JPH03101546A - デジタル信号読み取り方式 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は受信機と、複数台の送信機間で、光、電波等を
使用してワイヤレスでデータ通信を行う場合における、
受信機でのデジタル信号読み取り方式に関する。

［従来の技術］ 第３図は搬送波をＦＳＫ信号で変調した信号を受信する
受信機の構成を示しており、この受信機ではフロントエ
ンド（図示せず）で復調された第４図（ａ）に示す復調
信号Ａは振幅制限回路１により振幅を制限された後、２
つの周波数ｆｌ＋　ｆ２のバンドパスフィルタ２３，２
□に入力される。バンドパスフィルタ２３，２□は一般
にタンク回路やアクティブフィルタで構成されている。

第４図（ｂ）（ｃ）に示すこれらバンドパスフィルタ２
．．２□の出力Ｂ、Ｃは検波器３０，３□で包絡線検波
された後、低域通過フィルタ（ローパスフィルタ）で波
形を積分され、リップルが取り除いている。

第４図（ｄ）（ｅ）に示す検波器３１．３２の出力信号
り、Ｅは波形整形器４．．４□において、内蔵せる比較
器により基準電圧と比較され、元のＮＲＺのデジタル信
号Ｆ、Ｇが第４図（ｆ）（ｇＸに示すように再生される
。

このデジタル信号Ｆ、Ｇに基づいてＣＰＵ等からなるデ
ータ判別器５によりデータ“１ｎ、“０”を判別してい
る。

ここでｆｌに対応するデジタル信号Ｆが“Ｌ”ｆ２に対
するデジタル信号Ｇが“Ｈ”のときデータを“１”、逆
にｆｌに対応する信号Ｆが“Ｈ”で２に対する信号Ｇが
”Ｌ”のときデータを“０”と定義すると、デジタル信
号Ｆ、Ｇの表すデータは第２図（ｈ）に示すように“１
０１０”となる。またデジタル信号Ｆ、Ｇの波形は“Ｌ
”のときアクティブである。

次にデータ判別手段５でのデータの解読方式について説
明する。

特に微弱な送信出力の光又は電波を媒体とした通信の場
合、外乱ノイズ、送信機、受信機間の距離等の要因によ
り、受信した信号レベルが非常に弱く、不安定なものと
なる。故に従来デジタル読み取り方式は通常有線通信で
用いられる１ビツトに対して１回のサンプリング方式は
あまり用いられず、１ビツトに対して複数回サンプリン
グし、サンプリング結果を多数決判定している場合が多
い。

第５図に１ビツト当たり１０回サンプリングする例を示
す、この第５図において５ＰＬＣＮＴは１ビツト中のサ
ンプリング回数を計数するカウンタ、ＬＨＣＮＴは１ビ
ツト中のｆ、側のデジタル信号Ｆが“Ｌ”で、ｆ２側の
デジタル信号Ｇが“Ｈ”であるサンプリング回数を計数
するカウンタ、ＨＬＣＮＴは１ビツト中のｆ＋側のデジ
タル信号Ｆが“Ｈ”で、ｆ２側のデジタル信号Ｇが“Ｌ
”であるサンプリング回数を計数するカウンタ、ＬＬＣ
ＮＴは１ビツト中のｆ、、ｆ２のデジタル信号Ｆ、Ｇが
両方共に°“Ｈ”レベルであるサンプリング回数を計数
するカウンタである。

この図示例ではカウンタ５ＰＬＣＮの計数が１０、即ち
１ビツトのサンプリング終了時点で第６図に示す処理に
より、カウンタＬＨＣＮＴとカウンタＨＬＣＮＴの計数
値を比較し、尚且つ計数値がある一定値Ｎ６以上であれ
ば、データ“１”又は“０”を判定し、それ以外はＥ”
　（エラーデータ）と判定している。

［発明が解決しようとする課題］ ところで複数の送信機と、１台の受信機間でワイヤレス
の通信を行う場合、複数の送信機のデータが輻較すると
いう場合がある。

第７図によりデータが輻較した場合ので１側のデジタル
信号Ｆと、ｆ２側のデジタル信号Ｇとの挙動を説明する
。

まず第７図（ａ）（ｂ）は第１の送信機、第２の送信機
の送信信号を示しており、これらの信号は実際は搬送波
で変調されているのであるが、説明を簡単にするために
搬送波の周波数を考えない。

まず第１の送信機の周波数信号ｆ１と、第２の送信機の
周波数信号ｆｌとが幅較した場合、同一へ周波数の合成
であるから、合成された結果はｆのみであり、２つの波
形の位相の差、振幅の大小により、合成された波形の振
幅も変化する。従って第３図回路においてバンドパスフ
ィルタ２２２、検波器３１，３□、波形整形器４１．４
２を通って得られるデジタル信号Ｆ、Ｇは第７図（ｃ）
に示すように範囲ａとなる。同様に第１の送信機からの
周波数信号ｆ２と、第２の送信機からの周波数信号で２
とが輻轢した場合も、波形整形器４４２から出力される
デジタル信号Ｆ、Ｇは範囲Ｃのようになる。これらの輻
較で共通しているのは夫々の周波数信号ｆｉ　ｆ２に対
応するデジタル信号Ｆ、Ｇの本来アクティブであるべき
レベルにアクティブでないレベルの部分が生じることで
ある。

次に周波数信号ｆｌ、ｆ２が輻轢した場合を考える。

この場合、画周波数信号ｆ、、ｆ２の振幅、位相の違い
によりｆｌ＋　ｆ２及び合成によって生じるｆ＋、ｆｚ
とは異なる周波数（例えばｌｆ＋ｆ２１）が生じる。こ
の結果各層波数ｆ、、ｆ２に対応するデジタル信号Ｆ、
Ｇは範囲すのように両信号Ｆ、Ｇにアクティブでないレ
ベルの部分が生じる。

次に２台の送信機のデータが輻較した場合の判定例を第
８図により説明する。

第８図中カウンタ５ＰＬＣＮＴ、　ＬＨＣＮＴ、　ＨＬ
ＣＮＴは第５図におけるカウンタ５ＰＬＣＮＴ、　ＬＨ
ＣＮＴ、　ＨＬＣＮＴと同一の定義である。また第８図
中の口におけるデジタル信号Ｆ、Ｇは送信機が１台の場
合の周波数信号ｆ＋、ｆｚに対応する波形整形器４．．
４２の出力を夫々示しており、データは“１１”となっ
ている。

イは２台の送信機が用いられて周波数信号ｆｌ＋で２が
輻綾した場合のデジタル信号Ｆ、Ｇを示しており、この
場合輻較によりデジタル信号Ｆ、Ｇ共アクティブでない
“Ｈ”の区間が発生している。

この信号をサンプリングするとデータの第１ビツトの範
囲はサンプリングＮｏ、１〜１０であるからカウンタＬ
ＨＣＮＴの計数値は３、カウンタＨＬＣＮＴの計数値は
６となり、第６図に示すフローチャートに従うと、デー
タ゛′０”となり、本来の真のデータ“１”を反転した
データとなる。

また第２ビツトはサンプリングＮｏ、１１〜２０が範囲
となり、カウンタＬＨＣＮＴの計数値は６、カウンタＨ
ＬＣＮＴの計数値は１となり、上述した第１ビツトと同
様に判定するとデータ“１”となる。

このようにデータの輻輪により、ビットデータが反転し
、誤データを確定することになる。このような場合の為
に、「誤り検出」を用いるのであるが、例えば良く用い
られるパリティチエツクを採用した場合、２つのデータ
が反転すれば誤り検出が不可能となり、またデータが複
数の場合は複数のデータが反転又は誤りになる場合が多
く、結果として誤データの確定は少なくない。

上記のような特性を持っているので誤り訂正を施しても
誤ったデータに訂正する場合が存在し、この場合も誤デ
ータを確定することになる。

本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので。

その目的とするところは誤データ確定を減少させ、信頼
性の高い通信を実現できるデジタル信号読み取り方式を
提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は搬送波をＦＳＸ信号で変調した信号を受信する
受信機で、２種類の周波数に対応したＮＲＺ符号の復調
されたデジタル信号を複数回サンプリングして数値に変
換するデジタル信号読み取り方式において、１ビットサ
ンプリング中において、上記２種類の周波数に対応する
２つの上記デジタル信号が両方ともアクティブでないサ
ンプリング回数を累積し、現在サンプリング中のビット
と、次に続くビットのサンプリングを含む範囲の各サン
プリング毎に、又は上記デジタル信号が両方ともアクテ
ィブでないサンプリング毎に、上記累積せるサンプリン
グ回数と所定定数とを比較してサンプリング回数と所定
定数が一致した場合に、一致したサンプリング時におい
て現在読み取り中のフレームデータをエラーと判定する
ことを特徴とする。

［作用］ 而して本発明方式によれば、１ビツトのサンプリング範
囲を、現在判定しようとしているビットとそれに続く次
のビットに拡大し、そのサンプリング中にＦＳＸ信号の
２種類の周波数に対応した各デジタル信号が両方共アク
ティブでないサンプリング回数の累積値と、一定値とを
比較して一致時には現在サンプリングしているビットを
含むフレームデータを解読を中止してフレームデータを
エラーと判定することにより、誤ったデータ確定するこ
とを防止することができるのである。

［実施例］ 以下本発明方式を実施例により説明する。

第１図は本発明方式に用いるサンプリングのやり方を示
しており、本来の１ビツトのサンプリング数＝１０に対
し、本実施例では次に続くビットのサンプリング４回分
を付加し、１〜１４の１４回に拡大している。またフレ
ームデータをエラーと判定する比較値をＮ＝４と設定し
ている。

また１回サンプリングする毎に両デジタル信号Ｆ、Ｇが
アクティブでないサンプリング回数を計数するカウンタ
ＨＨＣＮＴの値と上記Ｎ（＝４）とを比較し、一致して
いるか、否かを判定する。またこの処理は処理時間短縮
のため、サンプリングした値（ＳＤ）が両方ともアクテ
ィブでないとき（ＳＤ＝ＨＨ）のみ行っても良い。

第２図に１回サンプリングする毎に比較する場合のフロ
ーチャートを示す。

第１図において、各サンプリング毎にカウンタカウンタ
ＨＨＣＮＴの値をチエツクする。この図示例の場合カウ
ンタ５ＰＬＣＮＴ＝　１３の時点でカウンタＩＩＩＣＮ
Ｔ＝４となり、Ｎ（＝４）と一致するため、この段階で
フレームエラーと判定される。

尚Ｎの値の選び方は小さく設定し過ぎると、正しいビッ
トデータをエラーとして判定し、正常受信率を低下させ
ることになり、逆に大きく設定すると誤ったビットデー
タを検出できないこととなり、適切に選び必要がある。

発明者らの実験によると、１ビツトのサンプリング回数
を１０サンプリングとし、１ビツトのサンプリング範囲
を１〜１５サンプリングとした場合Ｎ＝６．７．８程度
が正常受信率を低下させることなく尚且つ誤データを確
定しない値であるが確認されている。

ここで本発明方式を、セキュリティ（防犯、防災監視）
分野のデータ通信に使用した場合、例えば２つのドアの
開閉信号が送られてきたにも拘らず、誤データが確定し
て、たまたま・そのデータが実際は発生していない火災
発生のデータと一致して、火災を報知してしまうといっ
た問題が無くなり、信頼性の高いシステムを構築するこ
とができる。

［発明の効果］ 本発明は搬送波をＦＳＫ信号で変調した信号を受信する
受信機で、２種類の周波数に対応したＮＲＺ符号の復調
されたデジタル信号を複数回サンプリングして数値に変
換するデジタル信号読み取り方式において、１ビットサ
ンプリング中において、上記２種類の周波数に対応する
２つの上記デジタル信号が両方ともアクティブでないサ
ンプリング回数を累積し、現在サンプリング中のビット
と、次に続くビットのサンプリングを含む範囲の各サン
プリング毎に、又は上記デジタル信号が両方ともアクテ
ィブでないサンプリング毎に、上記累積せるサンプリン
グ回数と一定値とを比較してサンプリング回数と上記一
定値とが一致した場合に、一致したサンプリング時にお
いて現在読み取り中のフレームデータをエラーと判定る
ものであって、従来の処理プログラムの小変更、つまり
少ない処理の追加で誤ったデータの確定を著しく少なく
することができ、結果信頼性の高い通信を実現でき、特
に信頼性を要求される防犯、防災システム等の通信に採
用すれば誤報知の少なくて信頼性の高いシステムを構築
することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式の実施例のデジタル信号のサンプリ
ング処理の説明図、第２図は同上のフローチャート、第
３図はＦＳＸ信号を用いた通信に用いる受信機の要部回
路構成図、第４図は同上の各部のタイムチャート、第５
図は従来のサンプリング処理の説明図、第６図は同上の
フローチャート、第７図は同上の周波数信号の幅較の説
明図、第８図は同上の誤データ確定の説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送波をＦＳＫ信号で変調した信号を受信する受
   信機で、２種類の周波数に対応したＮＲＺ符号の復調さ
   れたデジタル信号を複数回サンプリングして数値に変換
   するデジタル信号読み取り方式において、１ビットサン
   プリング中において、上記２種類の周波数に対応する２
   つの上記デジタル信号が両方ともアクティブでないサン
   プリング回数を累積し、現在サンプリング中のビットと
   、次に続くビットのサンプリングを含む範囲の各サンプ
   リング毎に、又は上記デジタル信号が両方ともアクティ
   ブでないサンプリング毎に、上記累積せるサンプリング
   回数と一定値とを比較してサンプリング回数と上記一定
   値とが一致した場合に、一致したサンプリング時におい
   て現在読み取り中のフレームデータをエラーと判定する
   ことを特徴とするデジタル信号読み取り方式。