JPH0312497B2

JPH0312497B2 -

Info

Publication number: JPH0312497B2
Application number: JP60163802A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Endo
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd
Priority date: 1985-07-24
Filing date: 1985-07-24
Publication date: 1991-02-20
Also published as: JPS6223635A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電力線を伝送路として利用するスペ
クトラム拡散電力線搬送に関し、特に送信側と受
信側の動作を同期させるのに電源を利用する電源
同期通信方法および装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、電力線を利用して情報信号の伝送を行な
う場合には、伝送路の種類によつて種々の変調方
式が用いられている。例えば送電線伝送路の場合
には、単側波帯変調方式が用いられており、また
配電線伝送路の場合には周波数変調方式あるいは
位相変調方式が用いられている。ここで、電力線
は信号伝送を考慮して布設されているものではな
いことから、情報信号の伝送を行なおうとする
と、種々の雑音が入つてきたり、あるいは負荷の
状況によつて伝送特性が大幅に変動する問題を有
している。つまり、電力線の高周波特性は、送電
線および配電線を問わずに、コロナ雑音および負
荷雑音が大きく、かつ電力線の負荷状態に応じて
大きく変動する。従つて、信頼性の高い信号伝送
を行なうことは困難であり、特に高速データ伝送
は不可能であつた。

ところで、最近スペクトラム拡散通信方式を各
分野に於いて積極的に活用しようとする研究が進
められており、その原理および適用分野の解説が
電子通信学会誌の昭和57年９月号965頁および10
月号の1053頁に開示されている。このスペクトラ
ム拡散通信方式は、スペクトルの広帯域化、特殊
符号の使用および相関信号を特徴とするものであ
つて、電力線を利用した情報信号の伝送に用いる
と、雑音および伝送特性の影響が受けにくくなる
ことから、高速データ伝送を高信頼に行なうこと
が可能になる。つまり、このスペクトラム拡散通
信方式は、狭帯域の情報信号を広帯域にわたつて
均等にそのスペクトルを拡散して伝送するもので
あることから、電力線を負荷状態によつて伝送特
性に零点が生ずる状態となつてもほとんど影響を
受けることが無くなり、また狭帯域雑音が混入し
ても受信側に於いて相関をとることからＳ／Ｎが
大きくなるものである。

第４図は、スペクトラム拡散通信方式（以下
SS通信方式と称す）を電力線伝送に利用した場
合の一例を示す全体構成図であつて、PN拡散あ
るいは直接拡散と称される疑似雑音信号を用いて
変調するものであり、特に疑似雑音信号としてＭ
系列符号を用いている。そして、このＭ系列符号
はある段数のシフトレジスタと帰還回路とによつ
て発生される線形符号系列のうちの最長のもので
あつて、１周期内に各瞬間の値が準雑音状態で分
布するように設定されている。図に於いて１，２
は電力線３を介して接続された送信装置と受信装
置である。送信装置１に於いて４は例えば周波数
が250KHzのクロツクパルスCPを発生するクロ
ツク発信回路、５はゼロクロス検出回路であつ
て、電力線３を介して供給される交流電源のゼロ
クロス点を検出する毎にゼロクロス検出信号Ｚを
発生する。６は疑似雑音信号としてのＭ系列符号
を発生する発信用Ｍ系列符号を発生回路であつ
て、第５図に示す様に例えば３段のシフトレジス
タ６ａと、このシフトレジスタ６ａに於ける第２
段目と第３段目の出力に対する排他的論理和を求
めて入力側に戻す排他的論理和ゲート６ｂとによ
つて構成されており、クロツク発振回路４から供
給されるクロツクパルスCPに応じて入力信号を
順次シフトすることにより、終段から最大符号長
が2ⁿ−１（ｎはシフト段数）のＭ系列符号を発生
する。また、この送信用Ｍ系列符号発生回路は、
ゼロクロス検出回路５からゼロクロス検出信号Ｚ
が供給されると、第５図に示すシフトレジスタ６
ａの各段を構成するフリツプフロツプ回路FF₁〜
FF₃をオール“１”にリセツトするようになつて
いる。７はスペクトラム拡散変調回路であつて、
送信用Ｍ系列符号発生回路６から供給されるＭ系
列符号と送信データを乗積変調（排他的論理和を
求める）ことによつて、前記送信データをスペク
トラム拡散変調された変調信号に変換している。
８はトランス９とコンデンサ１０ａ，１０ｂとに
よつて構成される結合回路であつて、図示しない
低周波成分を除去するフイルタおよび送信アンプ
を介して前記スペクトラム拡散変調回路７から供
給される変調信号を電力線３に出力する。

一方、受信装置２に於いて１０は送信装置１の
クロツク発振回路４と同一のクロツクパルスCP
を発生するクロツク発振回路、１１はゼロクロス
検出回路であつて、電力線３を介して供給される
交流電源のゼロクロスを検出する毎にゼロクロス
検出信号Ｚを発生する。１２は受信用Ｍ系列符号
発生回路であつて、送信用Ｍ系列符号発生回路６
と同様に、第５図で示した構成となつている。１
３は送信機側から電力線３を介して送られて来る
スペクトラム拡散された変調信号を取り出す結合
器であつて、トランス１４とコンデンサ１５ａ，
１５ｂとによつて構成されている。１６はスペク
トラム拡散復調回路であつて、受信用Ｍ系列符号
発生回路１２から供給されるＭ系列符号と結合器
１３から図示しない受信アンプおよび低周波成分
を除去するフイルタを介して供給される変調信号
を乗算することにより、相関検波を行なつて受信
データの取り出しを行なう。

この様に構成されたSS通信装置に於いて、電
源スイツチが投入されると、送信装置１および受
信装置２にそれぞれ設けられているクロツク発振
回路４，１０が同一周期のクロツクパルスCPを
送出する。また、送信装置１および受信装置２に
設けられているゼロクロス検出回路５，１１は、
電力線３を介して供給される交流電源のゼロクロ
スを検出する毎にゼロクロス検出信号Ｚが発生し
ている。そして、このゼロクロス検出回路５，１
１は同一の電力線３に流れる交流電源に対するゼ
ロクロス検出を行なつていることから、両回路か
ら発生されるゼロクロス検出信号Ｚは同期してい
ることになる。

ここで、送信用Ｍ系列符号発生回路６は、第５
図に示すように構成されていることから、第６図
ｆの時点t₁に於いてゼロクロス検出回路５からゼ
ロクロス検出信号Ｚが発生されると、シフトレジ
スタ６ａはこのゼロクロス検出信号Ｚをリセツト
入力としていることから、フリツプフロツプ回路
FF₁〜FF₃の出力が第６図ａ，ｂ，ｃ，に示すよ
うにオール“１”の状態にリセツトされる。従つ
て、排他的論理和ゲート６ｂの出力信号は第６図
ｄに示すように“０”となる。次に、クロツクパ
ルスCPが第６図ｅの時点t₂に示すように立ち上
ると、シフトレジスタ６ａは排他的論和ゲート６
ｂの出力信号を読み込んでシフトすることから、
各フリツプフロツプ回路FF₁〜FF₃の出力信号は
“０”、“１”、“１”、となる。次に、クロツクパル
スCPが第６図ｅの時点t₃に示す様に立ち上ると、
排他的論理和ゲート６ｂの出力が“０”状態を続
けていることからシフトレジスタ６ａはこの
“０”信号に取り込んでシフトするために、各フ
リツプフロツプ回路FF₁〜FF₃の出力信号は
“０”、“０”、“１”となる。ここで、排他的論理
和ゲート６ｂは、フリツプフロツプ回路FF₂，
FF₃の出力を入力としていることから、その出力
に不一致が生ずると“１”信号を第６図ｄに示す
様に出力する。そして、この排他的論理和ゲート
６ｂの出力信号は、クロツクパルスCPの次に立
ち上り時にシフトレジスタ６ａに取り込まれるこ
とになる。このような動作を順次行うことによ
り、最終段のフリツプフロツプ回路FF₃から、第
６図ｃに示すように時点t₂〜t₉間を周期T₁とする
Ｍ系列符号が得られることになる。そして、この
Ｍ系列符号は、ゼロクロス検出信号Ｚによつてリ
セツト処理が加えられながら発生されることか
ら、電力線３に流れる交流電源に同期したものと
なつている。

このようにして、交流電源に同期して発生され
るＭ系列符号は、スペクトラム拡散変調回路７に
於いて高周波のクロツクパルスCPに同期した送
信データと乗積変調されることにより、狭帯域の
送信データが広帯域にわたつて一様にスペクトラ
ム拡散された変調信号として出力されることにな
る。変調信号は図示しないフイルタに於いて低周
波成分を除去した後、送信アンプにおいて所定の
レベルに増幅されて結合器８に供給されることに
より電力線３に送り出される。

一方、受信装置２に於いてもクロツクパルス発
振回路１０から出力されるクロツクパルスCPを
基として、受信用Ｍ系列符号発生回路１２が送信
用Ｍ系列符号発生回路６と同様に同一構成のＭ系
列符号を発生している。そして、この受信用Ｍ系
列符号発生回路１２は、電力線３を流れる交流電
力のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路１
１の出力信号Ｚによつてリセツト処理が加えられ
ていることから、発生されるＭ系列符号は交流電
源に同期、つまり送信用Ｍ系列符号発生回路６か
ら出力されるＭ系列符号との同期が取られてい
る。結合器１３は電力線３を介して送信機１から
送られて来る変調信号を取り出しており、この変
調信号は図示しない受信アンプに於いて増幅され
た後、フイルタに於いて低周波数成分が除去され
てスペクトラム逆拡散復調回路１６に供給され
る。スペクトラム逆拡散復調回路１６は、受信用
Ｍ系列符号発生回路１２から供給されるＭ系列符
号とスペクトラム拡散されて送られて来る受信変
調信号とを乗積することによつて受信データを取
り出している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述したSS通信方式は、伝送
路として利用する電力線に流れる交流電源のゼロ
クロス点を基準として送信用Ｍ系列符号発生回路
および受信用Ｍ系列符号発生回路がＭ系列符号を
発生することによつて、両者の同期を得ようとし
ているが、次に述べるような不都合が生じてい
る。

例えばクロツクパルスの周波数が250KHzの場
合に於けるＭ系列符号の１チツプ幅は1/250＝
4μsecとなる。これに対して、送受信機に於いて
変復調に使用されるＭ系列符号は、相互の位相ず
れが少なくとも±0.5チツプ以内でなければ正常
な通信が行なえない。ところが、ゼロクロス検出
回路はその特性上から、ゼロクロスを検出するタ
イミングが約10μsec程度ずれることから、発生さ
れるＭ系列符号も10μsec程度の位相ずれを有して
正常な通信が行なえなくなる。また、送受信機に
於いてそれぞれ発生されるクロツクパルスは非同
期であり、ゼロクロス検出のタイミングにずれが
無くとも、最大１クロツク分の位相ずれが生ずる
ことから、これに伴なつてＭ系列符号の位相が±
１チツプずれて正常な通信が行なえなくなる。更
に、ゼロクロス点に同期させてＭ系列符号を発生
させた場合には、Ｍ系列周期と交流電源の周期が
一致していないことから、ゼロクロス点の検出時
に強制的にＭ系列符号の発生動作がリセツトされ
て中断され、これに伴なつてこのゼロクロス検出
点が含まれるＭ系列符号の周期部分では正常な通
信が行なえなくなる。また、送信側と受信側が比
較的離れている場合等に於いては、電力線３の負
荷変動に応じて送受信間に於いて交流電源に位相
差が生ずる場合があり、これに伴なつて交流電源
のゼロクロス点に同期して発生されるＭ系列符号
が送受信の相互に於いてずれることから、正常な
通信が行なえなくなる問題点を有している。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題を解決するために本発明による
スペクトラム拡散電力線搬送における電源同期通
信方法および装置は、送信側および受信側におけ
るＭ系列符号発生回路からのＭ系列符号の発生に
際して、任意の整数をＫとし、発生されるＭ系列
符号の最大周期長をＮとした時、伝送路として利
用する電力線に流れる交流電源の位相に同期し、
かつKN倍の周波数を有する第１のクロツクパル
スと、前記交流電源に同期し、かつその周波数に
対してＫ／２倍の周波数を有する第２のクロツク
パルスとを発生する電源同期クロツク発生回路を
設け、前記送信側および受信側のＭ系列符号発生
回路は前記第１のクロツクパルスを基本クロツク
として、第２のクロツクパルスに位相が同期する
Ｍ系列符号を発生させて送信情報の変調および受
信変調信号の復調を行なうものである。

〔作用〕

従つて、この様にしてＭ系列符号を発生させた
場合には、Ｍ系列符号の周期が電送路として利用
する電力線に流れる交流電源に対して常に同期す
ることから、この交流電源に同期して発生される
送信側および受信側のＭ系列符号が完全に一致す
ることになる。そして、この場合に於ける交流電
源に同期したＭ系列符号の発生は、従来の様に交
流電源のゼロクロスポイント検出時に強制的にリ
セツト処理を加えて強制的に同期させるものでは
なく、フエーズロツクループによつて交流電源に
同期した基本クロツクとしての第１のクロツク信
号とこの第１のクロツク信号に対して1/2Ｎの周
期を有する第２のクロツク信号とを発生させ、こ
の第１のクロツク信号によるＭ系列符号の発生周
期を第２のクロツク信号に同期させるものである
ことから、一度同期が確立すればその状態が確保
し続けられるように制御されて、発生されるＭ系
列符号の乱れが防止されるものである。

〔実施例〕

第１図は、本発明によるスペクトラム拡散電力
線搬送における電源同期通信方法および装置の一
実施例を示す全体構成図であつて、第４図と同一
部分は同一記号を用いてその詳細説明を省略して
ある。同図に於いて１７は電源同期クロツク発生
回路であつて、電力線３を介して供給される交流
電源に同期し、かつ使用するＭ系列符号の最大周
期長をＮ、任意の整数をＫとした時に交流電源周
波数に対してＫ／２×2N倍の周波数を有するク
ロツクパルスCP₁と、交流電源に同期し、かつそ
の周波数に対して2N倍の周波数を有するクロツ
クパルスCP₂とを発生するように構成されてい
る。１８は電源同期クロツク発生回路１７から出
力されるクロツクパルスCP₁を基本クロツクとし
てＭ系列符号を発生する送信用Ｍ系列符号発生回
路、１９はスペクトラム拡散変調回路７から出力
されるスペクトラム拡散された変調信号を増幅し
て結合回路８に供給する送信アンプ、２０，２１
は受信装置２に設けられた電源同期クロツク発生
回路と受信用Ｍ系列符号発生回路であつて、送信
装置１に設けられている電源同期クロツク発生回
路１７および送信用Ｍ系列符号発生回路１８と同
一の構成をなしている。２２は結合器１３から出
力される変調信号を増幅してスペクトラム逆拡散
復調回路１６に供給する受信アンプである。

第２図は、第１図に示す電源同期クロツク発生
回路１７，２０および送・受信用Ｍ系列符号発生
回路１８，２１の具体例を示す回路図である。同
図に於いて２３は電力線３を介して供給される交
流電源（AC100V）と後述する分周器２７の出力
信号との位相を比較し、その位相差に応じたレベ
ルの信号を出力する位相比較器、２４は位相比較
器２３の出力を平滑化するローパスフイルタ、２
５はローパスフイルタ２４の出力を制御入力とす
る電圧制御可変周波数発振器（以下VCOと称す）
であつて、クロツクパルスCP₁を発生する。２６
は分周器であつて、送・受信用Ｍ系列符号発生回
路１８，２１から発生されるＭ系列符号の最大周
期長をＮとした時、クロツクパルスCP₁を1/2Ｎ
に分周したクロツクパルスCP₂を発生する。２７
は分周器２６から出力されるクロツクパルスCP₂
を２／Ｋ（Ｋは任意の整数）に分周して位相比較
器２３に供給する分周器である。そして、ここれ
ら位相比較器２３、ローパスフイルタ２４、
VCO２５、分周器２６，２７はフエーズロツク
ループ（PLL）回路を構成することにより、交
流電源に同期しかつその周波数に対してＮ×Ｋ倍
の周波数を有するクロツクパルスCP₁と交流電源
に同期しかつその周波数に対して2N倍のクロツ
クパルスCP₂を発生させていることになる。次
に、送・受信用Ｍ系列符号発生回路１８，２１は
第５図に於いて説明したと同様にフリツプフロツ
プ回路FF₁〜FF₃が直列に接続されたシフトレジ
スタ６ａとフリツプフロツプ回路FF₁、FF₃の出
力信号に対する排他的論理和を求めて入力側に帰
還させる排他的論理和ゲーム６ｂとによつて、シ
フトレジスタ６ａの段数をｎとした時、2ⁿ−１の
最大符号長を有するＭ系列符号を発生している。
２８はシフトレジスタ６ａの全段出力に対する一
致を求めるアンドゲート、２９はアンドゲート２
８の出力を1/2に分周する分周器、３０は分周器
２９の出力信号とクロツクパルスCP₂との不一致
を求める排他的論理和ゲート、３１は排他的論理
和ゲート３０の出力信号とクロツクパルスCP₁を
入力とするオアゲートであつて、その出力信号は
シフトレジスタ６ａのクロツク入力端CKに供給
される。そして、これらアンドゲート２８、分周
器２９、排他的論理和ゲート３０およびオアゲー
ト３１は、シフトレジスタ７ａから発生されるＭ
系列符号を交流電源に同期させるための同期制御
を行なつている。

この様に構成されたスペクトラム拡散電力線搬
送通信システムにおいて、送信装置１および受信
装置２に電源が供給されると、まず電源同期クロ
ツク発生回路１７，２１が電力線３を介して供給
される交流電源（AC100V）に同期したクロツク
パルスCP₁〜CP₂を発生する。つまり、第２図に
於いて、VCO２５から発生されるクロツクパル
スCP₁が分周器２６，２７に於いて順次分周され
た後に位相比較器２３に供給される。位相比較器
２３は分周器２７の出力信号と交流電源
（AC100V）との位相を比較し、その位相差のず
れ方向を極性で表わし、かつ位相差をレベルによ
つて表わす制御信号を出力する。この制御信号
は、ローパスフイルタ２４に於いて平滑された後
にVCO２５の制御信号入力端に供給されること
により、位相比較器２３から出力される制御信号
の値が小さくなるように制御される。このような
制御が繰り返されることにより、つまりフエーズ
ロツクループ（PLL）制御が行なわれることに
より、VCO２５から出力される第３図ｂに示す
クロツクパルスCP₁の位相が第３図ａに示す交流
電源AC100Vの位相にロツクされることになる。
そして、この場合に於けるクロツクパルスCP₁
は、フエーズロツクループに分周器２６，２７が
設けられていることから、交流電源の周波数が両
分周器の分周値の積として表わされるNK倍の周
波数を有することになる。また、分周器２６から
は、クロツクパルスCP₁が1/2Ｎに分周されたク
ロツクパルスCP₂が第３図ｆに示すように出力さ
れる。そして、このクロツクパルスCP₂は、クロ
ツクパルスCP₁を基にして作られていることか
ら、交流電源（AC100V）に同期しているととも
に、分周器２６の分周値が2Nであることから、
このシステムに於いて使用されるＭ系列符号の１
周期長と一致する期間毎に“Ｈ”、“Ｌ”に反転す
る信号、つまり第３図ｆに示すように第３図ａに
示す交流電源（AC100V）に同期し、かつ周波数
が２倍の信号となる。

この様にして電源同期クロツク発生回路１７か
ら発生されるクロツクパルスCP₁，CP₂は、送信
用Ｍ系列符号発生回路１８へ供給される。第２図
に於いて、クロツクパルスCP₁はオアゲート３１
を介してシフトレジスタ６ａのクロツク入力端
CKに供給されることから、シフトレジスタ６ａ
は排他的論理和ゲート６ｂの出力信号を順次シフ
トして、各フリツプフロツプFF₁〜FF₃の出力は
第３図ｃ〜ｅに示すようになり、シフトレジスタ
６ａの出力、つまりフリツプフロツプFF₃の出力
が排他的論理和ゲート６ｂの入力条件によつて定
まるパターンを有するＭ系列符号として出力され
る。

ここで、電源投入時に於けるイニシヤライズ時
あるいはリセツトモードに於いて、例えば第３図
に示す時点t₂に於いてシフトレジスタ６ａがクリ
アされると、フリツプフロツプFF₁〜FF₃の出力
信号は第３図ｃ〜ｅに示すようにオール“１”に
セツトされる。そして、このフリツプフロツプ
FF₁〜FF₃の出力がオール“１”になる毎にアン
ドゲート２８の出力信号Ａが第３図ｊに示すよう
に“Ｈ”となり、分周器２９に於いて２分周され
た後に第３図ｇに示す出力信号Ｂとして排他的論
理和ゲート３０に供給される。つまり、分周器２
９から出力される信号Ｂは、通常時に於いてはＭ
系列符号の１周期毎に“Ｈ”、“Ｌ”に反転する信
号となる。この様にして発生される出力信号Ｂ
は、排他的論理和ゲート３０に於いてクロツクパ
ルスCP₂と比較され、両者が一致していれば発生
されるＭ系列符号が交流電源（AC100V）に同期
していることになる。しかし、時点t₃に於いてク
ロツクパルスCP₂が“Ｈ”から“Ｌ”に反転する
と、分周器２９の出力信号Ｂとクロツクパルス
CP₂が不一致となることから、排他的論理和ゲー
ト３０の出力信号が第３図ｈに示すように“Ｈ”
となる。ここで、出力信号Ｃが“Ｈ”になると、
オアゲート３１はクロツクパルスCP₁が供給され
ているにもかかわらず、その出力信号Ｄを第３図
ｉに示すように“Ｈ”に固定する。つまり、実際
に発生されるＭ系列符号の周期を示す分周回路２
９の出力信号Ｂと交流電源に同期したＭ系列符号
の発生周期を示すクロツクパルスCP₂との不一致
期間に於いては、排他的論理和ゲート３０から出
力される第３図ｈに示す信号Ｃが“Ｈ”となるこ
とから、この信号Ｃの“Ｈ”部分がオアゲート３
１を通過するクロツクパルスCP₁を“Ｈ”状態に
固定することによつてカツトすることになる。従
つて、シフトレジスタ６ａには、第３図ｉに示す
ように、〜で示すクロツクパルスＤが供給さ
れた状態のままで保持される。次に時点t₄に於い
てクロツクパルスCP₂が“Ｈ”に反転すると、第
３図ｇに示す分周器２９の出力信号Ｂと第３図ｆ
に示すクロツパルスCP₁が一致することから、排
他的論理和ゲート３０の出力信号Ｃが第３図ｈに
示すように“Ｌ”となる。この結果、オアゲート
３１からはクロツクパルスCP₁が第３図ｉに示す
クロツクパルスＤとしてシフトレジスタ６ａに再
び供給することになる。そして、第３図ｉに時点
t₅に於いてで示すクロツクパルスＤが発生され
た後に、時点t₆に於いてで示すクロツクパルス
Ｄが立ち上がると、フリツプフロツプFF₁〜FF₃
の出力が第３図ｃ〜ｅに示す様にオール“Ｈ”と
なることから、アンドゲート２８の出力信号Ａが
第３図ｊに示す様に時t₆に於いて“Ｈ”に反転す
る。そして、この出力信号Ａの“Ｈ”反転は、時
点t₂から２回目となることから、これに伴なつて
分周器２９の出力信号Ｂが“Ｌ”に反転する。出
力信号Ｂが“Ｌ”になると、クロツクパルスCP₂
との間に不一致が生ずることから、排他的論理和
ゲート３０の出力信号Ｃが“Ｈ”となつて、シフ
トレジスタ６ａへのクロツクパルスＤの供給を阻
止する。

次に、時点t₇に於いてクロツクパルスCP₂が
“Ｌ”に反転すると、これに伴つて排他的論理和
ゲート３０の出力信号Ｃも“Ｌ”に反転すること
から、オアゲート３１からクロツクパルスＤが第
３ｉに時点t₈，t₉，t₁₀……に、、……とし
て示すように出力されてシフトレジスタ６ａに供
給されることになる。そして、この時点t₈以後に
於いては、シフトレジスタ６ａに供給されるクロ
ツクパルスＤの時点t₂からＭ系列符号の最大符号
長毎に繰り返して計数した第３図ｉに示す番号
、、……と、交流電源AC100Vに同期して
発生されるクロツクパルスCP₁を交流電源の零ク
ロス時点からＭ系列符号の最大符号長毎に繰り返
して計数した第３図ｂに示すクロツクパルスCP₁
の番号２、３、４……とが一致することになる。
つまり、シフトレジスタ６ａから発生されるＭ系
列符号の１周期毎に“Ｈ”、“Ｌ”に反転する分周
器２９の出力信号Ｂが、交流電源AC100Vに同期
してＭ系列符号が発生された場合に於ける周期を
示す（１周期毎に“Ｈ”、“Ｌ”に反転する）クロ
ツクパルスCP₂に同期するように、シフトレジス
タ６ａに供給されるクロツクパルスＤが間引きさ
れることになる。この様にして、シフトレジスタ
６ａから発生されるＭ系列符号が交流電源
AC100Vに一度同期するとこの状態がロツクさ
れ、以後は電源同期クロツク発生回路１７が交流
電源AC100Vに完全同期したクロツクパルス
CP₁、CP₂を発生し続けることから、交流電源の
位相が何かの原因によつて多少変動したとして
も、発生されるＭ系列符号は常に交流電源に同期
したものとなる。そして、この動作は電源の投入
と同時に瞬時に行なわれる。

この様にして、送信用Ｍ系列符号発生回路１８
から発生される交流電源に同期したＭ系列符号
は、スペクトラム拡散変調回路７に於いて送信デ
ータと乗積変調されることによつ、狭帯域の送信
データが広帯域にわたつて一様にスペクトラム拡
散された変調信号として出力される。この様にし
て発生された変調信号は、送信アンプ１９に於い
て増幅された後に、結合器８を介して電力線３に
送り出される。

一方、受信装置２における電源同期クロツク発
生回路２０および受信用Ｍ系列符号発生回路２１
は、第２図で示した様に受信装置１に於ける電源
同期クロツク発生回路１７および送信用Ｍ系列符
号発生回路１８と同一構成となつているために、
上述した送信装置１に於ける場合と同様に、電源
スイツチの投入時から瞬時に交流電源に同期した
クロツクパルスCP₁，CP₂が発生されることに伴
なつて、交流電源に同期したＭ系列符号が受信用
Ｍ系列符号発生回路２１から発生されることにな
る。結合器１３は電力線３を介して送信装置１か
ら供給されるスペクトラム拡散された変調信号の
みを取り出す。そして、この変調信号は、受信ア
ンプ２２に於いて増幅された後にスペクトラム逆
拡散復調回路１６に供給されるスペクトラム逆拡
散復調回路１６は、受信用Ｍ系列符号発生回路２
１から供給されるＭ系列符号と受信アンプ２２か
ら供給される変調信号を乗積復調することによつ
て受信データを出力する。

ここで、送信用Ｍ系列符号発生回路１８から出
力されるＭ系列符号および受信用Ｍ系列符号発生
回路２１から出力されるＭ系列符号は、共交流電
源に同期して発生されていることから、両者は完
全に同期したものとなる。従つて、スペクトラム
逆拡散復調回路１６は、変調時と同一のＭ系列符
号を用いて受信変調信号を乗積復調することか
ら、送信データと同一の受信データを確実に取り
出すことが可能になる。また、交流電源の位相が
何かの原因によつて多少変動したとしても、これ
に応じてクロツクパルスCP₁，CP₂の位相が変化
することから、送信装置１および受信装置２にお
いて発生されるＭ系列符号は常に交流電源に同期
したものとなる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、この発明によるスペクトラ
ム拡散電力線搬送における電源同期通信方法およ
び装置は、送信側に於いて発生されるＭ系列符号
と送信データを乗積復調することによりスペクト
ラム拡散された変調信号を発生して電力線に供給
し、受信側に於いては送信時と同一のＭ系列符号
をもちいて受信変調信号を乗積復調することによ
り、受信データを取り出すスペクトラム拡散電力
線搬送において、Ｍ系列符号の最大周期長をＮ、
任意の整数をＫとした時、伝送路として利用する
電力線に流れる交流電源と位相が同期し、かつそ
のＫ・Ｎ倍の周波数を有する第１のクロツクパル
スと、交流電源に位相が同期し、かつそのＫ／２
倍の周波数を有する第２のクロツクパルスとを送
信側および受信側に於いてそれぞれ発生させ、前
記第１のクロツクパルスを基本クロツクとして前
記第２のクロツクパルスに位相を同期させてＭ系
列符号の発生を行ない、このＭ系列符号を用いて
送信データのスペクトラム変調およびスペクトラ
ム逆拡散復調を行なうものである。このために、
送信側および受信側に於いて使用するＭ系列符号
が常に電力線に流れる交流電力に同期したものと
なることから、両者が常に一致したものとなつて
確実な復調が行なえることになる。また、この発
明に於いては、従来の様に交流電源のゼロクロス
時点に強制的にリセツトを加えて同期を得るもの
ではなく、交流電源に位相が同期した第１のクロ
ツクパルスと、交流電源に位相が同期し、かつ発
生されるＭ系列符号の各周期を示す第２のクロツ
クパルスを用いてＭ系列符号を発生させるもので
あることから、従来の様にＭ系列符号の発生途中
に於いてリセツトが加えられて中断することによ
り通信が行なえなくなる問題が解消される。ま
た、電力線を流れる交流電源の位相が何かの原因
によつて送受信間に於いてわずかにすれたとして
もも、これに応じて発生されるＭ系列符号の周期
が可変されることから、常に受信変調信号を確実
に復調して受信データの取り出しが行なえる等の
種々優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスペクトラム拡散電力線
伝送における電源同期通信方法および装置の一実
施例を説明するための全体構成図、第２図は第１
図に示す電源同期クロツク発生回路および送・受
信用Ｍ系列発生回路の具体例を示す回路図、第３
図ａ〜ｊは第２図に示す回路の動作を説明するた
めの各部動作波形図、第４図は従来のスペクトラ
ム拡散電力線伝送通信システムの一例を示すブロ
ツク図、第５図は第４図に示す送・受信用Ｍ系列
符号発生回路の一例を示す回路図、第６図ａ〜ｆ
は第５図に示す回路の各部動作波形図である。１……送信装置、２……受信装置、３……電力
線、６ａ……シフトレジスタ、６ｂ……排他的論
理和ゲート、７……スペクトラム拡散変調回路、
８，１３……結合器、１６……スペクトラム逆拡
散復調回路、１７，２０……電源同期クロツク発
生回路、１８……送信用Ｍ系列符号発生回路、１
９……送信アンプ、２１……受信用Ｍ系列符号発
生回路、２２……受信アンプ、２３……位相比較
器、２４……ローパスフイルタ、２５……電圧制
御可変周波数発信器（VCO）、２６，２７……分
周器、２８……アンドゲート、２９……分周器、
３０……排他的論理和ゲート、３１……オアゲー
ト。

Claims

【特許請求の範囲】１送信側に於いて発生されるＭ系列符号と送信
データとを乗積変調することにより送信データが
スペクトラム拡散された変調信号を発生して電力
線に供給し、受信側に於いては送信時と同一のＭ
系列符号と電力線を介して受信した変調信号とを
用いて受信データを乗積復調するスペクトラム拡
散電力線搬送通信方法において、前期Ｍ系列符号
の最大周期をＮ、任意の整数をＫとした時、伝送
路として利用する電力線に流れる交流電源と位相
が同期し、かつそのＫ・Ｎ倍の周波数を有する第
１のクロツクパルスと、前記交流電源に位相が同
期し、かつそのＫ／２倍の周波数を有する第２の
クロツクパルスとを送信側および受信側に於いて
発生させ、前記第１のクロツクパルスを基本クロ
ツクとしてその発生周期が前記第２のクロツクパ
ルスの“Ｈ”、“Ｌ”期間にそれぞれ一致するＭ系
列符号を発生させ、この電源に同期したＭ系列符
号を用いて送信データのスペクトラム拡散変調お
よび受信変調信号に対するスペクトラム逆拡散復
調を行なうことを特徴とするスペクトラム拡散電
力線搬送における電源同期通信方法。２伝送路として利用する電力線に流れる交流電
源に位相が同期し、かつ利用するＭ系列符号の最
大周期長をＮ、任意の整数をＫとした時に、交流
電源の周波数に対してNK倍の周波数を有する第
１のクロツクパルスと交流電源に位相が同期し、
かつＭ系列符号の発生周期を“Ｈ”、“Ｌ”に変化
して示す第２のクロツクパルスとを発生す電源同
期クロツク発生回路と、前記第１のクロツクパル
スを基本クロツクとして前記第２のクロツクパル
スの“Ｈ”、“Ｌ”変化に発生周期が同期したＭ系
列符号を発生するＭ系列符号発生回路と、このＭ
系列符号発生回路から発生されるＭ系列符号を用
いて送信データを乗積変調することにより、送信
データが広帯域にスペクトラム拡散された変調信
号を出力するスペクトラム拡散変調回路と、この
スペクトラム拡散変調回路から出力される変調信
号を前記電力線に供給する結合回路とによつて送
信装置を構成し、前記送信装置に設けられている
ものと同一構成による電源同期クロツク発生回路
およびＭ系列符号発生回路と、前記電力線を介し
て前記送信装置から送られて来る変調信号を取り
出す結合回路と、前記Ｍ系列符号発生回路から出
力されるＭ系列符号を用いて前記結合回路から出
力される変調信号をスペクトラム逆拡散復調する
ことにより受信データを取り出すスペクトラム逆
拡散復調回路とによつて受信装置を構成したこと
を特徴とするスペクトラム拡散電力線搬送におけ
る電源同期通信装置。３送信側および受信側の電源同期クロツク発生
回路を第１のクロツクパルスを発生する電圧制御
可変周波数発振器と、この第１のクロツクパルス
を1/2Ｎに分周することにより第２のクロツクパ
ルスを発生する第１の分周器と、この第２のクロ
ツクパルスを２／Ｋに分周する第２の分周器と、
この第２の分周器出力と電力線に流れる交流電源
の位相を比較してその位相差に応じた出力を発生
する位相比較器と、この位相比較器の出力信号を
平滑して前記電圧制御可変周波数発振器に制御信
号として供給するローパスフイルタとによつて構
成することを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載のスペクトラム拡散電力線搬送における電源同
期通信装置。４送信側および受信側のＭ系列符号発生回路
は、シフトレジスタと、このシフトレジスタの複
数段出力に対する排他的論理和を求めてその出力
を前記シフトレジスタの入力端に戻すことにより
Ｍ系列符号を発生させる排他的論理和ゲートと、
前記シフトレジスタの全段出力に対する一致を求
めるアンドゲートと、このアンドゲートの出力信
号を２分周する分周器と、この分周器の出力信号
と前記電源同期クロツク発生回路から供給される
第２のクロツクパルスとを入力とする排他的論理
和ゲートと、この排他的論理和ゲートの出力信号
と前記電源同期クロツク発生回路から供給される
第１のクロツクパルスとを入力とし、その出力信
号を基本クロツクとして前記シフトレジスタに供
給するオアゲートとによつて構成されることを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載のスペクトラ
ム拡散電力線搬送における電源同期通信装置。