JP6439079B2 - 送信機および受信機 - Google Patents

Description

本発明は、送信機および受信機に関する。

無線通信を行う送信機と受信機との間に電磁波を反射・回折させる電波散乱体が存在する場合、両機の間には複数の無線伝搬路が形成される。これら複数の無線伝搬路を単純に一括して用いると、何れかの伝搬路が自然的あるいは人為的に影響を受け改変された際に無線通信が妨げられる。そのため、複数の無線伝搬路の相関性を抑制できれば望ましい。

例えば、下記特許文献１には、「本発明によれば、複数の送信アンテナおよび受信アンテナを用いたＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送の復調方式に関して、屋外見通し環境などで直交偏波など異なる偏波を各送受信アンテナに割り当ててＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送を行う場合において、受信側で測定した交差偏波電力比を送信側・受信側の各送信アンテナのＸＰＤの調整に用いることで、各伝搬路の相関性を効率的に抑制すると共に、偏波を用いることにより発生する受信ダイバーシティ効果の減少を抑制し、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送特性の改善を行うことができる」と記載されている（段落００２２参照）。

特開２０１２−４９７４０号公報

特許文献１に開示された技術によれば、複数の無線伝搬路の相関性をある程度は抑制できる。しかし、送信機および受信機が複数の伝搬路を一括して用いるため、複数の無線伝搬路の相関性を抑制できる能力には限度があり、適切な通信ができない場合があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、適切な通信が実現できる送信機および受信機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の送信機は、情報信号を変調し偏波面が回転する第１の電波を発生させる第１の送信部と、前記情報信号を変調し偏波面が固定である第２の電波を発生させる第２の送信部と、を有し、前記第１の送信部は、拡散符号である第１の直交符号を前記第１の電波に重畳させる第１の重畳回路を有し、前記第２の送信部は、前記第１の直交符号に対して互いに直交する第２の直交符号を前記第２の電波に重畳させる第２の重畳回路を有することを特徴とする。

本発明によれば、送信機と受信機の間で適切な通信を実現できる。

本発明の第１実施形態による無線通信システムのブロック図である。 本発明の第２実施形態による無線通信システムのブロック図である。 本発明の第３実施形態による無線通信システムのブロック図である。 本発明の第４実施形態による無線通信システムのブロック図である。 本発明の第５実施形態における送信機のブロック図である。 本発明の第６実施形態における受信機のブロック図である。 本発明の第７実施形態による無線通信システムのブロック図である。 本発明の第８実施形態による無線通信システムのブロック図である。 本発明の第９実施形態による無線通信システムのブロック図である。 本発明の第１０実施形態における送受信機のブロック図（１／２）である。 本発明の第１０実施形態における送受信機のブロック図（２／２）である。 本発明の第１１実施形態による昇降機システムの模式図である。 本発明の第１２実施形態による変電所システムの模式図である。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態による無線通信システムのブロック図である。
本実施形態による無線通信システムは、送信機２０１と、受信機３０１とを有している。

〈送信機２０１〉
送信機２０１は、空間的に直交する送信アンテナ１，２を有している。例えば、送信アンテナ１の偏波面が垂直（Ｖ）であるとすると、送信アンテナ２の偏波面は水平（Ｈ）になる。また、送信機２０１は、情報信号発生器４と、送信部２０１１（第１の送信部）と、送信部２０１２（第２の送信部）と、を有している。情報信号発生器４は、受信機３０１に伝送しようとする角周波数ω_Iの情報信号を出力する。送信部２０１１，２０１２は、該情報信号を変調して無線周波数帯の送信信号を生成し、生成した送信信号を送信アンテナ１，２に供給する。

送信部２０１１において、直交符号生成回路（図中ではＯＣＧと記す。以下同）５は、拡散符号である直交符号＃１（第１の直交符号）を出力し、乗算器７（第１の重畳回路）は直交符号＃１と情報信号とを乗算し、情報信号を直交符号＃１で拡散する。ここで、以下の説明で用いられる「回転偏波」という語について説明しておく。電磁波の偏波には、直線偏波と円偏波とが知られている。電界の振動の向きと電磁波の伝搬方向を含む面を偏波面と呼び、直線偏波は偏波面が一定であるものをいう。また、円偏波は、偏波面が回転するものをいう。「回転偏波」は円偏波の一種であるが、偏波面の回転周波数が、電磁波の搬送波の周波数よりも低いものを指している。

回転偏波における偏波面の回転角周波数をω_p（回転周波数、但し、ω_p＞ω_I）、時刻をｔとしたとき、偏波回転周波数余弦発振器１１（偏波面回転用発振器）はｃｏｓω_pｔを出力し、偏波回転周波数正弦発振器１２（偏波面回転用発振器）はｓｉｎω_pｔを出力する。乗算器１３は乗算器７の出力信号とｃｏｓω_pｔとを乗算し、乗算器１４は乗算器７の出力信号とｓｉｎω_pｔとを乗算する。搬送周波数余弦発振器１９（搬送用発振器）は、搬送波角周波数をω_c（搬送周波数、但し、ω_c＞ω_p）としたとき、ｃｏｓω_cｔを出力する。

乗算器１７は、乗算器１３の出力信号とｃｏｓω_cｔとを乗算し、乗算結果を送信アンテナ１に供給する。また、乗算器１８は、乗算器１４の出力信号とｃｏｓω_cｔとを乗算し、乗算結果を送信アンテナ２に供給する。送信部２０１１から送信アンテナ１，２を介して送信される電磁波は、回転角周波数ω_pを有する回転偏波の電磁波になり、直交符号＃１で拡散された情報信号を伝搬する。

また、送信部２０１２において、直交符号生成回路６は、拡散符号である直交符号＃２（第２の直交符号）を出力し、乗算器８（第２の重畳回路）は、直交符号＃２と情報信号とを乗算する。なお、直交符号＃２は、上述した直交符号＃１に対して相互に直交する符号である。搬送周波数余弦発振器２１はｃｏｓ（ω_c−ω_p）ｔを出力し、搬送周波数余弦発振器２２はｃｏｓ（ω_c＋ω_p）ｔを出力する。

乗算器２３は、乗算器８の出力信号とｃｏｓ（ω_c−ω_p）ｔとを乗算する。この乗算結果は、搬送角周波数がω_c−ω_pである送信信号として送信アンテナ１に供給される。また、乗算器２４は、乗算器８の出力信号とｃｏｓ（ω_c＋ω_p）ｔとを乗算する。この乗算結果は、搬送角周波数がω_c＋ω_pである送信信号として送信アンテナ２に供給される。送信部２０１２から送信アンテナ１，２を介して送信される電磁波は、何れも偏波面が固定である直線偏波の電磁波であり、直交符号＃２で拡散された情報信号を伝搬する。

〈受信機３０１〉
受信機３０１は、送信機２０１から送信された電磁波を受信するために、空間的に直交する受信アンテナ６１，６２を有している。例えば、受信アンテナ６１の偏波面が垂直（Ｖ）であるとすると、受信アンテナ６２の偏波面は水平（Ｈ）になる。乗算器７３（第１の受信部）は、受信アンテナ６１の受信信号と、搬送周波数余弦発振器７２から出力されたｃｏｓω_cｔとを乗算する。乗算器７４（第１の逆拡散部）は、直交符号生成回路７１（第１の逆拡散部）から出力された直交符号＃１と、乗算器７３の出力信号とを乗算する。

乗算器７３においては、搬送波角周波数がω_cである電磁波が復調され、復調結果は乗算器７４において逆拡散される。ここで、搬送波角周波数がω_cである電磁波は、送信部２０１１で生成され、送信アンテナ１，２を介して回転偏波した電磁波であった。この回転偏波した電磁波の偏波面が、受信アンテナ６１の偏波面に対して直交するタイミングでは、受信アンテナ６１は、この回転偏波した電磁波を受信できなくなり、乗算器７３，７４の出力信号はほぼ零値になる。また、このタイミングは、回転偏波の回転周期に同期して現れるため、「回転偏波の偏波面の角度」として表すことができる。以下、この角度を「非検出角θ_z」と呼ぶ。乗算器７４の出力信号は、非検出角θ_zのタイミングを除けば、理想的には、元々送信機２０１内の情報信号発生器４が出力した情報信号に等しくなる。

また、搬送周波数余弦発振器８２はｃｏｓ（ω_c−ω_p）ｔを出力し、乗算器８３（第２の受信部）は、ｃｏｓ（ω_c−ω_p）ｔと受信アンテナ６１の受信信号とを乗算する。乗算器８４（第２の逆拡散部）は、直交符号生成回路８１（第２の逆拡散部）から出力された直交符号＃２と、乗算器８３の出力信号とを乗算する。これにより、受信アンテナ６１にて受信された搬送角周波数ω_c−ω_pの受信信号は、乗算器８３，８４を介して復調、逆拡散される。

また、搬送周波数余弦発振器８６はｃｏｓ（ω_c＋ω_p）ｔを出力し、乗算器８７（第２の受信部）は、ｃｏｓ（ω_c＋ω_p）ｔと受信アンテナ６２の受信信号とを乗算する。乗算器８８（第２の逆拡散部）は、直交符号生成回路８１から出力された直交符号＃２と、乗算器８７の出力信号とを乗算する。これにより、受信アンテナ６２にて受信された搬送角周波数ω_c＋ω_pの受信信号は、乗算器８７，８８を介して復調、逆拡散される。

加算器６４は、乗算器８４，８８から出力された信号を合成する。従って、合成された信号は、理想的には、元々送信機２０１内の情報信号発生器４が出力した情報信号に等しくなる。このように、偏波面が固定である搬送角周波数ω_c＋ω_pの電磁波および搬送角周波数ω_c−ω_pの電磁波は、同一の情報信号を異なる搬送角周波数および異なる偏波面で伝搬するものである。従って、これらの電磁波を個別に復調、逆拡散した後に合成することにより、加算器６４は、情報信号をほぼ一定の強度で出力し続けることができる。

減算器６５は、加算器６４の出力信号から、乗算器７４の出力信号を減算し、減算結果を出力する。上述したように、非検出角θ_zを除けば、乗算器７４の出力信号は、理想的には、元々の情報信号である。従って、非検出角θ_zを除けば、理想的には、減算器６５の出力信号は零値になる。一方、非検出角θ_zにおいては、乗算器７４の出力信号は、ほぼ零値になるため、理想的には、減算器６５から、非検出角θ_zにおける元々の情報信号が出力される。

ベースバンド部（図中ではBB Blockと記す。以下同）６６は、非検出角θ_zにおいて減算器６５から情報信号を受信すると、該情報信号に基づいた処理を行う。ところで、非検出角θ_zは一つのみではなく、複数の無線伝搬路が存在する場合には、複数の非検出角θ_zが発生する。これら非検出角をθ_z1，θ_z2，…，θ_znとする。減算器６５は、これら非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_zn毎に、情報信号を出力することになる。この場合、ベースバンド部６６は、これら非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_znに応じて情報信号を分離し、何れか特定の非検出角θ_zm（但し、１≦ｍ≦ｎ）における情報信号に基づいた処理を行う。

〈第１実施形態の動作〉
送信機２０１から送信された電磁波は、受信機３０１に到達するまでに様々な電波散乱体で反射される。ここで、電波散乱体の表面がスネルの反射則を満足するのであれば、電磁波は、電波散乱体の表面で反射する際に、該電波散乱体の表面の法線ベクトルと電磁波の該表面への入射ベクトルに固有な偏波ベクトルのシフトを受ける。そして、偏波ベクトルのシフトを受けた複数の無線伝搬路を経由して、電磁波は受信機３０１に到達する。

各無線伝搬路は、一般には、異なる固有の偏波シフトを受けている。そして、本実施形態における受信機３０１は、特定の偏波の電磁波（すなわち特定の非検出角θ_zmを有する電磁波）で伝送される信号のみを抽出できる。そのことは、特定の無線伝搬路を経て受信機３０１に到達した情報信号のみを捕えることと等価である。

以上のように本実施形態によれば、複数の無線伝搬路を介して伝搬された情報信号を、非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_znに応じて時間軸上で分離し、特定の非検出角θ_zmにおける情報信号のみを捕えることができる。すなわち、複数の無線伝搬路のうち特定の無線伝搬路を選択して情報信号を伝送することができる。これにより、複数の無線伝搬路の相関性を抑制し、人為的あるいは自然的な無線伝搬路の障害および妨害に対して強い耐性を持つことができ、適切な通信を実現できる。

［第２実施形態］
図２は、本発明の第２実施形態による無線通信システムのブロック図である。なお、図２において図１の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
本実施形態による無線通信システムは、送信機２０１と、受信機３０２とを有している。ここで、送信機２０１の構成は第１実施形態のもの（図１参照）と同様であるため、受信機３０２の構成について詳述する。

受信機３０２は、空間的に互いに直交する３つの受信アンテナ６１，６２，６３を有しており、これらの３系統の受信信号は、偏波回転回路６０に供給される。偏波回転回路６０は、受信した３系統の受信信号を、空間的に直交する２系統の疑似受信信号（Ｖ'，Ｈ'）に変換し出力する。

すなわち、偏波回転回路６０は、受信アンテナ６１，６２，６３からの３系統の受信信号に対して角度重み付けを行い、２系統の疑似受信信号（Ｖ'，Ｈ'）に変換する。角度重みは、たとえばオイラー角であり、空間的に相互に直交する受信アンテナ６１，６２，６３によって三次元空間に仮想的に二つの直線偏波アンテナを形成するような角度重みである。すなわち、偏波回転回路６０は、受信機３０２が任意の方向の空間的に直交する二つのアンテナを仮想的に形成するように動作する。

偏波回転回路６０から出力された疑似受信信号（Ｖ'）は乗算器７３，８３に供給され、疑似受信信号（Ｈ'）は乗算器８７に供給される。受信機３０２において、乗算器７３，８３，８７から減算器６５に至るまでの構成は、第１実施形態のもの（図１参照）と同様である。また、ベースバンド部６６は、第１実施形態のものと同様に、非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_znに応じて情報信号を分離し、何れか特定の非検出角θ_zm（但し、１≦ｍ≦ｎ）における情報信号に基づいた処理を行う。

さらに、ベースバンド部６６は、減算器６５から出力される情報信号のうち、特定の非検出角θ_zmにおける情報信号が良好な通信品質を示すように、偏波回転回路６０の角度重みを制御する。複数の無線伝搬路を介して、受信機３０２に到来する複数の回転偏波の電磁波は合成される。合成された電磁波は、一つの伝搬方向を有し、回転偏波の周波数と同一の周波数で楕円回転をする電磁波になる。

偏波回転回路６０にて仮想的に形成された二つのアンテナのうち一方のアンテナの方向がこの伝搬方向に一致すると、受信機３０２の回転偏波の受信強度は零値になる。一方、仮想的に形成された一方のアンテナの方向が該伝搬方向と直交するとき、受信機３０２の回転偏波の受信強度は最大になる。ベースバンド部６６は、仮想的に形成された二つのアンテナからの受信信号の強度が可能な限り大きくなるように（理想的には最大になるように）角度重み付けを設定し、偏波回転回路６０を動作させる。

以上のように、本実施形態の受信機３０２によれば、特定の無線伝搬路に対する受信感度を向上させることができるので、第１実施形態の受信機３０１よりも、復元された情報信号の品質を向上させることができる。

［第３実施形態］
図３は、本発明の第３実施形態による無線通信システムのブロック図である。なお、図３において図１，図２の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
本実施形態による無線通信システムは、送信機２０３と、受信機３０３とを有している。また、送信機２０３は、情報信号発生器４から供給された情報信号を送信アンテナ１，２に供給する、２つの送信部２０３１，２０３２を有している。

〈送信機２０３〉
送信機２０３の送信部２０３１において、情報信号発生器４から出力された情報信号は、乗算器７にて直交符号＃１で拡散される。搬送周波数正弦発振器３１（第１の正弦発振器）は、ｓｉｎω₁ｔを出力し、搬送周波数正弦発振器３２（第２の正弦発振器）は、ｓｉｎω₂ｔを出力する。ここで、角周波数ω₁（搬送周波数、第１の周波数）および角周波数ω₂（搬送周波数、第２の周波数）は、相互に近接した（例えば、ω₁がω₂の±１０％以内の）搬送波の角周波数である。また、乗算器３３は、乗算器７の出力信号とｓｉｎω₁ｔとを乗算し、乗算器３４は、乗算器７の出力信号とｓｉｎω₂ｔとを乗算する。減算器３５は、乗算器３３の出力信号から乗算器３４の出力信号を減算し、減算結果を送信アンテナ１に供給する。この結果、送信部２０３１によって送信アンテナ１から送信される電磁波は、二つの角周波数ω₁，ω₂の差の二分の一をビート角周波数とする正弦ビート波になる。

また、搬送周波数余弦発振器４１（第１の余弦発振器）はｃｏｓω₁ｔを出力し、搬送周波数余弦発振器４２（第２の余弦発振器）はｃｏｓω₂ｔを出力する。また、乗算器４３は、乗算器７の出力信号とｃｏｓω₁ｔとを乗算し、乗算器４４は、乗算器７の出力信号とｃｏｓω₂ｔとを乗算する。加算器４５は、乗算器４３，４４の出力信号を加算し、加算結果を送信アンテナ２に供給する。この結果、送信部２０３１によって送信アンテナ２から送信される電磁波は、二つの角周波数ω₁，ω₂の差の二分の一をビート角周波数とする余弦ビート波になる。

送信部２０３１から送信アンテナ１，２を介して送信される電磁波が空間上で合成されると、上述したビート角周波数を偏波面の回転周波数とする回転偏波の電磁波が生成される。そして、この回転偏波の電磁波によって、直交符号＃１で拡散された情報信号が送信されることになる。

また、送信部２０３２において、情報信号発生器４から出力された情報信号は、乗算器８にて直交符号＃２で拡散される。乗算器４６は、乗算器８の出力信号とｃｏｓω₁ｔとを乗算し、乗算結果を送信アンテナ１に供給する。乗算器４７は、乗算器８の出力信号とｃｏｓω₂ｔとを乗算し、乗算結果を送信アンテナ２に供給する。送信部２０３２から送信アンテナ１，２を介して送信される電磁波は、何れも偏波面が固定である直線偏波の電磁波であり、直交符号＃２で拡散された情報信号を伝搬する。

〈受信機３０３〉
受信機３０３は、第２実施形態の受信機３０２（図２参照）と同様に、空間的に互いに直交する３つの受信アンテナ６１，６２，６３と、これら受信アンテナ６１，６２，６３からの３系統の受信信号に対して角度重み付けを行い、空間的に直交する二つのアンテナを仮想的に形成し、２系統の疑似受信信号に変換する偏波回転回路６０と、を有している。

乗算器１０３は、生成された一方の疑似受信信号（Ｖ'）と、搬送周波数余弦発振器１０１が出力するｃｏｓω₁ｔとを乗算する。また、乗算器１０４は、該一方の疑似受信信号（Ｖ'）と、搬送周波数余弦発振器１０２が出力するｃｏｓω₂ｔとを乗算する。加算器１０５は、乗算器１０３，１０４の乗算結果を加算する。乗算器７４は、加算器１０５の出力信号と、直交符号生成回路７１が出力する直交符号＃１とを乗算する。これにより、直交符号＃１で拡散された情報信号が復調され逆拡散される。

また、偏波回転回路６０から出力される２系統の疑似受信信号は、乗算器１０６と乗算器１０７とに供給される。乗算器１０６は、一方の疑似受信信号（Ｈ'）と、ｃｏｓω₁ｔとを乗算し、乗算器１０７は、他方の疑似受信信号（Ｖ'）と、ｃｏｓω₂ｔとを乗算する。加算器１０８は、乗算器１０６，１０７の出力信号を加算し、乗算器８４はこの加算結果と、直交符号生成回路８１が出力する直交符号＃２とを乗算する。これにより、直交符号＃２で拡散された情報信号が復調され逆拡散される。

減算器６５（復元部）は、乗算器７４の出力信号から乗算器８４の出力信号を減算する。これにより、第１，第２実施形態と同様に、減算器６５は、非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_zn毎に、情報信号を出力する。また、ベースバンド部６６の機能も第２実施形態のものと同様である。すなわち、ベースバンド部６６は、非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_znに応じて情報信号を分離し、何れか特定の非検出角θ_zm（但し、１≦ｍ≦ｎ）における情報信号に基づいた処理を行う。さらに、ベースバンド部６６は、減算器６５から出力される、非検出角θ_zmにおける情報信号が良好な通信品質を示すように偏波回転回路６０の角度重みを制御する。

本実施形態においては、第２実施形態（図２参照）で用いられていた角周波数ω_c，ω_pに代えて、相互に近接した角周波数ω₁，ω₂を用いるので、送信機２０３、受信機３０３に含まれる多くの要素をＤＳＰ（Digital Signal Processor，デジタル信号処理装置）等によって実現しやすくなる。これにより、送信機２０３、受信機３０３を小型化でき、かつ回路要素の経年変化および温度変化を抑制できるので、装置の高信頼化および高寿命化を実現することができる。

［第４実施形態］
図４は、本発明の第４実施形態による無線通信システムのブロック図である。なお、図４において図１〜図３の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
本実施形態による無線通信システムは、送信機２０４と、受信機３０４とを有している。また、送信機２０４は、情報信号発生器４から供給された情報信号を送信アンテナ１，２に供給する、２つの送信部２０１１，２０４２を有している。

〈送信機２０４〉
まず、送信部２０１１は、第１実施形態（図１参照）のものと同様である。すなわち、送信部２０１１は、情報信号を直交符号＃１で拡散し、搬送波角周波数がω_cであって回転角周波数ω_pを有する回転偏波の電磁波を、送信アンテナ１，２を介して出力する。また、送信部２０４２において、情報信号発生器４から出力された情報信号は、乗算器８にて直交符号＃２で拡散される。

搬送周波数余弦発振器１２１はｃｏｓω_cｔを出力し、搬送周波数正弦発振器１２２はｓｉｎω_cｔを出力する。乗算器２３は、乗算器８の出力信号とｃｏｓω_cｔとを乗算する。乗算器２４は、乗算器８の出力信号とｓｉｎω_cｔとを乗算する。乗算器２３，２４の出力信号は、それぞれ送信アンテナ１，２に供給される。これにより、送信部２０４２は、余弦波ｃｏｓω_cｔと、正弦波ｓｉｎω_cｔとを用い、送信アンテナ１，２を介して、時間的に直交する電磁波を送信することになる。これらの電磁波は、何れも偏波面が固定である直線偏波の電磁波であり、直交符号＃２で拡散された情報信号を伝搬する。

〈受信機３０４〉
また、受信機３０４の構成は、第２実施形態の受信機３０２（図２参照）と比較すると、搬送周波数余弦発振器８２に代えて搬送周波数余弦発振器１８２が設けられ、搬送周波数余弦発振器８６に代えて搬送周波数正弦発振器１８６が設けられている。搬送周波数余弦発振器１８２はｃｏｓω_cｔを出力し、搬送周波数正弦発振器１８６はｓｉｎω_cｔを出力する。上述した点を除けば、受信機３０４の構成は受信機３０２のものと同様である。

本実施形態においては、偏波面が固定であり、時間的に直交する２系統の電磁波によって、送信機２０４から受信機３０４に同一の情報信号が伝送される。そして、これら２系統の電磁波を個別に復調、逆拡散した後、乗算器８４，８８および加算器６４を介して情報信号を合成することにより、加算器６４は、情報信号をほぼ一定の強度で出力し続けることができる。

乗算器７４は、第１，第２実施形態の場合と同様に、非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_znにて零値になる情報信号を出力する。従って、減算器６５は、これら非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_zn毎に、情報信号を出力する。ベースバンド部６６は、何れか特定の非検出角θ_zmにおける情報信号に基づいた処理を行うとともに、非検出角θ_zmにおける情報信号が良好な通信品質を示すように偏波回転回路６０の角度重みを制御する。

本実施形態によれば、使用する搬送波周波数の数を第１〜第３実施形態と比較して少なくできるので、送信機２０４の各部の非線形性によって引き起こされるスプリアス信号の量を低減でき、無線通信品質を向上させることができる。

［第５実施形態］
図５は、本発明の第５実施形態による無線通信システムのブロック図である。なお、図５において図１〜図４の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略することがある。本実施形態による無線通信システムは、送信機２０５と、受信機（図示せず）とを有している。なお、受信機は、第１，第２実施形態における受信機３０１，３０２（図１，図２参照）のうち何れかを適用するとよい。

送信機２０５は、送信部２０１１，２０１２と、送信アンテナ１，２と、情報信号発生器４とを有する点で第１実施形態の送信機２０１（図１参照）と同様である。さらに、送信機２０５は、同期信号生成回路（図中ではＳＣＧと記す）９と、信号切替回路２７とを有している。同期信号生成回路９は、所定の同期信号を出力する。信号切替回路２７は、一定期間毎、または不定期間毎に、情報信号発生器４の出力する情報信号または同期信号生成回路９の出力する同期信号のうち一方を選択し、選択した信号を送信部２０１１，２０１２の双方に供給する。

同期信号生成回路９が生成する同期信号は強い相関特性を有し、受信機で同信号を再生することにより、送受信機間の同期を精度良く取ることができる。回転偏波は時刻と共に偏波が変化するため、送受信機間の同期が精度良く取れる場合は、受信機における偏波の識別度を向上させることができる。受信機に到来する複数の到来波は異なる伝播路を経て固有の偏波シフトを被っている。本実施形態によれば、受信機は複数の到来波の偏波による識別精度を向上でき、送受信機間の伝播路の識別精度を向上させることができる。従って、本実施形態によれば、外部者による無線伝搬路に対する改変に対する耐性を向上させるという効果を奏する。

［第６実施形態］
図６は、本発明の第６実施形態による無線通信システムのブロック図である。なお、図６において図１〜図５の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略することがある。本実施形態による無線通信システムは、送信機２０３（図３参照）と、受信機３０６とを有している。なお、送信機２０３は、図６においては図示を省略する。

受信機３０６は、空間的に互いに直交する３つの受信アンテナ６１，６２，６３と、これら受信アンテナ６１，６２，６３の受信信号をそれぞれ処理する３つの受信部３０６１，３０６２，３０６３と、を有している。受信部３０６１の内部において、余弦発振器１４１，１５１は、それぞれｃｏｓω₁ｔ，ｃｏｓω₂ｔを出力し、正弦発振器１４５，１５５は、それぞれｓｉｎω₁ｔ，ｓｉｎω₂ｔを出力する。直交符号生成回路１４２，１４６は、直交符号＃１を出力し、直交符号生成回路１５２，１５６は、直交符号＃２を出力する。

受信アンテナ６１の受信信号は４分岐され、乗算器１４３，１４７，１５３，１５７において、それぞれｃｏｓω₁ｔ，ｓｉｎω₁ｔ，ｃｏｓω₂ｔ，ｓｉｎω₂ｔと乗算される。乗算器１４４，１４８は、それぞれ乗算器１４３，１４７の出力信号と、直交符号＃１とを乗算し、情報信号を再生する。また、乗算器１５４，１５８は、それぞれ乗算器１５３，１５７の出力信号と、直交符号＃２とを乗算し、該情報信号を再生する。このように、乗算器１４４，１４８，１５４，１５８から４系統の情報信号が生成され、これら情報信号は演算部５０に供給される。

また、受信部３０６２は、余弦発振器２４１，２５１、正弦発振器２４５，２５５、乗算器２４３，２４４，２４７，２４８，２５３，２５４，２５７，２５８、直交符号＃１を出力する直交符号生成回路２４２，２４６、および直交符号＃２を出力する直交符号生成回路２５２，２５６を有している。これらは、上述した受信部３０６１における余弦発振器１４１，１５１、正弦発振器１４５，１５５、乗算器１４３，１４４，１４７，１４８，１５３，１５４，１５７，１５８、直交符号生成回路１４２，１４６、および直交符号生成回路１５２，１５６にそれぞれ対応する。従って、受信部３０６２は、受信アンテナ６２の受信信号に対して、受信部３０６１と同様の処理を行い、４系統の情報信号を演算部５０に供給する。

また、受信部３０６３は、余弦発振器３４１，３５１、正弦発振器３４５，３５５、乗算器３４３，３４４，３４７，３４８，３５３，３５４，３５７，３５８、直交符号＃１を出力する直交符号生成回路３４２，３４６、および直交符号＃２を出力する直交符号生成回路３５２，３５６を有している。これらは、上述した受信部３０６１における各構成要素に対応しており、受信部３０６３は、受信アンテナ６３の受信信号に対して、受信部３０６１と同様の処理を行い、４系統の情報信号を演算部５０に供給する。

演算部５０は、１２（４×３）系統の情報信号に対し、重みづけを付与して加算、減算等の処理を行い、その結果をベースバンド部６６に供給する。より具体的には、演算部５０は、第３実施形態（図３）における受信機３０３内の偏波回転回路６０、減算器６５等の機能を担う。これにより、演算部５０は、第３実施形態の減算器６５と同様に、非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_zn毎に、情報信号を出力する。ベースバンド部６６は、何れか特定の非検出角θ_zmにおける情報信号に基づいた処理を行うとともに、非検出角θ_zmにおける情報信号が良好な通信品質を示すように、演算部５０の各種定数を制御する。

図６においては、余弦発振器１４１、直交符号生成回路１４２、および乗算器１４３，１４４の部分と、ほぼ同様に構成された部分が１２個集まっている。これは、受信機３０６を、ＤＳＰを用いて構成するならば、マイクロプログラムの所定のステップ範囲を１２回ループさせれば、受信部３０６１，３０６２，３０６３を実現できることになる。以上のように、本実施形態によれば、ＤＳＰを用いて受信機３０６を構成した場合、マイクロプログラムのステップ数を低減することができるため、マイクロプログラム用のメモリ容量を低減することができ、設計工数も低減することができる。

［第７実施形態］
図７は、本発明の第７実施形態による無線通信システムのブロック図である。なお、図７において図１〜図６の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
本実施形態による無線通信システムは、送信機２０７と、受信機３０７とを有している。

〈送信機２０７〉
送信機２０７は、情報信号発生器４と、ＢＰＳＫ変調回路２８と、送信部２０７１，２０７２と、送信アンテナ１，２とを有している。送信機２０７において、情報信号発生器４から出力された情報信号は、ＢＰＳＫ変調回路２８によって二値デジタル信号に変換される。送信部２０７１内の乗算器７は、直交符号＃１と二値デジタル信号とを乗算し、乗算結果を出力する。この乗算結果は、乗算器１３においてｃｏｓω_pｔと乗算され、乗算器１４においてｓｉｎω_pｔと乗算される。なお、ω_pは、第１実施形態のものと同様に、回転偏波の回転角周波数である。

クロック回路２１９は、搬送周波数ｆ_cのクロック信号を出力する。デルタシグマ回路２１７，２１８は、それぞれ乗算器１３，１４の出力信号を搬送周波数ｆ_cを周期としてサンプリングする。バンドパスフィルタ１５，１６は、デルタシグマ回路２１７，２１８の出力信号の中から搬送周波数ｆ_c付近の成分を抽出し（高調波成分を除去し）、送信アンテナ１，２に供給する。これにより、送信アンテナ１，２は、回転角周波数がω_pであり、搬送周波数がｆ_cである回転偏波の電磁波を送信する。

また、送信部２０７２において、乗算器８は、直交符号＃２と二値デジタル信号とを乗算し、乗算結果を出力する。また、クロック回路２２１，２２２は、搬送周波数ｆ_c−ｆ_p，搬送周波数ｆ_c＋ｆ_pのクロック信号を出力する。デルタシグマ回路２２３，２２４は、乗算器８の出力信号を、それぞれ搬送周波数ｆ_c−ｆ_p，搬送周波数ｆ_c＋ｆ_pを周期としてサンプリングする。バンドパスフィルタ２５，２６は、デルタシグマ回路２２３，２２４の出力信号の中から、搬送周波数ｆ_c−ｆ_p付近，搬送周波数ｆ_c＋ｆ_p付近の成分をそれぞれ抽出し（高調波成分を除去し）、送信アンテナ１，２に供給する。これにより、送信アンテナ１，２は、搬送周波数がｆ_c−ｆ_pおよびｆ_c＋ｆ_pであり、偏波面が固定である直線偏波の電磁波であり、直交符号＃２で拡散された情報信号を伝搬する。

〈受信機３０７〉
受信機３０７は、第２実施形態の受信機３０２（図２参照）と同様に、空間的に互いに直交する３つの受信アンテナ６１，６２，６３と、これら受信アンテナ６１，６２，６３からの３系統の受信信号に対して角度重み付けを行い、空間的に直交する二つのアンテナを仮想的に形成し、２系統の疑似受信信号に変換する偏波回転回路６０と、を有している。

クロック回路２７２は搬送周波数ｆ_cのクロック信号を出力する。また、コンパレータ２７３は、該クロック信号と、疑似受信信号（Ｖ'）とを比較し、比較結果を出力する。乗算器７４は、コンパレータ２７３の出力信号と、直交符号生成回路７１が出力する直交符号＃１とを乗算する。これにより、直交符号＃１で拡散された情報信号が復調され逆拡散される。より具体的には、第２実施形態の場合と同様に、非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_znにて零値になる情報信号を出力する。

また、クロック回路２８２，２８７は、それぞれ搬送周波数ｆ_c−ｆ_p，ｆ_c＋ｆ_pのクロック信号を出力する。コンパレータ２８３は、搬送周波数ｆ_c−ｆ_pのクロック信号と、疑似受信信号（Ｖ'）とを比較し、比較結果を出力する。コンパレータ２８６は、搬送周波数ｆ_c＋ｆ_pのクロック信号と、疑似受信信号（Ｈ'）とを比較し、比較結果を出力する。乗算器８４，８８は、コンパレータ２８３，２８６の出力信号と、直交符号生成回路８１が出力する直交符号＃２とをそれぞれ乗算し、乗算結果すなわち逆拡散された情報信号を出力する。

加算器６４は、乗算器８４，８８から出力された情報信号を合成する。加算器６４から出力される情報信号は、２系統の電磁波を個別に復調、逆拡散した後、合成したものであるから、その強度はほぼ一定になる。従って、減算器６５は、第２実施形態（図２参照）のものと同様に、非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_zn毎に、情報信号を出力する。ベースバンド部６６の機能も、第２実施形態のものと同様であり、特定の非検出角θ_zmにおける情報信号に基づいた処理を行うとともに、非検出角θ_zmにおける情報信号が良好な通信品質を示すように偏波回転回路６０の角度重みを制御する。

［第８実施形態］
図８は、本発明の第８実施形態による無線通信システムのブロック図である。なお、図８において図１〜図７の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
本実施形態による無線通信システムは、送信機２０８と、受信機３０８とを有している。

送信機２０８は、情報信号発生器４と、送信部２０８１，２０８２と、送信アンテナ１，２とを有している。送信部２０８１において、巡回符号生成回路（図中ではＣＣＧと記す）３７は、巡回符号＃１１を出力する。乗算器７は、巡回符号＃１１と情報信号とを乗算し、情報信号を拡散する。乗算器７よりも後段の構成は、第１実施形態における送信部２０１１（図１参照）と同様である。すなわち、送信部２０８１は、情報信号を巡回符号＃１１で拡散し、搬送波角周波数がω_cであって回転角周波数ω_pを有する回転偏波の電磁波を、送信アンテナ１，２を介して出力する。

また、送信部２０８２において、巡回符号生成回路３８は、巡回符号＃１２を出力する。但し、巡回符号＃１１，＃１２は相互に直交する。乗算器８は、巡回符号＃１２と情報信号とを乗算し、情報信号を拡散する。乗算器８よりも後段の構成は、第１実施形態における送信部２０１２と同様である。すなわち、送信部２０８２は、搬送角周波数がω_c−ω_pおよびω_c＋ω_pであって、偏波面が固定であって相互に直交する直線偏波の２系統の電磁波を送信アンテナ１，２を介して出力する。

受信機３０８は、第２実施形態の受信機３０２（図２参照）と同様に、空間的に互いに直交する３つの受信アンテナ６１，６２，６３と、これら受信アンテナ６１，６２，６３からの３系統の受信信号に対して角度重み付けを行い、空間的に直交する二つのアンテナを仮想的に形成し、２系統の疑似受信信号に変換する偏波回転回路６０と、を有している。

乗算器７３は、疑似受信信号（Ｖ'）と、ｃｏｓω_cｔとを乗算する。すなわち、搬送波角周波数がω_cである、回転偏波された電磁波が乗算器７３において復調される。但し、複数の無線伝搬路に対応する非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_znにおいて、回転偏波された電磁波の受信強度は零になるため、そのタイミングでは乗算器７３の出力信号は零になる。

また、乗算器８３は、疑似受信信号（Ｖ'）と、ｃｏｓ（ω_c−ω_p）ｔとを乗算する。すなわち、搬送角周波数がω_c−ω_pである、直線偏波された電磁波が乗算器８３において復調される。また、乗算器８７は、疑似受信信号（Ｈ'）と、ｃｏｓ（ω_c＋ω_p）ｔとを乗算する。すなわち、搬送角周波数がω_c＋ω_pである、直線偏波された電磁波が乗算器８７において復調される。

合成回路６７は、乗算器８３，８７から出力された信号を合成する。合成回路６７から出力される信号は、２系統の電磁波を個別に復調した後、合成したものであるから、その強度はほぼ一定になる。乗算器６８は、乗算器７３の出力信号と合成回路６７の出力信号とを乗算する。巡回符号生成回路８９は、巡回符号＃１２を出力する。乗算器６９は、乗算器６８の出力信号と巡回符号＃１２とを乗算し、ベースバンド部６６に供給する。

非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_zn以外のタイミングにおいて、乗算器７３は、巡回符号＃１１で拡散された情報信号を出力する。また、合成回路６７は、巡回符号＃１２で拡散された情報信号を出力する。その際、乗算器６８の出力信号は、巡回符号＃１１，＃１２の両者と直交する他の巡回符号（ここでは、巡回符号＃１３と呼ぶ）で情報信号を拡散した信号になるため、乗算器６９において情報信号は復調されない。

一方、非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_znのタイミングにおいて、乗算器７３は零値の信号を出力するため、乗算器６８は、情報信号を巡回符号＃１２で拡散した信号を出力する。この信号は、乗算器６９を介して復調されるため、非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_znにて、乗算器６９から情報信号が出力される。ベースバンド部６６は、何れか特定の非検出角θ_zmにおける情報信号に基づいた処理を行うとともに、非検出角θ_zmにおける情報信号が良好な通信品質を示すように偏波回転回路６０の角度重みを制御する。

本実施形態によれば、符号生成回路の数（巡回符号生成回路３７，３８，８９の合計３個）を、第２実施形態における符号生成回路の数（直交符号生成回路５，６，７１，８１の合計４個）よりも少なくすることができる。従って、無線通信システム特に受信機３０８におけるデジタル信号処理を低減することができ、装置の小型化および低消費電力化を実現できるという効果を奏する。

［第９実施形態］
図９は、本発明の第９実施形態による無線通信システムのブロック図である。なお、図９において図１〜図８の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
本実施形態による無線通信システムは、送信機２０９と、受信機３０９とを有している。

送信機２０９は、情報信号発生器４と、送信部２０１１，２０９２と、送信アンテナ１，２とを有している。まず、送信部２０１１は、第１実施形態（図１参照）のものと同様である。すなわち、送信部２０１１は、情報信号を直交符号＃１で拡散し、搬送波角周波数がω_cであって回転角周波数ω_pを有する回転偏波の電磁波を、送信アンテナ１，２を介して出力する。

また、送信部２０９２において、直交符号生成回路３１６，３１７は、相互に直交する直交符号＃２，直交符号＃３（第３の直交符号）を出力する。なお、直交符号＃２，＃３は、直交符号＃１に対しても相互に直交する。また、搬送周波数余弦発振器２９は、ｃｏｓω_cｔを出力する。乗算器３１８，３１９は、情報信号発生器４から出力された情報信号と、直交符号＃２，＃３とをそれぞれ乗算し、直交符号＃２，＃３で拡散された情報信号をそれぞれ出力する。

乗算器２３，２４は、それぞれ乗算器３１８，３１９の出力信号と、ｃｏｓω_cｔとを乗算し、乗算結果を送信アンテナ１，２にそれぞれ供給する。すなわち、送信部２０９２は、搬送角周波数がω_cであって、偏波面が固定であって相互に直交する直線偏波の２系統の電磁波を送信アンテナ１，２を介して出力する。

受信機３０９は、第２実施形態の受信機３０２（図２参照）と同様に、空間的に互いに直交する３つの受信アンテナ６１，６２，６３と、これら受信アンテナ６１，６２，６３からの３系統の受信信号に対して角度重み付けを行い、空間的に直交する二つのアンテナを仮想的に形成し、２系統の疑似受信信号に変換する偏波回転回路６０と、を有している。

搬送周波数余弦発振器７２は、ｃｏｓω_cｔを出力し、乗算器７３は、疑似受信信号（Ｖ'）と、ｃｏｓω_cｔとを乗算する。また、乗算器７４は、直交符号生成回路７１から出力された直交符号＃１と、乗算器７３の出力信号とを乗算する。乗算器７３においては、搬送波角周波数がω_cである電磁波が復調され、復調結果は乗算器７４において直交符号＃１で逆拡散される。ここで、直交符号＃１で拡散された電磁波は、送信部２０１１で生成され、送信アンテナ１，２を介して回転偏波した電磁波であった。従って、複数の無線伝搬路に対応する非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_znにおいては、直交符号＃１で拡散され回転偏波された電磁波の受信強度は零になるため、そのタイミングでは、乗算器７４の出力信号は零値になる。

また、乗算器３８４は、直交符号生成回路３８１から出力された直交符号＃２と、乗算器７３の出力信号とを乗算する。これにより、乗算器７３の出力信号は、直交符号＃２によって逆拡散される。また、搬送周波数余弦発振器８６は、ｃｏｓω_cｔを出力し、乗算器８７は、疑似受信信号（Ｈ'）と、ｃｏｓω_cｔとを乗算する。また、乗算器３８８（第３の逆拡散部）は、直交符号生成回路３８５（第３の逆拡散部）から出力された直交符号＃３と、乗算器８７の出力信号とを乗算する。加算器６４から出力される情報信号は、２系統の電磁波を個別に復調、逆拡散した後、合成したものであるから、その強度はほぼ一定になる。

従って、減算器６５は、第２実施形態（図２参照）のものと同様に、非検出角θ_z1，θ_z2，…，θ_zn毎に、情報信号を出力する。ベースバンド部６６の機能も、第２実施形態のものと同様であり、特定の非検出角θ_zmにおける情報信号に基づいた処理を行うとともに、非検出角θ_zmにおける情報信号が良好な通信品質を示すように偏波回転回路６０の角度重みを制御する。

本実施形態によれば、送信機２０９に含まれる発振器の数を第１，第２実施形態の送信機２０１（図１参照）よりも少なくすることができる。図９においては、搬送周波数余弦発振器１９，２９は別体のものとして示しているが、両者の周波数は同一であるため、一台の発振器を適用できる。これにより、装置の小型化および低消費電力化を実現できるという効果を奏する。

［第１０実施形態］
図１０、図１１は、本発明の第１０実施形態による無線通信システムのブロック図である。なお、図１０，図１１において図１〜図９の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
本実施形態による無線通信システムは、双方向通信を行う２台の送受信機を有している。但し、図１０，図１１には、そのうち一方の送受信機４００のみを図示する。送受信機４００と、図示せぬ相手側の送受信機とは同様に構成されているが、送信に用いられる拡散符号は異なっている。すなわち、送受信機４００は、直交符号＃１，＃２を送信用の拡散符号として適用し、相手側の送受信機は、直交符号＃３，＃４を送信用の拡散符号として適用する。なお、直交符号＃１〜＃４は、相互に直交する。

図１０において、送受信機４００は、送信部４０１と、サーキュレータ７７，７８と、送受共用アンテナ１１１，１１２と、受信アンテナ６３とを有している。送受共用アンテナ１１１，１１２と、受信アンテナ６３とは、空間的に互いに直交する。送信部４０１は、第１実施形態の送信機２０１（図１参照）と同様に構成された送信部２０１１，２０１２と、情報信号発生器４とを有している。但し、本実施形態においては、送信部２０１１，２０１２から出力された送信信号は、サーキュレータ７７，７８に供給される。

サーキュレータ７７，７８は、入力された高周波信号を図上で時計回りに回転させる。従って、サーキュレータ７７，７８に供給された送信信号は、それぞれ送受共用アンテナ１１１，１１２を介して、相手側の送受信機（図示せず）に送信される。また、送受共用アンテナ１１１，１１２および受信アンテナ６３は、相手側の送受信機から送信された電磁波を受信する。送受共用アンテナ１１１，１１２にて受信された電磁波は、サーキュレータ７７，７８を介して受信信号＊１，＊３として出力される。また、受信アンテナ６３にて受信された電磁波は、そのまま受信信号＊２として出力される。

また、送受信機４００は、図１１に示す受信部４０２を有しており、受信信号＊１，＊２，＊３は、受信部４０２に供給される。受信部４０２は、第２実施形態の受信機３０２（図２参照）と同様に構成されている。但し、受信部４０２において、直交符号生成回路７１，８１は、図示せぬ相手側の送受信機の送信用の直交符号直交符号に合わせて、直交符号＃３，＃４を出力する。

第２実施形態の構成（図２参照）は、一方向通信を行うものであるため、双方向通信を行うためには、図２に示したものと同様の送信機２０１および受信機３０２が必要になる。この構成と比較すると、本実施形態の構成は、送受共用アンテナ１１１，１１２を送信部４０１および受信部４０２で共用できるため、アンテナの数を少なくすることができ、装置の小型化が可能となり、装置の製造コストを低減することができ、さらに装置の設置場所の自由度を拡大することができる。

［第１１実施形態］
次に、図１２は、本発明の第１１実施形態による昇降機システム１１００の模式図である。
本実施形態の昇降機システム１１００は、建物１１０１と、建物１１０１内を昇降する昇降カゴ１１１１とを有している。建物１１０１の床面には、基地局無線機１１０３ａと、アンテナ１１０２ａとが配置されている。また、建物１１０１の天井面には、基地局無線機１１０３ｂと、アンテナ１１０２ｂとが配置されている。

また、昇降カゴ１１１１には、アンテナ１１１２ａ，１１１２ｂと、端末無線機１１１３と、これらを接続する高周波ケーブル１１１４と、が装着されている。基地局無線機１１０３ａ，１１０３ｂ、端末無線機１１１３、およびアンテナ１１０２ａ，１１０２ｂ，１１１２ａ，１１１２ｂは、例えば第１０実施形態における送受信機４００（図１０、図１１参照）と同様に構成されている。これにより、端末無線機１１１３は、基地局無線機１１０３ａ，１１０３ｂとの間で、直線偏波の電磁波と回転偏波の電磁波の双方を用いて、双方向に情報信号を送受信する。

本実施形態において、基地局無線機１１０３ａ，１１０３ｂと端末無線機１１１３とは、建物１１０１の内部を無線伝送媒体として通信する。従って、建物１１０１の内壁および昇降カゴ１１１１の外壁により、電磁波は多重反射を受け、多重波干渉環境が形成される。また、外部からの人為的な妨害により、電磁波の伝搬路が改変されることも起こり得る。本実施形態においては、上述した各実施形態と同様に、複数の無線伝搬路の相関性を抑制し、人為的あるいは自然的な無線伝搬路の障害および妨害に対して強い耐性を持つことができ、適切な通信を実現できる。これにより、ケーブル等の有線通信手段を削減することができ、同一の輸送能力をより小さい建物体積で実現でき、あるいは同一の建物体積で昇降カゴ１１１１の寸法を増大させることができ、輸送能力を向上させることができる。

［第１２実施形態］
図１３は、本発明の第１２実施形態による変電設備監視システム１２００の模式図である。
本実施形態の変電設備監視システム１２００は、複数の変電設備１２０１と、複数の基地局装置１２１１と、を有している。但し、変電設備１２０１の数よりも、基地局装置１２１１の数が少ない。
各変電設備１２０１には、端末局無線機１２０３と、アンテナ１２０２とが配置されている。また、各基地局装置１２１１は、アンテナ１２１２と、基地局無線機１２１３とを有している。

基地局無線機１２１３、アンテナ１２１２、端末局無線機１２０３、アンテナ１２０２は、例えば第１０実施形態における送受信機４００（図１０、図１１参照）と同様に構成されている。これにより、各端末局無線機１２０３は、何れかの基地局無線機１２１３との間で、直線偏波の電磁波と回転偏波の電磁波の双方を用いて、双方向に情報信号を送受信する。

変電設備１２０１の寸法は数ｍのオーダーであり、基地局無線機１２１３、端末局無線機１２０３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圧倒的に大きい。従って、端末局無線機１２０３、基地局無線機１２１３が出力する電磁波は、複数の変電設備１２０１によって多重反射を受け、多重波干渉環境が形成される。

また、外部からの人為的な妨害により、電磁波の伝搬路が改変されることも起こり得る。本実施形態においては、上述した各実施形態と同様に、複数の無線伝搬路の相関性を抑制し、人為的あるいは自然的な無線伝搬路の障害および妨害に対して強い耐性を持つことができ、適切な通信を実現できる。また、ケーブル等の有線接続手段を用いる場合に問題となる高圧誘導電力の問題を解決でき、これらケーブルの敷設コストを削除できるので、変電設備１２０１の制御・監視システムを構築する際に安全性を向上させ、コストを削減することができる。

［変形例］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、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、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。

（１）上記第１〜第１０実施形態に示した各受信機、送信機、および送受信機等は、ＤＳＰで実現してもよく、ディスクリート回路で構成してもよい。また、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit；特定用途向けＩＣ)、あるいはＦＰＧＡ(field-programmable gate array)等を用いて実現してもよい。

（２）第１〜第１０実施形態に示した各受信機、送信機、および送受信機等は、第１１実施形態に示した昇降機システム１１００および第１２実施形態に示した変電設備監視システム１２００以外の種々のシステムに適用してもよい。

１，２ 送信アンテナ
４ 情報信号発生器
５，６ 直交符号生成回路
７ 乗算器（第１の重畳回路）
８ 乗算器（第２の重畳回路）
９ 同期信号生成回路
１１ 偏波回転周波数余弦発振器（偏波面回転用発振器）
１２ 偏波回転周波数正弦発振器（偏波面回転用発振器）
１９ 搬送周波数余弦発振器（搬送用発振器）
２７ 信号切替回路
３１ 搬送周波数正弦発振器（第１の正弦発振器）
３２ 搬送周波数正弦発振器（第２の正弦発振器）
４１ 搬送周波数余弦発振器（第１の余弦発振器）
４２ 搬送周波数余弦発振器（第２の余弦発振器）
６１，６２，６３ 受信アンテナ
６５ 減算器（復元部）
７１ 直交符号生成回路（第１の逆拡散部）
７３ 乗算器（第１の受信部）
７４ 乗算器（第１の逆拡散部）
８１ 直交符号生成回路（第２の逆拡散部）
８３，８７ 乗算器（第２の受信部）
８４，８８ 乗算器（第２の逆拡散部）
２０１，２０３，２０４，２０５，２０７，２０８，２０９ 送信機
３０１，３０２，３０３，３０４，３０６，３０７，３０８，３０９ 受信機
３８５ 直交符号生成回路（第３の逆拡散部）
３８８ 乗算器（第３の逆拡散部）
２０１１，２０３１，２０７１，２０８１ 送信部（第１の送信部）
２０１２，２０３２，２０４２，２０７２，２０８２，２０９２ 送信部（第２の送信部）
ω₁ 角周波数（搬送周波数、第１の周波数）
ω₂ 角周波数（搬送周波数、第２の周波数）
ω_c 搬送波角周波数（搬送周波数）
ω_p 回転角周波数（回転周波数）
θ_z1，θ_z2，…，θ_zn 非検出角
ω_I 角周波数
＃１ 直交符号（第１の直交符号）
＃２ 直交符号（第２の直交符号）
＃３ 直交符号（第３の直交符号）
Ｖ'，Ｈ' 疑似受信信号

Claims (14)

1. 情報信号を変調し偏波面が回転する第１の電波を発生させる第１の送信部と、
   前記情報信号を変調し偏波面が固定である第２の電波を発生させる第２の送信部と、
   を有し、
   前記第１の送信部は、拡散符号である第１の直交符号を前記第１の電波に重畳させる第１の重畳回路を有し、
   前記第２の送信部は、前記第１の直交符号に対して互いに直交する第２の直交符号を前記第２の電波に重畳させる第２の重畳回路を有する
   ことを特徴とする送信機。
2. 前記第２の送信部は、前記第１の直交符号および前記第２の直交符号に対して互いに直交する第３の直交符号を前記第２の電波に重畳させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信機。
3. 偏波面が空間的に直交する複数の送信アンテナをさらに有し、
   前記第１の送信部は、複数の前記送信アンテナを介して前記第１の電波を発生させ、
   前記第２の送信部は、複数の前記送信アンテナを介して前記第２の電波を発生させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信機。
4. 前記第１の送信部および前記第２の送信部は、前記第１の電波と前記第２の電波とを同一時刻に発生させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の送信機。
5. 前記第１の送信部は、複数の搬送周波数を用いて、前記搬送周波数によって定まる回転周波数で偏波面が回転する前記第１の電波を発生するものであり、
   前記第２の送信部は、複数の前記搬送周波数を用いて、前記第２の電波を発生するものである
   ことを特徴とする請求項４に記載の送信機。
6. 前記第１の送信部は、
   前記第１の電波の偏波面の回転周波数に対応する偏波面回転用発振器と、
   前記第１の電波の搬送周波数に対応する搬送用発振器と、
   を有し、前記第２の電波は、前記搬送周波数と前記回転周波数との和、および前記搬送周波数と前記回転周波数との差の成分を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信機。
7. 前記第１の送信部は、第１の周波数の正弦波を発生する第１の正弦発振器と、前記第１の周波数の余弦波を発生する第１の余弦発振器と、第２の周波数の正弦波を発生する第２の正弦発振器と、前記第２の周波数の余弦波を発生する第２の余弦発振器と、を有し、
   前記第１の電波の偏波面は、前記第１および第２の周波数の差の半分の回転周波数で回転し、
   前記第２の電波は、搬送周波数が前記第１の周波数である成分と、搬送周波数が前記第２の周波数である成分とを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信機。
8. 前記情報信号を出力する情報信号発生器と、
   同期信号を生成する同期信号生成回路と、
   前記情報信号または前記同期信号のうち一方を選択し、前記第１の送信部および前記第２の送信部に供給する信号切替回路と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の送信機。
9. 情報信号を変調し偏波面が回転する第１の電波を復調する第１の受信部と、
   前記情報信号を変調し偏波面が固定である第２の電波を復調する第２の受信部と、
   を有し、
   前記第１の電波は、拡散符号である第１の直交符号で前記情報信号が拡散された成分を含むものであり、前記第２の電波は、前記第１の直交符号に対して互いに直交する拡散符号である第２の直交符号で前記情報信号が拡散された成分を含むものであり、
   前記第１の受信部の復調結果を前記第１の直交符号で逆拡散する第１の逆拡散部と、
   前記第２の受信部の復調結果を前記第２の直交符号で逆拡散する第２の逆拡散部と、
   をさらに有し、
   前記第１および第２の受信部の受信結果に基づいて前記情報信号を復元する
   ことを特徴とする受信機。
10. 前記第２の電波は、前記第１の直交符号および前記第２の直交符号に対して互いに直交する拡散符号である第３の直交符号で前記情報信号を拡散させた成分を含むものであり、
    前記第２の受信部の復調結果を前記第３の直交符号で逆拡散する第３の逆拡散部
    をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の受信機。
11. 情報信号を変調し偏波面が回転する第１の電波を復調する第１の受信部と、
    前記情報信号を変調し偏波面が固定である第２の電波を復調する第２の受信部と、
    偏波面が空間的に直交する複数の受信アンテナと、
    を有し、
    前記第１の受信部は、複数の前記受信アンテナのうち一方を介して前記第１の電波を受信するものであり、
    前記第２の受信部は、複数の前記受信アンテナの双方を介して前記第２の電波を受信するものであり、
    前記第１および第２の受信部の受信結果に基づいて前記情報信号を復元する
    ことを特徴とする受信機。
12. 前記第１の受信部および前記第２の受信部は、前記第１の電波と前記第２の電波とを同一時刻に受信する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の受信機。
13. 前記第１の逆拡散部の出力信号と、前記第２の逆拡散部の出力信号との差分に基づいて、前記情報信号を復元する復元部
    をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の受信機。
14. 情報信号を変調し偏波面が回転する第１の電波を復調する第１の受信部と、
    前記情報信号を変調し偏波面が固定である第２の電波を復調する第２の受信部と、
    偏波面が空間的に直交する三以上の受信アンテナと、
    三以上の前記受信アンテナの受信信号に重みづけを施し二系統の疑似受信信号を出力する偏波回転回路と、
    を有し、
    前記第１の受信部は、二系統の前記疑似受信信号のうち一方を前記第１の電波として受信するものであり、
    前記第２の受信部は、二系統の前記疑似受信信号の双方を前記第２の電波として受信するものであり、
    前記第１および第２の受信部の受信結果に基づいて前記情報信号を復元する
    ことを特徴とする受信機。

Images