專利名稱：均衡處理傳輸線路特性周期性波動(dòng)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及均衡處理傳輸線路特性周期性波動(dòng)的方法和裝置，具體涉及改變均衡特性的方法和裝置，用以檢測傳輸線路特性的波動(dòng)、并根據(jù)傳輸線路特性的波動(dòng)改變其均衡特性，傳輸線路特性的波動(dòng)是周期性發(fā)生的，是由于在電力線通信用的調(diào)制解調(diào)器等設(shè)備中因連接到電力線上的家用電器例如開關(guān)式電源等的內(nèi)部元件的開關(guān)而引起的。
在電力線通信系統(tǒng)中，光纜與高壓配電線8-2相平行地設(shè)在從配電站8-1的接入節(jié)點(diǎn)8-11與架桿式變壓器8-3內(nèi)的調(diào)制解調(diào)器之間以便傳送光信號(hào)，通信信號(hào)通過100V/200V低壓配電線8-4、進(jìn)戶線8-5和室內(nèi)配電線8-7在架桿式變壓器8-3與房屋8-6之內(nèi)的墻上插座上插入的調(diào)制解調(diào)器之間傳送。
在這樣的電力線通信系統(tǒng)中，低壓配電線8-4可以看作是架桿式變壓器8-3內(nèi)的調(diào)制解調(diào)器的電感，而連接到低壓配電線8-4的進(jìn)戶線8-5和室內(nèi)配電線8-7可以看作是電容。此外，由于防噪聲的電容器都連接在AC(交流電)100V線上因而各種家用電器呈現(xiàn)較大的容性負(fù)載。
為此，對(duì)架桿式變壓器8-3來說，低壓配電線8-4可以看作是低通濾波器(LPF)，于是出現(xiàn)了由于高頻帶成份大幅度衰減而使得連接到室內(nèi)配電線8-7上的調(diào)制解調(diào)器的接收信號(hào)被噪聲埋沒了。雖然低頻帶成份不像高頻成份衰減那樣大，可是由于開關(guān)家用電器的電源或逆變器電路會(huì)釋放出隨機(jī)噪聲(彩色噪聲)，也使得低頻成分埋沒在大噪聲之中，因而使低頻成份的通信質(zhì)量劣化。因此，為了實(shí)現(xiàn)以電力線為載體的高速數(shù)據(jù)通信，必須對(duì)噪聲采取措施。
對(duì)于防止接收信號(hào)劣化所采取的措施有調(diào)頻(FM)、移頻鍵控(FSK)、移相鍵控(PSK)等傳統(tǒng)的調(diào)制方法作電力線通信的調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制方法，據(jù)說這些方法的抗噪聲的能力很強(qiáng)。然而，由于電力線的噪聲電平很高，所以這些調(diào)制方法只限于在1200bps(比特/秒)以下的低速應(yīng)用中被采用。
此外，在電力線通信中還采用過擴(kuò)頻譜技術(shù)，可是在白噪聲的環(huán)境下在S/N(信噪比)值變成負(fù)值時(shí)，傳輸能力急遽下降，數(shù)據(jù)傳送最大只能達(dá)到100kbps(千比特/秒)，最壞的情況是通信中斷。嘗試過采用利用多載波調(diào)制方法的OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)來避開噪聲高的載波頻段。
然而，開關(guān)家用電器中的電源和逆變器電路愈來愈普遍，在噪聲和由于開關(guān)電源和逆變器電路而引起傳送線路特性波動(dòng)時(shí)，傳統(tǒng)技術(shù)只能用于低速通信，不可能實(shí)現(xiàn)幾兆bps的高速電力線通信。
開關(guān)家用電器的電源和逆變器電路的應(yīng)用愈來愈普遍，在100V電源線上連接了防止噪聲電容而使容性負(fù)載愈來越大，在這種情況下，傳統(tǒng)技術(shù)不足以避開通信中的噪聲。主動(dòng)地解決噪聲的發(fā)生和傳輸線路特性波動(dòng)來提高信號(hào)的接收精度，才能更有效地實(shí)現(xiàn)高速通信。
上述的目的是借助于一種均衡處理方法而實(shí)現(xiàn)的。該方法包括以下步驟
根據(jù)接收信號(hào)，提取出關(guān)于傳輸線路特性周期性波動(dòng)的信息；根據(jù)傳輸線路特性的波動(dòng)情況，執(zhí)行均衡處理同時(shí)切換均衡特性。
本發(fā)明的其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將通過結(jié)合附圖閱讀下文的詳細(xì)描述就會(huì)更加明了。
圖2A示出一種可消除低頻帶(固定頻帶)噪聲的調(diào)制解調(diào)制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2B示出奈奎斯特傳輸線路的解釋圖。
圖3A和圖3B示出了由于開關(guān)家用電器內(nèi)部元件引起電力線傳送線路特性的變化。
圖4A至圖4C示出在傳送線路特性周期性波動(dòng)時(shí)由電力線傳送的信號(hào)點(diǎn)的示意圖。
圖5示出本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖6示出本發(fā)明的第二實(shí)施例。
圖7A示出根據(jù)本發(fā)明的用于檢測傳輸線路特性波動(dòng)的傳送幀。
圖7B示出一種基準(zhǔn)(REF)信號(hào)點(diǎn)。
圖8示出用于判斷傳送線路特性波動(dòng)時(shí)間間隔的波動(dòng)周期時(shí)間間隔判斷單元的功能方框圖。
圖9A示出代表基準(zhǔn)信號(hào)接收點(diǎn)變化的脈沖信號(hào)。
圖9B示出脈沖信號(hào)(i)的解釋。


圖10A至圖10C示出波動(dòng)的周期信號(hào)矢量的相位調(diào)整與時(shí)間間隔判斷的示意圖。
圖11示出更新X分量基準(zhǔn)值REFx的功能方框圖。
圖2A示出可消除上文提到的低頻帶(固定頻帶)的噪聲的調(diào)制解調(diào)制器的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖2A所示的結(jié)構(gòu)圖中，擾亂器(SCR S/R)擾亂發(fā)送信號(hào)(SD)，將該信號(hào)從串行轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿?，再將該信?hào)傳送到矢量求和電路(G/N求和)。
矢量求和電路(G/N求和)把輸入的并行信號(hào)從葛萊二進(jìn)制代碼(G)信號(hào)轉(zhuǎn)換成為自然二進(jìn)制代碼(N)信號(hào)。矢量求和電路還執(zhí)行矢量求和運(yùn)算，這與接收側(cè)用于檢測相位的矢量求差電路(N/G求差)相對(duì)應(yīng)。然后，把信號(hào)傳送到發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生部分9-1。
發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生部分9-1產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)點(diǎn)，它由矢量表示。在傳送該發(fā)送信號(hào)時(shí)，由零點(diǎn)插入部分9-2對(duì)該發(fā)送信號(hào)插入零點(diǎn)信號(hào)。然后，由滾降濾波器(ROF1)進(jìn)行波形整形，再由調(diào)制電路(MOD)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，再由數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路(D/A)將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成為模擬信號(hào)。此后，由低通濾波器(LPF)提取出含有電力線載波頻帶(10kHz至450kHz)的低頻帶信號(hào)，并傳送到發(fā)送線路(TX-line)。
發(fā)送線路(TX-line)所發(fā)送的發(fā)送信號(hào)由對(duì)置的調(diào)制解調(diào)器從接收線路(RX-line)接收。預(yù)定的頻帶成份(在使用電力線載波的調(diào)制解調(diào)器時(shí)為10kHz至450kHz)由帶通濾波器(BPF)提取出來，并將該信號(hào)由模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路(A/D)轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)。這個(gè)數(shù)字表示的模擬信號(hào)由解調(diào)電路(DEM)解調(diào)為基帶信號(hào)，再由滾降濾波器(ROF2)進(jìn)行波形整形，爾后傳送到定時(shí)提取單元(TIM)9-4。來自該定時(shí)提取單元(TIM)9-4的輸出信號(hào)被傳送到壓控晶體振蕩器(VCXO)型鎖相環(huán)電路(PLL VCXO)。
VCXO型鎖相環(huán)電路(PLL VCXO)提取出零點(diǎn)的相位，并將該零點(diǎn)的相位信號(hào)提供給模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)作為取樣定時(shí)信號(hào)，還提供給接收部分中的時(shí)鐘分配部分(RX-CLK)。
對(duì)于來自接收部分的滾降濾波器(FOR2)的輸出信號(hào)而言，傳輸線路中噪音成份由噪聲消除部分9-5消除掉，而后，代碼之間的干擾由均衡器(EQL)消除掉，再由自動(dòng)載波相位控制器(CAPC)調(diào)整相位，由判斷電路(DEC)執(zhí)行接收信號(hào)的信號(hào)判斷，并將其判斷結(jié)果輸出給矢量求差電路(N/G求差)。
矢量求差電路(N/G求差)對(duì)發(fā)送部分所發(fā)送的自然二進(jìn)制代碼(N)執(zhí)行矢量求差運(yùn)算，所述的矢量求差運(yùn)算是矢量求和電路(G/N求和)的反運(yùn)算，矢量求差電路將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成為葛萊二進(jìn)制代碼(G)信號(hào)，然后將它發(fā)送到解擾器(P/S DSCR)。解擾器(P/S DSCR)把并行葛萊碼轉(zhuǎn)換成為串行信號(hào)，實(shí)施解擾處理。然后，該信號(hào)作為接收信號(hào)(RD)而被輸出出去。
在發(fā)送部分中，發(fā)送時(shí)鐘脈沖分配電路(TX-CLK)向零點(diǎn)插入部分9-2、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(D/A)以及其它發(fā)送電路部分分配發(fā)送時(shí)鐘。在接收部分，接收時(shí)鐘脈沖分配部分(RX-CLK)從VCXO型鎖相環(huán)電路(PLL VCXO)提取接收時(shí)鐘，將接收時(shí)鐘分配給噪聲消除部分9-5以及其它接收電路部分。
只有從VCXO型鎖相環(huán)電路(PLL VCXO)提取的零點(diǎn)相位信號(hào)通過接收時(shí)鐘脈沖分配電路(RX-CLK)，該零點(diǎn)相位信號(hào)就是符號(hào)定時(shí)信號(hào)。虛線框之內(nèi)的部分為奈奎斯特傳輸線路9-3。如圖2B所示，該奈奎斯特傳輸線路9-3透明地傳送信號(hào)，該信號(hào)中的信號(hào)點(diǎn)的時(shí)間間隔大于奈奎斯特時(shí)間間隔ND(1/384kB)。
上文描述了消除固定頻帶(低頻帶)噪音的調(diào)制解調(diào)器，在這種結(jié)構(gòu)中，均衡器(EQL)和自動(dòng)載波相位控制器(CAPC)假定傳輸線路特性是恒定的，借助于補(bǔ)償每個(gè)頻帶信號(hào)的振幅或相位來執(zhí)行均衡處理。
然而，如上所述，家用電器中的開關(guān)式電源與50/60Hz電源頻率相同步地反復(fù)開關(guān)，使負(fù)載阻抗變化也同步于電源頻率，于是，電力線的傳輸線路特性變化也同步于50/60Hz。
圖3A和圖3B示出由于家用電器內(nèi)部元件的開關(guān)而引起傳輸線路特性變化的情形。圖3A示出50/60Hz電源電壓一個(gè)周期，一個(gè)周期內(nèi)的時(shí)間間隔A處于“開”狀態(tài)，時(shí)間間隔B處于“關(guān)”狀態(tài)。
圖3B示出，時(shí)間間隔A和B的傳輸線路特性。如圖3B所示，時(shí)間間隔A和B的傳輸線路特性有很大區(qū)別。
圖4A至圖4C示出由電力線傳送的信號(hào)點(diǎn)的示意圖，其內(nèi)傳輸線路特性周期性變化。圖4A示出發(fā)送一個(gè)信號(hào)時(shí)的信號(hào)點(diǎn)(4個(gè)數(shù)值)。圖4B示出“開”狀態(tài)的時(shí)間間隔A的信號(hào)點(diǎn)和“關(guān)”狀態(tài)的時(shí)間間隔B的信號(hào)點(diǎn)(4個(gè)數(shù)值)。圖4C示出時(shí)間間隔A和B的接收信號(hào)點(diǎn)合并后的接收信號(hào)點(diǎn)。由于時(shí)間間隔A和B時(shí)的振幅和相位特性不同，故在各自時(shí)間間隔的信號(hào)點(diǎn)與原來的具有4個(gè)數(shù)值的信號(hào)點(diǎn)不同，因此用示波器顯示這些信號(hào)點(diǎn)時(shí)，如圖4C所示，顯示出信號(hào)點(diǎn)的8個(gè)數(shù)值。
如上所述，由于開關(guān)式部件的開關(guān)會(huì)引起傳輸線路特性周期性變化，而使均衡器(EQL)和自動(dòng)載波相位控制器(CAPC)不能精確地執(zhí)行均衡處理，從而增加接收信號(hào)判斷錯(cuò)誤的頻度。
創(chuàng)制了本發(fā)明就是為了解決上述問題。下文描述本發(fā)明總體布局。
本發(fā)明的均衡處理的方法包括以下步驟根據(jù)接收信號(hào)，提取有關(guān)周期性波動(dòng)的傳輸線路特性波動(dòng)的信息；根據(jù)傳輸線路特性的波動(dòng)，執(zhí)行均衡處理，同時(shí)切換均衡特性。
在上述方法中，提取信息的步驟可以包括以下步驟接收發(fā)送側(cè)所發(fā)送的基準(zhǔn)信號(hào)；利用該基準(zhǔn)信號(hào)的相位或振幅的波動(dòng)，檢測傳輸線路特性的變化點(diǎn)。
此外，上述方法還可以包括以下步驟提取傳輸線路特性波動(dòng)周期的基本頻率信號(hào)；將該基本頻率信號(hào)矢量化成為一個(gè)矢量，調(diào)整與兩個(gè)變化點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的變化點(diǎn)矢量的相位，以使相位對(duì)于基準(zhǔn)相位是對(duì)稱的；再將該基本頻率信號(hào)的矢量成份與一個(gè)基準(zhǔn)值相比較；根據(jù)該比較步驟的比較結(jié)果，輸出一個(gè)切換信號(hào)，用于切換均衡特性。
再有，上述方法還可以包括下述步驟對(duì)每個(gè)相應(yīng)的接收信號(hào)按照傳送線路特性波動(dòng)的各個(gè)時(shí)間間隔分別執(zhí)行均衡處理；將已執(zhí)行均衡處理的各個(gè)相應(yīng)的接收信號(hào)的錯(cuò)誤相比較，根據(jù)上述比較步驟的比較結(jié)果，更新基準(zhǔn)值。
下文描述本發(fā)明實(shí)施例。
圖5示出本發(fā)明的第一實(shí)施例。第一實(shí)施例包括兩個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)包含一個(gè)均衡器(EQL)和一個(gè)自動(dòng)載波相位控制器(CAPC)，其中一個(gè)系統(tǒng)與開關(guān)式電源的開關(guān)周期相同步地切換到另一個(gè)系統(tǒng)。
也即，將頻率成份輸出部分FFT的輸出輸入到第一選擇開關(guān)(SEL1)，所述的頻率成分輸出部分用于將從噪聲消除部分9-5輸出的接收信號(hào)的頻率成為進(jìn)行輸出，第一選擇開關(guān)(SEL1)與代表前述的時(shí)間間隔A或B的信號(hào)相同步地把輸入信號(hào)輸出到第一和第二輸出端子之中的一個(gè)。
第一均衡器(EQL1)和第一自動(dòng)載波相位控制器(CAPC1)連接到第一選擇開關(guān)(SEL1)的第一輸出端子，第二均衡器(EQL2)和第二自動(dòng)載波相位控制器(CAPC2)連接到第一選擇開關(guān)(SEL1)的第二輸出端子。
第一和第二自動(dòng)載波相位控制器(CAPC1、CAPC2)的輸出端連接到第二選擇開關(guān)(SEL2)的輸入端子。第二選擇開關(guān)(SEL2)與表示前述的時(shí)間間隔A或B的一個(gè)信號(hào)相同步地選擇二個(gè)輸入端子之中的一個(gè)輸入信號(hào)，并將被選中的信號(hào)輸出出去。
圖6示出本發(fā)明第二實(shí)施例。第二實(shí)施例只包括一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有均衡器(EQL)和自動(dòng)載波相位控制器(CAPC)，其中，設(shè)置在均衡器(EQL)和自動(dòng)載波相位控制器(CAPC)中的關(guān)于均衡特性的參數(shù)與開關(guān)式電源的開關(guān)的周期相同步地變化。
也即，把來自FFT的輸出輸入到一個(gè)系統(tǒng)的均衡器(EQL)和自動(dòng)載波相位控制器(CAPC)。另外，將用于時(shí)間間隔A和B的各自的均衡處理參數(shù)分別保持著，還設(shè)有一個(gè)選擇開關(guān)(SEL)用于選擇其中的一個(gè)參數(shù)。該選擇開關(guān)(SEL)選擇時(shí)間間隔A和B的均衡處理參數(shù)其中之一，并利用已選中的參數(shù)，與時(shí)間間隔A和B的切換周期相同步地將均衡器(EQL)和自動(dòng)載波相位控制器(CAPC)進(jìn)行設(shè)定，以便在每個(gè)時(shí)間間隔分別執(zhí)行均衡處理。
圖7A示出根據(jù)本發(fā)明的用于檢測傳輸線路特性波動(dòng)的傳輸幀的結(jié)構(gòu)。如圖7A所示，該傳輸幀在發(fā)送部分與接收部分之間進(jìn)行接收和發(fā)送，其結(jié)構(gòu)包括一個(gè)主幀，該主幀包括128個(gè)子幀，每個(gè)子幀為1/4.8kHz。
主幀中的頭一個(gè)子幀被指定為“無傳輸能量的時(shí)間間隔”，用于測量噪聲分布以便消除噪聲。其余127個(gè)子幀被指定給數(shù)據(jù)信號(hào)。如圖7B所示，基準(zhǔn)信號(hào)(REF)被指定到這127個(gè)子幀的每個(gè)子幀的各信道(CH1至CH64)，REF信號(hào)的振幅和相位是預(yù)先確定的。在接收側(cè)，根據(jù)已接收的REF信號(hào)進(jìn)行判斷，以確定當(dāng)前狀態(tài)是時(shí)間間隔A還是時(shí)間間隔B，并且與時(shí)間間隔的改變相同步地切換均衡器或設(shè)定和更新均衡處理參數(shù)。
已指定REF信號(hào)的信道對(duì)于每個(gè)子幀而言是在時(shí)間上彼此錯(cuò)開的，以便于將RFF信號(hào)指定給每個(gè)信道。
圖7A示出信道CH1至CH64，它們對(duì)應(yīng)于多載波調(diào)制方法中的每個(gè)載波。已指定的REF信號(hào)的數(shù)量和用于指定RFF信號(hào)的時(shí)間間隔是根據(jù)檢測傳輸線路特性的波動(dòng)時(shí)間間隔的精確度而適當(dāng)確定的，這取決于傳輸線路特性波動(dòng)的幅值。
圖8示出用于判斷傳輸線路特性波動(dòng)的時(shí)間間隔的波動(dòng)周期的時(shí)間間隔判斷部分的功能方框圖。在波動(dòng)周期時(shí)間間隔判斷部分中，功率計(jì)算部分4-1將圖2所示的接收部分的滾降濾波器(ROF2)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變成為一個(gè)標(biāo)定值，而后，帶通濾波器4-2提取出內(nèi)含電力線電源頻率兩倍的頻率成份(100Hz或120Hz)，因?yàn)榻?jīng)功率計(jì)算部分4-1執(zhí)行平方計(jì)算后，變成原來頻率的兩倍。該頻率成為波動(dòng)周期的基本頻率，它引起傳輸線路特性波動(dòng)。帶通濾波器4-2可以采用公知的二階帶通濾波器。
通過自動(dòng)增益控制(AGC)電路4-3對(duì)帶通濾波器4-2的輸出信號(hào)執(zhí)行自動(dòng)增益調(diào)整，該信號(hào)而后與經(jīng)歷90°相位延遲電路4-4的信號(hào)相組合，使之矢量化。傳輸線路波動(dòng)周期的矢量化信號(hào)的相位由相位調(diào)整部分4-5作相位調(diào)整。相位調(diào)整將在下文詳細(xì)描述。
從發(fā)送側(cè)發(fā)送到每個(gè)信道的REF信號(hào)如圖7A所示，該信號(hào)是從高速傅里葉變換部分(FFT)輸出的，該部分輸出接收部分的每個(gè)信道的接收信號(hào)。這個(gè)信號(hào)輸入到圖8所示的波動(dòng)周期時(shí)間間隔判斷部分。
如圖9A所示，時(shí)間間隔A的REF信號(hào)和時(shí)間間隔B的REF信號(hào)特性不同，時(shí)間間隔A和時(shí)間間隔B的信號(hào)其相位和振幅也不同。
參見圖8，對(duì)來自高速傅里葉變換部分(FFT)的REF信號(hào)輸入與經(jīng)過延遲電路4-6的信號(hào)進(jìn)行求差運(yùn)算，以檢測出已接收的REF信號(hào)的變化量。然后將表示該變換量的信號(hào)由功率計(jì)算部分4-7執(zhí)行平方運(yùn)算，再由變化點(diǎn)檢測部分4-8作為脈沖信號(hào)i(表示變化點(diǎn))輸出出去。
參見圖9B，脈沖信號(hào)(i)代表接收REF信號(hào)的變化點(diǎn)，指示傳輸線路特性從時(shí)間間隔A到時(shí)間間隔B或從時(shí)間間隔B到時(shí)間間隔A時(shí)的定時(shí)。圖中虛線曲線SF2表示電力線電源頻率之2倍的成份，實(shí)線曲線SF表示電源頻率成份。主幀含有REF信號(hào)，為37.5Hz，這比電源頻率的半周期還長些，故從時(shí)間間隔A變到時(shí)間間隔B和從時(shí)間間隔B變到時(shí)間間隔A全部發(fā)生在一個(gè)主幀內(nèi)。當(dāng)這種變化是借助于檢測信號(hào)點(diǎn)而檢測出來的，在這個(gè)信號(hào)點(diǎn)上，其相位和振幅在某種程度上都與先前的REF信號(hào)的接收點(diǎn)不同。
變化點(diǎn)檢測部分4-8的輸出信號(hào)(i)提供給開關(guān)部分4-9，用以控制開關(guān)部分的開和關(guān)。開關(guān)部分4-9在時(shí)間間隔A變到時(shí)間間隔B的時(shí)刻從相位調(diào)整部分4-5輸出的矢量信號(hào)中提取Y分量，也即，開關(guān)部分4-9提取代表波動(dòng)周期矢量的相位分量的信號(hào)(ii)，并將該信號(hào)輸出給極性判斷部分4-10。
極性判斷部分4-10判斷矢量信號(hào)的Y分量(ii)的極性，并根據(jù)極性，向積分器4-11輸出“+1”或“-1”。積分器4-11對(duì)表示的極性信號(hào)進(jìn)行積分，并把積分值輸出給正弦/余弦(sine/cosine)計(jì)算部分4-12。正弦/余弦計(jì)算單元4-12把輸入積分值當(dāng)做相位角θ來計(jì)算正弦值SINθ和余弦值COSθ。從相位角θ轉(zhuǎn)換為正弦值SINθ和余弦值COSθ按照以下級(jí)數(shù)展開式計(jì)算的COSθ＝1-θ2/2！+θ4/4！SINθ＝1-θ3/3！+θ5/5！相位調(diào)整單元4-5根據(jù)波動(dòng)周期信號(hào)矢量的Y分量的極性值的積分值，調(diào)整相位角θ，以使得從時(shí)間間隔A變到時(shí)間間隔B時(shí)的波動(dòng)周期信號(hào)矢量和從時(shí)間間隔B變到時(shí)間間隔A時(shí)的波動(dòng)周期信號(hào)矢量相對(duì)于X軸是對(duì)稱的。
也就是說，如果時(shí)間間隔變化點(diǎn)的這兩個(gè)波動(dòng)周期信號(hào)矢量輸入到相位調(diào)整部分4-5之前，其相位如圖10A中黑點(diǎn)所示，則該相位經(jīng)過相位調(diào)整部分4-5調(diào)整后，可使該矢量相對(duì)于圖10B所示的X軸是對(duì)稱的。
參見圖8，相位調(diào)整后的波動(dòng)周期信號(hào)矢量的X分量在比較器4-13與X分量基準(zhǔn)值REFx相比較。之后，時(shí)間間隔判斷部分4-14判斷在比較結(jié)果如圖10C所示(X-REFx)＞0時(shí)信號(hào)在時(shí)間間隔A內(nèi)，而在(X-REFx)＜0時(shí)信號(hào)在時(shí)間間隔B內(nèi)。然后，時(shí)間間隔判斷部分4-14根據(jù)判斷結(jié)果輸出一個(gè)切換信號(hào)。
均衡器(EQL)和自動(dòng)載波相位控制器(CAPC)根據(jù)時(shí)間間隔判斷部分4-14輸出的切換信號(hào)，執(zhí)行均衡處理同時(shí)切換均衡特性。當(dāng)判斷不正確時(shí)，亦即X分量基準(zhǔn)值REFx偏離正確值時(shí)，時(shí)間間隔A或時(shí)間間隔B的誤差(接收信號(hào)點(diǎn)與信號(hào)判斷點(diǎn)之間的距離)變大。
據(jù)此，可借助于判斷在自動(dòng)載波相位控制器(CAPC)中在時(shí)間間隔A和B內(nèi)發(fā)生誤差哪個(gè)誤差大，來更新X分量基準(zhǔn)值REFx，就可以調(diào)整時(shí)間間隔的寬度。例如，如圖10C所示的，在時(shí)間間隔A的誤差較大時(shí)，由于時(shí)間間隔A包含了時(shí)間間隔B的區(qū)域，故X分量基準(zhǔn)值REFx增加，時(shí)間間隔A就會(huì)減小。
圖11示出更新X分量基準(zhǔn)值REFx的功能方框圖。如圖所示，從高速傅里葉變換部分(FET)輸出的每個(gè)接收信道的數(shù)據(jù)信號(hào)提供給時(shí)間間隔A處理部分7-10和時(shí)間間隔B處理部分7-20，其中時(shí)間間隔A處理部分7-10含有第一均衡器(EQL1)和第一自動(dòng)載波相位控制器(CAPC1)，用于時(shí)間間隔A的傳輸線路特征，時(shí)間間隔B處理單元7-20含有第二均衡器(EQL2)和第二自動(dòng)載波相位控制器(CAPC2)，用于時(shí)間間隔B傳輸線路特性。
在時(shí)間間隔A處理部分7-10和時(shí)間間隔B處理部分7-20的每個(gè)中，從相位控制器(CAPC1、CAPC2)的輸出的均衡信號(hào)分別在比較器7-11和7-12中與從判斷電路(DEC)輸出的、已執(zhí)行過接收信號(hào)判斷的信號(hào)相比較，然后將其差值在平方運(yùn)算部分7-12和7-22中進(jìn)行平方，以便計(jì)算出信號(hào)之間的距離(誤差)。
從時(shí)間間隔A處理部分7-10輸出的“信號(hào)之間的距離”和從時(shí)間間隔B處理部分7-20輸出的“信號(hào)之間的距離”輸入到X分量基準(zhǔn)REFx更新部分7-30。在X分量基準(zhǔn)值REFx更新部分7-30中，更新判斷部分7-31根據(jù)圖8所示的時(shí)間間隔判斷部分4-14輸出的時(shí)間間隔信息，判斷當(dāng)前狀態(tài)是處于時(shí)間間隔A中還是處于時(shí)間間隔B內(nèi)。
當(dāng)當(dāng)前狀態(tài)處于時(shí)間間隔A內(nèi)時(shí)，并且當(dāng)時(shí)間間隔A處理部分7-10輸出的“信號(hào)之間的距離”(誤差A(yù))大于時(shí)間間隔B處理部分7-20輸出的“信號(hào)之間的距離”(誤差B)時(shí)，更新判斷部分7-13輸出的一個(gè)信號(hào)，來增加X分量基準(zhǔn)值REFx的最低有效比特(LSB)，以使X分量基準(zhǔn)值REFx增大。
當(dāng)狀態(tài)處于時(shí)間間隔A內(nèi)，并且當(dāng)時(shí)間間隔A處理部分7-10輸出的“信號(hào)之間的距離”(誤差A(yù))小于時(shí)間間隔B處理單元7-20輸出的“信號(hào)之間的距離”(誤差B)時(shí)，更新判斷部分7-31輸出一個(gè)信號(hào)，來保持X分量基準(zhǔn)值REFx，以使X分量基準(zhǔn)值REFx不被更新。
若當(dāng)前狀態(tài)處于時(shí)間間隔B內(nèi)，而且從時(shí)間間隔A處理單元7-10輸出的“信號(hào)之間的距離”(誤差A(yù))大于從時(shí)間間隔B處理單元7-20輸出的“信號(hào)之間的距離”(誤差B)時(shí)，更新判斷部分7-31輸出一個(gè)信號(hào)，保持X分量基準(zhǔn)值REFx，以使X分量基準(zhǔn)值REFx不被更新。
當(dāng)當(dāng)前狀態(tài)時(shí)間間隔B內(nèi)，而且當(dāng)時(shí)間間隔A處理部分7-10輸出的“信號(hào)之間的距離”(誤差A(yù))小于時(shí)間間隔B處理單元7-20輸出的“信號(hào)之間的距離”(誤差B)時(shí)，更新判斷部分7-31輸出一個(gè)信號(hào)，減小X分量基準(zhǔn)值REFx的最低有效比特(LSB)，從而減小X分量基準(zhǔn)值REFx。
從更新判斷部分7-31輸出的更新信號(hào)提供到加法器7-32。加法器7-32借助于將該更新信號(hào)加上保存在X分量基準(zhǔn)值維持部分7-33中的X分量基準(zhǔn)REFx，來更新X分量基準(zhǔn)值REFx。爾后，將已被更新的X分量基準(zhǔn)值REFx新地保持存在X分量基準(zhǔn)值保持部分7-33中，并將這已更新的X分量基準(zhǔn)值REFx輸出到比較器4-13，與圖8所示的波動(dòng)周期信號(hào)矢量的X分量相比較。
雖然參照?qǐng)D8至圖11描述了一個(gè)實(shí)施例，其內(nèi)執(zhí)行了相位調(diào)整，以使波動(dòng)周期信號(hào)矢量相對(duì)于X軸是對(duì)稱的，并且時(shí)間間隔A或B的判斷是借助于判斷調(diào)整后的波動(dòng)周期信號(hào)矢量的X分量是否超過一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)值REFx來執(zhí)行的，但是本發(fā)明不限于這個(gè)實(shí)施例。例如，這樣的實(shí)施例也是可以應(yīng)用的，其內(nèi)執(zhí)行相位調(diào)整，以使波動(dòng)周期信號(hào)矢量相對(duì)于Y軸是對(duì)稱的，并且判斷時(shí)間間隔A或B是借助于判斷調(diào)整后的波動(dòng)周期信號(hào)矢量的Y分量是否超過一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)值REFx來執(zhí)行的。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明，在電力線通信中，當(dāng)傳輸線路特性由于家用電器開關(guān)式電源的開關(guān)而引起周期性變化時(shí)，判斷波動(dòng)時(shí)間間隔和執(zhí)行均衡處理是根據(jù)傳輸線路特性波動(dòng)周期的時(shí)間間斷的改變來切換均衡特性而實(shí)現(xiàn)的。據(jù)此，對(duì)接收信號(hào)執(zhí)行適當(dāng)?shù)木馓幚砜梢愿纳平邮站_度，從而實(shí)現(xiàn)高速傳輸。
本發(fā)明絕不限于這個(gè)具體公開的實(shí)施例，在不偏離本發(fā)明的范圍內(nèi)還可以作出各種變形和修改。
權(quán)利要求
1.一種均衡處理方法，其特征在于，包括以下步驟根據(jù)接收信號(hào)，提取傳輸線路特性波動(dòng)的信息，所述的波動(dòng)是周期性的；根據(jù)所述的傳輸線路特性的波動(dòng)，執(zhí)行均衡處理，同時(shí)切換均衡特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均衡處理方法，其特征在于，所述的提取信息的步驟還包括以下步驟接收從發(fā)送側(cè)發(fā)送的基準(zhǔn)信號(hào)；利用所述的基準(zhǔn)信號(hào)的相位或振幅的波動(dòng)，檢測所述的傳輸線路特性的變化點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的均衡處理方法，其特征在于，所述的方法還包括以下步驟提取所述的傳輸線路特性波動(dòng)周期的基本頻率信號(hào)；將所述的基本頻率信號(hào)矢量化成為一個(gè)矢量；調(diào)整與兩個(gè)變化點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的變化點(diǎn)矢量的相位，以使所述的相位變得相對(duì)于一個(gè)基準(zhǔn)相位是對(duì)稱的；將所述的基本頻率信號(hào)的矢量與一個(gè)基準(zhǔn)值相比較；及根據(jù)所述的比較步驟的結(jié)果，輸出一個(gè)切換信號(hào)，用于切換所述的均衡特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的均衡處理方法，其特征在于，所述的方法還包括以下步驟對(duì)每個(gè)相應(yīng)的接收信號(hào)，按所述的傳輸線路特性波動(dòng)的每個(gè)時(shí)間間隔分別執(zhí)行均衡處理；將每個(gè)已執(zhí)行均衡處理后的接收信號(hào)的誤差相互比較；及根據(jù)所述的誤差比較步驟的結(jié)果，更新所述的基準(zhǔn)值。
5.一種均衡處理裝置，其特征在于，包括一個(gè)信息提取部分，根據(jù)接收信號(hào)，提取關(guān)于傳輸線路特性波動(dòng)的信息，所述的波動(dòng)是周期性的；和一個(gè)均衡處理部分，根據(jù)所述的傳輸線路特性的波動(dòng)，執(zhí)行均衡處理同時(shí)切換均衡特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的均衡處理裝置，其特征在于，所述的信息提取單元還包括一個(gè)接收部分，用于接收從發(fā)送側(cè)發(fā)送的基準(zhǔn)信號(hào)；和一個(gè)檢測部分，利用所述的基準(zhǔn)信號(hào)的相位或振幅的波動(dòng)，檢測所述的傳輸線路特性的變化點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的均衡處理裝置，其特征在于，還包括一個(gè)用于提取所述的傳輸線路特性波動(dòng)周期的基本頻率信號(hào)的部分；一個(gè)用于將所述的基本頻率信號(hào)矢量化的部分；一個(gè)用于調(diào)整對(duì)應(yīng)于兩變化點(diǎn)的變化點(diǎn)的變化點(diǎn)矢量的相位以使所述的相位相對(duì)于一個(gè)基準(zhǔn)相位是對(duì)稱的部分；和一個(gè)比較部分，用以對(duì)所述的基本頻率信號(hào)的矢量與一個(gè)基準(zhǔn)值相比較；及一個(gè)輸出部分，根據(jù)所述的分量與所述的基準(zhǔn)值相比較的結(jié)果，輸出一個(gè)切換信號(hào)，用以切換所述的均衡特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的均衡處理裝置，其特征在于，均衡處理部分對(duì)每個(gè)相應(yīng)的接收信號(hào)，按所述的傳輸線路特性波動(dòng)的每個(gè)時(shí)間間隔分別執(zhí)行均衡處理；和比較部分，用以將每個(gè)已均衡處理后的相應(yīng)的接收信號(hào)的誤差相互比較；及更新部分，根據(jù)所述的誤差比較結(jié)果，更新所述的基準(zhǔn)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的均衡處理裝置，其特征在于，還包括多個(gè)均衡處理部分，用以對(duì)對(duì)應(yīng)于不同傳輸線路特性執(zhí)行均衡處理；切換部件，根據(jù)同步于所述的傳輸線路特性的波動(dòng)，切換所述的均衡處理部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的均衡處理裝置，其特征在于，還包括一個(gè)保持部分，用于保持不同傳輸線路特性的均衡處理參數(shù)；和設(shè)定部分，根據(jù)所述的傳輸線路特性的波動(dòng)，設(shè)定對(duì)應(yīng)于具體的傳輸線路特性的所述的均衡處理參數(shù)。
全文摘要
接收基準(zhǔn)信號(hào)和檢測傳輸線路特性的變化點(diǎn)，提取傳輸線路特性波動(dòng)周期的基本頻率信號(hào)，并將其矢量化，調(diào)整該矢量，以使得對(duì)應(yīng)于兩個(gè)變化點(diǎn)的矢量相對(duì)于X軸是對(duì)稱的，然后借助于將該矢量的X分量與基準(zhǔn)值相比較，來判斷傳輸線路特性波動(dòng)的時(shí)間間隔。其結(jié)果是，根據(jù)該波動(dòng)執(zhí)行均衡處理。
文檔編號(hào)H04B3/06GK1392678SQ0113859
公開日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2001年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月20日
發(fā)明者加來尚, 置田良二 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社