JPH0117629B2 - - Google Patents
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- JPH0117629B2 JPH0117629B2 JP1465783A JP1465783A JPH0117629B2 JP H0117629 B2 JPH0117629 B2 JP H0117629B2 JP 1465783 A JP1465783 A JP 1465783A JP 1465783 A JP1465783 A JP 1465783A JP H0117629 B2 JPH0117629 B2 JP H0117629B2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
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- Signal Processing (AREA)
- Bidirectional Digital Transmission (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電話回線等を利用して或るセンタか
ら各家庭、事業所などに設置されている各種メー
タの集中検針を行なう際に、検針データを電話回
線に送り出し、或いは電話回線から該データを取
り出すために用いるFS(周波数偏移式)変復調方
式に関するものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention enables meter reading data to be sent to the telephone line when performing centralized meter reading of various meters installed in each home, business, etc. from a certain center using a telephone line or the like. , or the FS (Frequency Shift) modulation and demodulation method used to extract the data from the telephone line.
この種の変復調方式としては、動作が安定であ
ることは勿論のこと、数多くの需要場所に取付け
る汎用品としての性格上、安価であること、量産
可能であることが要求される。 This type of modulation/demodulation system is required not only to have stable operation, but also to be inexpensive and mass-producible due to its nature as a general-purpose product that can be installed in many demand locations.
第1図は従来のFS変復調方式を示すブロツク
図である。同図において、101はハイブリツド
トランス、102は帯域通過フイルタ(BPF)、
103は増幅器、104は振幅制限器、105は
周波数弁別器、106は波形整形器、107は抵
域通過フイルタ(LPF)、108は周波数変調
器、である。 FIG. 1 is a block diagram showing a conventional FS modulation/demodulation system. In the figure, 101 is a hybrid transformer, 102 is a band pass filter (BPF),
103 is an amplifier, 104 is an amplitude limiter, 105 is a frequency discriminator, 106 is a waveform shaper, 107 is a low pass filter (LPF), and 108 is a frequency modulator.
第1図に見られるように、従来のFS変復調方
式では、受信信号は、送受信端Tからハイブリツ
ドトランス101を通り、帯域通過フイルタ10
2、増幅器103、振幅制限器104、周波数弁
別器105、波形整形器106などによつて復調
受信され、送信信号は周波数変調器108、低域
通過フイルタ107、ハイブリツドトランス10
1を介してFS変調されて送受信端Tから送信さ
れる。 As seen in FIG. 1, in the conventional FS modem system, the received signal passes from the transmitting/receiving end T through the hybrid transformer 101 and then passes through the bandpass filter 10.
2. The transmitted signal is demodulated and received by the amplifier 103, amplitude limiter 104, frequency discriminator 105, waveform shaper 106, etc., and the transmitted signal is sent to the frequency modulator 108, low-pass filter 107, and hybrid transformer 10.
1 and then FS modulated and transmitted from the transmitting and receiving end T.
ここで帯域通過フイルタ102は信号伝送路に
おける雑音を除去するためのものである。増幅器
103は入力信号を適当な大きさに増幅するため
のものである。振幅制限器104は、入力信号の
大きさが変わつてもその出力が変動しないように
するための一種の非直線増幅器であり、飽和特性
を利用するリミツタなどである。周波数弁別回路
105はフオスタ・シーレ形(Foster Seeley)、
離調形(2同調回路形)、カウンタ形(デジタル
処理形)、レシオ検波器(ratio detector)、など
があるが、FS波の周波数弁別には2同調回路形
を用いることが多い。 Here, the bandpass filter 102 is for removing noise in the signal transmission path. The amplifier 103 is for amplifying the input signal to an appropriate size. The amplitude limiter 104 is a type of nonlinear amplifier that prevents its output from changing even if the magnitude of the input signal changes, and is a limiter that uses saturation characteristics. The frequency discrimination circuit 105 is of Foster Seeley type,
There are detuned types (two-tuned circuit type), counter types (digital processing type), ratio detectors, etc., but two-tuned circuit types are often used for frequency discrimination of FS waves.
2同調回路形の周波数弁別回路は第2図に示す
如き回路構成をもつ。同図において、201〜2
04はそれぞれ抵抗、205〜212はそれぞれ
コンデンサ、213,214はそれぞれトラン
ス、215,216はそれぞれチヨーク、217
〜224はそれぞれダイオード、225はトラン
ジスタ、226は可変抵抗、227は波形整形回
路、である。 The two-tuned frequency discrimination circuit has a circuit configuration as shown in FIG. In the same figure, 201-2
04 is a resistor, 205 to 212 are capacitors, 213 and 214 are transformers, 215 and 216 are respective chokes, and 217
224 is a diode, 225 is a transistor, 226 is a variable resistor, and 227 is a waveform shaping circuit.
第2図において、2つの同調回路のうち一方は
搬送周波数の高い方に同調点をもち、他方は低い
方に同調点をもち互いに逆向きの整流回路217
〜220,221〜224、平滑回路を接続して
いる。そして弁別器出力は波形整形回路227に
よつて波形くずれを修正し、矩形波信号にする
が、かかる波形整形回路は、シユミツト回路、フ
リツプフロツプあるいはスライサなどによつて構
成されるものである。 In FIG. 2, one of the two tuned circuits has a tuning point on the higher side of the carrier frequency, and the other has a tuning point on the lower side, and the rectifier circuits 217 are oriented in opposite directions.
~220, 221~224, smoothing circuits are connected. The output of the discriminator is then corrected for waveform distortion by a waveform shaping circuit 227 to form a rectangular wave signal, and the waveform shaping circuit is constructed of a Schmitt circuit, a flip-flop, a slicer, or the like.
上記の2同調回路形周波数弁別回路(復調器)
は同調回路をフオスタシーレ形に組み合せて検波
器の直線性を調整する。検波器の直線性が検波能
率に非常に影響するので温度特性、素子のバラツ
キなどで同調器の調整が容易でない。またインダ
クタンスを用いるので、iC化には全く不適当であ
る。 The above two-tuned circuit type frequency discrimination circuit (demodulator)
adjusts the linearity of the detector by combining tuning circuits in a Foster Schiele type. Since the linearity of the detector greatly affects the detection efficiency, it is not easy to adjust the tuner due to variations in temperature characteristics and elements. Also, since it uses inductance, it is completely unsuitable for IC implementation.
また第1図の周波数変調器108は、送信すべ
きデータ端末からの直流シリアルデータとしての
論理“1”、“0”をFS変調して出力するところ
である。また低域通過フイルタ107は、変調器
108の出力に含まれる高域変調歪を回線に送出
しないようにするためのものである。 Further, the frequency modulator 108 in FIG. 1 is a part that performs FS modulation on logic "1" and "0" as DC serial data from a data terminal to be transmitted and outputs the same. Furthermore, the low-pass filter 107 is provided to prevent high-frequency modulation distortion contained in the output of the modulator 108 from being transmitted to the line.
FS変調方式には第3図に示す如きウインブリ
ツジCR発振器が多く使用される。第3図におい
て、301はオペアンプ、302,303はそれ
ぞれアナログスイツチ、304は電圧制御形抵抗
素、305〜309,311はそれぞれ抵抗、3
10は可変抵抗、312〜314はそれぞれコン
デンサ、315はダイオード、である。 A Winbridge CR oscillator as shown in FIG. 3 is often used in the FS modulation method. In FIG. 3, 301 is an operational amplifier, 302 and 303 are analog switches, 304 is a voltage-controlled resistor element, 305 to 309, and 311 are resistors, and 3
10 is a variable resistor, 312 to 314 are each a capacitor, and 315 is a diode.
この発振器において、その発振周波数の歪率を
少なくし、振幅のレベル変動を少なくするにはコ
ンデンサ、抵抗とも高精度で温度変化の少ないも
のを使用しなければならない。またこの回路はそ
の発振出力が安定な振幅レベルに達するのに或る
程度の立上り時間が必要である。 In this oscillator, in order to reduce the distortion factor of the oscillation frequency and the level fluctuation of the amplitude, it is necessary to use capacitors and resistors with high precision and little temperature change. This circuit also requires a certain amount of rise time for its oscillation output to reach a stable amplitude level.
本発明は、上述のような従来の技術的事情にか
んがみなされたものであり、従つて本発明の目的
は、インダクタンスの使用、高精度のコンデンサ
および抵抗の使用等を避け、湿度等の環境条件に
よる特性変動を極力小さくし、回路のiC化に適
し、無調整・大量生産に適したデジタルFS変復
調方式、更に詳しくは、送信時には受信が、受信
時には送信ができない半2重方式によるデータ伝
送のためのFS変復調方式を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional technical circumstances, and therefore, it is an object of the present invention to avoid the use of inductance, high-precision capacitors, resistors, etc., and to reduce environmental conditions such as humidity. A digital FS modulation/demodulation method that minimizes characteristic fluctuations due to The objective is to provide an FS modulation/demodulation method for
上記目的を達成するため、本発明によるFS変
復調方式は、送信すべきデータのとる第1の論理
値に対応した周波数faの正弦波を、その位相角0゜
から360゜までを1周期としてデイジタル的に繰り
返し発生すべく動作する第1の動作ループと、前
記データのとる第2の論理値に対応した周波数fz
の正弦波を、その位相角0゜から360゜までを1周期
としてデイジタル的に繰り返し発生すべく動作す
る第2の動作ループと、受信したFS変調信号を
その変調周波数がfaであるかfzであるかに従つて
第1または第2の論理値として復調して出力する
動作を周期的に繰り返し行なう第3の動作ループ
とから成り、データの送信要求信号の有無、およ
び送信データの論理値により各動作ループの間を
相互に移行可能とした。 In order to achieve the above object, the FS modulation/demodulation method according to the present invention digitally converts a sine wave of frequency fa corresponding to the first logical value of data to be transmitted into a digital signal with a phase angle of 0° to 360° as one period. a first operation loop that operates to repeatedly generate data, and a frequency fz that corresponds to a second logical value taken by the data.
A second operating loop operates to digitally repeatedly generate a sine wave with a phase angle of 0° to 360° as one cycle, and a second operating loop that operates to digitally repeatedly generate a sine wave with a phase angle of 0° to 360°, and a received FS modulated signal with a modulation frequency of fa or fz. and a third operation loop that periodically repeats the operation of demodulating and outputting it as the first or second logical value depending on the presence or absence of the data transmission request signal and the logical value of the transmission data. It is possible to move between each operation loop.
次に図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第4図は本発明の一実施例を示すブロツク図
である。同図において、401は回線からのFS
受信信号を受信し、かつFS送信信号を回線側へ
送出する回線結合の機能をもつハイブリツドトラ
ンスである。402は受信信号以外の伝送路にお
ける雑音を除去するための帯域通過フイルタ
(BPF)である。403は受信信号を適当な振幅
になるように増幅する増幅器である。404は受
信FS信号を十分増幅し、零点レベルにおいて2
値化し、振幅に依存しない矩形波パルスに変換し
て出力する波形整形回路である。復調に際しての
この段階までの動作は、第1図で説明した従来の
FS復調方式のそれとほとんど同じである。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the same figure, 401 is the FS from the line.
This is a hybrid transformer that has a line coupling function that receives received signals and sends FS transmission signals to the line side. 402 is a band pass filter (BPF) for removing noise in the transmission path other than the received signal. 403 is an amplifier that amplifies the received signal to an appropriate amplitude. 404 sufficiently amplifies the received FS signal, and at the zero point level 2
This is a waveform shaping circuit that converts it into a value, converts it into an amplitude-independent rectangular wave pulse, and outputs it. The operation up to this stage during demodulation is the same as the conventional one explained in Figure 1.
It is almost the same as that of the FS demodulation method.
ところで405は、波形成形されて入力された
FS信号をデジタル的に処理することにより復調
して、受信データRDとして出力するデジタル復
調器であると共に、後述のように変調も行なうデ
ジタル変復調器である。この実施例では、第1図
で示した周波数弁別後の波形成形器106は不要
となる。406は、デジタル変復調器405の動
作のタイミングの基本となるクロツクを発生する
のに用いられる振動子で例えば水晶振動子のよう
なものである。408は、デジタル変復調器40
5が変調動作を行なつている時にFS送信波とし
て複数ビツトの数値にて表現されたデジタル信号
を出力するのに対して、このデジタル信号をアナ
ログ的波形に変換するためのD/A変換器であ
る。407は、D/A変換器408の出力から高
域歪を除去して規定のFS変調波のみをハイブリ
ツドトランス401を介して回線に送出するため
の低域通過フイルタである。 By the way, 405 is input after being waveform shaped.
This is a digital demodulator that demodulates the FS signal by digitally processing it and outputs it as received data RD, and also performs modulation as described later. In this embodiment, the waveform shaper 106 after frequency discrimination shown in FIG. 1 is not required. Reference numeral 406 denotes a resonator, such as a crystal resonator, used to generate a clock that is the basis of the timing of the operation of the digital modulator/demodulator 405. 408 is a digital modulator/demodulator 40
5 outputs a digital signal expressed as a multi-bit numerical value as an FS transmission wave when performing modulation operation, while a D/A converter converts this digital signal into an analog waveform. It is. A low-pass filter 407 removes high-frequency distortion from the output of the D/A converter 408 and sends only a specified FS modulated wave to the line via the hybrid transformer 401.
以下本発明の要部であるデジタルFS変復調器
405の変復調方式を説明する。 The modulation/demodulation method of the digital FS modulator/demodulator 405, which is the main part of the present invention, will be explained below.
第5図は、第4図における半2重方式によるデ
ジタル形FS変復調器405の動作状態とその遷
移状況を示す説明図である。本デジタルFS変復
調器は、大きく分けて3つの動作ループを有して
いる。すなわち、図示せざるデータ端末からの送
信要求信号(SR)が“1”のとき、つまり、送
信要求があつて変調状態にあるとき、その送信デ
ータ(SD)が“1”の場合に、その論理値“1”
に対応する周波数faの正弦波を、その位相角0゜か
ら360゜までを1周期としてデイジタル的に繰り返
し発生すべく動作する第1の特作ループ(fa発生
動作ループ)と、送信データ(SD)が“0”の
場合に、その論理値“0”に対応する周波数fzの
正弦波を、その位相角0゜から360゜までを1周期と
してデイジタル的に繰り返し発生すべく動作する
第2の動作ループ(fz発生動作ループ)と、また
送信要求信号(SR)が“0”のとき、つまり送
信要求がなく、復調状態にあるときの復調動作ル
ープ、すなわち受信したFS変調信号をその変調
波がfaであるかfzであるかに従つて“1”または
“0”として復調して出力する動作を周期的に繰
り返して行なう第3の動作ループ(復調動作ルー
プ)の3つである。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operating state of the digital FS modulator/demodulator 405 using the half-duplex system in FIG. 4 and its transition state. This digital FS modem has three main operation loops. That is, when the transmission request signal (SR) from a data terminal (not shown) is "1", that is, when the transmission request is in the modulated state, and the transmission data (SD) is "1", Logical value “1”
The first special loop (fa generation operation loop) operates to digitally repeatedly generate a sine wave with a frequency fa corresponding to the phase angle from 0° to 360° as one cycle, and the transmission data (SD ) is “0”, the second controller operates to digitally and repeatedly generate a sine wave with a frequency fz corresponding to the logical value “0”, with one cycle of phase angle from 0° to 360°. The operation loop (fz generation operation loop) and the demodulation operation loop when the transmission request signal (SR) is “0”, that is, when there is no transmission request and is in the demodulation state, that is, the received FS modulation signal is converted into its modulated wave. A third operation loop (demodulation operation loop) periodically repeats the operation of demodulating and outputting the signal as "1" or "0" depending on whether it is fa or fz.
そして、前記第1の動作ループすなわちfa発生
動作ループにおける90゜と270゜の各位相において、
データの送信要求信号SRの有無を調べ、無のと
きは該fa発生動作ループから前記第3の動作ルー
プすなわち復調動作ループへ移行して復調動作を
行ない、有でも送信データSDをチエツクし、そ
れが周波数faに相当する論理値から周波数fzに相
当する論理値に変化しているときは、fa発生動作
ループからfz発生動作ループへ移行して所定の正
弦波を発生すべく動作し、fz発生動作ループにお
いても、その90゜と270゜の各位相においてデータ
の送信要求信号SRの有無を調べ、無のときは該
fz発生動作ループから前記復調動作ループへ移行
して復調動作を行ない、有でも送信データSDを
チエツクし、それが周波数fzに相当する論理値か
ら周波数faに相当する論理値に変化しているとき
は、fz発生動作ループからfa発生動作ループへ移
行して所定の正弦波を発生すべく動作し、また復
調動作ループにおいても、その90゜と270゜の各位
相においてデータの送信要求信号SRの有無を調
べ、有のときは該復調動作ループから前記fa発生
動作ループ(又はfz発生動作ループ)へ移行する
ようになつている。 Then, at each phase of 90° and 270° in the first operation loop, that is, the fa generation operation loop,
The presence or absence of the data transmission request signal SR is checked, and if there is no data transmission request signal, the fa generation operation loop shifts to the third operation loop, that is, the demodulation operation loop, and demodulation operation is performed. When is changing from a logical value corresponding to frequency fa to a logical value corresponding to frequency fz, the fa generation operation loop shifts to the fz generation operation loop and operates to generate a predetermined sine wave, and fz generation In the operation loop, the presence or absence of the data transmission request signal SR is checked at each phase of 90° and 270°, and if there is no data transmission request signal SR, the corresponding signal is detected.
When the fz generation operation loop shifts to the demodulation operation loop and demodulation operation is performed, the transmission data SD is checked and it changes from a logical value corresponding to the frequency fz to a logical value corresponding to the frequency fa. moves from the fz generation operation loop to the fa generation operation loop and operates to generate a predetermined sine wave, and also in the demodulation operation loop, the data transmission request signal SR is generated at each phase of 90° and 270°. The presence or absence of the signal is checked, and if it is present, the demodulation operation loop shifts to the fa generation operation loop (or the fz generation operation loop).
そしてfa発生動作ループとfz発生動作ループと
の間の相互移行に対しては、移行前の発生波と移
行後の発生波との間で位相の連続性を確保するた
めに、両ループの位相が同じ時点で移行を行なう
ようにしている。 For mutual transition between the fa generation operation loop and the fz generation operation loop, in order to ensure phase continuity between the generated wave before the transition and the generated wave after the transition, the phase of both loops must be The migration is performed at the same point in time.
ところで、各動作ループにおいて90゜と270゜の
各位相で送信データSDと送信要求信号SRのチエ
ツクを何故行なうかについて説明する。 By the way, we will explain why the transmission data SD and the transmission request signal SR are checked at each phase of 90° and 270° in each operation loop.
本デジタルFS変復調方式は、その変調時第6
図に示すような波形(但し実線の波形がfzを、破
線の波形がfaを示す)を複数ビツトのデジタル値
により表現してD/A変換器408に渡してい
る。この近似的な正弦波形は、所要のビツト数
(従つて階段のステツプ幅)を適当に選択して定
めることによつて最大近似をはかつている。この
ようにすることによつて、その後段に付加する低
域通過フイルタ407の性能を高くする必要がな
くなる。このようなデジタル処理において、数値
一定の時間幅Δtの大小がデジタルFS変復調器4
05における動作の忙しさを表わすことになる。
この観点からして、90゜または270゜の各位相点に
おける数値一定時間隔Δtが最大ということより、
一番動作の忙しくないこの時点で送信要求信号
SR、送信データSDをチエツクするのがデジタル
FS変復調器405にとつて好都合となるわけで
ある。 This digital FS modulation/demodulation method uses the sixth
A waveform as shown in the figure (where the solid line waveform indicates fz and the broken line waveform indicates fa) is expressed as a multi-bit digital value and is passed to the D/A converter 408. This approximate sinusoidal waveform is maximally approximated by appropriately selecting and determining the required number of bits (and therefore the step width of the staircase). By doing this, there is no need to increase the performance of the low-pass filter 407 added at the subsequent stage. In such digital processing, the magnitude of the numerically constant time width Δt is determined by the digital FS modulator/demodulator 4.
This represents the busyness of operations in 05.
From this point of view, since the numerical constant time interval Δt at each phase point of 90° or 270° is maximum,
The transmission request signal is sent at this time when the operation is not the busiest.
Digital checking of SR and transmission data SD
This is convenient for the FS modem 405.
なお、第6図において、縦軸には数値(デジタ
ル値)をとり、横軸には時間をとつているが、実
線で示したfz波も、破線で示したfaも、周期的に
繰り返す正弦波の形をしているので、その1周期
の始点を位相0゜、終点を360゜とするわけである。 In Figure 6, the vertical axis shows numerical values (digital values) and the horizontal axis shows time, but both the fz wave shown by the solid line and the fa shown by the broken line are sine waves that repeat periodically. Since it is in the form of a wave, the starting point of one cycle is 0° and the ending point is 360°.
本題に戻り、例えば送信要求信号SRが“1”
であるという条件即ち変調状態にあるとき、送信
データSDが“1”ならばfz発生動作ループに動
作がまわり、D/A変換器408の出力として
は、第6図にfzとして示したような階段状の近似
正弦波を発生する。このとき発生したfz波の90゜
(又は270゜)の位相時点において、送信要求信号
SR、送信データSDの状態をチエツクし、変化が
なければそのままfz波の近似正弦波を送出する。
もし、送信要求信号SRが“1”で、送信データ
SDが“0”のときは、fz発生動作ループからfa
発生動作ループに遷移し、faの近似正弦波を送出
する。この遷移に際し、波形の連続性を保持させ
る為に、fz発生動作ループの90゜(270゜)位相点で
検出されたデータ変化であれば、fa発生動作ルー
プの90゜(270゜)の位相時点へ遷移するようにす
る。送信要求信号SRが“0”であれば、送信要
求がなく、受信動作が行なわれるわけであるから
無条件に復調動作ループへ遷移する。fa発生動作
ループよりfz発生動作ループへの遷移も、前記の
fzからfaへの場合と同様に行なわれる。 Returning to the main topic, for example, the transmission request signal SR is “1”
In other words, in the modulation state, if the transmission data SD is "1", the operation goes to the fz generation operation loop, and the output of the D/A converter 408 is as shown as fz in FIG. Generates a step-like approximate sine wave. At the 90° (or 270°) phase of the fz wave generated at this time, the transmission request signal
Checks the status of SR and transmission data SD, and if there is no change, sends out an approximate sine wave of the fz wave as is.
If the transmission request signal SR is “1” and the transmission data
When SD is “0”, fa is output from the fz generation operation loop.
Transition to the generation operation loop and send out an approximate sine wave of fa. During this transition, in order to maintain the continuity of the waveform, if a data change is detected at the 90° (270°) phase point of the fz generation operation loop, it is Make the transition to the point in time. If the transmission request signal SR is "0", there is no transmission request and the reception operation is performed, so the transition to the demodulation operation loop is made unconditionally. The transition from the fa generation operation loop to the fz generation operation loop is also as described above.
This is done in the same way as from fz to fa.
復調動作ループにおいては、第7図、第8図に
示すような方式にてFS受信信号を復調している。
以下この方式について説明する。 In the demodulation operation loop, the FS received signal is demodulated using the method shown in FIGS. 7 and 8.
This method will be explained below.
第7図の信号イは波形整形回路404の出力を
示している。デジタルFS変復調器は、まず信号
イの中よりその立上り点(先ずは0゜位相の点)を
検出する。この0゜位相の点より変復調器405内
のタイマ機能によりt0という固定時間をロの如く
計測する。周波数faとfzの間には一般にfa>fzの
関係がある。固定時間t0は1/2faよりわずかに短
かい時間に選んでおく。このように固定時間t0を
決めることにより、他の処理をこのt0時間内に実
行することができる。固定時間t0の経過後変復調
器405内のカウンタ1をハに示す如くスタート
させる。 Signal A in FIG. 7 shows the output of the waveform shaping circuit 404. The digital FS modulator/demodulator first detects the rising point of signal A (first, the point at 0° phase). From this 0° phase point, the timer function in the modulator/demodulator 405 measures a fixed time t 0 as shown in (b). There is generally a relationship of fa>fz between frequencies fa and fz. The fixed time t 0 is selected to be slightly shorter than 1/2fa. By determining the fixed time t 0 in this manner, other processing can be executed within this t 0 time. After the fixed time t 0 has elapsed, the counter 1 in the modulator/demodulator 405 is started as shown in FIG.
そして、カウンタ1はそれから信号イの続く立
下り点(180゜位相の点)までの時間を計測する。
180゜の位相点検出と同時に、再び変復調器405
内のタイマ機能によりt0の固定時間を計測してと
る。この2度目の固定時間t0内において変復調器
405はカウンタ1に積算された計数値、すなわ
ち信号イにおける0゜〜180゜の時間長から最初の固
定時間長t0を差し引いた残りの時間に相当するカ
ウント値に対して、それをfaに対応するカウント
値かまたはfzに対応するカウント値と比較するこ
とにより、結局、入来信号イの0゜〜180゜の半周期
の期間に相当するデータがfaであるかfzであるか
を判断する。この結果に従つて、変復調装置40
5内のカウンタ2に対してそれがfaなら−1を加
算し、fzなら+1を加算する。 Then, the counter 1 measures the time from that point to the next falling point (180° phase point) of the signal A.
Simultaneously with the 180° phase point detection, the modem 405 again
The fixed time of t 0 is measured using the timer function inside. Within this second fixed time t 0 , the modulator/demodulator 405 uses the count value accumulated in counter 1, that is, the remaining time obtained by subtracting the first fixed time length t 0 from the time length from 0° to 180° in signal A. By comparing the corresponding count value with the count value corresponding to fa or the count value corresponding to fz, it is determined that the corresponding count value corresponds to the period of half a cycle from 0° to 180° of the incoming signal A. Determine whether the data is fa or fz. According to this result, the modem 40
If it is fa, add -1 to counter 2 in 5, and if it is fz, add +1.
ところでこのカウンタ2は、カウント値の上限
と下限を備えており、カウント値が、上限以上ま
たは、下限以下にならないようにしてある。この
カウントの様子をニに示す。 By the way, this counter 2 is provided with an upper limit and a lower limit for the count value, and is designed to prevent the count value from exceeding the upper limit or below the lower limit. The state of this counting is shown in D.
次に第8図に示すように変復調器405は、こ
のカウンタ2の値ニが、カウンタ2の上限値と下
限値の間の中心値Lに対して、それより上か下か
によつて、受信データの“1”、“0”情報を復元
し、ホに示す如く出力する。以上の処理の後カウ
ンタ1は、リセツトされる(第7図ハ)。引き続
いて送信要求信号SRをチエツクし、それが“1”
であれば、復調動作ループから変調動作ループに
遷移するようにする。“0”であれば復調動作ル
ープを持続する。 Next, as shown in FIG. 8, the modem 405 determines whether the value of the counter 2 is above or below the center value L between the upper and lower limits of the counter 2. The "1" and "0" information of the received data is restored and output as shown in E. After the above processing, the counter 1 is reset (FIG. 7C). Next, check the transmission request signal SR, and it is “1”.
If so, a transition is made from the demodulation operation loop to the modulation operation loop. If it is "0", the demodulation operation loop continues.
以上説明した処理は、受信波の0゜〜180゜の位相
範囲について示したものであるが、180゜〜360゜の
位相範囲でも同様に処理が行なわれる。但し、
180゜〜360゜の位相範囲では立上りと立下り点が入
れ替わる。以上の動作を受信波の半周期ごとに連
続的に行なうことにより変調が実行される。 The processing described above is shown for the phase range of 0° to 180° of the received wave, but the processing is similarly performed for the phase range of 180° to 360°. however,
In the phase range of 180° to 360°, the rising and falling points are interchanged. Modulation is performed by continuously performing the above operations every half period of the received wave.
なお、第7図、第8図において、波線で示した
e,f,g,d等の波形はノイズを表わしたもの
である。 In addition, in FIGS. 7 and 8, waveforms such as e, f, g, and d shown by broken lines represent noise.
本発明によれば、その復調方式において、半周
期サイクルごとにその受信波がfa波であるかfz波
であるかを判断するので、カウンタ2によりカウ
ントするためのサンプリング回数が増え、ノイズ
による受信波の割れ等の異常現象が発生しても、
その及ぼす影響を極力小さな範囲にとどめ、最終
復調データに対して信号割れなどを発生せずにす
む。 According to the present invention, in the demodulation method, it is determined whether the received wave is an fa wave or an fz wave every half period cycle, so the number of samplings for counting by the counter 2 increases, and the reception due to noise Even if abnormal phenomena such as wave breaking occur,
This effect is kept to a minimum range, and signal cracking does not occur in the final demodulated data.
また変調方式においては、所要のビツト数(従
つて同一値をとるステツプ幅)をかえることによ
つて発生正弦波を最大近似することにより、その
次段の低域通過フイルタの次数を下げることがで
きる。また動作ループの90゜または270゜の位相点
において送信信号をチエツクし発生周波数を変え
かつ変えたときの発生波の位相を連続させること
によつて位相の歪を極力小さくすることができ
る。 In addition, in the modulation method, by changing the required number of bits (therefore, the step width that takes the same value) to maximize the approximation of the generated sine wave, it is possible to lower the order of the low-pass filter in the next stage. can. Furthermore, phase distortion can be minimized by checking the transmitted signal at the 90° or 270° phase point of the operating loop, changing the generated frequency, and making the phase of the generated wave continuous when changed.
本発明によるデジタルFS変復調方式は、1個
の基本振動子により発生するクロツクを用いるこ
とにより復調も、変調も行なつており、この振動
子のみを動作安定なもの、例えば水晶振動子等を
使用することによつて他の部品に高精度、高安定
なものを使用することなく、受信周波数、変調周
波数の変化分を極力少なくすることができる。ま
た同時に調整も不変になる。また変調をデジタル
的に行なうことにより、従来のアナログ方式に比
べて、送信要求(SR)を出してからの発振器の
出力が安定するまでの時間がほとんど不要となつ
た。 The digital FS modulation/demodulation method according to the present invention performs demodulation and modulation by using a clock generated by one basic oscillator, and only this oscillator is made of a stable device, such as a crystal oscillator. By doing so, changes in the receiving frequency and modulation frequency can be minimized without using other components with high precision and high stability. At the same time, the adjustment remains unchanged. Furthermore, by performing modulation digitally, compared to conventional analog systems, almost no time is required for the oscillator output to stabilize after issuing a transmission request (SR).
さらに以上のようなデジタル処理方式をとるこ
とは、4ビツトマイクロコンピユータ程度のプロ
グラム素子によつて本発明を実現する際、極めて
現実的有効な方式であり、発明の目的を満足させ
るものである。 Furthermore, using the digital processing method as described above is an extremely practical and effective method when implementing the present invention using a program element such as a 4-bit microcomputer, and satisfies the purpose of the invention.
第1図は従来の変復調方式を示すブロツク図、
第2図は2同調回路形の周波数弁別回路を示す回
路図、第3図はウインブリツジCR発振器を示す
回路図、第4図は本発明の一実施例を示すブロツ
ク図、第5図は第4図におけるデジタル形FS変
復調器405の動作状態とその遷移状況を示す説
明図、第6図は本発明による変復調方式の変調時
に出力されるfa波とfz波の波形を示す説明図、第
7図は第4図における変復調器405が入来信号
が周波数faに対応するものかfzに対応するものか
を識別する動作を示す各部の動作波形図、第8図
は同じく変復調器405が復調動作を行なうとき
の各部動作波形を示す波形図、である。
符号説明、401……ハイブリツドトランス、
402……帯域通過フイルタ、403……増幅
器、404……波形整形回路、405……デジタ
ルFS変復調器、406……水晶振動子、407
……低域通過フイルタ、408……D/A変換
器。
Figure 1 is a block diagram showing a conventional modulation/demodulation system.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a two-tuned frequency discrimination circuit, FIG. 3 is a circuit diagram showing a Winbridge CR oscillator, FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operating state of the digital FS modem 405 and its transition situation. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the waveforms of the fa wave and fz wave output during modulation by the modulation and demodulation method according to the present invention. FIG. 4 is an operation waveform diagram of each part showing the operation of the modem 405 in FIG. 4 to identify whether the incoming signal corresponds to frequency fa or fz, and FIG. FIG. 4 is a waveform diagram showing operation waveforms of each part when performing the operation. Code explanation, 401...hybrid transformer,
402...Band pass filter, 403...Amplifier, 404...Waveform shaping circuit, 405...Digital FS modulator/demodulator, 406...Crystal oscillator, 407
...Low pass filter, 408...D/A converter.
Claims (1)
い半2重方式によるデータ伝送のためのFS(周波
数偏移式)変復調方式であつて、送信すべきデー
タのとる第1の論理値に対応した周波数faの正弦
波を、その位相角0゜から360゜までを1周期として
デイジタル的に繰り返し発生すべく動作する第1
の動作ループと、前記データのとる第2の論理値
に対応した周波数fzの正弦波を、その位相角0゜か
ら360゜までを1周期としてデイジタル的に繰り返
し発生すべく動作する第2の動作ループと、受信
したFS変調信号をその変調周波数がfaであるか
fzであるかに従つて第1または第2の論理値とし
て復調して出力する動作を周期的に繰り返し行な
う第3の動作ループとから成り、 前記第1の動作ループにおける特定位相におい
て、データの送信要求信号の有無を調べ、無のと
きは該第1の動作ループから前記第3の動作ルー
プへ移行して復調動作を行ない、有でも送信デー
タが前記第2の論理値をとるデータであるとき
は、第1の動作ループから第2の動作ループへ移
行して所定の正弦波を発生すべく動作し、 第2の動作ループにおいても、その特定位相に
おいてデータの送信要求信号の有無を調べ、無の
ときは該第2の動作ループから前記第3の動作ル
ープへ移行して復調動作を行ない、有でも送信デ
ータが前記第1の論理値をとるデータであるとき
は、第2の動作ループから第1の動作ループへ移
行して所定の正弦波を発生すべく動作し、 また第3の動作ループにおいても、その特定位
相においてデータの送信要求信号の有無を調べ、
有のときは該第3の動作ループから前記第1また
は第2の動作ループへ移行するようにしたことを
特徴とするFS変復調方式。 2 特許請求の範囲第1項に記載のFS変復調方
式において、前記特定位相が90゜または270゜であ
ることを特徴とするFS変復調方式。 3 特許請求の範囲第1項または第2項に記載の
FS変復調方式において、受信したFS変調信号を
その変調周波数に対応したパルス幅をもつ矩形波
の列に変換して入力し、該矩形波の立上りまたは
立下りエツジより所定の固定時間を計測して確保
し、該固定時間経過後から次の立下りまたは立上
りエツジまでの時間長を計測し、この時間長の計
測値が前記周波数faに対応するものかfzに対応す
るものかを、次の固定時間において判定し、その
判定結果に従つて或るカウンタのカウント値を増
減し、以上を繰り返しながら該カウンタのカウン
ト値が或る特定値以上にあるときは第1の論理値
として、以下にあるときは第2の論理値として複
調出力を繰り返し出力する動作ループから前記第
3の動作ループが成ることを特徴とするFS変復
調方式。[Claims] 1. An FS (frequency shift type) modulation/demodulation method for data transmission using a half-duplex method in which reception is possible during transmission and transmission is not possible during reception, and the first logic adopted by the data to be transmitted is The first circuit operates to digitally repeatedly generate a sine wave with a frequency fa corresponding to the value, with one period ranging from its phase angle of 0° to 360°.
and a second operation that operates to digitally repeatedly generate a sine wave with a frequency fz corresponding to the second logical value of the data, with a phase angle of 0° to 360° as one cycle. Loop and check if the received FS modulated signal is whose modulation frequency is fa
fz, and a third operation loop that periodically repeats the operation of demodulating and outputting it as the first or second logical value depending on whether the data is The presence or absence of a transmission request signal is checked, and if there is no transmission request signal, the first operation loop shifts to the third operation loop to perform a demodulation operation, and even if there is a transmission request signal, the transmission data is data that takes the second logical value. At this time, the first operation loop shifts to the second operation loop and operates to generate a predetermined sine wave, and in the second operation loop, the presence or absence of a data transmission request signal is checked at that specific phase. , when there is no, the second operation loop moves to the third operation loop and demodulation operation is performed; The loop shifts to the first operation loop and operates to generate a predetermined sine wave, and also in the third operation loop, the presence or absence of a data transmission request signal is checked at that specific phase.
1. An FS modulation/demodulation method, characterized in that, when the FS modulation/demodulation method is present, a transition is made from the third operation loop to the first or second operation loop. 2. The FS modulation and demodulation method according to claim 1, wherein the specific phase is 90° or 270°. 3. Claims 1 or 2
In the FS modulation/demodulation method, the received FS modulation signal is converted into a sequence of rectangular waves with a pulse width corresponding to the modulation frequency, and a predetermined fixed time is measured from the rising or falling edge of the rectangular wave. Measure the time length from the end of the fixed time to the next falling or rising edge, and determine whether the measured value of this time length corresponds to the frequency fa or fz at the next fixed time. The count value of a certain counter is increased or decreased according to the determination result, and when the count value of the counter is greater than or equal to a certain specific value, it is set as the first logical value. FS modulation/demodulation method, characterized in that the third operation loop consists of an operation loop that repeatedly outputs a demodulated output as a second logical value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1465783A JPS59141856A (en) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | Fs modulating and demodulating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1465783A JPS59141856A (en) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | Fs modulating and demodulating system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59141856A JPS59141856A (en) | 1984-08-14 |
| JPH0117629B2 true JPH0117629B2 (en) | 1989-03-31 |
Family
ID=11867278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1465783A Granted JPS59141856A (en) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | Fs modulating and demodulating system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59141856A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8853171B2 (en) | 2008-04-23 | 2014-10-07 | Gilead Sciences, Inc. | 1′-substituted carba-nucleoside analogs for antiviral treatment |
-
1983
- 1983-02-02 JP JP1465783A patent/JPS59141856A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8853171B2 (en) | 2008-04-23 | 2014-10-07 | Gilead Sciences, Inc. | 1′-substituted carba-nucleoside analogs for antiviral treatment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59141856A (en) | 1984-08-14 |
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