(57)【要約】【課題】  外部からの伝搬路改変を検出し、伝搬路改変に対して送受信間の通信品質の低下を補償することができる無線通信システムを提供する。【解決手段】  無線通信システムが、搬送波にデータを載せた信号に応じて、偏波方向が回転する電磁波を送信する送信機と、電磁波を受信して、データを復調する受信機とを備え、送信機は、データを伝送する偏波方向を示す角度情報を信号に付与し、かつ偏波方向の回転周波数を搬送波の周波数よりも低い周波数に設定し、受信機は、電磁波によって伝送される角度情報に基づいて、受信する電磁波の偏波方向を変更する。受信機は、偏波方向の角度情報を用いて、外部からの伝搬路改変を検出することができ、かつ改変が検出されたら受信する電磁波の偏波方向を変更することにより、送受信間の通信品質の低下を補償することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送波にデータを載せた信号に応じて、偏波方向が回転する電磁波を送信する送信機と、前記電磁波を受信して、前記データを復調する受信機と、を備える無線通信システムにおいて、
前記送信機は、前記データを伝送する偏波方向を示す角度情報を前記信号に付与し、かつ偏波方向の回転周波数を前記搬送波の周波数よりも低い周波数に設定し、
前記受信機は、前記電磁波によって伝送される前記角度情報に基づいて、受信する電磁波の偏波方向を変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、前記受信機は、前記角度情報に基づいて、受信される電磁波の偏波方向の時間変化を検出し、前記時間変化に応じて、受信する電磁波の偏波方向を変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信システムにおいて、前記受信機は、検出される前記偏波方向の時間変化が非定常的であると判定したら、通常の偏波方向と検出された前記偏波方向のベクトル差分を演算し、受信する電磁波の偏波方向を、前記ベクトル差分の方向と直角な方向に変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記送信機は、
前記回転周波数を設定する偏波回転周波数発生回路と、
前記搬送波を発生する送信周波数発生回路と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記受信機は、
第一のアンテナおよび前記第一のアンテナに直交する第二のアンテナと、
前記第一のアンテナの出力を検波する第一の検波器および前記第二のアンテナの出力を検波する第二の検波器と、
前記第一の検波器の出力および前記第二の検波器の出力から、受信する電磁波の偏波方向を検出する偏角検出回路と、
前記偏角検出回路の出力から前記角度情報を抽出する第一の復号器、および前記偏角検出回路の出力を、遅延回路を介して入力して前記角度情報を抽出する第二の復号器と、
を備え、
前記第一の復号器の出力と、前記第二の復号器の出力とに基づいて、受信される電磁波の偏波方向の時間変化を検出することを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記送信機は、
第一の周波数を有する信号を出力する第一の送信搬送波周波数発生回路と、
前記第一の周波数と異なる第二の周波数を有する信号を出力する第二の送信搬送波周波数発生回路と、
を備え、
前記搬送波の周波数は、前記第一の周波数と前記第一の周波数の和の半分に設定され、前記回転周波数は前記第一の周波数と前記第一の周波数の差の半分に設定されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記受信機は、
第一のアンテナおよび前記第一のアンテナに直交する第二のアンテナと、
前記第一のアンテナの出力を検波する第一の検波器および前記第二のアンテナの出力を検波する第二の検波器と、
前記第一の検波器の出力から前記角度情報を抽出する第一の復号器、および可変遅延回路を介して入力する第二の検波器の出力から前記角度情報を抽出する第二の復号器と、
を備え、
前記第一の復号器の出力と、前記第二の復号器の出力とに基づいて、受信される電磁波の偏波方向の時間変化を検出することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項６に記載の無線通信システムにおいて、
前記送信機は、
前記データおよび前記角度情報が混在する信号を出力するデジタル信号処理回路と、
前記デジタル信号処理回路の出力の周波数成分を制限するデジタルフィルタと、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記受信機は、
第一のアンテナおよび前記第一のアンテナに直交する第二のアンテナと、
前記第一のアンテナの出力を二乗する第一の二乗回路および前記第一の二乗回路の出力をデジタル信号に変換する第一のアナログデジタル変換器と、
前記第二のアンテナの出力を二乗する第二の二乗回路および前記第二の二乗回路の出力をデジタル信号に変換する第二のアナログデジタル変換器と、
前記第一のアナログデジタル変換器の出力から前記角度情報を抽出する第一の復号器と、
第一の可変遅延回路を介して入力する前記第二のアナログデジタル変換器の出力から前記角度情報を抽出する第二の復号器と、
を備え、
前記第一の復号器の出力と、前記第二の復号器の出力とに基づいて、受信される電磁波の偏波方向の時間変化を検出することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記送信機は、
第一の周波数を有する第一の信号を出力する第一の送信搬送波周波数発生回路と、
前記第一の周波数と異なる第二の周波数を有する第二の信号を出力する第二の送信搬送波周波数発生回路と、
前記データおよび前記角度情報が混在する信号を出力する第一のデジタル信号処理回路および第二のデジタル信号処理回路と、
前記第一のデジタル信号処理回路の出力の周波数成分を制限する第一のデジタルフィルタと、
前記第二のデジタル信号処理回路の出力の周波数成分を制限する第二のデジタルフィルタと、
を備え、
前記第一のデジタルフィルタの出力に応じて前記第一の信号を変調し、前記第二のデジタルフィルタの出力に応じて前記第二の信号を変調し、
変調された前記第一および第二の信号から、前記回転周波数が、前記第一の周波数と前記第二の周波数との差の半分の周波数に設定される前記搬送波を出力するハイブリッド回路を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
請求項５に記載の無線通信システムにおいて、
前記受信機は、検出された前記偏波方向の時間変化に関する情報を記憶する記憶回路を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記送信機は、
第一の周波数を有する第一の信号を出力する第一の送信搬送波周波数発生回路と、
前記第一の周波数を有し、前記第一の信号に直交する第二の信号を出力する第一の直交搬送波周波数発生回路と、
前記第一の周波数と異なる第二の周波数を有する第三の信号を出力する第二の送信搬送波周波数発生回路と、
前記第二の周波数を有し、前記第三の信号に直交する第四の信号を出力する第二の直交搬送波周波数発生回路と、
前記データおよび前記角度情報並びに同期補足データが混在する信号を出力する第一乃至第四のデジタル信号処理回路と、
前記第一乃至四のデジタル信号処理回路の出力の周波数成分をそれぞれ制限する第一乃至第四のデジタルフィルタと、
前記第一乃至第四の信号を、それぞれ前記第一乃至第四のデジタルフィルタの出力に応じ変調し、
変調された前記第一および第二の信号から、前記回転周波数が、前記第一の周波数と前記第二の周波数との差の半分の周波数に設定される前記搬送波を出力するハイブリッド回路を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１３】
請求項９に記載の無線通信システムにおいて、
前記第一のアンテナの出力が、同期補足データに基づいて前記送信機と前記受信機との同期をとる第一の回路を介して、前記第一の二乗回路に入力され、前記第二のアンテナの出力が、前記同期補足データに基づいて前記送信機と前記受信機との同期をとる第二の回路を介して、前記第二の二乗回路に入力されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１４】
乗りかごが建物内を昇降する昇降機システムにおいて、
前記乗りかごに搭載される、端末局無線機および前記端末局無線機に接続される端末局２直交偏波一体アンテナと、
前記建物内の上部または下部に設けられる、基地局無線機および前記基地局無線機に接続される基地局２直交偏波一体アンテナと、
を備え、
前記端末局無線機と前記基地局無線機は互いに通信し、
前記端末局無線機および前記基地局無線機は、請求項１に記載の無線通信システムからなることを特徴とする昇降機システム。
【請求項１５】
複数の変圧器を備える変電設備監視システムにおいて、
前記複数の変圧器に設けられる、複数の端末局無線機および前記複数の端末局無線機に接続される複数の端末局２直交偏波一体アンテナと、
前記複数の変圧器の近傍に設けられる、前記複数の変圧器よりも少ない台数の複数の基地局無線機および前記複数の基地局無線機に接続される複数の基地局２直交偏波一体アンテナと、
を備え、
前記端末局無線機と前記基地局無線機は互いに通信し、
前記端末局無線機および前記基地局無線機は、請求項１に記載の無線通信システムからなることを特徴とする変電設備監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信機と受信機の間で、無線信号を用いて通信を行う無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
社会生活の基盤となるライフラインである、発電所、浄水場、石油精製所、およびこれらに付随する、送配電システム、配水システム、輸送システム等は、人口増加および生活水準の向上に伴い、これらの増強が世界規模で必要となってきている。このような情勢に対応すべく、ライフラインとなる諸設備は大型化し、発電設備、浄水設備、製油設備、変電設備、配水設備、パイプライン等の数は個別システムあるいは個別プラントの中で増加の一途を辿っている。システムやプラントの高効率稼動、安全確保のため、個別設備をネットワークで結合し、各設備の状況を把握したり各設備を制御したりするための技術の必要性が叫ばれている。このようなネットワークの構築には有線技術と無線技術が適用可能で、それぞれ特色があるため、各システムおよび各プラントが要求する機能や性能に応じて、両者は取捨選択あるいは併用される。
【０００３】
無線技術を適用したネットワーク、すなわち無線ネットワークは、各設備間に電線等のハードウェアを必要としないために、導入が容易であり、かつ敷設のコストが低いといった利点を持つ。無線ネットワークの伝送路は、電磁波により自由空間中に送信端から受信端に自動的に複数形成されるので、伝送路多重による通信の信頼性向上には有利である。また、具体的な伝送路は見えないので、伝送路を特定することは困難であり、外部者による伝送路の遮断によりシステム全体が稼動不能となる可能性は、有線技術を適用したネットワークに比べて著しく低い。反面、伝送路は外部者に対して開かれているので、伝送路を通過する情報の秘匿および特定の伝送路に対する外部者による改ざん行為の発見は、一般に、有線技術を適用したネットワークに比べて困難である。このため、暗号化技術等により秘匿性を向上させることが必要となる。
【０００４】
ライフラインとなるシステムやプラントに無線ネットワークを適用する場合、自由空間中を効率よく伝搬可能な電磁波の周波数が概略３００ＭＨｚから３ＧＨｚと制限されているために、無線ネットワークが使用する電磁波の波長に比べて各種設備の寸法が数倍以上大きい。このため、電磁波は設備で反射され、送信端と受信端の間には複数の反射により複数の伝送路が形成される。電磁波は、横波であり、偏波と呼ばれるベクトル成分を進行方向に対して直角方向に有する。電磁波は反射の際に偏波の方向が入射角に依存して変化し、更に、複数の反射波により送信端と受信端に発生する電磁波の経路長に依存して電磁波の位相が異なる。このため、受信端に到来する複数の電磁波のベクトル和が著しく減少し、送受信間の通信品質が低下するという問題が生じる。
【０００５】
このような問題に対応する技術として、特許文献１〜４に記載の技術が知られている。
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、同じ信号で変調された、回転速度が異なる複数の回転偏波を送信することにより、受信端に到来する複数の電磁波のベクトル和に関する状況を変化させ、送受信間の通信品質の低下が防止される。
【０００７】
特許文献２に記載の技術では、送信波に直交変調を施し受信端に到来する電磁波の直交成分の比率に従い変調方式を変化させる。すなわち、受信端での電磁波のベクトル和が減少する場合、送信端から伝送する情報量を増大させ通信品質の低下を防いでいる。
【０００８】
特許文献３に記載の技術では、送信波の偏波を回転させ、かつ回転周波数を変化させ、受信端に到来する複数の電磁波のベクトル和が減少しないような回転周波数を選んで、送受信間の通信品質の低下を防いでいる。
【０００９】
特許文献４に記載の技術では、強指向性アンテナを用いて、そのビームを機械的に回転させ、受信端に到来する複数の電磁波のベクトル和に関する状況を変化させ、送受信間の通信品質の低下を防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１４０４５７号
【特許文献２】特開２００７−１５０６４６号公報
【特許文献３】特表２００２−５１３５３７号公報
【特許文献４】特開平１０−３３２８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の従来技術では、送受信間で無線通信を行う場合、送受信間の電磁波の伝搬環境から発生する受信端での通信品質低下を防止することはできるが、非定常的に発生する外部からの伝搬環境改変に伴う通信品質低下を検出および補償することは難しい。
【００１２】
そこで、本発明は、外部からの伝搬路改変を検出し、伝搬路改変に対して送受信間の通信品質の低下を補償することができる無線通信システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明による無線通信システムは、搬送波にデータを載せた信号に応じて、偏波方向が回転する電磁波を送信する送信機と、電磁波を受信して、データを復調あるいは再生する受信機と、を備えるものであって、送信機は、データを伝送する偏波方向を示す角度情報を信号に付与し、かつ偏波方向の回転周波数を搬送波の周波数よりも低い周波数に設定し、受信機は、電磁波によって伝送される角度情報に基づいて、受信する電磁波の偏波方向を変更する。
【発明の効果】
【００１４】
受信機は、送信機から電磁波によって伝送される偏波方向の角度情報を用いて、外部からの伝搬路改変を検出することができ、かつ改変が検出されたら受信する電磁波の偏波方向を変更することにより、送受信間の通信品質の低下を補償することができる。
【００１５】
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１である無線通信システムの構成図を示す。
【図２】本発明の実施例２である無線通信システムの送信機の構成図を示す。
【図３】本発明の実施例３である無線通信システムの受信機の構成図を示す。
【図４】本発明の実施例４である無線通信システムの送信機の構成図を示す。
【図５】本発明の実施例５である無線通信システムの受信機の構成図を示す。
【図６】本発明の実施例６である無線通信システムの送信機の構成図を示す。
【図７】本発明の実施例７である無線通信システムの受信機の構成図を示す。
【図８】本発明の実施例８である無線通信システムの送信機の構成図を示す。
【図９】本発明の実施例９である無線通信システムの受信機の構成図を示す。
【図１０】電磁波の偏波方向の回転と偏波識別符号の対応を示す。
【図１１】演算回路における計算内容の一例を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の実施例１０である昇降機システムの構成図を示す。
【図１３】本発明の実施例１１である変電設備監視システムの構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。各実施例は、外部者からの伝搬路改変行為を検出し同改変に対して送受信間の通信品質の低下を補償する無線通信システムに関するものである。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の実施例１である無線通信システムの構成図を示す。
【００１９】
送信機はデジタルデータ生成回路３（ＤＡＴＡ）および送信偏波角度識別符号生成回路４（ＣＯＤＥ）を具備し、デジタルデータ生成回路３から出力されるデジタルデータに、送信偏波角度識別符号生成回路４から出力される偏波角度識別符号が、第一の送信乗算器５により重畳されてその出力が二分岐される。第一の送信乗算器５の出力の第一の分岐が偏波回転周波数発生回路６の出力と第二の送信乗算器１１により掛け合わされて、その結果すなわち第二の送信乗算器１１の出力が、さらに送信搬送波周波数発生回路８の出力（周波数：ωｃ）と第三の送信乗算器１３により掛け合わされる。そして、第三の送信乗算器１３の出力が、第一の送信アンテナ１から電磁波となって空間に放射される。第一の送信乗算器５の出力の第二の分岐は、偏波回転周波数発生回路６の出力が９０度移相器７を介して第四の送信乗算器１２により掛け合わされて、その結果が、さらに送信搬送波周波数発生回路８の出力と第五の送信乗算器１４により掛け合わされる。そして、第五の送信乗算器１４の出力が、第一の送信アンテナ１と空間的に直交する第二の送信アンテナ２から電磁波となって空間に放射される。
【００２０】
図１０は電磁波の偏波方向の回転と偏波識別符号の対応を示す。第一の送信アンテナ１と第二の送信アンテナ２は空間的に直交しているので、それらから空間に放射される電磁波の偏波方向は、図１０に示されるように、時間とともに、偏波回転周波数発生回路６によって設定される周波数、すなわち偏波回転周波数発生回路６から出力される信号の周波数ωｐ（＜ωｃ）で回転する。送信偏波角度識別符号生成回路４は、偏波回転周波数発生回路６と同期して、所定かつ一定の偏波角度（図１０では４５度）毎に角度情報を示す符号を割り当てる。本実施例１では、図１０に示すように、４つの異なる偏波角度に対応して異なる４つの符合データ（Ｃ１〜Ｃ４）が割り当てられている。ここで、互いに１８０度異なる偏波角度に対しては、同じ符号が割り当てられる。このような符号データの割り当てにより、複数かつ特定の偏波方向を示す情報が搬送波に載せられる。従って、アンテナから放射される電磁波は、その回転偏波の特定の偏波方向を示す情報をデジタルデータと共に、受信機へ伝送する。
【００２１】
受信機は第一の受信アンテナ２１と、第一の受信アンテナ２１と空間的に直交する第二の受信アンテナ２２を具備し、第一の受信アンテナ２１の出力は受信搬送波周波数発生回路２３の出力と第一の受信乗算器２５により掛け合わされて二分岐され、第一の分岐は第一の検波回路３１（ＲＥＣＴ）に入力され、第二の分岐は第一の重み回路４１に入力される。第二の受信アンテナ２２の出力は受信搬送波周波数発生回路２３の出力と第二の受信乗算器２６により掛け合わされて二分岐され、第一の分岐は第二の検波回路３２（ＲＥＣＴ）に入力され、第二の分岐は第二の重み回路４２に入力される。
【００２２】
第一の検波回路３１の出力と第二の検波回路３２の出力は偏角検出回路２７（Ｔａｎ−１）に入力され、その出力は二分岐される。第一の分岐は第一の復号器３５（ＤＥＣＯＤＥ）に入力され、第二の分岐は遅延回路３３（Ｔ）を介して第二の復号器３６（ＤＥＣＯＤＥ）に入力される。第一および第二の復号器３５，３６の各出力は、比較器３７（ＣＯＭＰ）の二つの入力となり、比較器３７の出力は演算回路３８（ＣＰＵ）に入力される。演算回路３８の演算結果に応じて第一の重み回路４１（Ｗ）および第二の重み回路４２（Ｗ）の重み係数が制御され、第一および第二の重み回路４１，４２の各出力はベースバンド回路４３（ＢＢ）に入力される。
【００２３】
偏波が回転する電磁波は、空間中に自動的に拡散され、複数の伝搬路を経由して複数の到来波として受信機に到達する。受信機は空間的に直交する第一の受信アンテナ２１と第二の受信アンテナ２２によって到来する複数の電磁波の合成ベクトルを２直交成分に分けて受信することが出来る。２直交成分のそれぞれに搬送波周波数（ωｃ）が重畳されることにより偏波の回転周波数成分が抽出され、電磁波の回転偏波の軌跡となる包絡線が二つの検波回路により直交成分毎に検出される。検出された２直交成分から偏角検出回路２７により、包絡線の方向、すなわち受信機に到来した電磁波の合成波の偏波方向（偏波角度）が検出される。
【００２４】
偏角検出回路２７によって検出される偏波方向は復号器により、送信機が送信した電磁波の特定の偏波方向と関係付けられる。すなわち、第一の復号器３５は、偏角検出回路２７によって検出される偏波方向から符号データ（Ｃ１〜Ｃ４）を抽出し、抽出された符号データが示す、送信機から送信された電磁波の偏波の特定の偏波方向と偏角検出回路２７によって検出される偏波方向とを関係づける。第二の復号器３６も同様に送信機が送信した電磁波の偏波方向に関連付けられた受信電磁波の偏波方向を出力するが、第二の復号器３６が出力する偏波方向と第一の復号器３５が出力する偏波方向とは、遅延回路３３によって設定される時間差がある。従って、第一および第二の復号器３５，３６の出力する偏波方向を比較器３７によって比較することにより、受信機が受信する電磁波の偏波方向の時間変化を検出することができる。
【００２５】
送受信機間の伝搬路が定常的であれば、受信機において検出される偏波方向の時間変化は一様である。送受信機間の伝搬路に非定常的変化が生じる場合、すなわち外部からの改変が行われる場合、受信機において検出される偏波方向の時間変化は非一様となる。従って、受信機においては、この非一様な時間変化を検出することにより、外部からの伝搬路の改変を検出することができる。本実施例１においては、演算回路３８が、比較器３７が出力する、偏波方向の定常的および非定常的時間変化に関する情報を、リアルタイムで保持して記録し、非定常的変化を検出すると、これまでに保持された定常的時間変化のデータを用いて、どのような改変が起きているかを計算する。演算回路３８は、計算結果に基づいて、第一および第二の重み回路４１，４２（Ｗ）の重み係数を制御することにより、第１および第２の受信アンテナ２１の受信信号に対する重み、いわば両アンテナの利得を調整する。これにより、改変による電磁波の偏波方向の非定常変化が補償されて、通信品質の低下を抑制することができる。
【００２６】
図１１は演算回路３８における計算内容の一例を説明するための模式図であり、送信回転偏波、受信回転偏波および受信アンテナ電力合成法を示す。
【００２７】
送信機から送信された送信回転偏波が、図１１の上図中、一点鎖線、点線、破線および二点鎖線によって示される経路にて伝搬され、受信機に到達する。一点鎖線、点線、破線および二点鎖線によって示される経路にて伝搬され、受信機に到達する受信回転偏波をそれぞれ、ベクトルａ，ｂ，ｃ，ｄとすると、偏波方向の定常的時間変化時における受信回転偏波は、図中、実線の矢印で示される合成ベクトルａ＋ｂ＋ｃ＋ｄで示される。すなわち、合成ベクトルａ＋ｂ＋ｃ＋ｄの方向が、受信機が検出する偏波方向の定常的時間変化時における受信回転偏波の方向を示している。
【００２８】
偏波方向の非定常的変化が検出された場合すなわち伝搬路における改変が起きた場合、例えば、図１１下図中に示すように、偏波方向が、合成ベクトルａ＋ｂ＋ｃ＋ｄの方向から、破線の矢印で示すベクトルｆまたは二点鎖線の矢印で示すベクトルｅの方向へスリップする。演算回路３８は、合成ベクトルａ＋ｂ＋ｃ＋ｄとスリップしたベクトル（ｆ，ｅ）との差分を計算する。計算結果である差分のベクトルが外部からの改変による影響分である。この影響を除去して通信品質を確保するためには、差分のベクトルの方向と直交する方向の偏波を持つアンテナによって、送信された回転偏波を受信すればよい。そのような状態は、上述したように、第一および第二の重み回路４１，４２（Ｗ）の重み係数を制御して、第１の受信アンテナ２１の利得と、第２の受信アンテナ２２の利得を調整することにより、アンテナの向きを変えることなく設定される。
【００２９】
なお、演算回路３８は、検出された偏波の方向の時間変化のデータを逐次記憶し、記憶している過去のデータから通常の偏波の方向を推定する。
【００３０】
本実施例１によれば、送受信機間の伝搬路に加えられた外部からの改変を検知でき、その改変の影響を除去できるので、外部からの伝搬路改変に対する受信信号の通信品質低下を補償することができる。
【実施例２】
【００３１】
図２は、本発明の実施例２である無線通信システムの送信機の構成図を示す。なお、受信機は、実施例１および後述する実施例３，５，７，９のいずれかと同様である。
【００３２】
送信機はデジタルデータ生成回路３および送信偏波角度識別符号生成回路４を具備し、デジタルデータ生成回路３（ＤＡＴＡ）から出力されるデジタルデータに、送信偏波角度識別符号生成回路４（ＣＯＤＥ）から出力される偏波角度識別符号が、第一の送信乗算器５により重畳されてその出力が二分岐される。
【００３３】
第一の送信乗算器５の出力の第一の分岐は更に二分岐され、ひとつの分岐は第一の送信搬送波周波数発生回路８の出力（周波数：ω１）と第二の送信乗算器１１により掛け合わされてその結果が送信加算器１５の第一の入力となり、他方の分岐には第一の送信搬送波周波数発生回路８の出力が９０度移相器９を介して第二の送信乗算器１２により掛け合わされてその結果が送信減算器５５の第一の入力となる。
【００３４】
第一の送信乗算器５の出力の第二の分岐は更に二分岐され、ひとつの分岐は第二の送信搬送波周波数発生回路５６の出力（周波数：ω２（＜ω１または＞ω１））と第七の送信乗算器５１により掛け合わされてその結果が送信加算器１５の第二の入力となり、他方の分岐には第二の送信搬送波周波数発生回路５６の出力が９０度移相器３９を介して第八の送信乗算器５２により掛け合わされてその結果が送信減算器５５の第二の入力となる。
【００３５】
送信加算器１５の出力は第一の送信アンテナ１より空間中に放射され、送信減算器５５の出力は、第一の送信アンテナと空間的に直交する第二の送信アンテナ２より空間中に放射される。
【００３６】
本実施例２では図１の実施例と同様に、偏波が回転する電磁波を生成可能であるが、実施例１における搬送波周波数ωｃおよび偏波回転周波数ωｐと、本実施例２おける第一の周波数ω１および第二の周波数ω２との間には、ωｃ＝（ω１＋ω２）×（１／２）およびωｐ＝｜ω１−ω２｜×（１／２）という対応関係がある。
【００３７】
本実施例２によればデジタルデータが空間に放射されるまでの乗算回数を削減できるので、送信機の発生するスプリアス周波数を削減できる。また、大きさが大幅に異なる搬送波周波数ωｃおよび偏波回転周波数ωｐを、大きさが同程度の第一の周波数ω１および第二の周波数ω２によって生成されるため、デジタル信号処理が容易である。
【実施例３】
【００３８】
図３は、本発明の実施例３である無線通信システムの受信機の構成図を示す。なお、送信機は、実施例１，２および後述する実施例４，６，８のいずれかと同様である。
【００３９】
受信機は第一の受信アンテナ２１と、第一の受信アンテナ２１と空間的に直交する第二の受信アンテナ２２を具備し、第一の受信アンテナ２１の出力は受信搬送波周波数発生回路２３の出力（周波数：ωｃ）と第一の受信乗算器２５により掛け合わされて二分岐され、第一の分岐は第一の検波回路３１（ＲＥＣＴ）に入力され、第二の分岐は第一の重み回路４１（Ｗ）に入力される。第二の受信アンテナ２２の出力は受信搬送波周波数発生回路２３の出力と第二の受信乗算器２６により掛け合わされて二分岐され、第一の分岐は第二の検波回路３２（ＲＥＣＴ）に入力され、第二の分岐は第二の重み回路４２（Ｗ）に入力される。第一の検波回路３１の出力は第一の復号器３５（ＤＥＣＯＤＥ）に入力され、第二の検波回路３２の出力は可変遅延回路３４を介して第二の復号器３６（ＤＥＣＯＤＥ）に入力される。第一および第二の復号器３５，３６の出力は、比較器３７（ＣＯＭＰ）の二つの入力となり、比較器３７の出力は演算回路３８（ＣＰＵ）に入力される。実施例１の受信機と同様に、演算回路３８の演算結果により可変遅延回路３４および第一の重み回路４１と第二の重み回路４２の重み係数が制御され、第一および第二の重み回路４１，４２の出力はベースバンド回路４３（ＢＢ）に入力される。
【００４０】
偏波が回転する電磁波は空間中に自動的に拡散され複数の伝搬路を経由して複数の到来波として受信機に到達する。受信機は空間的に直交する第一の受信アンテナ２１と第二の受信アンテナ２２によって、到来する複数の電磁波の合成ベクトルを２直交成分に分けて受信することが出来る。直交成分のそれぞれに搬送波周波数ωｃが重畳されることにより偏波の回転周波数成分が抽出され、電磁波の偏波回転の軌跡となる包絡線が二つの検波回路により直交成分毎に検出される。検出された包絡線の信号には送信機が送信した電磁波の偏波角度の情報が含まれているから、それを復号器で抽出することにより送信波の特定の偏波角度と包絡線が示す偏波の回転角度を対応づけることができる。
【００４１】
演算回路３８は送信波の特定の複数の偏波角度に対して受信機が検出する偏波方向の定常的時間変化を検出し記憶する。演算回路３８は、送信波の特定の複数の偏波角度に対して非定常的時間変化が検出された場合、送受信機間に形成される伝搬路に外部からの改変が行われたと判断する。また、非定常的時間変化の検出精度を上げるために、演算回路３８は、時間変化を検出するための直交する二つのアンテナからの２信号の２包絡線成分に、可変遅延回路３４を制御して異なる時間差を設定し、受信機が検出する偏波方向の定常的時間変化を検出する。
【００４２】
本実施例３は、図１に示した偏角検出回路のような非線形演算回路を省く代わりに、直交２偏波成分のそれぞれについて角度情報を抽出している。すなわち、本実施例３は、非線形演算回路を省く代わりに、送信機が送信した電磁波の偏波方向を特定する為の偏波の方向を増加させ、かつ受信信号の偏波回転の非定常性を検出するための二信号の差分間隔を増加させている。
【００４３】
本実施例によれば、非線形性の強い回路要素を省くことができるので、装置構成の簡略化や装置製造コストの低減が可能になる。
【実施例４】
【００４４】
図４は、本発明の実施例４である無線通信システムの送信機の構成図を示す。なお、受信機は、実施例１，３および後述する実施例５，７，９のいずれかと同様である。
【００４５】
本実施例４の送信機の主要部は図２に示す実施例２の送信機と同様である。また、本実施例４においては、実施例２と異なり、デジタル信号処理回路１０により、デジタルデータと偏波角度識別符号が混在したデジタル信号が生成され、デジタル信号処理回路１０の出力が、デジタルフィルタ２８（Ｄ−ｆｉｌ）により周波数成分を制限して、デジタルアナログ変換回路２９（ＤＡＣ）によりアナログ信号に変換される。デジタル信号処理回路１０は周期の長いデジタルデータの中に周期的な偏波角度識別符号を含むデジタル信号（Ｉｎｆｏ１，Ｉｎｆｏ２）を生成する。
【００４６】
本実施例４では、デジタルデータと偏波角度識別符号が混在したデジタル信号を纏めて周波数フィルタリングするので、少ない占有周波数帯域にてデジタル信号を生成することができる。これにより、送信機が放射する信号の周波数成分を削減でき、また受信機の信号処理時間を低減できるので、無線通信システムの消費電力を低減できる。
【実施例５】
【００４７】
図５は、本発明の実施例５である無線通信システムの受信機の構成図を示す。なお、送信機は、実施例１，２，４および後述する６，８のいずれかと同様である。
【００４８】
本実施例５の受信機の主要部は図３に示す実施例３の受信機と同様である。また、本実施例５においては、実施例３と異なり、検波回路３１，３２の代わりに、二乗回路６１とアナログデジタル変換器６３（ＡＤＣ）の縦続結合、および二乗回路６２とアナログデジタル変換器６４（ＡＤＣ）の縦続結合が用いられる。二乗回路とアナログデジタル変換器の縦続結合は、アナログ回路である検波回路と同様の動作を実行できるデジタル回路である。これにより、本実施例５によれば、アナログ回路要素を削減できるので、装置の温度変化や経年変化に対する耐性を向上することができる。
【実施例６】
【００４９】
図６は、本発明の実施例６である無線通信システムの送信機の構成図を示す。なお、受信機は、実施例１，３，５および後述する実施例７，９のいずれかと同様である。
【００５０】
送信機は第一のデジタル信号処理回路１０を具備し、第一のデジタル信号処理回路１０から出力される偏波角度識別符号を含むデジタルデータが第一のデジタルフィルタ２８（Ｄ−ｆｉｌ）を介して第一のデジタルアナログ変換器２９（ＤＡＣ）の入力となり、第一のデジタルアナログ変換器２９の出力に第一の搬送波周波数発生回路６５の出力（周波数：ω１）が第一の乗算器６７により重畳され、ハイブリッド回路６９の第一の入力となる。第一のデジタル信号処理回路１０と同様の第二のデジタル信号処理回路５０から出力される偏波角度識別符号を含むデジタルデータが第二のデジタルフィルタ５８（Ｄ−ｆｉｌ）を介して第二のデジタルアナログ変換器５９（ＤＡＣ）の入力となり、第二のデジタルアナログ変換器５９の出力に第二の搬送波周波数発生回路６６の出力（周波数：ω２（≠ω１））が第二の乗算器６８により重畳され、ハイブリッド回路６９の第二の入力となる。
【００５１】
ハイブリッド回路６９の第一の出力は第一の送信アンテナ１と結合し、ハイブリッド回路６９の第二の出力は、第一の送信アンテナ２と空間的に直交する第一の第二の送信アンテナ２と結合する。第一および第二の送信アンテナ１，２は、二つの搬送波周波数（ω１，ω２）の差の半分の周波数で回転する偏波を有する電磁波を空間に放射する。なお、偏波の実効的な搬送周波数（ωｃ）は、二つの搬送波周波数（ω１，ω２）の和の半分の周波数である。
【００５２】
本実施例６によれば、能動回路である搬送波周波数発生回路の数を、受動回路であるハイブリッド回路の導入により簡略化できるので、装置の製造コストを低減することができる。
【００５３】
なお、本実施例６においては、図６に示すように、送信アンテナ（１，２）およびハイブリッド回路６９を除く回路部分が、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）に実装されているが、実装形態はこれに限るものではない。
【実施例７】
【００５４】
図７は、本発明の実施例７である無線通信システムの受信機の構成図を示す。なお、送信機は、実施例１，２，４，６および後述する実施例８のいずれかと同様である。
【００５５】
本実施例７の受信機の主要部は図３に示す実施例３の受信機と同様である。また、本実施例７においては、実施例３と異なり、演算回路３８（ＣＰＵ）は受信機が検出する偏波方向の定常的時間変化の情報および非定常的時間変化の情報をベースバンド回路４３（ＢＢ）内の記憶回路７３（ＭＥＭ）に転送し蓄え、そのときの直交する受信アンテナの信号をデジタルデータとしてベースバンド回路４３内の第一のアナログデジタル変換器７１（ＡＤＣ）および第二のアナログデジタル変換器７２（ＡＤＣ）を介して記憶回路７３に蓄える。
【００５６】
記憶回路７３に蓄えられた情報を含むベースバンド信号は、図示しない送信機に転送することにより外部に送信可能である。受信機が検出する偏波方向の定常的時間変化の情報および非定常的時間変化の情報は、送受信機を取り囲む周囲の多くの情報を含んでおり、これを解析することにより、無線通信システムに対する外部からの干渉を含むさまざまな情報を得られる可能性がある。従って、本実施例によれば、無線通信システムを取り囲む外部環境の時間的変化に関するデータを取得し、それらが活用可能となるので、通信システムの障害発生時の対策の幅を拡大できる。
【実施例８】
【００５７】
図８は、本発明の実施例８である無線通信システムの送信機の構成図を示す。なお、受信機は、実施例１，３，５，７および後述する実施例９のいずれかと同様であるが、その内、実施例９が好適である。
【００５８】
送信機は第一のデジタル信号処理回路２０を具備し、第一のデジタル信号処理回路２０は、デジタルデータと偏波角度識別符号と同期補足符号が混在したデジタル信号を生成する。本実施例８では、同期補足データとして、直交循環符号の一種であるいわゆるＰＮ（Pseudo Noise）符号が用いられる。第一のデジタル信号処理回路２０の出力は、第一のデジタルフィルタ２８（Ｄ−ｆｉｌ）により周波数成分を制限してから、第一のデジタルアナログ変換回路２９（ＤＡＣ）によりアナログ信号に変換される。このアナログ信号に、第一の搬送波周波数発生回路６５の出力（周波数：ω１）が第一の乗算器６７により重畳された信号が、加算器７４の第一の入力となる。
【００５９】
同様の第二のデジタル信号処理回路６０が、デジタルデータと偏波角度識別符号と同期補足符号が混在したデジタル信号を生成する。第二のデジタル信号処理回路６０の出力は、第二のデジタルフィルタ５８（Ｄ−ｆｉｌ）により周波数成分を制限してから、第二のデジタルアナログ変換回路５９（ＤＡＣ）によりアナログ信号に変換される。このアナログ信号に第一の直交搬送波周波数発生回路７５の出力（周波数：ω１）が第二の乗算器６８により重畳された信号が、減算器８３の第一の入力となる。
【００６０】
同様の第三のデジタル信号処理回路７０が、デジタルデータと偏波角度識別符号と同期補足符号が混在したデジタル信号を生成する。第三のデジタル信号処理回路７０の出力は、第三のデジタルフィルタ７８（Ｄ−ｆｉｌ）により周波数成分を制限してから、第三のデジタルアナログ変換回路７９（ＤＡＣ）によりアナログ信号に変換される。このアナログ信号に第二の搬送波周波数発生回路８５の出力（周波数：ω２）が第三の乗算器８７により重畳された信号が、加算器７４の第二の入力となる。
【００６１】
同様の第四のデジタル信号処理回路８０が、デジタルデータと偏波角度識別符号と同期補足符号が混在したデジタル信号を生成する。第四のデジタル信号処理回路８０の出力は、第四のデジタルフィルタ８８（Ｄ−ｆｉｌ）により周波数成分を制限してから、第四のデジタルアナログ変換回路８９（ＤＡＣ）によりアナログ信号に変換される。このアナログ信号に第二の直交搬送波周波数発生回路８６の出力（周波数：ω２）が第四の乗算器８４により重畳された信号が、減算器８３の第二の入力となる。
【００６２】
加算器７４の出力が第一の送信アンテナ１から空中に電磁波として放射され、減算器８３の出力が、第一の送信アンテナ１と直交する第二の送信アンテナ２から空中に電磁波として放射される。これらの電磁波がベクトル合成されて、回転する偏波を有する電磁波として空中を伝搬する。
【００６３】
本実施例８においては、第一〜四のデジタル信号処理回路２０，６０，７０，８０の各出力は周期の長いデジタルデータの中に周期的な偏波角度識別符号を含んでおり、偏波角度識別符号の各ビットはＰＮ符号で拡散されている。このＰＮ符号を用いて受信機は送信機と容易に同期を取ることができる（実施例９参照）。さらに、実施例６と異なり、終段のハイブリッド回路が不要となるので、装置を小型化できる。
【００６４】
本実施例８によれば、送信機と受信機の同期確立が容易になるので、通信システムに対する外部からの改変を確実に検出して、改変による通信品質の劣化を確実に補償することができる。
【００６５】
なお、本実施例８においては、図８に示すように、アンテナ（１，２）、加算器７３、および減算器８３を除く回路部分が、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）に実装されているが、実装形態はこれに限るものではない。
【実施例９】
【００６６】
図９は、本発明の実施例９である無線通信システムの受信機の構成図を示す。なお、送信機は、実施例１，２，４，６，８のいずれかと同様であるが、その内、実施例８が好適である。
【００６７】
本実施例９においては、図５の実施例５の二乗回路６１，６２の前段に、同期補足データであるＰＮ符号に基づいて送信機と受信機の同期をとる第一および第二の回路１００，２００が設けられる。具体的な回路構成は次のとおりである。
【００６８】
受信機は第一の受信アンテナ２１と、第一の受信アンテナ２１と空間的に直交する第二の受信アンテナ２２を具備し、第一の受信アンテナ２１の出力は受信搬送波周波数発生回路２３の出力と第一の受信乗算器２５により掛け合わされて二分岐される。第一の分岐は第一の検波回路９１ａ（ＲＥＣＴ）に入力され、第二の分岐は第一の重み回路４１（Ｗ）に入力される。
【００６９】
第二の受信アンテナ２２の出力は受信搬送波周波数発生回路２３の出力と第二の受信乗算器２６により掛け合わされて二分岐され、第一の分岐は第二の検波回路９１ｂ（ＲＥＣＴ）に入力され、第二の分岐は第二の重み回路４２（Ｗ）に入力される。
【００７０】
第一の検波回路９１ａの出力は第一の可変遅延器９２ａを介し第一のバッファ９３ａ（ＲＡＭ）に一時的に蓄えられ、第一のＰＮ符号発生回路９５ａの出力は第三のバッファ９６ａ（ＲＡＭ）に蓄えられる。各バッファの内容は第一の乗算器９４ａで掛け合わされ、その結果、すなわち第一の乗算器９４ａの出力が第一の復号器９７ａ（ＤＥＣＯＤＥ）に伝えられる。そして、第一の復号器９７ａの出力に応じて、乗算結果が極大または最大となるように第一の可変遅延器９２ａの遅延量が調節される。第一の可変遅延器９２ａの出力は、第一の二乗回路６１と第一のアナログデジタル変換器６３（ＤＡＣ）の縦続接続を介し第三の復号器３５（ＤＥＣＯＤＥ）に入力される。第三の復号器３５の出力が比較器３７（ＣＯＭＰ）の一入力となる。
【００７１】
第二の検波回路９１ｂの出力は第二の可変遅延器９２ｂを介し第二のバッファ９３ｂ（ＲＡＭ）に一時的に蓄えられ、第二のＰＮ符号発生回路９５ｂの出力は第四のバッファ９６ｂ（ＲＡＭ）に蓄えられる。各バッファの内容は第二の乗算器９４ｂで掛け合わされ、その結果、すなわち第二の乗算器９４ｂの出力が第二の復号器９７ｂ（ＤＥＣＯＤＥ）に伝えられる。そして、第二の復号器９７ｂの出力に応じて、乗算結果が極大または最大となるように第二の可変遅延器９２ｂの遅延量が調節される。第二の可変遅延器９２ｂの出力は、第二の二乗回路６２と第二のアナログデジタル変換器６４の縦続接続を介し第三の可変遅延器３４を経て第四の復号器３６（ＤＥＣＯＤＥ）に入力され、第四の復号器３６の出力が比較器３７の他の入力となる。
【００７２】
比較器３７の出力は演算回路３８（ＣＰＵ）に入力され、実施例５と同様に演算回路３８により可変遅延回路３４、並びに第一および第二の重み回路４１，４２の各重み係数が制御され、それぞれの重み回路の出力はベースバンド回路４３（ＢＢ）に入力される。さらに演算回路３８は、受信機が検出する偏波方向の定常的時間変化の情報および非定常的時間変化の情報を検出し、これらの情報をベースバンド回路４３内の記憶回路７３に転送し蓄える。このとき、直交する第一および第二の受信アンテナ２１，２２の各信号、すなわち第一および第二の重み回路４１，４２の各出力が、ベースバンド回路４３が備える第三および第四のアナログデジタル変換器７１，７２を介して、デジタルデータとしてベースバンド回路４３内の記憶回路７３に蓄えられる。
【００７３】
本実施例９では、図７の実施例７と同様に、記憶回路７３に蓄えられた情報を含むベースバンド信号を、図示しない送信機により外部に送信可能である。従って、本実施例９によれば、通信システムを取り囲む外部環境の時間的変化に関するデータを取得し、それらが活用可能となるので、通信システムの障害発生時の対策の幅を拡大できる。さらに、本実施例９では、ＰＮ符号により送受信間の信号の同期を容易に確立できるため、偏波方向の定常的時間変化および非定常的時間変化の検出精度が向上する。
【実施例１０】
【００７４】
図１２は、本発明の実施例１０である昇降機システムの構成図を示す。本昇降機システムには、本発明が実施される無線通信システムが適用される。
【００７５】
本実施例１０の昇降機システム１１００においては、建物１１０１の内部（例えば、昇降路内）を、乗りかご１１１１が、図示されない駆動装置により駆動されることにより昇降する。建物１１０１の内部の下部（例えば、昇降路下部におけるピット底部）には、本発明が実施される無線通信システムの送信機および受信機を具備する基地局無線機１１０３ａと、基地局無線機１１０３ａに接続される基地局２直交偏波一体アンテナ１１０２ａが設置される。また、建物１１０１の内部の上部（例えば、昇降路の頂部あるいは上部）には、本発明が実施される無線通信システムの送信機および受信機を具備する基地局無線機１１０３ｂと、基地局無線機１１０３ｂに接続される基地局２直交偏波一体アンテナ１１０２ｂが設置される。乗りかご１１１１の側部には、本発明が実施される無線通信システムの送信機および受信機を具備する端末局無線機１１１３が設置される。また、乗りかご１１１１の外部床面および外部天井面には、それぞれ、端末局無線機１１１３に接続される端末局２直交偏波一体アンテナ１１１２ａおよび１１１２ｂが設置される。２直交偏波一体アンテナ１１１２ａおよび１１１２ｂは、高周波ケーブル１１１４を用いて端末局無線機１１１３に接続される。
【００７６】
ここで、基地局無線機１１０３ａおよび基地局無線機１１０３ｂ、並びに端末局無線機１１１３としては、前述した実施例１〜９のいずれかの送信機及び受信機を適用することができる。
【００７７】
基地局無線機１１０３ａ，１１０３ｂと端末局無線機１１１３とが互いに通信することにより、図示しない制御装置から乗りかご１１１１が備える機器へ制御信号が与えられたり、各機器の状態を示す信号が図示しない制御装置または監視装置に伝送されたりする。
【００７８】
基地局無線機１１０３と端末局無線機１１１３は、建物１１０１の内部を無線伝送媒体とするので、建物１１０１の内壁および乗りかご１１１１により電磁波は多重反射を受け、多重波干渉環境が形成される。本実施例１０では、本発明が実施される無線通信システムが適用されるので、多重波干渉環境下で外部からの伝搬路改変を検出し同改変に対して送受信間の通信品質の低下を補償する高品質の無線伝送が実現可能となる。これにより、同無線通信システムを用いた無線接続手段を用いて、乗りかご１１１１の制御や監視を、有線接続手段を用いずに遠隔で行うことができる。従って、昇降機システムにおける通信ケーブル等の有線接続手段が不用となるので、昇降機システムの省スペース化が可能になる。すなわち、同一の輸送能力の昇降機システムをより小さい建物体積で実現できたり、同一の建物体積で昇降機寸法を増大させて輸送能力向上を実現できたりする。
【実施例１１】
【００７９】
図１３は、本発明の実施例１１である変電設備監視システムの構成図を示す。本変電設備監視システムには、本発明が実施される無線通信システムが適用される。
【００８０】
本実施例１１の変電設備監視システム１２００は、複数の変圧器１２０１を備え、変圧器１２０１には、本発明が実施される無線通信システムの送信機および受信機を具備する端末局無線機１２０３と端末局無線機１２０３に接続される端末局２直交偏波一体アンテナ１２０２が設置される。複数の変圧器１２０１の近傍には、端末局無線機１２０３と通信する基地局装置１２１１が、変圧器１２０１の数よりも少ない数ではあるが複数設営される。基地局装置１２１１には、本発明が実施される無線通信システムの送信機および受信機を具備する基地局無線機１２１３と、基地局無線機１２１３に接続される基地局２直交偏波一体アンテナ１２１２が設置される。
【００８１】
ここで、基地局無線機１２１３および端末局無線機１２０３としては、前述した実施例１〜９のいずれかの送信機及び受信機を適用することができる。
【００８２】
基地局無線機１２１３と端末局無線機１２０３とが互いに通信することにより、変圧器１２０１の状態を示す信号が図示しない監視装置に伝送されたり、変圧器あるいはその付帯機器を制御する信号が図示しない制御装置から伝送されたりする。
【００８３】
変圧器の寸法は数ｍのオーダーであり、無線機が使用する電磁波の周波数である数百ＭＨｚから数ＧＨｚに対応する波長に比べ大きいため、複数の変圧器１２０１により電磁波は多重反射を受け、多重波干渉環境が形成される。本実施例１１では、本発明が実施される無線通信システムが適用されるので、多重波干渉環境下で外部からの伝搬路改変行為を検出し同改変に対して送受信間の通信品質の低下を補償する高品質の無線伝送が実現可能となる。これにより、同無線システムを用いた無線接続手段を用いて、変圧器１２０１の制御や監視を、複数の無線基地局１２１１により、有線接続手段を用いずに遠隔で実施できる。このため、ケーブル等の有線接続手段を用いる場合における高圧誘導電力の問題が解消されるので、制御および監視システムの敷設コストを低減できる。従って、変電設備監視システムの安全性を確保しながらもコストが低減できる。
【００８４】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。
【００８５】
例えば、受信機における重み回路に代えて、アンテナの向きを変える機構を適用しても良い。
【符号の説明】
【００８６】
１，２…送信アンテナ
３…デジタルデータ生成回路
４…送信偏波角度識別符号生成回路
５，１１，１２，１３，１４，５１，５２…第一の送信乗算器
６…偏波回転周波数発生回路
７，９，５９…９０度移相器
８，５６…送信搬送波周波数発生回路
１０，２０，５０，６０，７０，８０…デジタル信号処理回路
１５…送信加算器
２１，２２…受信アンテナ
２３…受信搬送波周波数発生回路
２５，２６…受信乗算器
２７…偏角検出回路
２８，５８，７８，８８…デジタルフィルタ
２９，５９，７９，８９…デジタルアナログ変換回路
３１，３２，９１ａ，９１ｂ…第一の検波回路
３３…遅延回路
３４，９２ａ，９２ｂ…可変遅延回路
３５，３６，９７ａ，９７ｂ…第一の復号器
３７…比較器
３８…演算回路
４１，４２…重み回路
４３…ベースバンド回路
５５…送信減算器
６１，６２…二乗回路
６３，６４，７１，７２…アナログデジタル変換器
６５，６６，８５…搬送波周波数発生回路
６７，６８，８４，８７，９４ａ，９４ｂ…乗算器
６９…ハイブリッド回路
７３…記憶回路
７４…加算器
７５，８６…直交搬送波周波数発生回路
８３…減算器
９３ａ，９３ｂ，９６ａ，９６ｂ…バッファ
９５ａ，９５ｂ…ＰＮ符号発生回路
１００，２００…回路
１１００…昇降機システム
１１０１…建物
１１０３ａ，１１０３ｂ…基地局無線機
１１０２ａ，１１０２ｂ…基地局２直交偏波一体アンテナ
１１１１…乗りかご
１１１２ａ，１１１２ｂ…端末局２直交偏波一体アンテナ
１１１３ａ，１１１３ｂ…端末局無線機
１１１４…高周波ケーブル
１２００…変電設備監視システム
１２０１…変圧器
１２０２…端末局２直交偏波一体アンテナ
１２０３…端末局無線機
１２１１…基地局装置
１２１２…基地局２直交偏波一体アンテナ
１２１３…基地局無線機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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