ＫＨｚである。

一方データ送受信装置信号受信アンテナ２０１ではＮ逓
倍信号（５ｏｏＫＨｚ　）の断続信号及び不用信号を受
電し、増幅器２０３へと伝達する。増幅器２０３出力は
Ｍ逓倍回路２０６出力と混合器２０５にて混合され次段
の帯域通過フィルタ２０８を通過し目的の周波数に変換
される。今、処理を容易とする為、帯域通過フィルタ２
０８の通過中心周波数をＩ　ＫＨｚとする。又帯域通過
フィルタ２０８の通過帯域幅は０Ｎ１０ＦＦのデータ信
号が通過するのに充分なものとする０従ってＭ＝４９９
父はＭ＝５０１　となる。帯域通過フィルタ２０８の出
力を雑音と伝送信号とに分離する為伝送信号に同期した
タイミングで平均比処理を行なう。これらの処理を平均
処理回路２１１にて行なう。通常平均処理はアナログ信
号でも行なえるが、保持すべき信号がリーク（漏れ）な
どして正確な処理ができにくい。本発明の実権列ではア
ナログ信号をＡ／Ｄ変換器２１０でディジタル信号に変
換し処理を行なう。この様にディジタル処理をすれば、
処理の精度はＡ／Ｄ変換器精度程度まで達成できる。

今帯域通過フィルタ２０８の出力をＡ／Ｄ変換器２１０
で変換し、次段の平均処理回路２１１に入力するのであ
るが、とり扱う信号がＩ　ＫＨｚの断続信号である為、
信号をサンプリングする（　Ａ／Ｄコンバータのサンプ
リングに相当）周期をＬ逓倍回路２０９の出力によるＩ
　ＫＨｚのＬ倍（Ｌは正整数）で行ない、平均比をＩ　
ＫＨｚの周期で行なう。

換言すれば、とり扱う信号がＩ　ＫＨｚの断続信号であ
るので、１ＫＨｚのくり返しで平均処理をすれば、Ｉ　
ＫＨｚの波形が雑音中より浮き上ってぐる。そしてＩ　
ＫＨｚの波形を観測する為Ｉ　ＫＨｚのＬ倍でＩ　ＫＨ
ｚ波形をサンプリングして観測を容易にする。従って平
均処理回路２１１は一分周期を有し、タイミングクロヅ
クより１−ＫＨｚ信号を得ることができる。　　　　ゞ
また平、均処理の平均回数Ａは平均処理回路内のバ、フ
ァメ、モリ容１殉に関係しており、その関係はＡ：ＭＢ
／ＡＤＢ−Ｌである。ＡＤＨはＡ／Ｄ　　コンバータ２
１０のデータビット数である。この様に平均化回数Ａは
バッファメモリ容量ＭＢに依存するのであるが、もう一
つの要素つまり断続の時間（ＯＮ１０ＦＦ時間）Ｂｔに
も関係している。つまシ平均処理に必要な時間Ａ、との
関係はＡ≦Ｂ、／Ａ。

にしなければならない。この様に平均処理回路２１１で
はＡ／Ｄ　　コンバータ２１０の出力ＡＤＢ（ピット）
を用いてＡ回平均「ヒし、その結果をＡＤＢ　（ピット
ンにて出力する。そしてその出力値はＬＸＩＫｆ（ｚの
周期でパラレル出力されるもこの様な処理によりアンテ
ナ２０１より伝送信号が受は取れれば、それが多少の雑
音でうずまっていても平均処理回路２１１では検知でき
る。

平均処理回路２１１の出力は次段のディジタル・コンパ
レータ２１２に入りディジタル的にレベルを比較し０Ｎ
１０ＦＦ信号出力端よシ情報を出力する。なおレベル比
較するもう一つの信号は内部で発生するものとする。

以上つデータ送受信装置の内容をより詳しく説明する為
に第３図ではＡＭ放送搬送波抜き敗り回路１０４．２０
４の詳細を、又第４図では平均処理回路２１１の詳細を
示す。

第３図においてアンテナ３０１よりの受信信号は、増幅
器３０２を通シ混合器３Ｑ３に入る。混合器３０３には
ローカル発振器３０６の出力も入力されており、これら
が混合されて帯域通過フィルタ３０４を通る。今帯域通
過フィルタ３０４の通過周波数をｆ、とすると増幅器３
０２とローカル発振器３０６の差周波数分がｆ、となり
通過する。介層幅器３０２は通常のラジオ受信機■様に
、ある程度の選択！＃注をもっておれば、帯域通過フィ
ルタ３０４を通過するのはイメージ周波数のな１１種の
差周波数による一局だけ選択することができる。

同じ様な動作になるよう次段の混合器３０５と帯域通過
フィルタ３０７が構収されており、帯域フィルタ３０７
の出力はアンテナ３０１から受信したαと同じ周波数に
もどっている。つま９一度ダウンコンハートシ再度ア、
プコンバーｔｌ−（、ている。

べの様にする事により不要信号を除く０以Ｔ位相比較器
３０８と低域通過フィルタ３０９と電圧制御発振器３１
０とで位相ロックループ（ＰＬＬ）３１３を作シ、出力
端子３１１に搬送波を得ている。このＰＬＬ３１３の動
作は周知であるため説明けはぶくが、低域通過フィルタ
３０９の通過域は、音声信号等の影響がない様設計され
るべきである。

次に第４図において、信号４０１はＡ／Ｄ変換器２１０
の出力でありＡＤＢ（ビット）のパラレル信号とする。

メモリ（ＲＡＭ）４０２は、この信号４０１を一時蓄積
するバッファメモリである。

入力端子４０５よりの処理クロックは１ＫＨｚ　−Ｌの
周期でありメモリ４０２は１／Ｌ分周期をもっているの
でＡＤＢビットのパラレル信号り個を１グループとしそ
れをＡ個蓄積する。又メモリに入ッてくる新しい情報は
、一番古い情報と入れかえられる様にする。この様に一
度メモリ４０２に蓄積することにより平均器４０３の仕
事は大幅に簡単になる。つまり与えられたデータの「た
し算」と「割り算」、つまｆｉＡ回のＡｌ）Ｂビットた
し算えば今Ａを２ｎ：ｎ＝正整数とすると、わり算はｎ
ピ、トをすてるだけでよい。又当然のことながらメモリ
４０２はクロ、りに従って全内容を平均器４０３に与え
る様に設計されている。以上の様な「たし算Ｊと「わり
算」を１クロ、りにて終了し、その値を読み出し用メモ
ｌ７４０４に与え、あたかもＩ　ＫＨｚアナログ断続信
号が出力される様にこのメモリ４０４はディジタル信号
を出力する。

上記の実施例からも明らかなように、本発明は一般商業
放送波の搬送波を独自に受信することにより同期信号が
簡素な構成で容易に送信部及び受信部にて得られ、従っ
て平均ｆヒ処理が簡単に行なえる。この平均化処理をす
ることにょシ、小電力でデータの伝送距離が飛躍的にの
びる。なお上記の実施列では送信部と受信部を分けて示
したがトランシーバの機能を満たす為、両者が一つの箱
体に入れられてもよいことはいうまでもない〇又本発明
は伝搬媒体としてｉｌＥ＆のみの列を示しφ 入たが、光、音波を利用するものであってもよい。

以上のように本発明によれば、消費電力が少なく、かつ
簡単な構成で、伝送距離が大なる優れたデータ送受信装
置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるデータ送受信装置の
送信部を示すブロック図、第２図は本実施例の受信部を
示すブロック図、第３図はＡＭ放送搬送波抜き取り回路
の一例を示すブロック図、第４図は平均処理回路の一例
を示すプロ、り図である。 １０４・・・・・・ＡＭ放送搬送波抜き取り回路、１０
３・０・・・データ入力端子、１０５・・・―・・Ｎ逓
倍回路、１０６−１Ｉ・・奉・アナログスイッチ、２０
４・・・・・・ＡＭ放送搬送波抜き取シ回路、２０５・
・・・・・混合器、２０６・・・・・・Ｍ逓倍回路、２
０７・・・・・・ＫＯ周回路、２０９・・・・・・Ｌ逓
倍回路、２１０・・・・、、Ａ／Ｄ　変換器、２１１・
・・・・・平均処理回路、２１２・・・・・・ディジタ
ル・コンパレータ、３０３゜３　Ｑ　５１１１１１１４
＠１１混合器、３０４．３０７−−−−−−帯域通過フ
ィルタ　３１３　＠１１＋１１１１１・位相ロックルニ
プ、４　Ｑ　２ｍｅｓｓｅｓメモリ、４０３　ａｓｓｅ
ｓｓ平均器、４０４・・・・・・読出し用メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　ＡＭ放送波を受信し、このＡＭ放送波の搬送
   波を抜き取る抜き取り手段と、この抜き取シ手段の出力
   を基本クロックとして用い送信すべきデータの処理を行
   なう送信部と、前記基本クロックを用いて受信したデー
   タの平均処理を行なう受信部を備えたことを特徴とする
   データ送受信装置。 （２）送信部は送信すべきデータを抜き取り手段の出力
   を用いて断続しトーンバーストを出力することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のデータ送受信装置。 （ａ）ＡＭ放送波の搬送波を抜き取る手段は、受信した
   周波数をダウンコンバートし、かつそれをアップコンバ
   ートする回路と、その出力を位相ロックループに印加し
   て搬送波を得る回路を有したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のデ−タ送受信装置。 （４）受信部は、抜き取り手段の出力の基本クロフクの
   Ｍ／に倍（Ｍ、には正整数）の周波数でデータの受信信
   号をビートダウンする回路と、ビートダウンされた受信
   信号を基本クロックＬ／に倍（Ｌは正整数）の周期でア
   ナログ−ディジタル変換する手段と、このディジタル出
   力を上記基本クロックのＬ／に倍の周期で平均処理する
   手段とを有したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のデータ送受信装置。