JPS63269635A - Underwater communication system - Google Patents
Underwater communication systemInfo
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- JPS63269635A JPS63269635A JP10580687A JP10580687A JPS63269635A JP S63269635 A JPS63269635 A JP S63269635A JP 10580687 A JP10580687 A JP 10580687A JP 10580687 A JP10580687 A JP 10580687A JP S63269635 A JPS63269635 A JP S63269635A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は水中における複数の潜水音間、及び潜水者と
水上間の通信システムに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a communication system between a plurality of underwater diving sounds and between a diver and the surface of the water.
(従来の技術とその問題点)
従来、超音波を使用する水中通信の原理は周知であり、
通信能力を高めるため、球面上輻射器を備えた通信装置
(特開昭50−92604号公報)などの改良もなされ
ているが、それらは全て音声をそのまま送受信する形式
となっている。しかしながら、送信時において、潜水者
が音声を発するのは、酸素供給量が限られていることや
大きな水圧を受けていることなどから、地上と比較して
かなり困難で体力の要する作業である。(Conventional technology and its problems) The principle of underwater communication using ultrasonic waves is well known;
In order to improve communication capabilities, improvements have been made to communication devices equipped with spherical radiators (Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-92604), but all of these devices transmit and receive audio as is. However, when transmitting audio, it is considerably more difficult and physically demanding for divers to emit audio than on land, due to limited oxygen supply and high water pressure.
しかも、呼吸によるノイズ、スキューバユニットの空気
要求バルブから空気が出るときのノイズが、音声信号よ
りも大きな振幅になることなど音声が正しく送信されに
くい環境下にあり、受信時においてもマルチパスノイズ
が生じる可能性が強い。ここでマルチパスノイズについ
て簡単に説明すれば、例えば第5図に示すように水中に
おいて通信を行う場合、送信側から受信側への伝送経路
として直接的な伝送経路S1の他に波面Wとの反射によ
る伝送経路S 〜S4が生じる。このように複数の伝送
経路(マルチパス)が生じることにより伝搬障害を来し
通信が困難になってしまうことがマルチパスノイズであ
る。Furthermore, the environment is such that it is difficult for audio to be transmitted correctly, such as breathing noise and noise from the air coming out of the scuba unit's air demand valve, which has a larger amplitude than the audio signal, and there is also multipath noise during reception. There is a strong possibility that this will occur. To briefly explain multipath noise here, for example, when communicating underwater as shown in Fig. 5, in addition to the direct transmission path S1 from the sending side to the receiving side, there is a A transmission path S to S4 is generated due to reflection. Multipath noise is the occurrence of a plurality of transmission paths (multipaths) as described above, which causes propagation interference and makes communication difficult.
このように、上記した種々の理由により、人間同士のコ
ミュニケーションとしては、かなりレベルの低いものに
なってしまい、正確な情報伝達の手段としては限界があ
るという問題点があった。As described above, due to the various reasons mentioned above, the level of communication between humans has become quite low, and there has been a problem in that there are limitations as a means of accurate information transmission.
(発明の目的)
そこでこの発明の目的は、水中の潜水者を含んだ複数局
間の通信において、送受信が簡単でかつ正確に行うこと
のできる水中通信システムを提供することである。(Objective of the Invention) Therefore, an object of the present invention is to provide an underwater communication system that can easily and accurately transmit and receive communications between multiple stations including underwater divers.
(目的を達成するための手段)
上記目的を達成するため、この発明による水中通信シス
テムは、水中の潜水者を含んだ複数局間通信において、
水中においては超音波伝送路を利用し、いずれかの局の
通信装置から送信される予めメツセージ対応が付けられ
コード化された信号を、メツセージ宛先局にて受けて信
号処理を施し、前記対応づけに従った音声又は有意文字
情報として復調することにより通信を行うようにしてい
る。(Means for Achieving the Object) In order to achieve the above object, the underwater communication system according to the present invention provides communication between multiple stations including underwater divers.
Underwater, using an ultrasonic transmission path, a message destination station receives a coded signal with message correspondence attached in advance and transmitted from a communication device of one of the stations, performs signal processing, and makes the correspondence. Communication is performed by demodulating voice or meaningful text information according to the above.
(実施例)
第1図は、この発明による水中通信システムの一実施例
の全体像を示す概略構成図である。同図において、シス
テムのサービスエリア1.2が示されている。各サービ
スエリア1,2はそれぞれ、空中及び水中に相当する。(Embodiment) FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall image of an embodiment of an underwater communication system according to the present invention. In the figure, the service area 1.2 of the system is shown. Each of the service areas 1 and 2 corresponds to the air and the water, respectively.
サービスエリア1は電波により伝送路を確保し、サービ
スエリア2は超音波により伝送路を確保する。Service area 1 secures a transmission path using radio waves, and service area 2 secures a transmission path using ultrasonic waves.
サービスエリア1,2には、局(設備あるいは潜水者)
3〜7が想定される。サービスエリア1における局3〜
5の機器3a〜5aは例えばキーボードなどの入力装置
、プリンタ、ディスプレイ。Service areas 1 and 2 have stations (equipment or divers)
3 to 7 is assumed. Station 3 in service area 1
The devices 3a to 5a are, for example, an input device such as a keyboard, a printer, and a display.
スピーカーなどの出力装置又は、メモリ装置などであり
、必要に応じ計測装置等であってもよい。This may be an output device such as a speaker, a memory device, or the like, and may also be a measuring device or the like if necessary.
サービスエリア2における潜水者6,7の機器6a、7
aはキーボードなどの入力装置、ディスプレイ、スピー
カーなどの出力装置又は計測装置である。第1図に示さ
れた機器の数や配置は一例であって、それらは実際の必
要に応じて適当数ずつ設けられ適宜配置される。Equipment 6a, 7 for divers 6, 7 in service area 2
a is an input device such as a keyboard, an output device such as a display, a speaker, or a measurement device. The number and arrangement of devices shown in FIG. 1 are merely examples, and they may be provided in appropriate numbers and arranged as appropriate depending on actual needs.
潜水者6,7のコントローラ6b、7.bは相手方から
の信号を受信したとき、それを本人に明確に知らせるた
め皮膚にあるいは骨伝導など刺激を与えるなどの着呼機
能を有するものである。Controllers 6b, 7 for divers 6, 7. When the caller b receives a signal from the other party, it has a call receiving function such as applying stimulation to the skin or bone conduction in order to clearly notify the person in question.
機器3a〜7aにはそれぞれコントローラ3b〜7bが
図示しない接続ケーブルにより接続されている。各局間
のデータ伝送は無線(伝送路は空中では電波であり、水
中では超音波)により行なわれる。各コントローラ3b
〜7bはデータ通信交換機能を有しており、任意の局間
の無線伝送路の確立はコントローラ3b〜7bの働きに
より行なわれる。中継器8はサービスエリア1用として
電波用アンテナ8aを、サービスエリア2用として超音
波発射用及び受信用のトランスデユーサ8bを有する。Controllers 3b to 7b are connected to the devices 3a to 7a, respectively, by connection cables (not shown). Data transmission between each station is carried out wirelessly (the transmission path is radio waves in the air, and ultrasonic waves in water). Each controller 3b
7b have a data communication exchange function, and establishment of a wireless transmission path between arbitrary stations is performed by the functions of controllers 3b to 7b. The repeater 8 has a radio wave antenna 8a for the service area 1, and a transducer 8b for transmitting and receiving ultrasonic waves for the service area 2.
実験によればマルチパスノイズはある特定の深さ付近で
生ずることが知られており、トランスデユーサ8bはそ
の深さ付近を避け、マルチパスノイズが生じにくい深さ
に設置する。中継器8は電波送受信機及び超音波送受信
機として働く。これらの送受信機はデータの誤り自己訂
正機能等のデータ処理機能を有している。According to experiments, it is known that multipath noise occurs near a certain depth, and the transducer 8b is installed at a depth where multipath noise is unlikely to occur, avoiding the vicinity of that depth. The repeater 8 works as a radio wave transmitter/receiver and an ultrasonic wave transmitter/receiver. These transceivers have data processing functions such as a data error self-correction function.
今、船舶設備3から潜水者6の機器6aへ信号伝送する
場合を考える。船舶設備3から、メツセージ対応が付け
られたデータ信号が送られる。メツセージ対応が付けら
れたデータ信号とは、例えばデータ信号が2バイト信号
であった場合、次のようなメツセージ対応が考えられる
。Now, consider the case where a signal is transmitted from the ship equipment 3 to the equipment 6a of the diver 6. A data signal with message correspondence is sent from the ship equipment 3. For example, when the data signal is a 2-byte signal, the following message correspondences can be considered as the data signal to which message correspondence is attached.
01・・・「浮上せよ」
02・・・「下降せよ」
03・・・「そのまま静かに」
04・・・「空気は足りているか」
05・・・「異常は無いか」
上記したように潜水者に語りかけるメツセージに対応し
た信号が、メツセージ対応が付けられたデータ信号であ
る。01..."Ascend"02..."Descent"03..."Staystill"04..."Is there enough air?"05..."Is there anything abnormal?" As mentioned above A signal corresponding to a message addressed to a diver is a data signal to which message correspondence is attached.
このデータ信号は、コントローラ3bにおいて同期信号
、アドレス信号、エラーチェックを行う検査ビットなど
の所定の信号が付加され、無線信号として中継器8に送
出される。なおサービスエリア1においては、音声信号
によるメツセージ伝送を行なうこともできる。This data signal is added with predetermined signals such as a synchronization signal, an address signal, and a check bit for error checking in the controller 3b, and is sent to the repeater 8 as a wireless signal. Note that in service area 1, messages can also be transmitted using voice signals.
中継器8は無線電波信号を受信して、伝送路において生
じたデータ誤りを検査ビットを調べることにより自己訂
正する。誤りが訂正されたデータ信号は水中用超音波ト
ランスデユーサ8bを介してコントローラ6bに送出さ
れる。コントローラ6bは無線信号を受けて無線超音波
伝送路において生じたデータ誤りを再び自己訂正する。The repeater 8 receives the radio wave signal and self-corrects data errors occurring on the transmission path by checking check bits. The error-corrected data signal is sent to the controller 6b via the underwater ultrasonic transducer 8b. The controller 6b receives the wireless signal and again self-corrects data errors occurring in the wireless ultrasound transmission path.
さらに、コントローラ6bの着呼機能における皮膚刺激
骨伝導による振動伝達等によりデータを受信したことを
潜水者6に知らせる。そして、誤り訂正されたデータ信
号は、前述したメツセージ対応に従い、音声合成装置に
より音声として、あるいは文字変換装置により有意文字
情報として、各々スピーカ。Further, the diver 6 is informed that data has been received by vibration transmission by skin stimulation bone conduction in the call receiving function of the controller 6b. Then, the error-corrected data signal is output as voice by a voice synthesizer or as meaningful character information by a character converter to each speaker in accordance with the above-mentioned message correspondence.
ディスプレイ等で受信する。尚ディスプレイはひじ、手
首等に取り付けたもの、あるいは水中メガネのガラス表
面に特殊細工を施すことにより表示されるものなどが考
えられる。Receive on display etc. The display may be attached to the elbow or wrist, or may be displayed by specially processing the glass surface of underwater goggles.
又、局3〜5の送信手段として音声信号を用いる場合も
あるが、この場合、上述したメツセージ対応のコード化
を行なわず、音声信号がそのまま送られ、さらに音声信
号自体は、データ誤りの自己訂正は全く行なわれずに伝
送されるので、空中の電波のノイズ、波が海岸線に打ち
寄せるノイズ等を考えるとコード化されたデータ信号を
送信する方が、正確に伝わると思われる。Also, voice signals may be used as the transmission means for stations 3 to 5, but in this case, the voice signals are sent as they are without the above-mentioned message-compatible encoding, and furthermore, the voice signals themselves are free from data errors. Since it is transmitted without any correction, considering the noise of radio waves in the air, the noise of waves hitting the coastline, etc., it seems more accurate to transmit the encoded data signal.
上述とは別の例えば潜水者6対潜水者7などの間におけ
るデータ伝送も、上述と同様の動作により行なわれる。Data transmission other than that described above, such as between the diver 6 and the diver 7, is also performed by the same operation as described above.
呼制御等の無線回線制御は、コントローラ3b〜7bの
働きにより行なわれる。送信手段としては通常、潜水者
同志が行っている手信号による伝送手段の代用として、
例えば「浮上ゼよ」 「下降せよ」などのメツセージを
ワンタッチのキー操作で、」−ド化されたデータ信号と
して送れるような腕、ひじ等に備えつけられ着脱可能な
キーボードなどが考えらる。前記キーボードで送信を行
えば、手信号による送信に比べ絶えず潜水者同志が互い
に監視しあう必要は無く、互いが確認できない状況の場
合でもキーボード上の1つのキーを押すことにより簡単
にメツセージが送れる。Radio line control such as call control is performed by the functions of controllers 3b to 7b. As a means of transmission, as a substitute for the hand signal transmission means normally used by fellow divers,
For example, a removable keyboard attached to the arm, elbow, etc., that can send messages such as ``Rise up'' and ``Descent'' with a single key operation as a ``-'' data signal is conceivable. When sending messages using the keyboard, there is no need for fellow divers to constantly monitor each other compared to sending messages using hand signals, and even when they cannot see each other, messages can be easily sent by pressing a single key on the keyboard. .
また、航速したメツセージを組み合わせることで、さら
に複雑なメツセージも伝送可能となる。Furthermore, by combining messages that have traveled faster, even more complex messages can be transmitted.
中継及び受信時は、上述した船舶設備3から潜水者6へ
の通信と同様に行えるが、受信時において潜水者に与え
るディスプレイによる情報として次のようなものが考え
られる。例えば潜水者個々の水深度(水圧計等で測定)
、潜水者同志の相対的位置関係(加速度センサー等で測
定した値を2回積分することで算出する)などをディス
プレイ表示させることにより、各潜水者の位置情報を絶
えず確認することも可能となる。Relay and reception can be carried out in the same manner as the communication from the ship equipment 3 to the diver 6 described above, but the following information can be considered on the display to be given to the diver at the time of reception. For example, the water depth of each diver (measured with a water pressure gauge, etc.)
By displaying information such as the relative positional relationship between divers (calculated by integrating twice the value measured by an acceleration sensor, etc.), it is also possible to constantly check the positional information of each diver. .
また局3〜5の機器3a〜5aのメモリ装置により、各
局間における通信内容を記憶させることもできる。この
場合、コード化されているデータ信号であれば記憶容量
は少なくてすむ。Furthermore, the memory devices of the devices 3a to 5a of the stations 3 to 5 can also store the contents of communication between each station. In this case, a coded data signal requires less storage capacity.
この発明の一実施例によるシステムにおいてはデータ伝
送は電波及び超音波の無線伝送路を介して行なわれるが
、空中の電波のノイズ及び水中の作業音や波が海岸線に
打ち寄せるノイズなどによりサービスエリア1,2の無
線回線はかなりの誤り率を持った通信路である。無線回
線の誤り特性は、バースト(連続)誤りとランダム誤り
とが混在する性質を有していると考えられる。このため
この発明による一実施例においては、ランダム誤りに対
して誤り自己訂正符号方式を採用し、バースト族りに対
してビットインターリーブ方式を採用し、データ誤り率
を改善している。In the system according to an embodiment of the present invention, data transmission is carried out via a radio wave and ultrasonic wireless transmission path, but due to the noise of radio waves in the air, the sound of underwater work, and the noise of waves crashing on the coastline, etc. , 2 is a communication channel with a considerable error rate. The error characteristics of a wireless line are considered to be a mixture of burst (continuous) errors and random errors. Therefore, in one embodiment of the present invention, an error self-correcting code system is adopted for random errors, and a bit interleave system is adopted for burst groups, thereby improving the data error rate.
中継器8の使用により、本システム運用時は常に無線伝
送区間は2スパンとなり、データの伝送誤りが単位区間
に対し平均的に2倍となる。このためこの発明において
は、中継器8にデータ誤り自己訂正機能を持たせている
。さらに超音波トランスデユーサをマルチパスノイズの
生じにくい深さに設置することにより、マルチパスノイ
ズの伝搬障害を最小限に押えている。したがって中継器
8の使用にかかわらず、局相互間の直接通信(1スパン
の無線区間)と同等の回線信頼度を得ることができる。Due to the use of the repeater 8, the wireless transmission section always has two spans during operation of this system, and data transmission errors are doubled on average for a unit section. Therefore, in the present invention, the repeater 8 is provided with a data error self-correction function. Furthermore, by installing the ultrasonic transducer at a depth where multipath noise is less likely to occur, multipath noise propagation disturbances are kept to a minimum. Therefore, regardless of the use of the repeater 8, it is possible to obtain line reliability equivalent to direct communication between stations (1 span of radio section).
また、上述した様にコード化されたデータ信号により通
信を行うことにより送信時において、音声に比ベボタン
を押すという操作だけでメツセージが送れ、呼吸等によ
るノイズの介入することもない。さらに、中継時及び受
信時に誤り訂正を行うことにより情報が正確に伝達でき
る。また、コード化の効率を高めることにより、かなり
の情報を伝えることも可能となる。当然のことながら、
潜水者の送信手段として音声を付加させることは簡単で
ある。はとんど実用レベルでは使えないが、極めて簡単
な合図程度なら利用できるかも知れない。In addition, by performing communication using a coded data signal as described above, a message can be sent by simply pressing a voice-comparison button, and there is no interference from noises such as breathing. Furthermore, information can be accurately transmitted by performing error correction during relay and reception. Furthermore, by increasing the efficiency of encoding, it becomes possible to convey a considerable amount of information. As a matter of course,
It is easy to add audio as a means of transmission for the diver. Although it cannot be used on a practical level, it may be possible to use it for extremely simple signals.
第2図は、第1図に示されたコントローラ3b〜7bの
一例を示す概略ブロック図である。第1図に示されたコ
ントローラの動作に必要な電源は、図示しない電源部か
ら供給される。FIG. 2 is a schematic block diagram showing an example of the controllers 3b to 7b shown in FIG. 1. The power necessary for the operation of the controller shown in FIG. 1 is supplied from a power supply section (not shown).
機器3a〜7aは、図示しない接続ケーブルを通じてイ
ンターフェイス部9と接続される。インターフェイス部
9の電気的条件は、好ましくはJIsに示されるR3−
2320に基づいて設計される。The devices 3a to 7a are connected to the interface section 9 through connection cables (not shown). The electrical conditions of the interface section 9 are preferably R3- shown in JIs.
Designed based on 2320.
インターフェイス部9を通じて与えられたデータは、通
信制御部13の制御に基づいて誤り自己訂正部10に入
力される。誤り自己訂正部10においては、入力された
データに所定の検査ビットが付加される。検査ビットが
付加されたデータは、メモリ書込み・読出し制御部12
によりアドレス指定されてメモリ部11に書込まれ、イ
ンターリーブされる。メモリ部11は、データのバッフ
ァ機能も兼備えている。Data provided through the interface section 9 is input to the error self-correction section 10 under the control of the communication control section 13. In the error self-correction section 10, predetermined check bits are added to the input data. The data to which the check bit has been added is processed by the memory write/read control unit 12.
, and are written into the memory section 11 and interleaved. The memory unit 11 also has a data buffer function.
メモリ部11内のデータはメモリ書込み・読出し制御部
12によりアドレス指定されて通信制御−11一
部13に読出され、所定の同期用ヘッダおよびインデッ
クスが付加されてデータ変復調部14に与えられる。イ
ンデックスは、送信局アドレス、受信局アドレス、およ
び通信制御に必要な他の情報等を含む。The data in the memory section 11 is addressed by the memory write/read control section 12, read out to the communication control section 13, and given to the data modulation/demodulation section 14 with a predetermined synchronization header and index added thereto. The index includes a transmitting station address, a receiving station address, and other information necessary for communication control.
データ変復調部14に与えられた2進値の信号は、好ま
しくはMSK変調方式を用いて1次変調される。MSK
変調方式とは、FSK (連続位相)変調方式のうち変
調指数が0.5の場合をいう。The binary value signal given to the data modulation/demodulation section 14 is preferably first-order modulated using the MSK modulation method. MSK
The modulation method refers to the FSK (continuous phase) modulation method in which the modulation index is 0.5.
FSK変復調器はIC化が進んでおり、低価格で変復調
を実現できるという利点がある。FSK modulators are increasingly being integrated into ICs, and have the advantage of being able to implement modulation and demodulation at low cost.
MSK変調された信号は、設備3b〜5bにおいては無
線機部15の変調器入力点下Xに与えられる。無線機部
15においては、FM変調方式を用いて2次変調が行な
われる。2次変調としてFMを使用するのは、主にS/
Nの改善のため及び同相q間の距離が不定のため他の変
調方式ではダイナミックレンジの広いAGC部を設ける
必要があるためである。FM変調された信号は、アンテ
ナ16を介してにサービスエリア1(空中)に放射され
る。The MSK modulated signal is given to the modulator input point X of the radio unit 15 in the equipments 3b to 5b. In the radio unit 15, secondary modulation is performed using an FM modulation method. FM is mainly used as secondary modulation in S/
This is because in order to improve N, and because the distance between in-phase q is indefinite, it is necessary to provide an AGC section with a wide dynamic range in other modulation methods. The FM modulated signal is radiated to the service area 1 (in the air) via the antenna 16.
尚、潜水者6b、7bにおいては無線機部15に対応す
るものとして超音波変復調部があり、アンテナ16に対
応するものとして超音波トランスデユーサ(図において
点線で表示)があり、前記FM変調された信号は超音波
トランスデユーサを介してサービスエリア2に(水中)
に放射される。In addition, in the divers 6b and 7b, there is an ultrasonic modulation/demodulation section as a part corresponding to the radio unit 15, and an ultrasonic transducer (indicated by a dotted line in the figure) as a part corresponding to the antenna 16. The transmitted signal is sent to service area 2 (underwater) via an ultrasonic transducer.
is radiated to.
通信制御部13は、無線機部(超音波変復調部)15に
プレス信号(通常はDC信号)を与えて、送信コントロ
ールを行なう。このDC信号のオンオフにより無線機部
(超音波変復調部)15内の送信回路の電源がオンオフ
される。アンテナ(超音波トランスデユーサ)16から
受信された受信信号は、無線機部(超音波変復調部)1
5においてFM復調されて、受信復調信号出力点R×か
らデータ変復調部14に与えられる。キャリア検出部1
7は、無線機部(超音波変復調部)15に信号が受信さ
れると、直流信号を発生する。The communication control unit 13 provides a press signal (usually a DC signal) to the radio unit (ultrasonic modulation/demodulation unit) 15 to control transmission. By turning on and off this DC signal, the power of the transmitting circuit in the radio section (ultrasonic modulation/demodulation section) 15 is turned on and off. The received signal received from the antenna (ultrasonic transducer) 16 is transmitted to the radio unit (ultrasonic modulation/demodulation unit) 1
5, the received demodulated signal is FM demodulated and provided to the data modulation/demodulation section 14 from the received demodulated signal output point Rx. Carrier detection section 1
7 generates a DC signal when a signal is received by the radio section (ultrasonic modulation/demodulation section) 15.
通信制御部13は、この直流信号に基づいて、呼制御を
行なう。たとえばメツセージを送信した局は、自らの送
信キャリアが立ち上がる以前にキャリアを検出した場合
、また当然自局1ヤリアが立ち上がってしかるべき時間
にキャリアが検知されない場合は、再度送信シーケンス
をやり直す。The communication control unit 13 performs call control based on this DC signal. For example, if the station that sent the message detects the carrier before its own transmission carrier starts up, or if the carrier is not detected at the appropriate time after the own station's own carrier starts up, then it repeats the transmission sequence again.
さらに通信制御部13は受信限界時刻を越えても応答フ
レームが現われない場合には、メツセージの再送を行な
う。Furthermore, if the response frame does not appear even after the reception limit time has passed, the communication control unit 13 retransmits the message.
データ変復調部14において復調された受信信号は、通
信制御部13に与えられてビット同期およびフレーム同
期がとられる。データはメモリ書込み・読出し制御部1
2によりアドレス指定されて、メモリ部11に書込まれ
る。このときインターリーブされたデータに生じたバー
スト誤りが、ランダム誤りに変換される。メモリ部11
内のデータは、通信制御部13によりタイミング制御さ
れかつメモリ書込み・読出し制御部12によりアドレス
指定されて、誤り自己訂正部10に読出される。The received signal demodulated by the data modulation/demodulation section 14 is provided to the communication control section 13, where bit synchronization and frame synchronization are achieved. Data is memory write/read control unit 1
2 and written into the memory section 11. At this time, burst errors occurring in the interleaved data are converted to random errors. Memory section 11
The data therein is timing-controlled by the communication control section 13, addressed by the memory write/read control section 12, and read out to the error self-correction section 10.
誤り自己訂正部10においては、入力データにおいて生
じた誤りが、所定の演算により自己訂正される。誤り訂
正されたデータは、インターフェイス部9を通じて、コ
ンピュータまたは周辺機器に与えられる。In the error self-correction unit 10, errors occurring in input data are self-corrected by a predetermined calculation. The error-corrected data is provided to the computer or peripheral device through the interface section 9.
また、潜水者においては、着呼装置18(図中、点線で
表示)が設けられており、インタフェイス部9を通じた
信号により、受信時に確認信号を物理的に潜水者に知ら
せる機能を有している。In addition, the diver is provided with a call receiving device 18 (indicated by a dotted line in the figure), which has the function of physically notifying the diver of a confirmation signal upon receipt of the signal through the interface section 9. ing.
第3図は、第1図に示された中継器8の一例を示す概略
ブロック図である。無線機接続部19は、インピーダン
ス整合およびレベル整合機能を有する。中継器8の動作
に必要な電源は、図示しない電源部から供給される。無
線機部20a (局3〜5)、あるいは超音波無線機部
20b(局6,7)からの受信信号は、無線機接続部1
9を介してデータ復調部21に与えられる。また信号受
信を表示するキャリア検出信号が無線機接続部19にお
いて分離されて、送受信制御部22に与えられる。FIG. 3 is a schematic block diagram showing an example of the repeater 8 shown in FIG. 1. The radio connection section 19 has impedance matching and level matching functions. The power necessary for the operation of the repeater 8 is supplied from a power supply unit (not shown). The received signal from the radio unit 20a (stations 3 to 5) or the ultrasonic radio unit 20b (stations 6, 7) is sent to the radio connection unit 1.
9 to the data demodulation section 21. Further, a carrier detection signal indicating signal reception is separated at the radio device connection section 19 and given to the transmission/reception control section 22 .
それに応じて送受信制御部22は、データ処理に必要な
タイミングの制御を行なう。Accordingly, the transmission/reception control unit 22 controls timing necessary for data processing.
データ復調部21においてMSK復調された入力信号は
、送受信制御部22のタイミング制御の下で、同期検出
・データ書込み部23を介してメモリ部24に書込まれ
る。この書込みは、同期検出・データ書込み部23にお
いてビット同期およびフレーム同期がとられた上、デー
タ書込み制御部25によりアドレス指定されて行なわれ
る。メモリ部24への書込みによって、インターリーブ
されたデータに生じたバースト誤りが、ランダム誤りに
変換される。メモリ部24はまた、データのバッファと
しても働く。The input signal subjected to MSK demodulation in the data demodulation section 21 is written into the memory section 24 via the synchronization detection/data writing section 23 under timing control of the transmission/reception control section 22 . This writing is performed after bit synchronization and frame synchronization are established in the synchronization detection/data writing section 23, and an address is specified by the data writing control section 25. By writing to the memory unit 24, burst errors occurring in interleaved data are converted into random errors. The memory section 24 also acts as a data buffer.
メモリ部24内のデータは、データ読出し制御部26に
よりアドレス指定されて読出される。データ読出し制御
部26は、データ書込み制御部25から書込みアドレス
を与えられており、それに基づいて読出しのアドレス指
定を行なう。動作のタイミングは、送受信制御部22に
より制御される。データ読出し制御部26が動作を開始
するとき、プレス信号部27を介してプレス信号が無線
機接続部19に与えられる。このプレス信号は場合に応
じて無線機部20a、あるいは超音波無線機部20bの
送信部を能動化する。The data in the memory section 24 is addressed and read out by the data read control section 26. The data read control section 26 is given a write address from the data write control section 25, and specifies a read address based on it. The timing of the operation is controlled by the transmission/reception control section 22. When the data read control section 26 starts operating, a press signal is given to the radio connection section 19 via the press signal section 27. This press signal activates the transmitting section of the radio section 20a or the ultrasonic radio section 20b depending on the case.
メモリ部24から読出されたデータは、データ読出し制
御部26からのタイミング情報により能動化されたデー
タ読出し・誤り訂正・同期信号発生部28に与えられる
。そこにおいては、データの誤りが所定の演算により自
己訂正されるとともに、同期信号が新たに発生されて付
加される。The data read from the memory section 24 is provided to a data read/error correction/synchronization signal generation section 28 activated by timing information from the data read control section 26. There, data errors are self-corrected by predetermined calculations, and a synchronization signal is newly generated and added.
このようにしてデータ処理された入力データは、データ
変調部29において再びMSK変調されて、無線機接続
部19および無線機部20a、あるいは超音波無線機部
20bに与えられる。無線機部20a、あるいは超音波
無線機部20bのいずれかの送信部はプレス信号により
能動化されており、信号は再びFM変調されてアンテナ
30aから空間に、あるいは超音波トランスデユーサ2
0bから水中に放射される。The input data processed in this manner is subjected to MSK modulation again in the data modulation section 29 and is provided to the radio device connection section 19 and the radio device section 20a, or the ultrasonic radio device section 20b. The transmitter of either the radio unit 20a or the ultrasonic radio unit 20b is activated by a press signal, and the signal is FM-modulated again and transmitted from the antenna 30a to space or the ultrasonic transducer 2.
It is radiated into the water from 0b.
第4図は、中継器8にCPUを使用した場合の一例を示
す概略ブロック図を示す。図において無線機部31aは
第3図の無線機部20aに対応し、無線機部31bは第
3図の超音波無線機部20bに対応し、無線機接続部3
2は第3図の無線機接続部19に対応する。モデム33
は、第3図のデータ復調部21およびデータ変調部29
に対応する。モデム33にはMSKモデムが使用され、
復調時に遅延検波を行うとともに、PLL回路により受
信データの同期信号を再生している。FIG. 4 shows a schematic block diagram showing an example of a case where a CPU is used in the repeater 8. In the figure, the radio unit 31a corresponds to the radio unit 20a in FIG. 3, the radio unit 31b corresponds to the ultrasonic radio unit 20b in FIG.
2 corresponds to the radio device connection section 19 in FIG. modem 33
are the data demodulating section 21 and the data modulating section 29 in FIG.
corresponds to An MSK modem is used as the modem 33,
Delay detection is performed during demodulation, and a synchronization signal of received data is regenerated by a PLL circuit.
無線機部31aに信号が受信されるとキャリア検出信号
が出力され、無線機接続部32で分離されてI10ポー
ト34を介して割込み制御回路35に与えられる。モデ
ム33で再生された同期信号クロックは、I10ポート
34を介して割込み制御回路35に与えられる。割込み
制御回路35は、これらのキャリア検出信号および同期
信号クロックを受けて、CPU36の動作のタイミング
指令を与える。キャリア検出信号に基づいて割込み発生
が行なわれ、同期信号クロックに基づいてデータの実際
のタイミングが与えられる。When the signal is received by the radio unit 31a, a carrier detection signal is output, separated by the radio connection unit 32, and provided to the interrupt control circuit 35 via the I10 port 34. The synchronization signal clock reproduced by the modem 33 is given to the interrupt control circuit 35 via the I10 port 34. The interrupt control circuit 35 receives these carrier detection signals and synchronization signal clocks and provides timing instructions for the operation of the CPU 36. Interrupt generation is performed based on the carrier detect signal and the actual timing of the data is provided based on the synchronization signal clock.
モデム33においてMSK復調された受信データは、端
子RXからI10ポート34を介してCPtJ36に取
込まれる。CPU36は、ROM37およびRAM38
を用いて、与えられた受信データに対して、第3図で示
した中継器に関して上述した様に誤り訂正等のデータ処
理を行なう。処理されたデータはI10ポート34を介
して再びモデム33に与えられ、そこで再びMSK変調
されてTX端子から無線機接続部32を介して無線機部
31aあるいは無線機部31bに与えられる。The received data MSK demodulated in the modem 33 is taken into the CPtJ 36 from the terminal RX via the I10 port 34. The CPU 36 has a ROM 37 and a RAM 38.
is used to perform data processing such as error correction on the given received data as described above with respect to the repeater shown in FIG. The processed data is again given to the modem 33 via the I10 port 34, where it is MSK-modulated again and given from the TX terminal via the radio connection section 32 to the radio section 31a or the radio section 31b.
処理されたデータが再び送出されるとき、CPU36か
らI10ポート34および無線機接続部32を介して無
線機部31aあるいは無線機部31bにプレス信号が与
えられる。これにより、無線機部31aあるいは無線機
部31b内の送信部が能動化される。送信部においてF
M変調された信号は、再びアンテナ39aあるいは超音
波トランスデユーサ39bがら空間あるいは水中に放射
される。When the processed data is sent out again, a press signal is given from the CPU 36 to the radio unit 31a or 31b via the I10 port 34 and the radio connection unit 32. As a result, the transmitting section within the radio section 31a or the radio section 31b is activated. F in the transmitter
The M-modulated signal is again radiated into space or water from the antenna 39a or the ultrasonic transducer 39b.
この発明においては無線伝送経路を用いてデータ伝送を
行なっているため、同期確立が困難であることが予想さ
れる。もし同期がとれなければ、データが受信されても
無意味なものとなってしまう。通常同期にはビット同期
とル−ム同期とがあり、ビット同期がとれ続いてフレー
ム同期が確立して始めて受信データは有意なものとなる
。同期信号は、ビット同期のためのビットシンクBSお
よびフレーム同期のためのフレームシンクF’Sを含む
。無線系利用のデータ伝送においては、雑音や混信等の
外部環境による妨害が多く、有線系のごとく短い同期信
号では同期確立の機会が極めて少なくなる。このため従
来形式の同期信号を用いる場合には、伝送速度および運
用条件にもよるが、一般的には長い同期信号を送る必要
がある。In this invention, since data is transmitted using a wireless transmission path, it is expected that establishing synchronization will be difficult. If synchronization is not achieved, the data received will be meaningless. Normal synchronization includes bit synchronization and room synchronization, and received data becomes meaningful only after bit synchronization is achieved and frame synchronization is established. The synchronization signal includes a bit sync BS for bit synchronization and a frame sync F'S for frame synchronization. In data transmission using a wireless system, there are many interferences from the external environment such as noise and interference, and with a short synchronization signal like in a wired system, there are extremely few opportunities to establish synchronization. Therefore, when using a conventional synchronization signal, it is generally necessary to send a long synchronization signal, although it depends on the transmission speed and operating conditions.
さらにフレームシンクパターンについても、従来から各
種考案されているように適当なものを選択する必要があ
る。Furthermore, as for the frame sync pattern, it is necessary to select an appropriate one, as has been devised in various ways in the past.
(発明の効果)
以上説明した様にこの発明によれば、水中の潜水者を含
んだ複数局間の通信が送受信時において筒中でかつ正確
に行える。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, communication between a plurality of stations including underwater divers can be performed accurately in the cylinder during transmission and reception.
第1図は、この発明の一実施例の全体像を示す構成説明
図、第2図は第1図で示されたコントローラの一例を示
す概略ブロック図、第3図は、第1図で示された中継器
の一例を示すの概略ブロック図、第4図は第3図の中継
器にCPUを使用した場合の一例を示す概略ブロック図
、第5図はマルチパスノイズの原理を示す図である。
3〜7・・・局(設備及び潜水者)、
3a〜7a・・・機器、
3b〜7b・・・コントローラ、
8・・・中継器FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic block diagram showing an example of the controller shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic block diagram showing an example of the controller shown in FIG. Figure 4 is a schematic block diagram showing an example of a repeater in which a CPU is used. Figure 5 is a diagram showing the principle of multipath noise. be. 3-7... Station (equipment and diver), 3a-7a... Equipment, 3b-7b... Controller, 8... Repeater
Claims (4)
あって、水中においては超音波伝送路を介した通信が行
われ、いずれかの局の通信装置から送信される予めメッ
セージ対応が付けられコード化された信号を、メッセー
ジ宛先局にて受けて信号処理を施し、前記対応づけに従
った音声又は有意文字情報として復調することにより通
信を行うことを特徴とする水中通信システム。(1) A communication system between multiple stations including underwater divers, in which communication is carried out underwater via an ultrasonic transmission path, and messages sent from the communication device of one of the stations are processed in advance. An underwater communication system characterized in that a message destination station receives a coded signal, processes the signal, and demodulates it as voice or meaningful character information in accordance with the correspondence, thereby performing communication.
備え、前記中継装置はデータの誤り自己訂正機能を有す
る特許請求の範囲第1項記載の水中通信システム。(2) The underwater communication system according to claim 1, further comprising a relay device that repeatedly relays the transmitted signal, and wherein the relay device has a data error self-correction function.
トランスデューサを有し、かつ空中には無線伝送路用の
アンテナを有して、水中および空中の局間と通信を可能
にする特許請求の範囲第2項記載の水中通信システム。(3) The relay device has an ultrasonic transducer for an ultrasonic transmission line under the water surface and an antenna for a wireless transmission line in the air, enabling communication between stations underwater and in the air. An underwater communication system according to claim 2.
スノイズが生じなくなる深さに設置した特許請求の範囲
第3項記載の水中通信システム。(4) The underwater communication system according to claim 3, wherein the ultrasonic transducer is installed at a depth below the water surface where no multipath noise occurs.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10580687A JPS63269635A (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Underwater communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10580687A JPS63269635A (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Underwater communication system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63269635A true JPS63269635A (en) | 1988-11-07 |
Family
ID=14417353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10580687A Pending JPS63269635A (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Underwater communication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63269635A (en) |
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1987
- 1987-04-27 JP JP10580687A patent/JPS63269635A/en active Pending
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