JPS60162317A - 電力線通信システム用受信機 - 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、位相変調されたキャリア　（搬送波）を使用
する通信システムで使用される改良された復調器に関し
、詳細には電力線通信システムの受信機に使用する基準
ベクト ル、キャリア検出信号およびビット同期化パラメータを
発生するための改良された装置を有する復調器に関する
。

電力線キャリア（搬送波）通信システムでは、遠隔地の
受信機に情報を送るのに送信機が使用され、この情報は
、通常の電力線周波数に加えられたキャリア信号を介し
て送信される。この技術はメータの読み取りおよび負荷
管理操作を行なう電気施設で利用できる。

電気消費者の居住地がキャリア制御ユニットからかなり
離れている応用例では、キャリア制御ユニットと消費者
の居住地との間のある位置で通信信号を増幅するための
装置が必要となることもある。このような増幅機能は、
コマンドを発生したキャリア制御ユニットとそれらコマ
ンドに応答するよう居住地に設置した装置との間のある
位置に設置されたレピータを利用することにより達成で
きる。これらコマンドは、メータ読み取りコマンド、負
荷減少コマンド又は自動配電システムで有効なその他の
情報を含むことができると解すべきである。

このレピータは、電力線上のキャリアからコマンド情報
を受け、増幅し、これを電気消費者の居住地にある負荷
管理ターミナルへ再送信する。キャリア制御ユニットか
らのコマンドが居住地からの応答を要求するような例で
は、レピータは、負荷管理ターミナルから送信される情
報を受けこれを増幅し、これをキャリア制御ユニットへ
再送信するという別の機能も有する。この種の応用例は
、消費者の住居に設けられている積算電力計を遠隔値か
ら読み取りたい場合に生じる。この場合、キャリア制御
ユニットはまず最初に居住地へ電力計読み取り送信する
。このコマンド信号は、変調されて１３０Ｈｚの電力周
波数に加えられる。この信号は、電力線上をある距離だ
け伝わった後にレピータに受信され、増幅されて居住地
へ再送信される。この中間増幅は、キャリア制御ユニッ
トとレピータとの間の距離および最初に送信されたキャ
リア信号に影響を与え得る大きな電気ノイズによる信号
ロスを補償するものである。レピータの別の有効な機能
とは、信号をキャリア制御ユニットへ再送信する前に居
住地からの受信キャリア信号を増幅することである。消
費者の居住地に設置されている負荷管理ターミナルは、
限られたパワー能力しかなく、このためキャリア制御ユ
ニットから送信されるパワーよりもかなり少さいパワー
で送信が行なわれるので、この機能は特に重要である。

レピータを使用すれば、消費者の居住地からの微弱な送
信信号を増幅し、キャリア制御ユニットが受信するキャ
リア信号のパワーを太きくすることができる。

通信のため電力線を使用することは、周知であり、キャ
リアを発生してこれを８０Ｈｚの電力線周波数に重畳し
メツセージを送って、変調キャリア信号を２値データに
又は２値データを変調キャリア信号に変換するよう設計
された装置によってこれらメツセージが送受信されるよ
うにキャリアを変調することは、一般的な技術である。

又、キャリア信号をコヒーレント位相シフトキーイング
によりデジタル変調する特殊な変調技術もある。

このコヒーレント位相シフトキーイングによるデジタル
変調技術は、電気施設の電力線キャリア通信システムに
特に適すことが知られている。このシステムの基本目的
は、中央の施設と消費者の居住地との間の１次および２
次配電線上に情報を伝送することにあり、この情報は、
遠隔地のメータ読み取りコマンド、計量データ、負荷減
少コマンド、負荷ステータス情報および自動化された配
電システムに有効な他の各種データを含むことができる
。

このデータは、送信側で所定のメツセージフォーマット
で一連の２値データビツトに変換される。情報がデジタ
ル状に変換される場合ベースバンドデータと称される。

発信源から目的地へメツセージを送信するには、印加ベ
ースバンドデータの論理ステートに応じてキャリアの位
相が複数の所定相対位相のいずれかとなるようにしてベ
ースバンドデータによりキャリア信号を変調する。次に
この変調されたキャリア信号は、電力線の電線へ送られ
、目的地まで伝播する。

ＥＰＣ公開第００２８１３２４号（米国特許第４．３１
１．１３８４号）　（本願出願人により出願）にコヒー
レント位相シフトキーイングによる変調法を使用する電
力線通信システムが記載されており、このシステムをよ
り完全に理解するには、この文献を参照されたい。この
従来技術の送信機では、所定のデータレートを決める同
一ビットインターバルすなわちデータシンボル時間でキ
ャリア上に２極性データビツトが位相コード化され、か
つキャリア信号の周波数に一体的に関連するようキャリ
ア信号に同期される。

Ｅ記引用例に記載のシステムは、キャリアをｆｍするベ
ースバンドデジタルデータが論理「１」であるか又は「
０」であるかに応じてキャリアの位相を１８０”離れた
２つの位相ステートのいずれかにする位相反転キー化を
利用している。ここに開示された受信機では、変調キャ
リアは矩形波のキャリア信号を発生するようハードでリ
ミットされる。セグメントに分割されたハードでリミッ
ト・キャリア信号の極性は、次にキャリア周波数に対す
るサンプリングレートの比が整数とならないように選択
されたサンプリングパルスレートでサンプリングされる
。このサンプリング法により復調器は、矩形波キャリア
信号のゼロ交さ点の相対的位置を測定することができる
。この情報は、復調器内部で発生された座標系に対する
入道キャリア信号の現セグメントの位相ステートを表示
する位相角ベクトル信号を発生するのに使用される。

この位相角ベクトル信号は、基準ベクトル信号を発生す
るのに使用される。次にこの位相角ベクトルおよび基準
ベクトルは、位相検出器に印加され、検出器は入道キャ
リア信号の所定セグメントがいずれの０Ｔ能位相ステー
トにあるかを表示する信号出力を発生する。

この位相情報は、送信機に最初に供給されたベースバン
ドデジタルデータを再構成するよう利用される。この従
来の装置は、入道キャリア信号の周波数の倍の周波数で
中間ベクトル信号を発生することにより基準ベクトル信
号を発生する。二倍周波数ベクトルとして知られるこの
中間ベクトル信号は、長時間にわたってデジタル的に積
分され、基準ベクトル信号を発生する。次′にこの基準
ベクトルおよび位相角ベクトル信号は、位相検出器に印
加され、入道キャリア信号が公称位相であるか又は反転
位相であるかを表示する、すなわちベースバンドデジタ
ルデータが論理ｒｌＪ又は論理「０」であるかを表示す
る信号出力を発生する。従って、入道キャリアより発生
される位相角ベクトルが、内部で発生された座標系に対
して４５″　となるように決定され、次に２２５’の位
相（位相反転又はベース／（ンドデジタルデータが論理
ｒｌＪから論理「０」に変化することを示す）を有する
位相角ベクトル信号が続く場合、入道キャリア信号の周
波数の倍の周波数で発生される中間ベクトル信号の位相
は上記位相角ベクトル信号の双方に対して４５　’　と
なる・ このシステムは、作動は一般に満足できるものであるが
、かなり複雑である。更に、ある状況下ではこのシステ
ムはノイズに充分強くなく、キャリア検出信号の不要な
ドロップアウト　（信号の脱落）が生じやすい。

キャリア周波数よりも低いデータ送信レートを有するシ
ステム用サンプリング技術を使う上記の従来技術に記載
されているような従来のデジタル復調器では、各ベース
ハンドデータシンボルすなわちビットは数個のキャリア
セグメント上に延びているので、ビットフレーミングが
必要であり、公知の装置では、４つのセグメントにわた
って一つのデータシンボルが延びている。又どのキャリ
アセグメントでデータシンボルを開始するかを決定しな
ければならない。例えば、現在処理中のキャリアセグメ
ントは新データシンボル（次の３つのセグメントも含む
）の第１セグメントであるのか、先の３つのセグメント
も含むデータシンボルの最終セグメントであるのか、１
つ又は２つの前と次のセグメントにわたって延長びるデ
ータシンボルの中間セグメントであるかを決定する。ビ
ットフレーミングの方法又は同期化は、内部の受信機に
よりキャリア信号の受信に成功した後に限り行なわれる
。従って、キャリア検出は、メツセージプリアンプルの
送信中にビットフレーミングが正しくできるように充分
早い時期に行なわれなければならない。更に、キャリア
検…とビットフレーミング操作を逐次実行すると、従来
のマイクロプロセッサを使ったシステムで使用される８
ビツト演算の精度は限られているので大きな誤差伝播を
起こすＯＴ能性のある計算が重複して行なわれる。

変調キャリア信号を受信して変換するようになっている
ほぼすべての型式の受信機では、電気ノイズ又は妨害に
より生じる誤信号の変換を防止するためキャリア信号の
有効性を判断しなければならない。従って、この電気ノ
イズにより誘導された誤信号と真のキャリア信号を区別
するための何らかの手段が必要である。誤信号と真のキ
ャリア信号を区別するためにキャリア信号の有効性を表
示する値を形成し、この値と所定スレッショルド値を比
較することが公知である。

本発明の主たる目的は、電気ノイズ又は妨害により生じ
る誤信号を変換しないようにしつつ、より高速のビット
フレーミンクおよびキャリア検出を可能にするようデジ
タルデータ信号により変調された位相シフトキーインク
拳キャリア信号を復調するための方法および装置を提供
することにある。

この目的達成のため、本発明は、デジタルデータ信号に
より変調された位相シフトキーイング・キャリア信号を
復調する方法であって、複数の位相信号（これら位相信
号の各々は人道キャリア信号の複数の重畳部分の所定の
一つの位相を表示する）を発生すること、前記位相信号
の各々と所定のスレッシ目ルド餉を比較すること、複数
の異なるスレッショルド値から前記所黛のスレッショル
ド値を選択すること、前記位相信号の一つが前記所定ス
レッショルド値を越えるときキャリア検出信号を発生す
ることから成る方法にある。

本発明は更に、２値ベ一スバンドデータ信号により変調
された位相シフトキーイング・キャリア信号用復調装置
であって、入道キャリア信号の重畳部分（重畳信号部分
の各々はデータシンボルインターへルに等しい期間にわ
たって延びる）の位相を表示する複数の位相ベクトル信
号を発生するｔｆＩＪ１手段と、該位相ベクトル発生手
段に接続され、関連メツセージデコード回路に使用する
所望人道キャリア信号の存在を表示するキャリア検出信
号を発生する第２手段と、前記複数の位相ベクトル信号
の各々と選択されたスレッシ目ルド値を比較する手段と
、入道キャリア信号受信の見込みの存在を確定する手段
とから成り、前記選択手段は前記確足手段からの信号に
機能的に依存している復調装置にある。

本発明は、添付図面を参照して以下の説明を読めばより
容易に明らかとなろう。

本発明によれば、受信機にはキャリア信号の有効性の判
断において多数のスレッシボルドレベルを使用する手段
が設けられる０本発明の特定の実施態様では、２つの異
なる動作モードを使用する。一つのモードは、受信機を
オープンエンド状にして作動するとき、すなわち受信機
が人道キャリア信号の受信を予想するはずがないときに
高スレッショルド値を使用するもので第２の動作モード
は入道キャリア信号の受信を予想するはずでありその信
号の受信が差し迫っているときに使用するものである。

レピータは、キャリア制御ユニットから電気消費者の居
住地に設置された負荷管理システムにおよびその逆方向
に信号を中継するようになっているので、レピータがキ
ャリア信号の受信が差し迫っていると予想する極めて有
効な理由があることがある。このような状況は、消費者
の居住地の負荷管理ターミナルにメータ読み取りコマン
ドをレピータで送信した直後に生じる。このメータ読み
取りコマンドを送信した後に、消費者の居住地にある負
荷管理ターミナルは、キャリア制御ユニットからのメー
タ読み取りコマンドに応答してメータ読み取りデータを
送信するばかりの状態にある。このような特別な状況ド
では、居住地から送信されるキャリア信号を尚速で識別
できるよう通常よ使用するスレッショルドよりも低いス
レッショルドを使用でさる。この動作モードと対照的な
レピータの別のＩ！能はキャリア制御ユニットにより送
信される入道キャリア信号用の電力線周波数を常にモニ
タすることである。これらの信号は、レピータに予告す
ることなくいつでもキャリア制御ユニットにより送信で
きる。レピータは、キャリア制御ユニットからのメツセ
ージを受けるよう常に準備されていなければならないの
で、電力線上のスプリアス電気ノイズにより生じる誤信
号から有効キャリア信号を識別できなければならない。

この目的のため、人道信号により厳しい基準を適用する
よう高スレッショルド値を使用することになる。より敵
しい基準を適用することにより、レピータはスプリアス
電気ノイズを有効キャリア信号と誤認することが減少す
る。従って、人道信号の評価にデュアルスレッショルド
システムを利用することにより、レピータは消費者の居
住地からの低出力であるのが予想される信号を電力サブ
ステーションに設置されたキャリア制御ユニットからの
予想されないが高出力の信号とは別に扱うことができる
キャリアにＮ個の相対位相ステートのいずれかをとらせ
ることによりサイン状キャリア内に表示される　２餉デ
ータシンボルを検出するためのコヒーレント位相復調器
およびコヒーレント位相復調方法が提供される。このキ
ャリアは、　２極性位相コード化データを有する矩形波
キャリア信号を発生するため受信機でハードによりリミ
ットされる。ハードリミットされたキャリア信号の極性
は、極性サンプル信号のグループを発生するためサンプ
リングされる。ゼロ交さ検出器は、遷移を対応するサン
プルカウントに関連させることにより極性サンプル信号
グループ内での極性サンプル遷移の相対的位置およびこ
れら遷移の方向　（すなわち正から負又はその逆）を測
定する。復調装置は、キャリア周波数の一サイクルの真
なる相対的位相角を表示するベクトル成分値の表を含み
、検出されたゼロ交さ点のサンプルカウント数は、記憶
された値の一つの読み出しをするこの表のインデックス
となる。この表は実際に同相Ｉ成分および直角位相Ｑ成
分を表示する２つのグループの記憶されたデジタル（１
１ｉを含むので、　■およびＱ成分信号は、直角成分の
２値表示値として２つのベクトル索引表から選択できる
。従って、選択された工及びＱ値は入道キャリア信号の
相対位相を表示する位相角ベクトル信号を構成する。

この位相角ベクトル信号は、現在のメツセージの公称キ
ャリア信号位相を表示する基準ベクトル信号と比較され
、キャリア信号は現在Ｎ個のｏｆ能な位相ステートのい
ずれにあるのかを決定する。次に位相角ベクトル信号お
よび基準ベクトル信号の前の所定値を使って基準ベクト
ル信号の更新値が発生される。

以　ド　余　白 理想条件ドでは、入道キャリア信号は、　Ｎ個の相対的
位相角θ０．θｌ、θ２、・・・・・・・・・θＮ−１
のいずれかを有すると考えられるが、実際には入道信号
の位相はθ０、θｌ、・・・・・・・・・θＮ−１に完
全に等しいわけではなくて、理想値よりある値φだけ異
なっている。この復調器の目的は、入道信号の位相が現
実にどの理想値を表示しているかを判断し、次にこの位
相角を元のベースハントテジタルデータに対応するテシ
タルデータに変換することにある。これを行なうため、
復調器は、任君の基準位相角θ０を有する基準ベクトル
と入道キャリア信号を比較テストする。この基準ベクト
ル信号は、デジタル積分法により先のある入道信号と現
在の入道信号の平均値より構成される。

ＥＰＣ公開第００１１８２３４号および第０１１８００
８号に記載された装置はθｉ　（ｉ＝０〜Ｎ−１）のＮ
個の口［能な相対的位相角のキャリア信号を有する位相
変調システムの基準ベクトル信号を発生するための改良
された装置となっている。これら１バ号は、−１＝記の
値の一つに全く等しい位相角を理想的にホすか、到着信
号の実位相角はＯ１＋φである。これら装置は、人道キ
ャリア信号のベクトル角を０１＋φから００＋φに置換
える手段を有し、これら置換信号は、テシタル式に積分
されて安定な基準ベクトル信号を発生する。

に記公開公報ではＮ＝２で、位相反転システムとしても
知られる２値位相変調システムで装置を使用しており、
入道信号の位相角が現性の基準ベクトルの位相よりも９
０６　より大きくすれている場合、入道信号をテジタル
績分器で処理する前に１８０゛移送し、基準ベクトルを
更新するような装置が設けられている。

ゼロ交さ情報を発生するため、キャリア信号の一セグメ
ント（チップと称する）にわたって所ｙ数の極性サンプ
ルを取る所足時間の間キャリア信号を観察する。各チッ
プごとに発生する位相角ベクトル信号Ｖは、マルチポジ
ションレジスタにリング状に逐次記憶される。■レジス
タ内のポジション数は、各ベースパントデータシンホル
インターバルを構成するキャリアセグメント数に等しい
。各ベクトルＶを計算する際、このベクトルはＶレジス
タに記憶された先のキャリアセグメントに対するＶの餉
と合計されベクトル和信号ＶＢを形成する。ＶＢの各値
を形成するため合計されるＶの餉の数は、データシンボ
ルインターバルあたりのキャリアセグメント数とも等し
く、このベクトル和信号ＶＢの位相は、θ１＋φに等し
い値を有する。

現在処理中のキャリアセグメントがＮ個の位相ステート
のいずれを表示するかを、ベクトル信号１／Ｂを位相検
出器内の基準ベクトルの現在値と比較することにより暫
定的に決尾する。ＮＧＣＰと表示されるこの位相検出器
の出力信号は、ベクトル信号Ｖを記憶する先に述べたリ
ングレジスタと同数のポジションを有する別のリングレ
ジスタに記憶される。

次にベクトル和信号および仮ビット信号ＮＧＣＰの符号
から中間ベクトル信号ｖ２を導く。この中間ベクトル信
号は、基準ベクトル信号ＶＲの成分として使用され、Ｖ
Ｂが位相θｌ÷φを有するとき位相θθ＋φを有するベ
クトルとして疋義される。次に、一つのデータシンホル
インターバルの期間にわたってＶＲの新しい値が平均さ
れ、ＶＲの先の所足値とｖ２の現在値の関数となるよう
にデジタル積分法により基準ベクトルＶＲの更新値を発
生させる。このＶＲの値は、他のリングレジスタと同数
のポジションを有する別のリングレジスタ内に逐次記憶
される。デジタル積分法で使用されるＶＲの特ｙのＩＩ
Ｊい値は、ＶＲの直前の餉でではなく、処理されたキャ
リアセグメントの長さとデータシンホルインターバルの
長さの関係によって決まる更に前の値である。好ましい
実施態様では、各データシンホルインターバルは４つの
キャリアセグメントにわたって延びているので、更新さ
れたＶＲの計算に用いたＶＲの旧い値は、　４セグメン
ト前に記憶されたＶＲの値となっている。

復調装置は、キャリアが実際に存在しているかどうかと
は無関係に入道信号を処理し続ける。キャリアがなけれ
ば、ＶＲを形成するため計算されて積分される個々の値
は、木質的にランダムな位相角を有するベクトル信号を
形成する。このようなランダムなベクトルを積分すると
、不足な位相と非常に小さい値を有するベクトル和が生
じる。積分されたベクトル信号の大きざが増加すれば、
このことは合計する個々の成分はもうランダムではなく
、所望の信号があることを示す。従って、基準ベクトル
信号の大きさは、キャリアの存在を表示するものとして
使用され、すなわちキャリア検出信号を形成するのに使
用される。

この信号のイーは、正しいビットフレーミングのインジ
ケータとしても使用される。すなわちキャリアセグメン
トがグループ分けされ又はベースハンドデータビットを
実際に構成するキャリアセグメントに対応するよう合計
されていることを表示するのにも使用される。

各キャリアセグメントごとの基準ベクトル信号ＶＲの大
きさは、計算され、上記リングレジスタと回数の４ポジ
シヨンを有するリングレジスタ内に逐次記憶される。更
にこの値は所ｙ数個のスレッショルド値の一つと比較さ
れ、キャリア信号の存在を表示する。従って、キャリア
検出信号が発生される。

」−述のように本発明の復調器は、異なる条件トで有効
キャリア信号の存在をチェックするための異なる基準が
得られるようにデュアル（二重）スレッショルド法を用
いている。

例えば、信号の入来が差し迫っていることを予想する所
定の理由がない状態で復調器が入選キャリア信号をめて
送電線をモニタしているとさ、比較的高い確実性で復調
器が電気ノイズからキャリア信号を弁別できるようなス
レッショルドレベルが選択される。このスレッシ画ルＦ
レベルの値は、入道するかも知れないキャリア信号の有
効性を判断する間に復調器が散発性のノイズ信号を除去
できるよう充分商い偵に選択される。比較的高いスレッ
ショルドを使用すれば一′、高い確実性で有効キャリア
信号の存在を快足できる。しかしながら電気ノイズ信号
の存在ドでキャリアを確実に検出するには、より長い問
い合わせが心安であるので、確実性を高くするには長い
時間が必要となる。水装置の重要な特徴は、復調器がキ
ャリア信号の受信が差し迫っていることを予想する所定
の理由がある場合に低スレツシヨルド値を利用できるこ
とにある。これらの理由について以下詳述するが、これ
ら理由とは応答を要求する前の送信の後で入選キャリア
信号が確実に予想できるということである。これら状況
だけでは、人道キャリア信号は予想できないが、一般に
キャリア信号が始まる時間はある程度の確実性をもって
知ることができる。従って、入道信号が予想されるとき
、復調器は電気ノイズ信号と共に受信される有効キャリ
ア信号の存在をより短時間に判断するために低いスレッ
ショルド値を使用でさる。

復調装置は、第１セグメントのＶＲの記憶値が選択され
たスレッショルド値を越えるようにＶ　Ｒ４ｆｉリング
レジスタにおいてインデックスをとり出す。次にこれと
同じインテックスを同期信号として用いて、そのリンク
レジスタから位相検出器の出力ＮＧＣＰの対応する値を
選択しかつ送信されたベースへンドデータシンボル￥を
仮に表示するものとしてこのイ１の符号を記憶する。こ
のインテックスがとり出されることは、キャリア検出操
作と同時に行なわれるビットフレーミング操作が成功裏
に完了したことを意味する。

実際には４つの積分が別々に行なわれる。

すなわちビットフレーミングによりキャリアセグメント
の止しいグループ分けに対応する積分を選択し、その出
力を利用してデータシンボルの仮の値を発生させる。

仮のベース／曳ンドデータシンホルとして記憶すれてい
た位相検出器の選択された出力信号は、次に、データシ
ンボルの不明確性をなくし、位相検出器の出力が実際に
Ｎ個の６丁能な位相ステートのどれを表示しているかを
判断するプロセスを経て復調器の動作が完了する。本発
明の開示された実施態様では、上記ＥＰＣ公開第００２
８８２４号（米国特許第４，３１１．１３８４号）に例
示されている従来技術と同じようにこの相関法を実施し
ている。

このテユアルスレッショルドシステムの利点を完全に理
解するには、関連する数種類の基本概念を理解しなけれ
ばならない。以下本発明のテユアルスレッショルト装置
が直接に関連する位相復調器の説明と共に受信器又はレ
ピータについて述べる。更に位相復調器内で行なわれる
信号処理の方法と技術およびコヒーレント位相復調器の
回路概念について説明する。本発明のデュアルスレッシ
ョルド比較装置は、特別に発生されるベクトル信号に直
接関連しているので、本発明により利用されるビット同
期化法およびキャリア信号のベースバンドデータビット
の極性を相関化するのに利用される方法と共にこれらベ
クトル信号を発生する方法を−も説明する。

Ａ、　好ましい実施態様の一般的説明 次に添付図面、特に第１図を参照すると、ここには、電
力線キャリア入力端１３と、デコード論理回路３４およ
び制御論理回路３５から成る制御回路との間に設けられ
た受信機１２を含む通信ターミナルがポしである。受信
機１２は、入力端１５を有し、本発明に従い製造された
コヒーレント位相復調器１４を含む。本発明の理解を容
易とするために、復調器１４を説明する前に受信機１２
によって処理される通信信号の性質について述べる。こ
の受信機１２は、先に述ヘタＥＰＣ公開番号Ｍ　００２
８８２４号（米国特許第４，３１１．１３Ｅｌａ号）に
述べられているものと一般に同じであるが、改良された
位相復調器１４を含んでいる。

通信ターミナルｌＯは好ましい実施態様で電力線の電線
１８のうちの少なくとも一つに結合して信号を伝送する
カップラ１６に接続するようになっている。これら電線
は１通信ターミナルｌＯを有する消費者の居住地へ５０
又は８０Ｈｚの電力を供給する電気設備により一般に使
用されるものである。カップラ１６は、′ｖｉＬ線１８
上に伝送され、受信機１２により受信されるようになっ
ている電力線のキャリア２０に応答し、このキャリアは
、本発明の位相復調器１４により復調されるデジタル信
号により位相変調されている。

周知のように電力線通信システムにおいてキャリアを伝
送すると、キャリアと８０Ｈｚの電力が混合されるだけ
でなく、妨害信号およびノイズも混入する。更に配電ト
ランスおよび力率調整コンデンサのような関連配電装置
が原因で、配電システムの電力線の電線１８にのせられ
る当該キャリア周波数信号には種々のそしてランタムな
減設およびインピーダンス特性が生じる。

位相復調器１４は、２値テータにより−っのサイン状キ
ャリア信号又はトーンの位相を変化させるコヒーレント
位相シフトキーインク（ＣＰＳＫ）キャリア通信システ
ムで動作するようになっており、第１図の番号２２でポ
されるキャリア波形は、電線上のキャリアが信号コンデ
ィショニングを受けた後の波形であって、ターミナル１
０により受信される伝送データを形成する２極性ベース
バンドのデータビットメツセージシンボルにより位相反
転変調されている。各データシンボルは、ｏｏ（すなわ
ち公称）位相のキャリア周波数又は　１８０ａ位相反転
のキャリア周波数としてコード化される。本明細書では
、これら２つのＯｆ能な位相ステートのキャリアしか使
用しないシステムに基づき本発明を説明するが、本発明
はこれに限冗されず、　４つの１能な位相ステートを持
つ直角位相ＣＰＳＫシステム又は他の任意の数の口ｆ虎
な位相ステートを使用するシステムでも使用できると理
解されたい。

データシンボルは、所定のデータホーレートを疋めるた
めキャリアと同じサイクル数を含む等しいベースバンド
データシンボルのインターバルが得られるようキャリア
の周波数と同期される。ボーレートは、キャリアに回期
されるが、チータボ−レートも、キャリア周波数も同期
させる必要はないし、本発明に係る復調器１４を動作さ
せるためには電力周波数または他の同期周波数または信
号源に対して所足り高調波又は副高調波の関係となるよ
うにする必要はない。例えば、これに限疋されるもので
ないが、キャリア周波数の好ましい範囲は約８〜１５　
ＫＨｚであって、本明細書に記載のキャリア信号周波数
は、１２．５ＫＨｚである。

受信機１２および位相復調器の一般的条件は、電力線の
電線１８のキャリア信号２ｏ内のキャリア波形２２の存
在を検出して、基準位相に対するキャリア信号の位相を
決足し、各データシンホルの開始点および終了点と同期
させ、かつ各キャリアデータシンホルの伝送極性すなわ
ち　２イ１論理ステートを相関させることである。これ
ら条件を満すため、受信機１２は、５０又は８０Ｈｚの
電力の伝送に付随する一般的なノイズおよび電力線の電
［１Ｂに偶発的に誘導されるノイズの存在ドでキャリア
２２の周波数をノイズと区別できるようになっている。

まず最初にＢＧＨｚの電力周波数を除去して、当該キャ
リア周波数を通過させるためバイパスフィルタ２４が設
けられており、更に信号コンティショニングユニット２
８が受信した信号をフィルタに通し、コンデイシヨニン
グし、増幅する。この回路２６は、一般にキャリア周波
数より低い周波数を除去するためのバイパスフィルタと
、ス・プリアスノイズパルスを除去するためのダイオー
ドクリッパとを含む。この回路２６には更にバンドパス
フィルタが設けられており、このフィルタは好ましい実
施態様では中心周波数が１２．５ＫＨｚで約４００Ｈｚ
のバンドパスバンド幅を有する。従って、回路２Ｂの出
力は、最初に電線１８に送信すなわち注入されたものと
ほぼ同一のサイン状キャリアと、所望の信号に近い周波
数の他の種々の信号を含む。ゼロ基準軸２７は、サイン
状キャリア波形２２の止の半サイクルと負の半サイクル
をｙめる。こうして再構成されたキャリア波形２２は、
ハードリミッタ回路２８へ印加され、ここでキャリア信
号は増幅され、かつ約５ボルトの直流とアース電位との
間でハードリミットされる。これにより一連の方形又は
矩形波のハートリミットされたキャリア信号３０が発生
し、この信号は復調器の入力端１５へ印加される。瞬間
的な信号３０の高いそして低い状態は、キャリア波形２
２の正および負サイクルに対応し、キャリア信号周波数
および最初にキャリア信号を変調する位相反転キーイン
グデータ情報のすべてが信号３ｏ内に保持される。

尚電圧レベルと低電圧レベルとの間の信号の遷移は、正
と負の半サイクルを通過してゼロ軸２７と交差するキャ
リアサイン波形２２に対応する。

Ｈ，（ｉ相復調器Ｈの一般的説明 第２図にボす位相復調器１４は、まず極性サンプラ３８
でセグメントごとにハードでリミットキャリア信号３０
を処理し、サンプラ３８は発倣器４０からのサンプルパ
ルスを受信する度に信号３０の極性を決定し、論理「ｌ
」および「０」の一連の極性サンプル信号を発生する。

これら極性サンプル信号４３は、信号発生器４４により
組合わされ、記憶されて、入道キャリア信号と同一位相
を持つが、これよりも非常に低い周波数のイメージ信号
を形成する。このイメージ情報の相対的位相は、イメー
ジ信号の止から負への遷移又はその逆の遷移を検出する
ゼロ交さ検出器４６により決定され、この遷移情報は発
生器６０により利用されて１位相角ベクトル信号Ｖが発
生される。従って、これまで述べた復調器１４の構成部
品は、その構造および動作が上記ＥＰＣ公開第００２８
８２４号（米国特許第４，３１１，８８４号）に記載の
ものと同じである。これら部品の改良については、ＥＰ
Ｃ公開第０１１８２３４号および第０１１９００８号に
記載されている０発生器６０の位相角ベクトル信号は、
発生器Ｂ２により多数のキャリアセグメントにわたり合
計され、ベクトル和信号ＶＢが形成される。このベクト
ル和信号は次に基準ベクトル信号ＶＲと共に位相検出器
７Ｂに印加され、これより位相検出器出力信号が発生し
る。

キャリアセグメントごとの位相検出器７６の出力は、こ
のセグメントに対するベクトル和信号と共に信号発生器
７８へ印加され、基準ベクトル信号の更新値が発生され
る０次にこの基準ベクトル信号の振幅は、振幅回路８０
によって、決足され、キャリア検出器８Ｂおよびビット
フレーム発生器８Ｂによるキャリ検出とビット同期化す
なわちフレーミングの同時動作のための人力として利用
される。次にビットフレーム発生器８６の出方は、位相
検出器の入力端に印加され、レジスタ８７に復調された
データビット用の仮の偵が記憶される。データメツセー
ジプリアンプル時に抽出された情報を利用するデータピ
ッｈＨ号相関器９２は、上記の仮のビット偵に作用して
データビットの極性の不明確性を解消し、復調器出方ラ
イン３３に再構成された２値テ一タ信号３２を発生する
。この信号３２の２値ｒｌＪおよびｒＯＪは、送信機に
よりキャリアに最初変調した情報と同じ二値データ情報
を表示し、意図する用途に使用するデータ信号３２は、
第１図の論理回路３４および３５に印加され、これら回
路は負向管理ターミナルを開示する米国特許第４，１３
０．８７４号に一般的に述べられているような１つ以上
の機能を有することができる。

Ｃ１第２図に示される位相復調器で処理ｅ発生される信
号の説明 第３図のグラフＡは、キャリア信号を位相変調するため
送信機への人力として使用される２イ一ベースバンドテ
ータ信号３６の論理ステートのタイムチャートであり、
各キャリアデータ伝送メツセージの開始部分は、時間Ｔ
ＯとＴ２との間の１１のデータビットからなるプリアン
プルを含み、この１１個のデータビットのうちに含まれ
る８つのバイナリデータビット「ＩＪおよびデータビッ
ト「ｏ」は同期化データビットとして働く。これら８つ
のバイナリデータビットの後に２つの連続するデータビ
ット「１」が続くが、これらのビットは、極性表示デー
タビットを構成する。時間Ｔ２のプリアンプルの終γ点
で、データ伝送のメツセージ情報テータ部分が始まるが
、このメツセージの全長は、一般に４０〜２００デ一タ
ビツト程度になる。

ベースバンドデータ信号３８は、図示してぃない送信機
で発生し、キャリア信号を位相変調するのに使用される
。第３図のグラフＢは、第２図のハードリミットキャリ
ア信号３ｏのうちの時間ＴＯとＴＩとの間の一つのキャ
リアデータシンボルインターバルを拡大してボす。

各々の等しいキャリアデータシンボルインターバルは、
ベースバンドデータビットの２値ステートが先のデータ
シンボルの２帥ステートから変化してキャリア信号の位
相反転が生じる点にて開始および終ｒする。プリアンプ
ルの初期部分は２位相検出器１４内で同期を行なうため
の先に述べたバイナリ極性データビットを含むが、これ
については、後の説明より明らかとなろう。

好ましい実施態様では、先に述べた４つのキャリアセグ
メントが各データシンボルインターバルに含まれ、これ
からセグメントは、時間、ＴＯｌＴｏ−１，ＴＯ−２、
ＴＯ−３オＪ：　ヒ’　ＴＩニ仕切られる。これらキャ
リアセグメントは、′４ｉ調器１４内で極性サンプリン
グ操作がされかつ所ｙ数の極性サンプルが記憶された後
に実際に形成される。８８３図のグラフＣには、グラフ
Ｂの４つのキャリアセグメントのうち一つを更に拡大し
て示すが、この一つのセグメントは、サンプルパルス発
振器４ｏにより発生されるパルス３？をサンプリングす
ることにより発生される　８個のサンプルの時間を含む
。

以　ド　余　白 第３図にボされるサンプリング法は、ＥＰＣ公開第００
２８８２５号（米国特許第４，３１１，１８４号）に詳
細に述べられているものであるが、ＥＰＧ公開公開第０
１１８２芳４ 載されている別のサンプリング法も使用できる　第３図
のグラフＣに示すようにサンブリンクパルスは、５１／
８のキャリアサイクルのインターバルで発生し、各サン
プルパルスは、先のパルスよりも１／８サイクル遅い波
形内の点で発生する。上記引用例に詳細に述べられてい
るように、サンプルは、対応するサンプリングパルス発
生時のキャリア信号の極性を決定し、負のキャリア信号
極性は「ｏ」で表示され、１Ｆのキャリア信号極性はｒ
ｌＪで表示される。従って、第２図にポされる極性サン
プラ３８の出力は、一連の２値論理「ｌ」および「０」
から成る極性信号４３であり、この極性信号は８つの信
号グループに分けられる。このグループの各々は、一つ
のキャリアセグメントに対応し、イメージ周波数信号発
生器４４により　８ビツトの２佃データレジスタに記憶
される一つのイメージ周波数信号の　１サイクルを構成
する。後でより完全に述べるように８つの極性サンプル
信号より成る各グループは、対応するキャリア信号セグ
メントの位相角を表示するベクトル信号を発生するのに
使用される。位相復調器において角度情報を記憶する必
要がないようにするため、ベクトル信号が極座標で処理
されると仮定すると、すべてのベクトル信号をＩ座標値
と直角位相Ｑ４−に換算して直角座標値として復調器１
４で処理する。

当然ながら入道キャリア信号は、復調器１４内の任意の
基準に対してθ〜３８０’の位相角にて到着するが、復
調器１４は、この信号をある限定された数の可能な位相
値の一つを有するものとして処理する０本発明書に述べ
られた好ましい実施態様では、復調器１４は、人造キャ
リア信号サンプルを８つのｍｌ能位相角の一つを有する
ものとして処理する。

本発明の理解を容易とするため、第４図に位相角ベクト
ル発生器６ｏにより発生Ｏｆ能なベクトル信号の極性表
示を示す。■成分値は、第４図の横軸上に示され、Ｑ成
分イ１は縦軸上に表示される。ここには、　８つのベク
トルがボしであるが、それぞれのベクトルには、　θ〜
７の番号が付けられ、それぞれ対応する　■およびＱ成
分値を有している。例えば、第４図の右側の横軸上のベ
クトルは、ベクトル６と表示され、それぞれ４および０
の　■およびＱ座標値を有する。これら成分値は、後で
より完全に述べるベクトル索引表に記憶される。このよ
うな理想的動作条件ドでは、人道キャリア信号の位相は
変調ベースバンドデータビットのある特電の論理ステー
トに対して決まる第４図に示したただ１つのベクトルだ
けを表示する。例えば、ベースバンドデータ論理ｒｌＪ
は成分値（３　、　３）を有するベクトル５により所定
メツセージ中に常に表示できる。好ましい実施態様は、
位相反転キーインクシステムに具体化されているので、
ベースへンドデータ論理信号が「０」であると入道キャ
リア信号の位相角はベースバンド論理信号「ｌ」の位相
角から１８０　’離れているものとする。従って、本例
ではベースバンド論理「０」により変調された入道キャ
リア信号の位相は、成分４ｔ１ｃｍ３、−３）を有する
。第４図の左上方（第３）象限内のベクトル１により表
示されることになる。

次に第３図に戻ると、各ベースバンドデータビットは、
４つのキャリアセグメントに等ふ しいインターバルを占めモことが判る。従って、復調器
１４内のデータは、４つのキャリアセグメントグループ
内で処理され、４つのキャリアセグメントの位相角のベ
クトル信号イーが第２図の合計ベクトル発生器６２で合
計され合計ベクトル信号ＶＢが発生される。

第２図に示すベクトル発生器Ｂ２によりベクトル和信号
ＶＢを構成する方法を第６図のベクトル図に示す。この
図から判るように、入道キャリア信号の３つの連続セグ
メントは、３つの位相角ベクトル信号Ｖ１．Ｖ２および
ＶＢ（各々は（３，３）の成分値を有する）を発生する
と考えられる。すなわち、これら位相角ベクトル信号の
各々は、第４図に示すベクトル５に等しい。次にベース
バンドデータの論理ステートが変化して、入道キャリア
信号の位相が反転すると仮定する。従って、次のキャリ
アセグメントは、（−３、−３）の成分、値を有する第
６図のベクトルＶ４で示される位相角ベクトル信号を発
生する。ベクトルＶｌ、Ｖ２．Ｖ３およびｖ４を合計す
ると、第６図に示すような成分値（ｅ、ｅ）を有する合
計ベクトル信号ＶＢの１１となる。

すなわち ｖｌ（３，３） ν２　（３，３） ＶＢ　（３，３） ＋　Ｖ４　（−３，−３） ＶＢ　（Ｊ、８） 第６図の位相角ベクトル信号ｖ４が発生した後で、ペー
スバンドデータの論理ステートが３つの連続キャリアセ
グメントと同じステートであったとすると、第７図にボ
すような成分４ｒＩｉ（−３；−３）を有する位相角ベ
クトル信号Ｖｌ、ｖ２′およびＶ３’が発生する０次に
ベースバンドの論理ステートが一度変わると、入道キャ
リア信号の位相が更に反転する。従って、発生する位相
角ベクトル信号Ｖの次のイ１は、第７図に示すように（
３，３）の成分値を有するベクトルＶ４’　として表示
される。ベクトルＶｌ’　、Ｖ２　’　、　Ｖ３’　オ
Ｊ：びｖ４／１を合計すると、第７図にネオように（−
ｅ、　−ｅ）の値を有するベクトルＶＢ’が生じる。

第２図に示すように、位相検出器７６は、ベクトル和信
号ＶＢと基準ベクトル信号ＶＲを人力信号として受ける
。この基準ベクトル信号は、キャリア信号の公称位相を
表示するもので、θ０の位相角を有するものとして表示
される。次に基準ベクトル信号ＶＲを発生する方法につ
いて説明する。

理想条件ドでは、第６図および第７図を参照して説明し
た上記の例においてベクトルＶの連続した値により交互
に異なるベースバンドデータビットに対して発生される
ベクトル和ＶＢは、第４図のベクトル５又はベクトル　
１のいずれかの位相角に等しい位相角も示す。

第８図は、現在の基準ベクトルＶＲ（これは本例のため
（２５，２５）の座標を有すると考える）と共に第６図
に関連して説明したように発生されるベクトル和ＶＢを
示す。基準ベクトルＶＲおよびベクトル和ＶＢの現在値
は、同じ位相角００を有しているので、基準ベクＩ・ル
発生器’／８は、位相および大きさの点でベクトルＶＢ
に等しい中間基準ベクトルｖ２を発生する。

再度第８図を参照すると、第８図の左側ド方（第３）象
限に第２ベクトル和ＶＢＩ　（第７図を参照して説明し
たように発生）が示されている。再度第８図の右側上方
（第１）象限に示すように位相角θ０を有する基準ベク
トルＶＲを仮定すると、基準ベクトル発生器７８は、ベ
クトル和ＶＢ′に等しい大きさと　１８０°ずれた位相
角を有する中間基準ベクトルＶ２’を発生する。換言す
れば、基準ベクトル発生器７８は、ベクトル和が基準ベ
クトルＶＲの現在値と極めて近い同相関係にあるときベ
クトル和ＶＢに位相が等しい中間基準ベクトルｖ２を発
生し、ベクトル和ＶＢが基準ベクトルＶＲの現在値と大
きく異なる位相角を有するときは、ベクトル和ＶＢから
反転された位相を有する中間基準ベクトルｖ２を発生す
る。

この中間基準ベクトルＶ２は、次にデジタル積分器によ
り基準ベクトルＶＲの更新値を発生するのに使用され、
この更新値はＶＲの先の値の関数でもなる。好ましい実
施態様では、基準ベクトルＶＲの更新値は、ＶＲの先の
値の３／４に中間基準ベクトルｖ２の値を加えた値に等
しい。

上記の実施例では、ベクトル和信号ＶＢは、現在の基準
ベクトル信号ＶＲに等しいか又は　１８０＠ずれていた
が、実際はノイズおよびその他の要因により入道キャリ
ア信号がドリフトすることがあり、このため第８Ａ図に
示すようにＶＲ又はＶＲ＋１８０”から角度φだけずれ
たＶＢ”又はＶＢ−のようなベクトル和がそれぞれ生＋
φを有する中間基準ベクトル信号Ｖ２を発生する。デジ
タル積分をすれば、角度差φは平均化されるかまたは新
しい位相角を有する新しい基準ベクトルが発生する。

以　下　余　白 好ましい実施態様では中間基準ベクトル信号ｖ２は、ｖ
３の位相がＶＲの位相の８０°内にあれば合計ベクトル
信号ＶＢに等しい位相角を有し、　ＶＢとＶＲの位相差
が９０°以上であればＶＢより１８０°ずれた位相を有
する。

基準ベクトルＶＲを発生する装置は、キャリア信号のＮ
個（ここではＮは正の整数）の可能な位相値を有するい
かなる位相シフトキーイングシステムにも使用できる。

従って、基準ベクトル発生器７８は、位相値θｉ＋φ（
ｉ＝０〜Ｎ　−１で　θｉ＝θＯ＋（ｉ　Ｘ３６０　°
／　Ｎ）また−３６０°／２Ｎ＜φく３θ０°／２Ｎ）
を有する信号を００＋φの値を有する中間基準信号ｖ２
に変換する。これについては、ベクトル和ＶＢ　が位相
角θｌ＋φ （ここで　０１＋φ−θｏ　Ｘ　（ｉ＋　３８０／Ｎ）
＋φ＝θｏ　Ｘ　（１＋３８０／２）＋φ ＝θＧ＋１８０°＋φ である第８Ａ図を参照すれば理解されよう、また基準ベ
クトル発生器７８が、ベクトルＶＢ　をθ０＋φに等し
い位相を有する中間基準ベクトルｖ２に変換することも
理解されよう。

次にベクトル和ＶＢは、基準ベクトルＶＲの現在値（１
，Ｑ）と共に第２図に示す位相検出器７８へ印加される
。位相検出器７６は実際は、ベクトル信号ＶＢ及びＶＲ
の４象限乗算（ｆｏｕｒｑｕａｄｒａｎｔ　ｍｕｌｔｉ
ｐｌｉｃａｔｉｏｎ）を行ない両者の位相角の差のサイ
ンに比例した出方を発生する。このＭＧＣＲと表示され
た出方信号は、次に別の４ポジシヨンレジスタに逐次リ
ング状に記憶される。このレジスタ８７に記憶される値
はベクトル和ＶＢの位相が基準ベクトルＶＲに近似する
かまたは基準ベクトルＶＲの位相より１８００近くずれ
るかによって、一般にかなり大きな正数または負数とな
る。従って、位相検出器の出力の符号は、セグメント中
のキャリア信号を変調する値がベースバンドデータ「ｌ
」またはベースバントデータｒＱＪのいずれかを表示す
る。リングレジスタ８７内に記憶されるＮＧＣＰの正し
い値は、ビットフレーム発生器８６によって発生される
ＩＮＤＥＸ　１と表示される別のインデックス値を使用
することによりその出力として得られる。この値の符号
は、次に仮ビットとしてデータビット符号相関器へ送ら
れる。直角位相型の実施態様では、　ＶＢとＶＲとの間
の角度のサインに比例した第２信号を使っても１８０　
’より小さな位相ずれを検出できる。

この点に関し、４つのキャリアセグメントにわたってグ
ループ分けされた入道キャリア信号の位相が、基準ベク
トルＶＲの位相とほぼ一致しているかまたは基準ベクト
ルＶＲより約１８０°ずれているかが仮ビット値よりわ
かる。しかしながら、この値がベースバンドデータ「１
」またはデータ「０」を表示するかはわからない。この
不明確性は、データメツセージプリアンプルのうちの最
後の２つのビットに含まれる情報を使って理解される。

その理由は、プリアンプルにおいて８個の交互に異なる
ベースバンドデータビット「１」とデータビット「０」
の後に１対の連続するデータピッ）ｒｌＪが伝送される
からである。同一符号を有するプリアンプルのうちの２
つの連続する極性表示データビットが受信されると、２
つの対応するＭＧＣＰ信号の極性が決定される。ＮＧＣ
Ｐ符号ビットがゼロであれば、データビット符号相関器
９２はレジスタ８７からデータ出力ブロック７８Ｂヘパ
スするときに現在のメツセージに対するＮＧＣＰ信号の
反転出力を発生する。ＮＧＣＰ符号ビットが１の場合、
データビット符号相関器８２は、現在のメツセージに対
するレジスタ８７の出力を反転しない。従って、復調器
の出力データ信号は、変調キャリアーにに伝送されるベ
ースバンドデータビットに対応する。

Ｄ、第１２図の回路図 第８図、第１０図及び第１１図は、第２図のブロックダ
イヤグラムにより一般的に示したコヒーレント位相復調
器１４部分の詳細なブロックダイヤグラムである。第１
ａ、１０及び１１図のダイヤグラムは第１２図に示すマ
イクロプロセッサに基づくシステムを使用した本発明の
一実施例に対応する。

第１２図は、レピータ２００の回路の機能部品の一例を
示す。このレピータは、結合及び増幅回路２０４により
３相の一次電力線２０２に機能的に接続される。

レピータ２００は、このレピータ２００の論理機能を実
行するのに必要なコンピュータプログラムを記憶するマ
イクロプロセッサ２０Ｂを内蔵する。このレピータの好
ましい実施態様では、モトローラセミコンダクタプロダ
クツカンパニーより入手できる６８００シリーズマイク
ロコンピユータに類似するマイクロプロセッサ２０６を
利用する。好ましい実施態様のマイクロプロセッサ２０
８は、６８００シリーズタイプのマイクロコンピュータ
により使用される指令セットを実行でき、このタイプの
マイクロコンピュータシステムの説明と使用法について
は、モトローラセミコンダクタプロダクトカンパニーよ
り入手できるマイクロプロセッサデータマニュアル及ヒ
ＭＣＨＯ／レファレンスマニュアルＭＣθ８０／ＲにＡ
Ｄに記載されている。

リードオンリーメモリ２０８は、アドレスバス２１０及
びデータバス２１２の双方によりマイクロプロセッサ２
０Ｂに論理的に接続され、好ましい実施態様のリードオ
ンリメモリ２０８は、消去可能なプログラマブルリード
オンリメモリであって、例えばインテルコーポレーショ
ンから入手できる部品番号２７３２番のメモリである。

このタイプのＥＰＲＯＭは、紫外線を使用することによ
り消去できるプログラマブルリードオンリメモリである
。

レピータ２００は、ランダムアクセスメモリ２１４も利
用している。この部品は、日立製作所から市販され、ｐ
　Ｐ［１４４１３と呼ばれているものである。レピータ
２００はシステムタイミング及び論理ゲート２１８も利
用している。この部品は、部品番号ＭＧ８８４０として
モトローラセミコンダクタプロダクトコーポレーション
より市販されているもので、このデバイス２１６は実際
に一つのチップに３つのタイマーを内蔵し、レピータ２
００のタイミング信号を発生する。これらタイミング信
号の一つは、ノンマスカブルインタラブド即ちＮＭＩ　
２１８である。このタイミング及び論理ゲート２１６は
、第１５図に一つのブロックとして略図で示されている
が、この機能を奏するために複数の個々のチップを使用
することもできる。

２つの部品２２０及び２２２は、レピータ２００に対す
るＩ１０ボートを構成する。これらＩ１０ボート２２０
及び２２２は、モトローラセミコンダクタプロダクツコ
ーポレーションより部品番号１ｆ（８８２１として市販
されているもので、これら２つのＩ１０ボート２２０及
び２２２は本発明の好ましい実施態様ではハンドシェイ
ク８ビツトの双方向性　Ｉ１０ボートとなっている。

■１０　ボート２２０は、リードオンリメモリ２２４に
論理的に接続され、このメモリ２２４は、レピータ２０
０の好ましい実施態様では電気的に可変なリードオンリ
メモリであるこのＥＡＲＯＭ　ハ、　ナイトロンコーボ
レーシロンから部品番号ＮＣ／　７０５５ＬＥ又はゼネ
ラルインスッルメントコーポレーションより部品番号Ｅ
Ｒ２０５５ＨＲとして市販されているもので、このタイ
プのリードオンリメモリ２２４は、一般に別のタイプの
ＲＯＭより遅いので、Ｉ１０ボート２２０を通してマイ
クロプロセッサと信号のやり取りをする。このＲＯＭ　
２２４は、頻繁にアクセスする必要のない情報を記憶す
るのに使用されるレピータ２００内には、デツトマン及
びパワーアップ回路２２６も含まれる。この回路は■１
０ポート２２０と論理的に接続し、マイクロプロセッサ
２０６にリセット信号を発生する。このデツトマン及び
パワーアップ回路２２Ｂの機能上の要件は、当業者に周
知であるので、本明細書では、これ以上詳細には説明し
ない。

アドレス入力モジュール２３０はレピータ２００のアド
レスを記憶し、スイッチ２３２に関連する。スイッチ２
３２は、本発明のレピータ２００の好ましい実施態様で
は、レピータ２００の数字アドレスを表示する２進コー
ド化１０進スイツチであり、アドレス入力モジュール２
３０は電力線２０２上で変調信号として受信されたメツ
セージがこのレピータにアドレス指定されているときこ
のことをレピータ２００が認めることができるようにす
る。このアドレス入力モジュール２３０は、モトローラ
セミコンダクタプロダクツコーポレーションよす部品番
号ＮＣ１４５０３として市販されているものでＣＭＯＳ
　（コンプリメンタリ−金属酸化物半導体）デバイスで
ある。

レピータ２００は、３つのシフトレジスタ２４１　、２
４２及び２４３を利用しており、これらレジスタの各々
は、結合及び増幅回路２０４を介して電力線２０２の相
の一つと結合している。これら３つのシフトレジスタ２
４１　、２４２及び２４３は、結合及び増幅回路２０４
からデジタル信号を受け、これらデジタル信号がマイク
ロプロセッサ２０８によって使用されるようこれらデジ
タル信号を８ビツトのフォーマットに変換する。次にマ
イクロプロセッサ２０８は、その８ビツトの値を読み取
るようになっている。これら３つのシフトレジスタは部
品番号ＣＤ４０９４として市販されているもので、ＣＭ
Ｏ９部品である。

排他ＯＲゲート２４６は、キャリア２４８の入力及び伝
送データ２５０を受け、結合及び増幅回路２０４へ変調
データ２５２の出力を発生する。

第１５図を参照して詳細に説明したレピータ２００は、
本発明を具体化したレピータの好ましい実施態様を示し
、この態様では１本発明は関連復調器の機能と共にマイ
クロプロセッサ２００内の指令により実行される。第１
４図に示される論理チャートは、２つの択一的スレッシ
ョルド値からの一つの選択を示し、この選択は、マイク
ロプロセッサ２０θ内の指令により実行される。これま
での説明及び図面では、本発明及びそれに関連するレピ
ータ２００をかなり特定して詳細に説明したが、本発明
の範囲内には別の実施態様も入ると理解されたい、更に
本発明の説明では部品を特定したが当業者であれば、別
の部品も使用できることは当然に理解できる。

Ｅ、　ベクトル信号の発生 次に第９図を参照すると、サンプルパルス発振器４０に
より極性サンプラ３８にサンプルパルス３７が供給され
、サンプラは既述のように一連の極性表示ビット４３を
発生する。この極性サンプリング法は上記ＥＰＣ公開第
００２Ｈ２４号（米国特許第４，３１１，９８４号）及
びＥＰＣ公開第０１１８２３４及び第０１１９００８号
により詳細に説明されている。これらサンプルパルス３
７は、サンプリングパルスカウンタ５２にも送られ、カ
ウンタ５２はカウント７から０ヘデクリメントされる。

極性サンプル表示どット４３は８ビツトのシフトレジス
タ４９へ逐次記憶され、イメージ周波数信号の１サイク
ルを示すｌチップとして知られる８ビツトの極性信号を
形成する。サンプルパルスカウンタ５２の出力Ｃｓの値
によって表示される８番目の極性サンプルビット４３が
チップレジスタ４８に記憶された後チップカウンタ５３
はインクリメントされ、このチップは極性遷移検出器４
７から成るゼロ交差検出器４８により処理される。極性
遷移検出器４７は、４θ内に記憶されたビットチップ信
号のうちのどのビットで０から１への遷移またはその逆
を区別するかを決定する。極性遷移のビット位置は、位
相角ベクトル発生器６ｏを構成する２つの索引表５８及
び５８に供給されるインデックスを発生するのに使用さ
れる。これら索引表５８及び５９は、復調器１４の全て
の位相値がベースとする任意の座標系を決める。

各索引表５８及び５８は、８つの値を含むが、これらの
値は、極性遷移検出器４７によって発生できるインデッ
クスの値に対応する第５図の上部に表示されるベクトル
番号７〜０と共に第５図に示されるベクトル成分の重み
付けされた値を表示する０次に第５図は、（縦軸上に）
対応する重み付けされたベクトル成分値を示すが、この
成分値は、■及びＱ値索引表５８及び５８の対応する位
置に記憶される０例えば、チップレジスタ４９のビット
７が０でビット６が１（即ち遷移を表示）であると、８
のインデックス値がベクトル索引表５８及び５８に供給
され、この結果４の■値及び０のＱ値が発生される。同
様にベクトル索引表５８及び５８に１つのインデックス
が供給されると、この結果−３及び−３のＩ及びＱ値が
それぞれ発生される。

従って、ワンチップ内の全ての遷移に対して位相角ベク
トル発生器６０の索引表５８及び５８から抽出される値
の合計は、２成分ベクトル信号値Ｖ（Ｉ、Ｑ）から成り
、この値は４ポジシヨン記憶レジスタ６１内にリング状
に逐次記憶される。

このチップに対するベクトル信号Ｖの値が記憶されるレ
ジスタ６１の特定の位置は、チッ０゜ ブカウンタ５３の出力軸により決定される。位相角ベク
トル信号Ｖの各値は、キャリア周波数の所定数のサイク
ル（好ましい実施態様では４１サイクル）のキャリア信
号セグメントの相対的位相角を表示すると覚えておいて
いただきたい。

現在処理中のキャリア信号セグメントに対する位相角ベ
クトル信号Ｖの値は、ベクトル和発生器６２に供給され
、ここでこの値は、４ボジシミンレジスタ６１の他の３
つのポジションに記憶されていた先の３つのキャリアセ
グメントに対する位相角ベクトルＶの値にベクトル和発
生器７８により加算される。この和信号は、別の２成分
ベクトルＶＢ（Ｉ、Ｑ）であり、このベクトルはベクト
ル和記憶しジスタＢ３内に記憶される。

次に第１０図を参照すると、基準ベクトルＶＲと共に位
相検出器７Ｂにベクトル和信号ＶＢが供給される。この
位相検出器７Ｂは、入力の個々の乗算によって２つのベ
クトルのＩ成分と２つのベクトルのＱ成分の積の合計で
ある信号（ＮＧＣＰと表示される）がその出力端に発生
されるように２つのベクトル信号入力の４象限乗算を行
なう０位相検出器７６の出力は２つの入力ベクトルの相
対位相差が小さいと、比較的大きな正の符号の数となり
、２つの入力ベクトルの位相差が１８０°に近いと比較
的大きな負数となる。当然ながらｘａｃｐの絶対値は、
索引表５８及び５Ｂに記憶されたベクトル成分値に対し
て重み付けされた値の選択に応じて変わる。従って、Ｎ
ＧＣＰの符号は、２つの入力ベクトルＶＢ及びＶＲが同
相に近いかまたは１８０　。

位相がずれているかのいずれかを表示する。

次に位相検出器の出力信号ＮＧＣＰは、レジスタ８４内
の正しい記憶位置を決定するためのインデックスとして
チップカウンタ出力Ｃｃを使用する４ポジシヨンリング
記憶レジスタ８４内に逐次記憶される。

位相検出器７８の出力ＮＧＣＰは、基準ベクトルＶＲの
更新値を発生する際にも使用される。第１０図かられか
るように、位相検出器７Ｂの出力ＮＧＰＣは符号検出器
１０４に供給される。ＭＧＣＰの符号が負であれば、符
号検出器１０４は位相インバータ１０Ｂを作動し、この
インバータの入力はベクトル和信号ＶＢにより供給され
る。この位相インバータ１０６の出力は、中間基準ベク
トル信号Ｖ２（Ｉ、Ｑ）を形成する。従って１位相検出
器の出力ＭＧＣＰの符号が正であり、即ち、ベクトル信
号ＶＢの位相が基準ベクトル信号ＶＲの現在値に極めて
近似していれば、ベクトル信号ｖ２の位相はベクトル信
号ＶＢに等しくなることがわかる。しかしながら、ＮＧ
ＣＰが負であると、ベクトル信号ｖ２は、ベクトル和信
号ＶＢの位相反転値に等しい。

中間基準ベクトルｖ２は、入力としてデジタル積分器１
０８へ供給される。好ましい実施態様では、デジタル積
分器１０８は、ＶＲ（新）＝３／４ＶＲ（旧）＋ｖ２で
ある基準ベクトルＶＲの更新値を発生する。このＶＲの
値は、チップカウンタ値に等しいインデックスを使う塩
ポジションリングレジスタ１１０に記憶される。更新に
使用されたＶＲ（旧）の値は、ＶＲの直前の値でないが
、復調器により処理されたキャリアセグメントの長さと
データシンボルインターバルとの関係により選択された
別の値である。

好ましい態様では、４つのキャリアセグメントにわたっ
てデータシンボルインターバルが延びる。従って、ＶＲ
（旧）として選択された特定値は、処理された４番目の
最後のＶＲ値である。動作中は、ＶＲの更新値を受ける
同一セルからデジタル積分器１０８へ入力するためリン
グレジスタ１１０からＶＲ（旧）の値が選択される。こ
のセルは、チップカウンタＧｃの値によって決定される
。

Ｆ、　ビット同期化 第１３図を参照すれば、ビットフレーミング即ちビット
同期化が更に理解できる。第１３図の下方部分を横に延
びる数は、チップ即ち入道キャリア信号のチップ即ちキ
ャリアセグメント番号を表示する。第３図を参照すると
思い出すように好ましい実施態様では４つのチップ上に
各ベースバンドシンボルが延長している。ビット同期化
の目的は、どのチップがデータシンボルインターバルの
開始点を示しているかを判断することにある。

第１３図を参照すると、１時に４つを取るチップのグル
ープ分けは色々に可能である。例えば、Ａで表示される
グループ分けをすると、データシンボルインターバルは
チップ＃１で始まることになる。従って、グループＡを
考えると、データシンボルインターバルはチップ＃ｌ、
チップ＃２、チップ＃３及びチップ＃４から成ることに
なる。グループＡを考えると、チップ＃５は、第２デー
タシンボルインターバルの第１チツプとなり、チップ＃
８は、第３データシンボルインターバルの開始点となる
。これとは別にグループ分けＢを行なうと、チップ１は
、先のデータシンボルインターバルの最終チップとなり
、チップ＃２は実際は現在のデータシンボルインターバ
ルの第１チツプを表示する。同様にして、グループ分は
日を行なうと、チップ＃８は、第２データシンボルの第
１チツプとなり、チップ＃ｌＯは第３データシンボルイ
ンターバルの第１チツプになる。同様にして、グループ
分けＣを行なうと、チップ＃３は第１データシンボルイ
ンターバルの第１チツプとなり、グループ分け０を行な
うとチップ＃４はデータシンボルインターバルの第１チ
ツプとなる。

この目的は、これらグループ分けＡ、Ｂ、Ｃ又はＤの何
れかが正しいのかを決定することである。

本発明では、第１０図に示すようにビー／　ト同期化と
キャリア検出を同時に行なっている。

この方法は、ベクトル振幅発生器８０により処理中の現
在の基本ベクトル値ＶＲにより開始され、この発生器８
０の出力は、５ＳＴＲと表示される信号である。次にこ
の信号値は、チップカウンタ５３の現在値Ｃｃに従って
、４ポジシヨンリングレジスタ１１２内に逐次記憶され
る。

レジスタ１１２に記憶された４つの５ＳＴＲ値の所定の
一つはコンパレータ６８に供給され、ここでレジスタ１
１３に記憶された特定数のスレッショルド値のうちの特
定の一つと比較される。５ＳＴＨの所定値が所定スレッ
ショルド値よりも大きければ、このことはキャリア信号
があることを表示し、コンパレータ６９の出力端にキャ
リア検出信号ＣＤが発生される。

先のバラグラフに記載した５ＳＴＲの所定値は、　ＩＮ
ＤＥＸ　１　と表示されるインデックス値によりレジス
タ１１２より引出される。このインデックスは、５ＳＴ
Ｒが最初に所定スレッショルド値を越える場合にキャリ
アセグメントに対するチップカウンタ５３の値Ｃｃとし
て定義される。第１０図に示すように５ＳＴＨの値が選
択されたスレッショルド値を越えなければ（即ち、コン
パレータ６９の出力が負であれば）、レジスタ１１２の
内容は、レジスタ１１２内の５ＳＴＨの記憶値の何れが
最大であるかを決定するコンパレータ回路ｌｌＢにより
解析される０次にコンパレータ１１６は、この最大５Ｓ
ＴＲ値のインデックスを発生し、このインデックスはゲ
ート１１８の制御によりＩＮＩＩＥＸ　１としてレジス
タ１２０に記憶される。

新メツセージごとに、レジスタ１２０に記憶されている
値は、どのキャリアセグメント（第１キヤリアセグメン
トまでの及びこのセグメントを含む）に対しても更新さ
れ、選択されたスレッショルドより上の５ＳＴＲ値を発
生する。スレッショルド値より上の５ＳＴＲ値をも発生
する次のセグメントは、キャリア検出信号ＣＤにより制
御されるゲート１１８の作用によりレジスタ１２０内に
記憶されたＩＮＤＥＸ　１の値を変化しないようにされ
る。

レジスタ１２０内に記憶されたインデックス値は、ＮＧ
ＣＰの所定値を抽出しかつ仮ビー／　）レジスタ８７内
の所定ＮＧＣＰ値の符号ビットを記憶するのに使用され
る。符号ビットは、正数に対してはゼロで、負数に対し
ては１となり、レジスタ８７の内容は、次にデータビッ
ト符号相関器８２に供給される。

以　下　余　白 表Ｉを参照すればキャリア検出器θＢとビットフレーム
発生器８６の同時操作をより完全（と理解できるが、こ
の表Ｉは、交互に変わるベースバンドデータビット「１
」と「０」により変調された典型的入道キャリヤ信号番
と対して本発明に係る復調器により発生される信号値の
例を示す。マルチポジションレジスタ６１．８４および
１１０に関し特定チップ番号番と対して記憶される値は
、チップ番号の直ぐ下のアングラインを引いた値となっ
てｌ、）る。

先に述べたサンプリング法で、相対的位相角ベクトル信
号Ｖは、第４図に示されたベクトル＃６と同じ値を有す
ると判断されたと仮定する。すなわち、表Ｉに示された
人造キャリア信号に対する位相角ベクトル信号ｔよ、　
４の■成分値および０のＱ成分値を有する。従って、■
ベクトル記憶レジスタ６１の第１ポジシヨンに記憶され
る値は、表■のチップ＃１の直ぐ下のアングラインを引
Ｉ／ｚｌ−値番とよって表示されるように４と０とから
成る。第８図のベクトル和７８は、レジスタ８１内に含
まれるすべての記憶値のベクトル和を発生する。この値
は処理される最初のチップであるので、レジスタ８１に
は一組の値しかなく、レジスタ６１の他の３つのポジシ
ョンは０である。従って、第９図のベクトル和発生器７
８の出力は、チップ＃１のすぐ下の値ＶＢに対して表Ｉ
で表示されるように４．０に等しい。

復調器１４の始動時に、各基準ベクトルＶＲの値は０で
あるので、ベクトルＶＢとベクトルＶＲを比較する位相
検出器７６の出力は不定である。しかしながらこの状況
下では本発明は位相検出器７６に正の出力を割り当てる
。この値はＮＧＣＰの符号”と表示された列中のチップ
＃１のすぐ下に表示されている。従って、第１０図の符
号検出器１０４の出力は、位相インバータ　１０Ｂを非
作動状態にし、チップ＃１に対するＶ２の値はチップ＃
ｌのＶＢに対する値とちょうど同じとなる。

基準ベクトルＶＲは、複数のキャリアセグメントにわた
って中間基準ベクトルｖ２をデジタル式に積分すること
により発生される。記載した実施態様では、基準ベクト
ルＶＲの更新値は、ＶＲ（新）　＝　３／４　ＶＲ（旧
）　＋Ｖ２　（ココでＶＲ（旧）は４番目の先のチップ
に対するＶＲの値）と定義される。又この更新値は処理
される第１チー、プであるので、４番目の先のチップの
値はゼロである。従って、表１で判るようにチップ＃１
に対する基準ベクトルＶＲの更新値は（４，０）であっ
て、表Ｉ内のレジスタ１１０に対して示されるアングラ
インを引いた値により表示される基準ベクトル記憶レジ
スタ　＋１０の第　１セル（基準チップカウンタＣｃの
現在値により指定）に記憶される。

ベクトルの大きさ発生器８０は次に最新のＶＲベクトル
信号値の大きさに等しい信号を発生し、これを信号５Ｓ
ＴＲとして第１０図の４ポジシヨンレジスタ　１１２に
記憶する。表Ｉにリストアツブされたベクトルの各々は
、横軸上にあるので、各ベクトルの大きさは、　Ｉ成分
の大きさに等しい。５ＳＴＲの最近値が記憶される　４
ポジシヨンレジスタ１１２の特定位置は、チップカウン
タＣｃによっても決定される。次に同期インデックス信
号ＩＮＤＥＸＩによって決定されル５ＳＴＲ（７）値（
すすｈ　チ５ＳＴＲＩＮＤＥＸＩ）ｊ＊　：１７バレー
タ６８で所定スレッショルドと比較され、キャリア信号
の存在をチェックする。各チップに対する５ＳＴＲＩＮ
ＤＥＸＩを表Ｉに表示する。

スレッショルドの値は、スプリアス電気ノイズを有効キ
ャリア信号とするような不適切な識別を回避しつつメツ
セージプリアンプルの受信時にできるだけ早く確実にビ
ット同期化をするように選択される。本発明の詳細な説
明では、レジスタ１１３内に記憶される特定スレッショ
ルドの値は３０である。しかしながら、異なる条件に合
わせるため別の値のスレッショルドを選択だきるものと
解すべきである。この選択を行うのに用いられる基準に
ついて以下詳細に述べることにする。チップ１１１の前
では、同期インデックスＩＮＤＥＸＩの値は不定である
ので、第１チツプに対してレジスタ１１２の記憶された
５ＳＴＲ値のどれが選択されるか予想できない。例示の
ため、レジスタ＋１２内に記憶された最大値が５ＳＴＲ
ＩＮＤＥＸＩが指定するレジスタ１１２の出力として供
給されると仮定する。表Ｉから明らかなように、チップ
＃ｌ用のこの値は４である。値４は、３０の所定スレッ
ショルド値より小さいので、コンパレータ６８はキャリ
ア検出信号ＣＤを発生せず、従ってコンパレータ１１Ｂ
を作動し、このコンパレータｌ１６は内部に記憶された
５ＳＴＨの最大値を指定するレジスタ１１２のインデッ
クスを選択する。チップ＃１に対してコンパレータ１１
６により選択されるＩＮＤＥＸＩの値は１であり、この
値はゲート１１８を通してレジスタ１２０に記憶される
。次にＩＮＤＥＸＩの値は、仮ピットレジスタ８７に記
憶するための位相検出出力記憶レジスタ８４から出力を
発生するのに使用される。キャリア検出信号ＣＤがなけ
れば、次のチップ＃１の処理を終了する。

次のチップすなわちチップ＃２の処理がなされると、値
（４，０）を有する位相角ベクトル信号Ｖが発生する。

従って、この値は、チップカウンタＣｃの値に指定され
るように位相角ベクトル記憶レジスタ６１の第２ポジシ
ヨンに記憶される。この第２値の■の記憶は、表工に示
すようにチップ＃２の下のレジスタ８１の第２ポジシヨ
ンのアンダーラインを引いた値（４，０）で表示される
。ベクトル和発生器７８は、レジスタ６１内に現在記憶
されているベクトルを加算し、（８，０）のＶＢの値を
発生する。

このベクトル値は、次にベクトルＶＲの先に計算された
（４．０）値と共に位相検出器７６に印加される。現在
のベクトル信号ＶＢとＶＲの位相角は同じであるので、
位相検出器７８の出力の符号は正である。これによりベ
クトルＶＢの値に等しい値を有する中間基準ベクトル信
号■２が再度発生する。

式ＶＲ（新）−３／４ＶＲ（旧）＋Ｖ２に従ってＶＲの
更新値を計算すると、（８，０）の値が生じる。ここで
ＶＲ（旧）はＶＲの直前の値でなくて、過去の４つのチ
ップからのＶＲの値、であることに注意されたい。すな
わち、ＶＲ（旧）は、チップカウンタＣｃの値により指
定されるレジスタ１１０のポジションに現在あるＶＲの
値である。次にこの更新値は、表Ｉ内のレジスタ１１０
の第２ポジシヨンに示されるアンダーラインを引いた値
　（Ｓ、Ｏ）に示されるようにＶＲレジスタ１１０の第
２ポジシヨン（Ｃｃ＝２であるから）に記憶される。５
ＳＴＲはＶＲの大きさであり、表Ｉに示す例では水平（
Ｉ）軸に沿ってすべてのベクトルがあることを思１．Ｘ
出してｌ、％ただきたい。従って、５ＳＴＲし゛ジメタ
１１２の内容は、レジスタ１１０内のＩ成分と同じとな
る。ＩＮＤＥＸＩの現在値により指定される５ＳＴＲレ
ジスタ１１２ノ値は、４　（ＩＮＤＥＸＩは、現在ノチ
ップに対してまだ更新されていなｌ、％ことに注意）で
あり、この４の値はスレッシ、Ｊレド１１３の所定値３
０より低いので、コンノくレータ６Ｂは再度コンパレー
タ１１Ｅｉおよびゲート１１８を作動してレジスタ１１
２内に記憶された５ＳＴＨの最大値をさがし、ＩＮＤＥ
ＸＩの新しい値を発生する。チップ＃２の処理中の時点
でレジスタ１１２に記憶された最大値は８であり、この
値はレジスタ１１２の第２ポジシヨンに記憶されるので
、ＩＮＤＥＸＩ　の値は、２にリセットされる。従って
、レジスタ８４の第２値の符号も出力として供給され、
レジスタ８７に記憶される。又キャリア検出信号ＣＩ］
がなければ、この時点でチップ＃２のための信号処理を
終了する衷Ｉから明らかなようにチップ＃３のベースバ
ンドデータビットは、論理１から論理０に変わっている
。従って、発生された位相角ベクトル信号Ｖは、先の値
から位相反転される。従って、現在値は（−４，０）で
あり、この値は表Ｉのチップ＃３のすぐ下のアンダーラ
イン　を引いた値が示すように位相角ベクトル記憶レジ
スタ６１の第３ポジシヨン（チップカウンタＣｃ＝　３
）　に記憶される。レジスタ６１に記憶されたすべての
ベクトル値を合計すると、ＶＢの値は　（４，０）　と
なる、この値は、ベクトル信号ＶＲの現在値と共に正の
位相検出器の出力となり、この出力は、次にベクトルＶ
Ｂの値に等しいＶ２の値を発生する。更新されたＶＲが
発生すると、この結果（４，０）の値が生じ、この値は
レジスタ１１０の第３ポジシヨンに記憶される。再度、
ＩＮＤＥＸＩの現在値によりレジスタ１１２から回収さ
れる５ＳＴＲの値は、選択されたスレッショルド値３０
より小さい。

従って、キャリア検出信号は発生せず、ＩＮＤＥＸＩの
更新値はレジスタ１２０に供給される。１１番目のチッ
プまで連続チップごとに発生する値が同じように処理さ
れ続けられる６表工から明らかなように先のチップ＃ｌ
Ｏによって発生されるＩＮＤＥＸＩの値は、本例のため
選択した特定スレッショルド値３０より大きい５ＳＴＨ
の値をレジスタ１１２から出力させるような値であった
。従って、キャリア検出信号ＣＤが発生される。このこ
とは、チップ＃１にてＩＮＤＥＸＩの更新値が発生する
ことが禁止される。従ってチップ＃１０およびチップ＃
１１のＩＮＤＥＸＩの値は、このままである。このこと
は、チップカウンタＣｃの対応する値すなわち２は、ベ
ースバントデータシンボルインターバルの最終チップを
表示することおよびＣｃが値３を有する各チップは新し
いデータシンボルインターバルの第１チツプを表示する
ことを意味する。又、第１３図を参照すると、Ｃで示さ
れるグループ分けは、一つのベースバンドデータシンボ
ルを構成するすべてのチップすなわちキャリアセグメン
トが一つのグループ内で復調器により処理されるように
本例のためビットフレーミングすなわちビット同期化す
ることを表していることが判る。従って、ビット同期化
およびキャリア検出の同時動作が行なわれたことが判る
。

Ｇ、データビット符号相関化 」二記の説明から０又は１の値（これは選択されたＮＧ
ＣＰ値の符号ビットを表示）は、仮ビフトレジスタ１２
２に記憶されることが判る。

すなわち、０はベースバンドデータの一つの論理ステー
トを示し、レジスタ　１２２内の　１はベースバンドデ
ータの別の論理ステートを示す。しかしながらこの時点
までに、　２つの可能ベースバンド論理ステート　０又
は　１のいずれを表示しているかを特定することは可能
ではなかった。この不明確性を解決することをデータビ
ット符号相関化と呼び、本発明では第３図に示すように
１１ビツトのメツセージプリアンプル中の最後の２つの
ビットを極性表示ビットとして用いて行なう。従ってデ
ータビット信号相関器の目的は、これら２つのビット（
各々のビットはｌのベースバンド論理ステートで示す。

）が発生したことを検出すること、および復調器１４の
出力に論理ｒ　ＩＪとして、これら　２つの表示ビット
のうちの第２ビットが発生したときに仮ピットレジスタ
１２２の内容の値を指定することにある。このデータビ
ット符号相関動作は復調器の必要な動作であるが、本発
明の重要な特徴であるとは考えられない。

第１１図から明らかなようにキャリア検出信号ＣＤが存
在していないと、インバータ　１２４およびリセット発
生器１２Ｂの動作によりプリアンプルステータスカウン
タ１２８が最初の値にリセットされる。−力信号ＣＤが
存在しているとプリアンプルステータスカウンタは、以
下述べるように動作する。すなわち仮ピットレジスタ８
７の内容は、先のビットレジスタ１２８の内容と共にコ
ンパレータ　１３２に送られる。

コノコンハレータ　１３２の出力は最終プリアンプルビ
ー／　）検出器１３４に接続されている。キャリア検出
信号ＣＤがあると、プリアンプルステータスカウンタ　
１２８は、附加情報を最終プリアンプルビット検出器へ
送る。この検出器１３４は、コンパレータ１３２の出力
で決められるようにあるベースバンド論理ステートから
他のステートへの遷移を検出する。このような遷移の発
生時に、最終プリアンプルビット検出器１３４はプリア
ンプルステータスカウンタ　１２８をデクリメントする
。有効メツセージプリアンプルが受信中であれば、一連
の交番するベースバンド論理ステートが発生するはずで
ある。プリアンプルステータスカウンタの値がメツセー
ジプリアンプルを受信中であることを確かめるまで（こ
のとき最終プリアンプルビット検出器１３４はイネーブ
ルされる）ステートが変わるたびにディクリメントが続
けられる。次にこのシーケンスは、極性表示ビットを構
成する同一ベースバンド論理ステートを有する二つの連
続ビットが発生するまで最終プリアンプルビット検出器
１３４によりモニタされる。これら極性表示ビットの第
２ビツトの発生時に最終プリアンプルビット検出器１３
４は、仮ピットレジスタ８７の現在値に従ってフリップ
フロップ１３８をセット又はリセットする。次にこのフ
リップフロップ１３８は、仮ピットレジスタ８７の出力
に作用するインバータ１４０を制御し、第３図に示され
る２つの極性表示ビットの最終ビットが発生するとき仮
ピットレジスタ８７にゼロ値が生じれば、この時に論理
「１」の出方を発生するインバータを作動する。フリッ
プフロップレジスタ１３８の内容は、一定であるので、
受信されたメツセージの全期間にわたって同一ステート
にインバータ１４０を維持する。

以　下　余　白 他方、第３図に示される極性表示ビットのうちの第２ビ
ット発生時の仮ピットレジスタ８７の内容が論理「１」
であれば、その時受信中のメツセージの全期間にわたっ
てイン／（−タは非作動状態に維持され、イン／＜−夕
　１４０および復調器１４の出力が仮ピットレジスタよ
りの内容と同じになるように最終ビットプリアンプル検
出器　１３４はフリップフロップ　１４０を作動する。

この時点で、最終プ１ノアンプルビット検出器１３４は
メツセージ存在信号を発生してメツセージデコード回路
を作動する力く、この回路は本発明の一部ではなＩ／Ｘ
ので、図示しない。データビット符号相関動作の完了時
には、復調器Ｈの出力は、送信ステーションでキャリア
に最初に変調したベースＩく一ンドデジタルデータを正
しく再現する。

Ｈ，テュアルスレツショＪレドによる比較上述のように
、本発明の特徴ｔよＩＮＤＥＸ　１の現在値によって表
示される５ＳＴＲの値と比較するのに用いるスレ・シシ
目ルド値を複数のスレッショルド値から選択できること
にある。

再度第１０図を参照すると、コンパレータ６８により使
用される選択スレッショルド値１１３は、１１１に記憶
された複数の異なるスレッシミルド値より選択される。

この説明のため、スレッショルド　ｌはスレッショルド
２よりも小さいと仮定する。

小さなスレッショルド値をコンパレータ６９に使用する
とき、第１図および第２図に示した復調器１４は有効キ
ャリア信号の受信後、より迅速な決定をすることができ
ると解すべきである。しかしながらこの利点と共に、現
実に電気ノイズ又は他のスプリアス信号により信号が生
じると有効キャリア信号が存在しているとの不正確な決
定がされるおそれがあるという潜在的な欠点が存在する
。逆に、コンパレータ６８が大きなスレッショルド値を
用いる場合、有効キャリア信号の存在の信頼性が高くな
る。高スレッショルド値の要件を満すため、有効キャリ
ア信号により多くの時間が必要になることを我慢して、
高い信頼性を得ることができる。

従って、スレッショルド値の大きさを選択することによ
り、受信信号を有効キャリア信号と判断する信頼性の高
さをとるか、キャリア信号らしいものを最初に受信した
後有効キャリア信号であると判断するまでの時間を短縮
するかの間で選択を行なうことができる。

レピータのような受信機が、キャリア信号の受信が差し
迫っているのを予想する有効な理由を有していなければ
、電気ノイズのようなスプリアス信号を適切に除去し、
従って、これらスプリアス信号を有効キャリア信号と誤
認する可能性をなくするよう高スレッショルド値を選択
すると通常有利である。信頼性を高くし、非有効信号を
除去するには、時間すなわちキャリア検出決定法による
有効キャリア信号へのレスポンスを長くする。受信機が
例えば電気設備サブステーションに設置されているよう
なキャリア制御ユニットから送信がもうすぐ起こること
を予想していないときは、高スレッショルド値を使うこ
とが、一般に正しい選択となる。

受信機が送信がもうすぐ起こることを予想するだけの理
由があるときは、キャリア検出決定法によりキャリア信
号に高速応答するために低スレツシヨルド値を使用する
ことが一般に有利である。送信が差し迫っていることが
予想されるときは、受信したスプリアス信号を有効キャ
リア信号であると誤って決定する危険が有意に低下する
。このことは、レピータにおいて、消費者の居住地から
の送信がもうすぐ起こることを予想できるだけでなくキ
ャリア信号が始まる時間を予想できる場合に特に正しい
。レピータが消費者の居住地に特定のコマンドを送るよ
うな場合、レスポンスを予想してもよく、更に非常に短
いタイムフレーム内でそのレスポンスの正確なタイミン
グを予想できる。従って、受信機が電力線の周波数上に
キャリア信号があることをより高速で決定できるように
するために低スレツシヨルド値を使用することができる
。低スレツシヨルド値を選択するときは、他のレジスタ
の値も変える。例えは、ベクトルレジスタは、前に受信
した電気ノイズの影響を除去するためクリアされる。こ
のクリア操作については、復調器の始動法の説明に関連
して既に詳述した。低スレツシヨルド値を使用すると、
有効キャリア信号の受信中にキャリア検出信号が脱落す
る確率が低下するが、このような信号の脱落は高スレッ
ショルド値を使用した場合に起こり得る。

第１０図において、スレッシボルドセレクタ１０９は、
コマンドが最近送信されたことを示す電気信号又は最近
のコマンド信号がデバイスへ送られてこの′デバイスか
らの回答をまっていることを示すマイクロプロセッサの
ルーチン内の論理フラグのいずれかから構成でき、この
電気信号又は論理フラグは、応答する消費者の居住地又
は別のレピータからキャリア信号がすぐに受信されるこ
とを示す。

ハードウェアの回路又はソフトウェアの構成で実行する
かのいずれにせよ、第１４図の論理フロチャートは、低
又は高スレッショルドを選択するのが二者択一的条件で
あることを示す。点線で表示したブロック　１５０内で
は、上述したようにＩＮＤＥＸ　１　と表示される５Ｓ
ＴＲの値を正しく選択する。この機能１５０は、第１０
図および参照番号８０，８１３，１１２および１２０に
関連して説明した機能と同じであり、判断ブロック　１
５２は、送信が予想されるか否かを問うものであり、こ
のブロックはレスポンスが予想されるコマンド信号が例
えば電気消費者の居住地に設置されたデバイスに最近送
信されたかどうかを判断することにより回答される。こ
のような送信が予想される場合、スレッショルド値は、
ブロック１５４内に表示されるように低い値にセットさ
れる。逆に送信が差し迫ったことが予想されなければ、
スレッシボルド値は、ブロック　１５８の示すように高
い値にセットされる。どのスレッシまルド値を選択した
かとは無関係に選択スレッショルドは、コンパレータ８
８および関連部品によりＩＮＤＥＸ　！で表示される５
ＳＴＨの値と比較されるが、これについては上述したし
第１０図に図示した。

再度衣■を参照して、スレッショルド値を３０にすると
、キャリア信号の１０番目のチップが受信された後に有
効キャリア信号があると　。

判断されたことが判っていた。表Ｉの値が示すようにス
レッシボルド値を２０にすると、チップ番号６の受信時
にこれと同じ判断がされたことに注目されたい。従って
、スレッショルド値を小さくすることにより、有効キャ
リア信号をより高速で識別できることが明らかである。

送信が差し迫っていることが予想されるときは、低スレ
ツシヨルド値を利用して有効キャリア信号をより高速に
識別することにより、キャリア信号の誤認の危険を低減
する。

以上で電力線上の有効キャリア信号の存在ヲ評価スるデ
ュアルスレッシミルドシステムの使用に関連して本発明
を詳述したが、　２つのスレッショルドを使用すること
は単に例示のためであって、本発明の保護範囲を限定す
るものでないと理解すべきであり異なるマルチスレッシ
ョルド値を用いることも本発明の範囲内に入る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る改良されたコヒーレント位相復
調器を含む通信ターミナルのブロックダイヤグラム、第
２図は第１図に示される復調器のブロックダイヤグラム
、第３図は、第２図の復調器内で使用されるベースバン
ドデジタルデータ信号、キャリア信号およびサンプリン
グ法を示すグラフＡ、ＢおよびＣであり、第４図は第２
図の復調器により発生されるベクトル信号Ｖの位相角を
示すベクトル図、第５図は第４図に示される位相角ベク
トル信号の成分を示すグラフ、第８図は、　４つのキャ
リア信号セグメントにわたて第２図の復調器により発生
される４つの代表的位相角ベクトル信号を示すベクトル
図、第７図は第８図のセグメントに続く　４つのキャリ
アセグメントにより発生される４つ位相角ベクトル信号
およびそれに対応するベクトル和信号を示す第６図と同
様なベクトル図、第８図は第７図のベクトル和から形成
された中間基準ベクトル信号を示すベクトル図、第８Ａ
図は、別のベクトル和信号およびこれより形成された対
応する中間基準ベクトル信号を示す第８図と同様なベク
トル図、第９図はゼロ交さ検出器および位相角ベクトル
信号発生器を有す第２図の復調器部分の詳細ブロックダ
イヤグラム、第１Ｏ図は基準ベクトル信号発生器および
同時作動されるビットフレーム発生器およびキャリア検
出器を示す第２図の復調器部分の詳細なブロックダイヤ
グラム、第１１図はデータビット符号相関器を示す第２
図の復調器部分の詳細なブロックダイヤグラム、第１２
図はレピータ内の本発明の特定の実施態様のブロックダ
イヤグラム、第１３図はピットフレーミング動作を示す
図、第１４図は複数の異なるスレッショルド値のうちの
一つを選択に使用されるスレッショルド選択法を示す論
理フロチャートである。 参照番号　図　面　表　示 １４　１　位相復調器 ２４　１　バイパスフィルタ ２８　１　信号コンディショニング ユニット ２８　１　ハードリミッタ ３４　１　アドレスおよびファンクシ ジョンデコード論理回路 ３５　１　制御論理回路 ３８　２　極性サンプラ ３８　９　極性サンプラ ４０　２　サンプルパルス発振器 ４０　９　サンプルパルス発振器 ４４　２　イメージ信号発生器 ４６　２　ゼロ交さ検出器 ４７　２　極性遷移検出器 ４８　９　チップレジスタ ５２　９　サンプルパルスカウンタ ５３　８　チップ番号（１〜４） ５８　８　Ｉ値索引表 ５８　８　Ｑ値索引表 ８０　２　位相角ベクトル発生器 Ｅｌｆ　１３　Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３．Ｖ４６２　２　ベク
トル和発生器 ８３　９　ＶＢＣＩ、Ｑ） ６６　２　キャリア検出器 ８７１０　インバータ ８８１Ｏコンパレータ ７６　２　位相検出器 ７８１０　位相検出器 ７８　２　基準ベクトル発生器 ８０　２　ベクトルの大きさ発生器 ８０１０　ベクトルの大きさ発生器 ８４、　１０　ＮＧＣＰＩ ０ＣＰ２ ＧＧＰ３ ＧＣＰ４ ８６　２　ビットフレーム発生器 ８７　２　仮ピットレジスタ ８７１Ｏ仮ピットレジスタ ８２　２　データビット符号相関器 １０４　１０　符号発生器 １０８　１０　位相インバータ １０８　１０　デジタル積分器 １０９　１０　スレッショルドセレクタ＋１０　１０　
ＶＢＩ Ｂ２ Ｂ３ Ｂ４ １１１　１０　スレッショルドｌ スレッショルド２ １１２　１０　５ＳＴＲＩ ＳＴＲ２ ５ＳＴＲ３１５２ ＳＳＴＲ４１５４ １１３１０スレッシボルド １１ＥＩ　１０　５ＳＴＲ最大値コンパレータ　１５６
１１８　１０　ゲート １２０　１０　ＩＮＤＥＸ　Ｉ　１５８１２４　１１　
インバータ １２６　１１　リセット　２０４ １２８１１　プリアンプルステタス　２０６カウンタ　
２０８ １２９１１　先のビット　２１４ １３２　１１　コンレータ　２１６ １３４　１１　最終プリアンプルビット検出器　２２０ １３８　１１　Ｓ　２２２ ２２４ Ｆ／Ｆ２２６ １４０　１１　インバータ １５０　１４　５ＳＴＲ用値　２３０ 選択された値　２３２ １４　送信が予想されるか １４　スレッショルド＝スレッシ ョルド１　（低い値） １４　スレッショルド＝スレッシ 目ルド２　（高い値） １４　５ＳＴＲとスレッシミルド値 を比較 １２　結合および増幅回路 １２　ＭＧ １２　ＲＯＭ １２　ＲＡＭ １２　システムタイミングおよび 論理ゲート １２　Ｉ１０ボート １２　１１０ボート １２　ＲＯＭ １２　デツトマンおよびパワー アップ回答 １２　アドレス入力 １２　スイッチ ２４１　１２　位相１シフトレジスタ ２４２　１２　位相２シフトレジスタ ２４３　１２　位相３シフトレジスタ ２４８　１２　ＦＯＲ ツ 八 閘 １・ τχ外【しく工Ｑ） ＦＩＧ、４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、位相シフトキーイングによりデジタルデータ信号に
   より変調したキャリア信号を復調する方法において、 各々が入道キャリア信号の複数の重畳部分の所九の一つ
   の位相を表示する複数の位相信号を発生すること、前記
   位相信号の各々と所だのスレッショルドイーを比較する
   こと、複数の異なるスレッシ璽ルド値から前記所定スレ
   ッショルド１−を選択すること、および前記位相信号の
   一つが前記所定スレッショルドイーを越えるとキャリア
   検出信号を発生することから成る方法。 ２、人道キャリヤ信号の受信が差し迫っていることを予
   想することおよび 前記選択ステップにおいて前記予想ステップの結果を利
   用することを更に含む特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ３、　Ｎ個の可能な位相ステートが存在し、更に位相変
   調された人道キャリア信号を表示する第１信号を発生す
   ること、 前記第１信号と基準信号の予め存在する（１との間の位
   相差を表示する出方信号を発生すること、 前記出力信号から変調されたデジタルデータを再生する
   こと。 前記第１信号を中間基準信号に変換して該中間基準信号
   を前記基準信号の先の値と共に積分することにより前記
   基準信号の更新値を発生することを含む、特許請求の範
   囲第１項又は８８２項に記載の方法。 ４、位相シフトキーインクにより　２イ１ベ一スバンド
   データ信号で変調したキャリア信号を復調する装置であ
   って、 人道キャリア信号の重畳部分の各々がデータシンボルイ
   ンターへルに等しい時間にわたって延びるその重畳部分
   の位相を表示する複数の位相ベクトル信号を発生するた
   めの第１手段と、 該位相ベクトル信号発生手段に接続され、関連メツセー
   ジデコード回路に使用するための所望入道キャリア信号
   の存在を表示するキャリア検出信号を発生するための８
   ８２手段と前記複数の位相ベクトル信号の各々と選択さ
   れたスレッショルド値を比較するための手段と、 複数の択一的なスレッショルド４（１から前記スレッシ
   目ルドイーを選択するための手段と、人道キャリア信号
   の受信を予想するための手段とから成り、前記選択手段
   は前記予想手段からの信号に機能的に依存している復調
   装置。 ５、　レピータ内に内蔵された特許請求の範囲第４項記
   載の復調装置。 ６、　マイクロコンピュータ内に複数の指令を含む特許
   請求の範囲第４項又は第５項記載の復調装置。 ７、位相変調された入道キャリア信号の位相を表示する
   ８８１信号をとり出すための手段と人道キャリア信号よ
   り位相基準信号を発生させるための基準手段と、 前記第１信号と前記位相基準信号との位相差を表示する
   出力信号を発生するための位相吹出手段と、 変調デジタルデータを前記出力信号から再生するための
   手段と、 位相変調された人道キャリア信号の所定セグメントの位
   相を表示する位相角ベクトル信号（前記第１信号は、複
   数の該位相角ベクトル信号のベクトル和より成る）を発
   生するための手段と、 複数のスレッショルド値のうちの一つを選択するための
   手段と、 前記選択された一つのスレッショルドイ１と前記複数の
   位相角ベクトル信号のベクトル合計イ１を比較するため
   の手段と、 人道キャリア信号の受信が差し迫っていることを予想す
   るための手段とから成り、前記選択手段は、前記予想手
   段からの信号に機能的に依存する復調＃Ｉ［。 以　下　余　白