專利名稱：多載波通信裝置及多載波通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用多載波調(diào)制解調(diào)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的多載波通信裝置及多載波通信方法。
背景技術(shù)：
近年，隨著因特網(wǎng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、以及具有數(shù)據(jù)通信功能的所謂信息家電等的普及，要求普及在小規(guī)模的企業(yè)和家庭內(nèi)等將它們相互連接，進(jìn)行通信和控制的本地網(wǎng)絡(luò)。
但是，在這樣的本地網(wǎng)絡(luò)中，如果要用單一載波實(shí)時(shí)地對語音和活動(dòng)圖象等容量大的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信，例如使通信調(diào)制解調(diào)器等通信裝置的傳輸速度相當(dāng)快等，必須提高通信裝置的處理性能，從而存在通信裝置的成本增加的問題。
在已建的住宅等中，配本地網(wǎng)絡(luò)專用數(shù)據(jù)通信線，由于配線成本也高，所以進(jìn)展不大，因此，為了降低成本、有效利用已設(shè)的設(shè)備，不重新拉數(shù)據(jù)通信線，利用已設(shè)的電力線，用電力線調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行通信，控制用電力線連接的機(jī)械的電力線通信越來越引人注目。但是，因?yàn)殡娏€通信是利用在大樓、家庭、工廠等中，給各種電器機(jī)器提供電力的電力線進(jìn)行通信的方法，所以需要考慮連接到電力線的各種各樣的電氣機(jī)器來的噪聲，對這些噪聲的對策是不可缺少的。因此，在特開昭62-107538號公報(bào)記載的與信號頻率選定方式有關(guān)的發(fā)明中，自動(dòng)掃描或轉(zhuǎn)換用于通信的信號頻率，進(jìn)行試驗(yàn)通信，選定噪聲影響最小、能夠最佳通信的頻率，采用該頻率作為信號頻率進(jìn)行通信，但基本上認(rèn)為以用現(xiàn)有的單一載波的通信為前提，存在不適合近年的大容量數(shù)據(jù)通信的問題。
因此，本發(fā)明的目的在于提供最適合小規(guī)模企業(yè)和家庭內(nèi)等的網(wǎng)絡(luò)的低成本、傳輸速度快、抗噪聲強(qiáng)的多載波通信裝置及多載波通信方法。
發(fā)明的公開為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的特征在于具有多載波編碼裝置，將輸入數(shù)據(jù)用多載波調(diào)制方式調(diào)制，并編碼成各載波間的頻率間隔為基準(zhǔn)頻率的多載波數(shù)據(jù)；截止裝置，將來自上述多載波編碼裝置的多載波調(diào)制解調(diào)方式的多載波數(shù)據(jù)中的各載波帶寬截止在規(guī)定倍數(shù)分之一；傅立葉逆變換裝置，對來自上述截止裝置的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉逆變換；上升沿取樣裝置，按照上述規(guī)定倍數(shù)，上升沿取樣來自上述傅立葉逆變換裝置的多載波數(shù)據(jù)，并輸出載波間頻率為上述基準(zhǔn)頻率的規(guī)定倍數(shù)、各載波帶寬與用上述多載波編碼裝置編碼的多載波數(shù)據(jù)的各載波帶寬相同的多載波數(shù)據(jù)；發(fā)送裝置，發(fā)送來自上述上升沿取樣裝置的多載波數(shù)據(jù)。
下一發(fā)明的特征在于具有接收裝置，接收各載波間的頻率間隔為基準(zhǔn)頻率的規(guī)定倍數(shù)的多載波數(shù)據(jù)；下降沿取樣裝置，按照上述規(guī)定倍數(shù)分之一，下降沿取樣上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)，并輸出載波間頻率為上述基準(zhǔn)頻率、各載波帶寬為用上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)的各載波帶寬的上述規(guī)定倍數(shù)分之一的多載波數(shù)據(jù)；傅立葉變換裝置，對來自上述下降沿取樣裝置的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換；譯碼裝置，譯碼來自上述傅立葉變換裝置的多載波數(shù)據(jù)。
下一發(fā)明的特征在于是具有多載波編碼裝置，將輸入數(shù)據(jù)用多載波調(diào)制方式調(diào)制，并編碼成各載波間的頻率間隔為基準(zhǔn)頻率的多載波數(shù)據(jù)；截止裝置，將來自上述多載波編碼裝置的多載波調(diào)制解調(diào)方式的多載波數(shù)據(jù)中的各載波帶寬截止在規(guī)定倍數(shù)分之一；傅立葉逆變換裝置，對來自上述截止裝置的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉逆變換；上升沿取樣裝置，按照上述規(guī)定倍數(shù)，上升沿取樣來自上述傅立葉逆變換裝置的多載波數(shù)據(jù)，并輸出載波間頻率為上述基準(zhǔn)頻率的規(guī)定倍數(shù)、各載波帶寬與用上述多載波編碼裝置編碼的多載波數(shù)據(jù)的各載波帶寬相同的多載波數(shù)據(jù)；發(fā)送裝置，發(fā)送來自上述上升沿取樣裝置的多載波數(shù)據(jù)；接收裝置，接收各載波間的頻率間隔為基準(zhǔn)頻率的規(guī)定倍數(shù)的多載波數(shù)據(jù)；下降沿取樣裝置，按照上述規(guī)定倍數(shù)分之一，下降沿取樣上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)，并輸出載波間頻率為上述基準(zhǔn)頻率、各載波帶寬為用上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)的各載波帶寬的上述規(guī)定倍數(shù)分之一的多載波數(shù)據(jù)；傅立葉變換裝置，對來自上述下降沿取樣裝置的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換；譯碼裝置，譯碼來自上述傅立葉變換裝置的多載波數(shù)據(jù)。
特別是，多載波編碼裝置的特征在于輸出在各載波編碼同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)。
多載波編碼裝置的特征在于輸出在各載波編碼數(shù)據(jù)時(shí)，按時(shí)間改變了在各載波編碼的數(shù)據(jù)的信道的多載波數(shù)據(jù)。
下一發(fā)明的特征在于具有多載波編碼裝置，將輸入數(shù)據(jù)用多載波調(diào)制方式調(diào)制，并只在多載波中的一個(gè)載波進(jìn)行編碼；傅立葉逆變換裝置，對來自上述多載波編碼裝置的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉逆變換；截止裝置，按照規(guī)定頻率，截止上述傅立葉逆變換裝置輸出的多載波數(shù)據(jù)；發(fā)送裝置，發(fā)送上述被截止的多載波數(shù)據(jù)。
下一發(fā)明的特征在于具有接收裝置，接收在構(gòu)成多載波的各載波編碼了同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)；多載波譯碼裝置，根據(jù)上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)，譯碼在各載波編碼的同一數(shù)據(jù)。
特別是，多載波譯碼裝置的特征在于具有S/N測定裝置，測定接收裝置接收到的構(gòu)成多載波數(shù)據(jù)的各載波的S/N；載波選擇裝置，根據(jù)上述S/N測定裝置的測定輸出，從上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)中，選擇S/N最大的載波數(shù)據(jù)；頻率軸數(shù)據(jù)變換裝置，將用上述載波選擇裝置選擇的載波數(shù)據(jù)變換成頻率軸數(shù)據(jù)；譯碼裝置，譯碼來自上述頻率軸數(shù)據(jù)變換裝置的頻率軸數(shù)據(jù)。
多載波譯碼裝置的特征在于具有傅立葉變換裝置，對接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換；S/N測定裝置，測定來自上述傅立葉變換裝置的構(gòu)成多載波數(shù)據(jù)的各載波的S/N；載波選擇裝置，根據(jù)上述S/N測定裝置的測定輸出，從來自上述傅立葉變換裝置的多載波數(shù)據(jù)中，選擇S/N最大的載波數(shù)據(jù)；譯碼裝置，譯碼被上述載波選擇裝置選擇的載波數(shù)據(jù)。
多載波譯碼裝置的特征在于具有載波截出裝置，按每個(gè)載波，截出上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)；調(diào)整裝置，將用上述截出裝置按每個(gè)載波截出的數(shù)據(jù)變換成同一頻率，同時(shí)進(jìn)行相位調(diào)整；加法裝置，累加來自上述調(diào)整裝置的每個(gè)載波輸出；頻率軸數(shù)據(jù)變換裝置，將來自上述加法裝置的累加數(shù)據(jù)變換成頻率軸數(shù)據(jù)；譯碼裝置，譯碼來自上述頻率軸數(shù)據(jù)變換裝置的頻率軸數(shù)據(jù)。
多載波譯碼裝置的特征在于具有S/N測定裝置，測定按每個(gè)載波，用截出裝置截出的數(shù)據(jù)的各S/N；增益設(shè)定裝置，根據(jù)上述S/N測定裝置的測定輸出，在每個(gè)載波設(shè)定來自上述載波截出裝置的數(shù)據(jù)的增益，調(diào)整裝置是將用上述載波截出裝置按每個(gè)載波截止的數(shù)據(jù)變換成同一頻率，同時(shí)調(diào)整相位，而且根據(jù)用上述增益設(shè)定裝置的設(shè)定增益，進(jìn)行增益調(diào)整。
多載波譯碼裝置的特征在于具有傅立葉變換裝置，對接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換；調(diào)整裝置，將用上述傅立葉變換裝置進(jìn)行傅立葉變換的多載波數(shù)據(jù)，按每個(gè)載波，調(diào)整相位；加法裝置，累加來自上述調(diào)整裝置的每個(gè)載波的輸出；譯碼裝置，譯碼來自上述加法裝置的累加數(shù)據(jù)。
多載波譯碼裝置的特征在于具有S/N測定裝置，按每個(gè)載波，測定構(gòu)成用傅立葉變換裝置進(jìn)行傅立葉變換的多載波數(shù)據(jù)的各載波的S/N；增益設(shè)定裝置，根據(jù)上述S/N測定裝置的測定輸出，在每個(gè)載波設(shè)定來自上述傅立葉變換裝置的多載波數(shù)據(jù)的增益，調(diào)整裝置是對上述經(jīng)傅立葉變換的多載波數(shù)據(jù)，按每個(gè)載波調(diào)整相位，同時(shí)根據(jù)上述增益設(shè)定裝置的設(shè)定增益，進(jìn)行增益調(diào)整。
多載波譯碼裝置的特征在于具有傅立葉變換裝置，對接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換；譯碼裝置，將用上述傅立葉變換裝置進(jìn)行傅立葉變換的多載波數(shù)據(jù)，按每個(gè)載波進(jìn)行譯碼；判定裝置，輸入用上述譯碼裝置按每個(gè)載波譯碼的譯碼數(shù)據(jù)，判定并輸出輸入最多的譯碼數(shù)據(jù)。
發(fā)送裝置的特征在于經(jīng)電力線發(fā)送多載波數(shù)據(jù)。
接收裝置的特征在于經(jīng)電力線接收多載波數(shù)據(jù)。
附圖簡述圖1表示與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例1的電力線通信裝置整體結(jié)構(gòu)的圖，圖2(a)～(e)分別在頻率軸上表示在圖1所示的實(shí)施例1的電力線通信裝置內(nèi)，在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的多載波數(shù)據(jù)頻譜的圖，圖3(a)～(c)分別表示實(shí)施例2的各載波的PN系列的數(shù)據(jù)編碼順序的圖，圖4表示與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例3的整體結(jié)構(gòu)的圖，圖5(a)～(d)分別在頻率軸上表示在圖4所示實(shí)施例3的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的多載波數(shù)據(jù)頻譜的圖，圖6表示與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例4的部分結(jié)構(gòu)的圖，圖7(a)～(f)分別在頻率軸上表示在圖4所示實(shí)施例6的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的多載波數(shù)據(jù)頻譜的圖，圖8表示與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例5的部分結(jié)構(gòu)的圖，圖9(a)～(f)分別在頻率軸上表示在圖8所示實(shí)施例5的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的多載波數(shù)據(jù)頻譜的圖，圖10表示與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例6的部分結(jié)構(gòu)的圖，圖11(a)～(h)分別在頻率軸上表示在圖10所示實(shí)施例6的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的多載波數(shù)據(jù)頻譜的圖，圖12表示與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例7的部分結(jié)構(gòu)的圖，圖13(a)～(g)分別在頻率軸上表示在圖12所示實(shí)施例7的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的多載波數(shù)據(jù)頻譜的圖，圖14表示與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例8的部分結(jié)構(gòu)的圖，圖15(a)～(f)分別在頻率軸上表示在圖14所示實(shí)施例8的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的多載波數(shù)據(jù)頻譜的圖，實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)(1)實(shí)施例1下面，作為與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置的實(shí)施例1～8，以經(jīng)電力線進(jìn)行通信的電力線調(diào)制解調(diào)器等電力線通信裝置為例，進(jìn)行說明。但是，這當(dāng)然不意味本發(fā)明的多載波通信裝置局限于電力線通信裝置。即本發(fā)明適用于電力線通信裝置只不過是一例，本發(fā)明適用于電力線通信裝置以外的經(jīng)一般通信專用線等通信線路的有線或無線多載波調(diào)制解調(diào)方式的多載波通信裝置。在下面要說明的實(shí)施例1～8中，作為多載波調(diào)制方式，以DMT(Discrete MultiTone)調(diào)制方式為一例，進(jìn)行說明，但本發(fā)明不局限于該DMT調(diào)制解調(diào)方式，也可以用OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplex)調(diào)制解調(diào)方式等，只要主要是多載波調(diào)制解調(diào)方式即可。
圖1是與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例1的電力線通信裝置整體結(jié)構(gòu)圖，是具有發(fā)送系統(tǒng)和接收系統(tǒng)雙方的電力線調(diào)制解調(diào)器。如果說明接收系統(tǒng)側(cè)的結(jié)構(gòu)，在圖1中，11是數(shù)據(jù)分割器、12是作為多載波編碼裝置的4載波(音頻)輸出的QAM編碼器、12a～12d是作為截止裝置的低通濾波器(LPF)、13是4輸入8輸出的傅立葉逆變換電路(IFFT)、14是并行-串行轉(zhuǎn)換電路(P/S)、14a是上升沿取樣電路、15是D/A轉(zhuǎn)換器、16是發(fā)送AMP、17是低通濾波器(LPF)、18是電力線耦合電路，通過這些，構(gòu)成電力線通信裝置27的發(fā)送系統(tǒng)。而且，多載波通信裝置的發(fā)送側(cè)的結(jié)構(gòu)，雖然沒有圖示，但也可以用一次調(diào)制部和多載波調(diào)制部等結(jié)構(gòu)表示。這樣表示時(shí)，在該圖1所示的本實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)中，QAM編碼器12相當(dāng)于一次調(diào)制部，低通濾波器(LPF)12a～12d、傅立葉逆變換電路(IFFT)13、并行-串行轉(zhuǎn)換電路(P/S)14及上升沿取樣電路14a相當(dāng)于多載波調(diào)制部。
如果說明接收系統(tǒng)側(cè)的結(jié)構(gòu)，在圖1中，19是LPF、20是接收AMP、21是取樣保持電路、22是A/D轉(zhuǎn)換器、22a是下降沿取樣電路、23是串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)、24是8輸入4輸入的傅立葉變換電路(FFT)、24a～24d是低通濾波器(LPF)、25是QAM譯碼器、26是數(shù)據(jù)合成器，通過這些，構(gòu)成電力線通信裝置27的接收系統(tǒng)。而且，多載波通信裝置的接收側(cè)的結(jié)構(gòu)與發(fā)送側(cè)的結(jié)構(gòu)一樣，雖然沒有圖示，但也可以用一次解調(diào)部和多載波解調(diào)部等的結(jié)構(gòu)表示，這樣表示時(shí)，在該圖1所示的本實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)中，QAM譯碼器25相當(dāng)于一次解調(diào)部、低通濾波器(LPF)24a～24d、傅立葉變換電路(FFT)24、串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23及下降沿取樣電路22a相當(dāng)于多載波解調(diào)部。
圖2(a)～(e)是在頻率軸上表示在圖1所示實(shí)施例1的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的多載波數(shù)據(jù)的頻譜。具體說來，(a)表示QAM編碼器12輸出的多載波數(shù)據(jù)的頻譜、(b)表示低通濾波器12a～12d輸出的多載波數(shù)據(jù)的頻譜、(c)表示并行-串行轉(zhuǎn)換電路(P/S)14輸出的多載波數(shù)據(jù)的頻譜、(d)表示上升沿取樣電路14a輸出的多載波數(shù)據(jù)的頻譜、(e)表示下降沿取樣電路22a輸出的多載波數(shù)據(jù)的頻譜。
下面說明工作。首先，從本實(shí)施例1電力線通信裝置27的發(fā)送系統(tǒng)側(cè)的工作開始說明。
首先，一給該電力線通信裝置27輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分割器11就將輸入數(shù)據(jù)分割成多個(gè)位列，QAM編碼器12對用數(shù)據(jù)分割器11分割的數(shù)據(jù)進(jìn)行QAM編碼、編碼成如圖2(a)所示的由頻帶W及頻率間隔△f為基準(zhǔn)頻率(4.3125KHz)的4個(gè)載波(音頻)構(gòu)成的DMT(Discrete MultiTone)調(diào)制解調(diào)方式的多載波數(shù)據(jù)并輸出。
這里，在該實(shí)施例1中，QAM編碼器12根據(jù)預(yù)先設(shè)定的輸出調(diào)制頻率、頻率載波數(shù)(在本實(shí)施例1中，設(shè)為4。)、信號點(diǎn)的個(gè)數(shù)，在多載波的4個(gè)各載波分別編碼數(shù)據(jù)分割器11分割的輸入數(shù)據(jù)。但是，如以后所述，在各載波中，由于W/4以上的頻帶被低通濾波器12a～12d截止，所以在QAM編碼器12中，只在各載波中W/4以下的載波編碼數(shù)據(jù)。
這樣，將如圖2(a)所示的從QAM編碼器12輸出的頻帶W及頻率間隔△f作為基準(zhǔn)頻率(4.3125KHz)，經(jīng)DMT調(diào)制解調(diào)的DMT調(diào)制解調(diào)方式的多載波數(shù)據(jù)，輸入給作為截止裝置的低通濾波器(LPF)12a～12d，如圖2(b)所示，低通濾波器(LPF)12a～12d將各載波的頻帶截止在規(guī)定倍數(shù)分之一(在本實(shí)施例1中，例如為1/4)，形成頻帶為W/4的多載波數(shù)據(jù)，輸出給傅立葉逆變換電路13。
在傅立葉逆變換電路13中，對頻率間隔△f為4.3125KHz、頻帶為W/4的4.3125/4KHz的DMT調(diào)制解調(diào)方式的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉逆變換，從頻率軸數(shù)據(jù)變換成時(shí)間軸數(shù)據(jù)，并輸出給并行-串行轉(zhuǎn)換電路(P/S)14，在并行-串行轉(zhuǎn)換電路(P/S)14中，對從傅立葉逆變換電路13輸出的并行多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行如圖2(c)所示的串行轉(zhuǎn)換，并輸出給上升沿取樣電路14a。
在上升沿取樣電路14a中，如圖2(c)所示，按照上述規(guī)定倍數(shù)，即4倍，上升沿取樣經(jīng)串行轉(zhuǎn)換的串行多載波數(shù)據(jù)，如圖2(d)所示，變換成恢復(fù)到頻率間隔為4×△f的4×4.3125KHz、頻帶為4×W/4=W的4.3125KHz的基準(zhǔn)頻率的多載波數(shù)據(jù)。
之后，D/A轉(zhuǎn)換器15根據(jù)來自發(fā)信器29A的信號，如圖2(d)所示，模擬轉(zhuǎn)換經(jīng)上升沿取樣的串行多載波數(shù)據(jù)，發(fā)送AMP16根據(jù)發(fā)送輸出控制器28指定的發(fā)送頻率，放大經(jīng)模擬轉(zhuǎn)換的串行多載波數(shù)據(jù)，并輸出給低通濾波器(LPF)17。
在低通濾波器(LPF)17中，如圖2(d)所示，按照規(guī)定的截止頻率，截止經(jīng)上升沿取樣的模擬串行多載波數(shù)據(jù)，只將由該規(guī)定截止頻率以下的4個(gè)載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)輸出給電力線耦合電路18，電力線耦合電路18只將由4個(gè)載波構(gòu)成的模擬串行多載波數(shù)據(jù)輸出給電力線30上。
結(jié)果，在電力線30上輸出只由圖2(d)所示的4個(gè)載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)，即載波頻率間隔為4×△f的4×4.3125KHz，4個(gè)各載波的頻帶為4×W/4=W的4.3125KHz，全部多載波數(shù)據(jù)的頻帶為傅立葉逆變換電路13輸出時(shí)4倍的4×△f的16×4.3125KHz的多載波數(shù)據(jù)。
也就是，在本實(shí)施例1的情況下，實(shí)質(zhì)上，在電力線30上與將16輸出QAM編碼器來的16個(gè)載波輸入給16輸入32輸出的傅立葉逆變換電路，形成16個(gè)載波，將該載波每4個(gè)去掉3個(gè)，由4個(gè)載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)的頻譜相同。
因此，根據(jù)本實(shí)施例1的電力線通信裝置27的發(fā)送系統(tǒng)，來自電力線30的噪聲集中到某個(gè)頻帶時(shí)，如圖2(d)所示，由于輸出到電力線30上的全部多載波數(shù)據(jù)的頻帶擴(kuò)大成傅立葉變換電路13輸出時(shí)的4倍，所以只有該部分能夠進(jìn)行抗電力線噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)通信。
在本實(shí)施例1的電力線通信裝置27的發(fā)送系統(tǒng)中，為了減小電力線噪聲的影響，在電力線30上進(jìn)行通信的全部多載波數(shù)據(jù)的頻帶被設(shè)定為例如4×4×△f的16×4.3125KHz時(shí)，如果根據(jù)本實(shí)施例1的電力線通信裝置27的發(fā)送系統(tǒng)，由于通過只追加低通濾波器(LPF)12a～12d及上升沿取樣電路14a，就能夠使用4載波輸出的QAM編碼器12及4輸入8輸出的傅立葉逆變換電路13，所以與將16輸出QAM編碼器來的16個(gè)載波輸入給16輸入32輸出的傅立葉逆變換電路，形成16個(gè)載波，將該載波每4個(gè)去掉3個(gè)，由4個(gè)載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)情況時(shí)相比較，QAM編碼器及傅立葉逆變換電路的輸入輸出數(shù)減少，從而通過使用廉價(jià)的QAM編碼器及傅立葉逆變換電路，能夠大幅度降低成本。
根據(jù)本實(shí)施例1的電力線通信裝置27的發(fā)送系統(tǒng)，給接收頻帶W及頻率間隔△f為基準(zhǔn)頻率的(4.3125KHz)的多載波數(shù)據(jù)的高速電力線通信裝置發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，只要預(yù)先決定好在該兩個(gè)電力線通信裝置間，本實(shí)施例1的低速電力線通信裝置27在哪一個(gè)多載波編碼數(shù)據(jù)，在高速電力線通信裝置中，就能夠接收來自本實(shí)施例1的低速電力線通信裝置的多載波數(shù)據(jù)，從而不用任何改良，就能夠與高速電力線通信裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
下面，說明本實(shí)施例1電力線通信裝置27的接收系統(tǒng)側(cè)的工作。
如圖2(d)所示的頻率間隔為4×△f的4×4.3125KHz，4個(gè)各載波的頻帶為4×W/4=W的4.3125KHz，全部多載波的頻帶為傅立葉逆變換電路13輸出時(shí)4倍的4×4×△f的16×4.3125KHz的多載波數(shù)據(jù)指定成為通信對象的其他電力線通信裝置27的地址和節(jié)點(diǎn)號等，并發(fā)送到電力線30上，在作為通信對象的電力線通信裝置27的接收系統(tǒng)中，進(jìn)行與上述發(fā)送系統(tǒng)側(cè)的工作相反的工作。
也就是，電力線耦合電路(HPF)18從電力線30上接收如圖2(d)所示的由具有頻率間隔及頻帶的4個(gè)載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)，接著，低通濾波器(LPF)19從經(jīng)電力線耦合電路18接收的串行多載波數(shù)據(jù)中消除噪聲，變換電壓電平，以便接收AMP20能夠進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器22的控制范圍，并輸出給取樣保持電路21。
在取樣保持電路21中，根據(jù)來自發(fā)信器29B的信號，將變換了電壓電平的串行多載波數(shù)據(jù)只保持A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間，并輸出給A/D轉(zhuǎn)換器22，A/D轉(zhuǎn)換器22模擬-數(shù)字變換串行多載波數(shù)據(jù)，輸出給下降沿取樣電路22a。
在下降沿取樣電路22a中，進(jìn)行與上升沿取樣電路14a的上升沿取樣處理相反的處理，即下降沿取樣處理，將如圖2(d)所示頻譜的多載波數(shù)據(jù)變換成如圖2(e)所示的各載波的頻率間隔為1/4×4×△f的4.3125KHz，4個(gè)各載波的頻帶為1/4×4×W/4=W的4.3125KHz/4，全部多載波數(shù)據(jù)的頻帶為1/4×4×4×△f的4×4.3125KHz的多載波數(shù)據(jù)。
也就是，通過下降沿取樣電路22a的下降沿處理，圖2(d)所示頻譜的多載波數(shù)據(jù)被變換成圖2(e)所示頻譜的多載波數(shù)據(jù)，但因?yàn)閳D2(e)所示多載波數(shù)據(jù)的頻譜和圖2(c)所示多載波數(shù)據(jù)的頻譜相同，所以返回到并行-串行轉(zhuǎn)換電路(P/S)14輸出后、上升沿取樣電路14a輸入前的多載波數(shù)據(jù)的狀態(tài)。但是，圖2(e)所示下降沿取樣處理后的多載波數(shù)據(jù)通過發(fā)送側(cè)的LPF17，由4個(gè)載波構(gòu)成，但由于圖2(c)所示上升沿取樣處理前的多載波數(shù)據(jù)是LPF17的截止前，所以由同一頻率間隔及頻帶的4個(gè)以上的載波構(gòu)成。
之后，串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23將下降沿取樣電路22a輸出的如圖2(e)所示的串行多載波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，并輸出給傅立葉變換電路(FFT)24，在傅立葉變換電路(FFT)24中，傅立葉變換該并行多載波數(shù)據(jù)。
也就是，通過傅立葉變換電路24的傅立葉變換處理，圖2(e)所示頻譜的多載波數(shù)據(jù)返回到低通濾波器(LPF)12a～12d輸出后、傅立葉逆變換電路(IFFT)13輸入前的多載波數(shù)據(jù)的狀態(tài)。
經(jīng)傅立葉變換電路24的傅立葉變換處理的多載波數(shù)據(jù)被送給低通濾波器(LPF)24a～24d，低通濾波器(LPF)24a～24d消除多載波數(shù)據(jù)的各載波來的噪聲，并將多載波數(shù)據(jù)輸出給QAM譯碼器25，QAM譯碼器25對各載波的噪聲已被消除的多載波數(shù)據(jù)的每個(gè)各載波的數(shù)據(jù)，即每個(gè)各頻帶數(shù)據(jù)進(jìn)行QAM譯碼。
最后，通過數(shù)據(jù)合成器26合成經(jīng)QAM譯碼的數(shù)據(jù)，得到接收數(shù)據(jù)。
因此，根據(jù)本實(shí)施例1的電力線通信裝置27的接收系統(tǒng)，與發(fā)送系統(tǒng)的情況相同，來自電力線30的噪聲集中在某個(gè)頻帶時(shí)，如圖2(d)所示，由于接收并處理輸出到電力線30上的全部多載波數(shù)據(jù)的頻帶擴(kuò)大成傅立葉逆變換電路13輸出時(shí)4倍的多載波數(shù)據(jù)，所以只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗電力線噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)接收。
根據(jù)本實(shí)施例1電力線通信裝置27的接收系統(tǒng)，為了減小電力線噪聲的影響，在電力線30上進(jìn)行通信的全部多載波數(shù)據(jù)的頻帶被設(shè)定為例如4×4×△f的16×4.3125KHz時(shí)，如果根據(jù)本實(shí)施例1的電力線通信裝置27的接收系統(tǒng)，由于通過只追加下降沿取樣電路22a，就能夠使用4載波輸出的QAM編碼器25及8輸入4輸出的傅立葉變換電路24，所以與使用32輸入16輸出的傅立葉變換電路和16輸入的QAM譯碼器的情況相比，QAM譯碼器及傅立葉變換電路的輸入輸出數(shù)減少，從而通過使用廉價(jià)的QAM譯碼器及傅立葉變換電路，能夠大幅度降低成本。
根據(jù)本實(shí)施例1的電力線通信裝置27，比對發(fā)送到載波頻帶W相同、而且頻率間隔△f例如成為4.3125KHz等本實(shí)施例1電力線30上的多載波的頻率間隔(4×4.3125KHz)的約數(shù)的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行通信的本實(shí)施例1高速的電力線通信裝置間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，只要預(yù)先決定好在該兩個(gè)電力線通信裝置間，只給構(gòu)成成為低速側(cè)的本實(shí)施例1電力線通信裝置27的多載波的載波上載數(shù)據(jù)，在本實(shí)施例1電力線通信裝置27和高速電力線通信裝置間，就能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而不用任何改良，就能夠?qū)崿F(xiàn)高速電力線通信裝置間的數(shù)據(jù)通信。而且，與此一樣，比對載波頻帶W相同、而且頻率間隔△f成為發(fā)送到本實(shí)施例1電力線30上的多載波頻率間隔(4×4.3125KHz)的倍數(shù)的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行通信的本實(shí)施例1低速的電力線通信裝置間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信情況，也同樣，只要決定好在該兩個(gè)電力線通信裝置間，只給構(gòu)成低速側(cè)電力線通信裝置的多載波的載波上載數(shù)據(jù)，本實(shí)施例1電力線通信裝置27和低速電力線通信裝置之間，就能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
在上述實(shí)施例1的電力線通信裝置中，QAM編碼器12將用數(shù)據(jù)分割器11分割的各數(shù)據(jù)編碼成各載波(音頻)，即在各載波編碼成不同的數(shù)據(jù)，但在本實(shí)施例3中，QAM編碼器12將由數(shù)據(jù)分割器11分割的數(shù)據(jù)分別編碼成各載波(音頻)，即在各載波編碼成相同數(shù)據(jù)也可以。
這樣做的情況，數(shù)據(jù)的傳輸速率與實(shí)施例1相比，慢1/4，但由于在不同頻率的4個(gè)各載波編碼同一數(shù)據(jù)，所以即使某個(gè)載波被噪聲破壞，也能夠使用其他載波，因此，與實(shí)施例1相比，抗電力線噪聲的抗噪聲性提高了4倍，從而能夠進(jìn)行可靠性更高的數(shù)據(jù)通信。
在本實(shí)施例1的電力線通信裝置中，為了便于說明，以具有發(fā)送系統(tǒng)及接收系統(tǒng)雙方、能夠進(jìn)行電力線發(fā)送及接收的電力線調(diào)制解調(diào)器為例，進(jìn)行了說明，但只具有本實(shí)施例1的發(fā)送系統(tǒng)、只能進(jìn)行本實(shí)施例1電力線通信的發(fā)送，或只具有本實(shí)施例1的接收系統(tǒng)、只能進(jìn)行本實(shí)施例1電力線通信的接收的結(jié)構(gòu)，而且具有沒有本實(shí)施例1的發(fā)送系統(tǒng)和下降沿取樣電路22a的一般電力線通信的接收系統(tǒng)、具有沒有本實(shí)施例1的接收系統(tǒng)和低通濾波器12a～12d和上升沿取樣電路14a的一般電力線通信的電力線發(fā)送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)當(dāng)然也可以。
在上述實(shí)施例1的說明中，只作為通過傅立葉逆變換電路(IFFT)13及傅立葉變換電路(FFT)24，分別在發(fā)送側(cè)進(jìn)行傅立葉逆變換或在接收側(cè)進(jìn)行傅立葉變換的情況，進(jìn)行了說明，但本發(fā)明說明的傅立葉逆變換裝置及傅立葉變換裝置、或傅立葉逆變換及傅立葉變換只要得到與在發(fā)送側(cè)進(jìn)行傅立葉逆變換或在接收側(cè)進(jìn)行傅立葉變換同等的變換結(jié)果、即從頻率軸信號變換成時(shí)間軸信號或其反變換結(jié)果即可，例如代替傅立葉逆變換電路(IFFT)13和傅立葉變換電路(FFT)24，設(shè)置QAM調(diào)制器和QAM解調(diào)器進(jìn)行與傅立葉逆變換或傅立葉變換同等的調(diào)制或解調(diào)，而且預(yù)先計(jì)算傅立葉逆變換及傅立葉變換的結(jié)果，作為表存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器，輸入數(shù)據(jù)時(shí)，用查表方式，從存儲(chǔ)器讀出并輸出該傅立葉逆變換及傅立葉變換結(jié)果的傅立葉逆變換裝置及傅立葉變換裝置，或傅立葉逆變換及傅立葉變換當(dāng)然也可以。
(2)實(shí)施例2實(shí)施例2的電力線通信裝置的特征在于在各載波QAM編碼器12對由數(shù)據(jù)分割器11分割的各數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼時(shí)，進(jìn)行被用于頻譜擴(kuò)散等的PN(Pseudrandom Noize)系列的編碼。
圖3(a)～(c)表示實(shí)施例2的各載波的按PN系列的數(shù)據(jù)編碼順序。圖中，(a)表示在時(shí)刻A，按PN系列的數(shù)據(jù)編碼順序，在低頻到高頻的4個(gè)各多載波，按信道CH1～4的順序，編碼數(shù)據(jù)分割器11分割的信道CH1～4的各數(shù)據(jù)的情況、(b)表示在下一時(shí)刻A-1，按PN系列，在低頻到高頻的4個(gè)各多載波，按CH4、CH3、CH1、CH2的順序，對數(shù)據(jù)分割器11分割的信道CH1～4的各數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的情況，(c)表示在下一時(shí)刻A+2，按PN系列，在低頻到高頻的4個(gè)各多載波，按照CH3、CH1、CH2、CH4的順序，對數(shù)據(jù)分割器11分割的信道CH1～4的各數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的情況。
因此，根據(jù)該實(shí)施例2的電力線通信裝置，由于按照PN系列，在從低頻到高頻的4個(gè)各多載波，編碼數(shù)據(jù)分割器11分割的信道CH1～4的各數(shù)據(jù)，使在每個(gè)時(shí)刻，在各載波上編碼的數(shù)據(jù)的信道不同，所以即使某個(gè)載波發(fā)生被噪聲連續(xù)地破壞的情況，也能夠通過其他載波發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，不會(huì)有特定信道的數(shù)據(jù)連續(xù)地破壞的情況，從而在各載波編碼不同數(shù)據(jù)時(shí)，也可以提高對電力線噪聲的抗噪聲性，能夠進(jìn)行可靠性更高的數(shù)據(jù)通信。
根據(jù)本實(shí)施例2的電力線通信裝置，與上述實(shí)施例1的電力線通信裝置的情況相同，在比對載波頻帶W相同，而且頻率間隔△f成為發(fā)送到本實(shí)施例1的電力線30上的多載波的頻率間隔(4×4.3125KHz)的約數(shù)或者倍數(shù)的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行通信的本實(shí)施例1高速或低速的電力線通信裝置間，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，在該兩個(gè)電力線通信裝置間，只在構(gòu)成低速側(cè)電力線通信裝置的多載波的載波上載數(shù)據(jù)，并進(jìn)行編碼及譯碼，而且，只要預(yù)先決定好在該各載波用什么樣的PN系列編碼或譯碼數(shù)據(jù)，本實(shí)施例2的電力線通信裝置在比其高速或低速的電力線通信裝置間，不用任何改良，就能夠按照PN系列收發(fā)多載波數(shù)據(jù)。
(3)實(shí)施例3下面參照附圖，說明與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置的實(shí)施例3。
圖4是與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例3的整體結(jié)構(gòu)圖，是具有與本發(fā)明有關(guān)的發(fā)送系統(tǒng)和接收系統(tǒng)雙方的電力線調(diào)制解調(diào)器。圖4中，31是調(diào)整LPF17的截止頻率、相位及增益的截止調(diào)整電路，由于其他結(jié)構(gòu)與圖1所示的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)元件相同，所以附加同一編號，省略該說明。
圖5(a)～(d)是在頻率軸上表示在圖4所示實(shí)施例3的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的多載波數(shù)據(jù)的頻譜。具體說來，(a)表示QAM編碼器12輸出的多載波數(shù)據(jù)的頻譜、(b)表示在傅立葉逆變換電路(IFFT)13內(nèi)，累加求出成為傅立葉逆變換對象的(a)所示的多載波數(shù)據(jù)的共軛復(fù)數(shù)之后再進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)的頻譜、(c)表示并行-串行轉(zhuǎn)換電路(P/S)14輸出的多載波數(shù)據(jù)的頻譜、(d)表示低通濾波器(LPF)17輸出的多載波數(shù)據(jù)的頻譜。
下面說明工作。
首先，一給該實(shí)施例3的電力線通信裝置27輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分割器11就將輸入數(shù)據(jù)分割成多個(gè)位列，QAM編碼器12對用數(shù)據(jù)分割器11分割的數(shù)據(jù)進(jìn)行QAM編碼，在由頻帶W(4.3125KHz)的4個(gè)載波(音頻)構(gòu)成的DMT(Diserete MultiTone)調(diào)制解調(diào)方式的多載波中，只在一個(gè)載波，例如圖5(a)所示，只在載波號0的最初載波，編碼并輸出被分割的數(shù)據(jù)，不輸出載波號1～3的其他載波。
這樣，QAM編碼器12輸出的頻率間隔△f為4.3125KHz，頻帶為W的4.3125KHz，而且，只在載波號0的最初載波編碼數(shù)據(jù)的DMT調(diào)制解調(diào)方式的多載波數(shù)據(jù)輸入給傅立葉逆變換電路13，在傅立葉逆變換電路13中，取該多載波數(shù)據(jù)的共軛復(fù)數(shù)，并進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，形成翻轉(zhuǎn)并折疊如圖5(b)所示的圖5(a)所示多載波數(shù)據(jù)的8×W多載波數(shù)據(jù)，進(jìn)行傅立葉逆變換，從頻率軸數(shù)據(jù)變換成時(shí)間軸數(shù)據(jù)，輸出給并行-串行轉(zhuǎn)換電路(P/S)14。
在并行-串行轉(zhuǎn)換電路(P/S)14中，如圖5(c)所示，串行轉(zhuǎn)換傅立葉逆變換電路13輸出的并行多載波數(shù)據(jù)，輸出給D/A轉(zhuǎn)換器15。
在D/A轉(zhuǎn)換器15中，如圖5(c)所示，模擬變換串行多載波數(shù)據(jù)，接著，發(fā)送AMP16放大經(jīng)模擬變換的串行多載波數(shù)據(jù)，輸出給低通濾波器(LPF)17。
在低通濾波器(LPF)17中，根據(jù)用截止調(diào)整電路31調(diào)整的截止頻率，截止該頻率以上的圖5(c)所示的串行多載波數(shù)據(jù)，圖5(d)中，將由截止頻率以下的4個(gè)載波構(gòu)成的串行多載波數(shù)據(jù)輸出給電力線耦合電路18，電力線耦合電路18將串行多載波數(shù)據(jù)送給電力線30上。
因此，在電力線30上輸出多載波數(shù)據(jù)，該多載波數(shù)據(jù)是圖5(d)中在截止頻率以下的4個(gè)載波編碼同一數(shù)據(jù)，該4個(gè)載波頻率間隔為8×W(△f)的8×4.3125KHz、該4個(gè)各載波頻帶為W的4.3125KHz。
因此，根據(jù)本實(shí)施例3的電力線通信裝置的發(fā)送系統(tǒng)，來自電力線30的噪聲集中在某個(gè)頻帶時(shí)，如圖5(d)所示，由于在各載波的頻率間隔為8×W(△f)的8×4.3125KHz的4個(gè)載波中的任何一個(gè)都編碼同一數(shù)據(jù)，所以只有該部分，能夠進(jìn)行抗電力線噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)發(fā)送。
下面，關(guān)于本實(shí)施例3的電力線通信裝置的接收系統(tǒng)側(cè)工作，進(jìn)行說明。
如圖5(d)所示的編碼同一數(shù)據(jù)的各載波的頻率間隔為8×W(△f)的8×4.3125KHz，由該載波頻率間隔為W的4.3125KHz的4個(gè)載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)指定成為通信對象的其他電力線通信裝置27的地址和接點(diǎn)號等，并發(fā)送到電力線30上，在作為通信對象的電力線通信裝置27的接收系統(tǒng)中，進(jìn)行與上述發(fā)送系統(tǒng)側(cè)的工作相反的工作。
即電力線耦合電路(HPF)18從電力線30上接收如圖5(d)所示的多載波數(shù)據(jù)，接著，低通濾波器(LPF)19從經(jīng)電力線耦合電路18接收到的串行數(shù)據(jù)中消除噪聲，變換電壓電平，以便接收AMP20能夠進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器22的控制范圍，并輸出給取樣保持電路21。在取樣保持電路21中，將變換了電壓電平的串行多載波數(shù)據(jù)只保持A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間、并輸出給A/D轉(zhuǎn)換器22，A/D轉(zhuǎn)換器22模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換串行多載波數(shù)據(jù)。到這里，與上述實(shí)施例1的接收系統(tǒng)的工作相同。
下面，在該實(shí)施例3中，串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23將來自A/D轉(zhuǎn)換器22的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，輸出給傅立葉變換電路(FFT)24，在傅立葉變換電路(FFT)24中，傅立葉變換并行數(shù)據(jù)，將時(shí)間軸多載波數(shù)據(jù)變換成頻率軸多載波數(shù)據(jù)，并輸出給QAM譯碼器25。
在本實(shí)施例2的QAM譯碼器25中，如圖2(d)所示的截止頻率以下的4個(gè)載波中，只接收不受噪聲影響、或噪聲影響最小的載波，并進(jìn)行QAM譯碼，輸出給數(shù)據(jù)合成器26，數(shù)據(jù)合成器26通過合成經(jīng)QAM譯碼的數(shù)據(jù)，得到接收數(shù)據(jù)。
因此，根據(jù)本實(shí)施例3的電力線通信裝置的接收系統(tǒng)，與上述發(fā)送系統(tǒng)的情況一樣，來自電力線30的噪聲集中在某個(gè)頻帶時(shí)，如圖5(d)所示，由于接收構(gòu)成各載波的頻率間隔為8×W(△f)的8×4.3125KHz的多載波的4個(gè)子載波中的任何一個(gè)都編碼成同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)，譯碼噪聲影響小的任意頻帶載波數(shù)據(jù)，所以只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗電力線噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)接收。
根據(jù)本實(shí)施例3的電力線通信裝置，與上述實(shí)施例1、2的電力線通信裝置的情況相同，比對載波的頻帶W相同、而且頻率間隔△f成為發(fā)送到本實(shí)施例3電力線30上的多載波頻率間隔(8×4.3125KHz)的約數(shù)或倍數(shù)的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行通信的本實(shí)施例3更高速或低速的電力線通信裝置間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，只要預(yù)先決定好是否在該兩個(gè)電力線通信裝置間，只給構(gòu)成低速側(cè)電力線通信裝置的多載波的載波上載數(shù)據(jù)，并進(jìn)行編碼及譯碼，在本實(shí)施例3的電力線通信裝置與比其更高速或低速的電力線通信裝置間，不用任何改良，就能夠收發(fā)多載波數(shù)據(jù)。
(4)實(shí)施例4下面，參照


與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置的實(shí)施例4。
本實(shí)施例4及此后的實(shí)施例5～8，只以與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置的接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為特征，將給實(shí)施例4～8的接收系統(tǒng)裝置發(fā)送多載波數(shù)據(jù)的發(fā)送系統(tǒng)裝置作為發(fā)送構(gòu)成多載波的多個(gè)載波編碼同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)的裝置，進(jìn)行說明。
圖6是與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例4的部分結(jié)構(gòu)圖，只示出與本發(fā)明有關(guān)的接收系統(tǒng)中串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23以后的結(jié)構(gòu)。因此，本實(shí)施例4能夠與上述各實(shí)施例1～3的發(fā)送系統(tǒng)相組合，例如圖1中示出代替傅立葉變換電路(FFT)24、低通濾波器(LPF)24a～24d，QAM譯碼器25、數(shù)據(jù)合成器26，插入部分的結(jié)構(gòu)。給上述各實(shí)施例相同結(jié)構(gòu)元件，附加同一號，進(jìn)行說明。
圖6中，25是QAM譯碼器、26是數(shù)據(jù)合成器、31是S/N測定電路、32是載波選擇電路、33是作為選擇裝置的帶通濾波器(BPF)、34是作為頻率軸數(shù)據(jù)變換裝置的QAM解調(diào)器。
圖7(a)～(f)分別表示在圖6所示的實(shí)施例4的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的數(shù)據(jù)頻譜和值等。
具體說來，(a)表示從串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出，輸入給BPF33及S/N測定電路31的多載波數(shù)據(jù)的頻譜、(b)表示BPF33的輸出頻譜、(c)表示QAM解調(diào)器34的輸出頻譜、(d)表示QAM解調(diào)器34的輸出信號的信號點(diǎn)配置、(e)表示經(jīng)QAM譯碼的碼元號、(f)表示數(shù)據(jù)合成后的接收數(shù)據(jù)。
下面，參照附圖，說明工作。因?yàn)閺拇?并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出多載波數(shù)據(jù)，到輸入給BPF33及S/N測定電路31為止，與上述實(shí)施例1～3的情況相同，所以只說明此后的工作。
首先，由如圖7(a)所示的多個(gè)(在本實(shí)施例4中，與上述各實(shí)施例1～3的情況相同，設(shè)為4個(gè)。)子載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)3從串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出，輸入給BPF33及S/N測定電路31。
在S/N測定電路31中，測定多個(gè)子載波中的每一個(gè)的S/N，并輸出給載波選擇電路32。在載波選擇電路32中，輸入每個(gè)載波的S/N，將所選擇的S/N最大的子載波的選擇信號輸出給BPF33。
如圖7(b)所示，在BPF33中，根據(jù)來自載波選擇電路32的選擇信號，控制通過頻率，以便能夠選擇S/N最大的一個(gè)子載波，將所選擇的一個(gè)子載波輸出給QAM解調(diào)器34。在圖7(b)中，作為S/N最大的子載波，選擇子載波#3。
如圖7(c)所示，在QAM解調(diào)器34中，只QAM解調(diào)由BPF33選擇的S/N最大的一個(gè)子載波#3，輸出給QAM譯碼器25。圖7(d)表示例如在4相QAM中的圖7(c)所示子載波#3的信號點(diǎn)配置。
在QAM譯碼器25中，QAM譯碼來自如圖7(d)所示的QAM解調(diào)器34的S/N最大的子載波#3的數(shù)據(jù)，譯碼成如圖7(e)所示的例如“0”碼元號。
最后，數(shù)據(jù)合成器26合成經(jīng)QAM譯碼的如圖7(e)所示的碼元號，得到如圖7(f)所示的例如“00”的接收數(shù)據(jù)。
因此，根據(jù)本實(shí)施例4的電力線通信裝置的接收系統(tǒng)，在構(gòu)成多載波的多個(gè)載波中，由于選擇并譯碼S/N最大的頻帶的子載波，所以接收各子載波中的任何一個(gè)都編碼同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)時(shí)，只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗電力線噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)接收。
在本實(shí)施例4中，雖然用QAM解調(diào)器34進(jìn)行了說明，但本發(fā)明中，代替QAM解調(diào)器34，使用上述各實(shí)施例中說明的FFT，當(dāng)然也可以。
(5)實(shí)施例5下面，參照附圖，說明與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置的實(shí)施例5。
圖8是與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例5的部分結(jié)構(gòu)圖，與上述實(shí)施例4的圖6相同，只示出了在與本發(fā)明有關(guān)的接收系統(tǒng)中的串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23以后的結(jié)構(gòu)。因此，與上述實(shí)施例4相同，本實(shí)施例5能夠與上述各實(shí)施例1～3的接收系統(tǒng)中的任何一個(gè)相組合，并示出了例如在圖1中代替傅立葉變換電路(FFT)24、低通濾波器(LPF)24a～24d、QAM譯碼器25、數(shù)據(jù)合成器26，插入部分的結(jié)構(gòu)。而且，給與上述各實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)元件，附加同一號，進(jìn)行說明。
圖8中，24是FFT、25是QAM譯碼器、26是數(shù)據(jù)合成器、31是S/N測定電路、35是作為載波選擇裝置的選擇器(Selector)。而且，在本實(shí)施例4中，與圖1所示的實(shí)施例1的接收系統(tǒng)不同，省略示出了傅立葉變換電路(FFT)24和選擇器35之間的低通濾波器(LPF)24a～24d。
圖9(a)～(f)分別表示在圖8所示的實(shí)施例5的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的數(shù)據(jù)的頻譜和值等。
具體說來，(a)表示從串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出、輸入給傅立葉變換電路(FFT)24的多載波數(shù)據(jù)的頻譜、(b)表示傅立葉變換電路(FFT)24的輸出頻譜、(c)表示選擇器35的輸出頻譜、(d)表示選擇器35的輸出信號的信號點(diǎn)配置、(e)表示用QAM譯碼器25進(jìn)行QAM譯碼的碼元號、(f)表示用數(shù)據(jù)合成器26合成數(shù)據(jù)后的接收數(shù)據(jù)。
下面，參照

工作。因?yàn)閺拇?并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出多載波數(shù)據(jù)、到輸入給FFT24為止，與上述實(shí)施例1～4的情況相同，所以只說明此后的工作。
首先，將如圖9(a)所示由多個(gè)(本實(shí)施例5中與上述各實(shí)施例相同，設(shè)為4個(gè)。)子載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)從串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出(參照圖1)，輸入給傅立葉變換電路(FFT)24。
在傅立葉變換電路(FFT)24中，傅立葉變換由4個(gè)子載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)，如圖9(b)所示，變換成頻帶相同的頻率軸數(shù)據(jù)，輸出給S/N測定電路31及選擇器35。
在S/N測定電路31中，測定經(jīng)傅立葉變換的各子載波的頻率軸數(shù)據(jù)的S/N、將該測定值輸出給選擇器35。
在選擇器35中，輸入來自S/N測定電路31的經(jīng)傅立葉變換的各子載波的頻率軸數(shù)據(jù)的S/N，如圖9(c)所示，根據(jù)該S/N，選擇一個(gè)S/N最大的子載波，輸出給QAM譯碼器25。而且，在圖9(c)中，與圖7所示的實(shí)施例4的情況相同，作為S/N最大的子載波，選擇子載波#3。圖9(d)示出在4相QAM中的圖9(c)所示的子載波#3的信號點(diǎn)配置。
在QAM譯碼器25中，QAM譯碼來自如圖9(d)所示選擇器35的經(jīng)QAM解調(diào)的S/N最大的子載波#3的數(shù)據(jù)，譯碼成如圖9(e)所示的例如“0”碼元號。
最后，數(shù)據(jù)合成器26合成經(jīng)QAM譯碼的如圖9(e)所示的碼元號，得到如圖9(f)所示的例如“00”的接收數(shù)據(jù)。
因此，根據(jù)本實(shí)施例5的電力線通信裝置的接收系統(tǒng)，因?yàn)閷?gòu)成多載波的多個(gè)子載波中的每一個(gè)進(jìn)行傅立葉變換，在該傅立葉變換之后，選擇并譯碼一個(gè)S/N最大的頻帶的子載波，所以與上述實(shí)施例4的情況一樣，接收在各子載波中的任何一個(gè)編碼同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)時(shí)，只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗電力線噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)接收。
(6)實(shí)施例6下面，參照

與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置的實(shí)施例6。
圖10是與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置的實(shí)施例6的部分結(jié)構(gòu)圖，并只示出了與本發(fā)明有關(guān)的接收系統(tǒng)中的串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23以后的結(jié)構(gòu)。因此，本實(shí)施例6能夠與上述各實(shí)施例1～3的發(fā)送系統(tǒng)相組合，并示出了例如在圖1中代替傅立葉變換電路(FFT)24、低通濾波器(LPF)24a～24d、QAM譯碼器25、數(shù)據(jù)合成器26，插入部分的結(jié)構(gòu)。而且，給與上述各實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)元件，附加同一號，進(jìn)行說明。
圖10中，25是QAM譯碼器、26是數(shù)據(jù)合成器、31是S/N測定電路、34是QAM解調(diào)器、36～39是作為子載波截止裝置的帶通濾波器(BPF)、40是增益設(shè)定電路、41是頻率變換·相位·增益調(diào)整電路、42是加法電路(∑)。
圖11(a)～(h)分別表示在圖10所示的實(shí)施例6的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的數(shù)據(jù)頻譜和值等。
具體說來，(a)表示從串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出、輸入給BPF36～39的多載波數(shù)據(jù)的頻譜、(b)表示BPF36～39的的輸出頻譜、(c)表示頻率變換·相位·增益調(diào)整電路41的輸出頻譜、(d)表示加法電路42的輸出頻譜、(e)表示QAM解調(diào)器34的輸出頻譜、(f)表示QAM解調(diào)器34的輸出信號的信號點(diǎn)配置、(g)表示經(jīng)QAM譯碼的碼元號、(h)表示數(shù)據(jù)合成后的接收數(shù)據(jù)。
下面，參照

工作。因?yàn)閺拇?并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出多載波數(shù)據(jù)、到輸入給BPF33及S/N測定電路31為止，與上述實(shí)施例1～5的情況相同，所以只說明此后的工作。
首先，由如圖11(a)所示的多個(gè)(本實(shí)施例6中，與上述各實(shí)施例相同，設(shè)為4個(gè))子載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)，從串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出，分別輸入到對應(yīng)各載波而設(shè)置的4個(gè)BPF36～39。
這樣，在BPF36～39中，只讓多載波數(shù)據(jù)中分別相對應(yīng)的子載波通過，從而得到如圖11(b)所示的輸出頻譜。即設(shè)定了通過頻率，以便BPF36在多載波數(shù)據(jù)#1～#4中，只讓子載波#1通過、BPF37在多載波數(shù)據(jù)#1～#4中，只讓子載波#2通過、BPF38在多載波數(shù)據(jù)#1～#4中，只讓子載波#3通過、BPF39在多載波數(shù)據(jù)#1～#4中，只讓子載波#4通過。
下面，S/N測定電路31測定從各BPF36～39輸出的每個(gè)子載波的S/N，并輸出給增益設(shè)定電路40，在增益設(shè)定電路40中，根據(jù)用S/N測定電路31測定的各子載波的S/N，設(shè)定每個(gè)子載波的增益，輸出給頻率變換·相位·增益調(diào)整電路41。
在頻率變換·相位·增益調(diào)整電路41中，將頻率不同的各子載波變換成同一(在圖11(c)中，設(shè)為fc)頻率，同時(shí)調(diào)整相位，以便各子載波的相位相同，而且，根據(jù)來自增益設(shè)定電路40的每個(gè)子載波的增益設(shè)定，調(diào)整每個(gè)子載波的增益，將如圖11(c)所示的頻譜數(shù)據(jù)輸出給加法電路42。如果說明每個(gè)子載波的增益調(diào)整手法，如圖11(c)所示，例如對于子載波#3數(shù)據(jù)的情況，因?yàn)镾/N最好，所以提高增益、對于子載波#1數(shù)據(jù)的情況，因?yàn)镾/N其次好，所以其次提高增益、對于子載波#4數(shù)據(jù)的情況，因?yàn)镾/N第三好，所以第三提高增益、對于子載波#2數(shù)據(jù)的情況，因?yàn)镾/N最差，調(diào)整增益最低。
在加法電路42中，累加根據(jù)頻率變換·相位·增益調(diào)整電路41來的S/N，調(diào)整增益等的如圖11(c)所示頻譜的子載波#1～#4的數(shù)據(jù)，如圖11(d)所示，得到提高了S/N的頻譜的數(shù)據(jù)，并輸出給QAM解調(diào)器34。通過子載波的累加，S/N提高的原因是由于一般噪聲是不規(guī)則的，所以一累加，通常正、負(fù)就相抵消，從而功率電平不增加的情況多，與此不同，由于子載波上載的數(shù)據(jù)是同一數(shù)據(jù)、有規(guī)則的，所以一累加，功率電平也會(huì)隨之增加。而且，在本實(shí)施例4中，使頻率變換·相位·增益調(diào)整電路41根據(jù)各載波的增益設(shè)定，S/N越大，調(diào)整子載波的增益越大，所以比不作子載波的增益設(shè)定，進(jìn)行累加的情況，S/N會(huì)更大。
之后，與圖6所示的上述實(shí)施例4的情況相同，在QAM解調(diào)器34中，QAM解調(diào)用加法電路42累加子載波#1～#4的數(shù)據(jù)的如圖11(d)所示累加數(shù)據(jù)，將如圖11(e)所示的QAM解調(diào)后的數(shù)據(jù)輸出給QAM譯碼器25。圖11(f)用信號點(diǎn)配置示出圖11(e)所示的累加數(shù)據(jù)。
之后，在QAM譯碼器25中，QAM譯碼如圖11(f)所示的來自QAM解調(diào)器34的經(jīng)QAM解調(diào)的累加數(shù)據(jù)、譯碼成如圖11(g)所示的例如“0”碼元號、最后，數(shù)據(jù)合成器26合成經(jīng)QAM譯碼的如圖11(g)所示的碼元號、從而得到圖11(h)所示的例如“00”的接收數(shù)據(jù)。
因此，根據(jù)本實(shí)施例6的電力線通信裝置的接收系統(tǒng)，截止構(gòu)成多載波的多個(gè)子載波中的每個(gè)子載波、由于為了對應(yīng)頻率變換、相位調(diào)整、S/N的S/N越大，子載波的增益就越大，對截止的各子載波數(shù)據(jù)進(jìn)行增益調(diào)整并累加、譯碼，所以譯碼比各子載波單獨(dú)時(shí)提高了S/N的子載波，與上述實(shí)施例4、5的情況相同，接收各子載波中的任何一個(gè)都編碼同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)時(shí)，只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗電力線噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)接收。
在本實(shí)施例6中，雖然用QAM解調(diào)器34進(jìn)行了說明，但與上述實(shí)施例4的情況相同，代替QAM解調(diào)器34，使用FFT當(dāng)然也可以。
如上所述，在本實(shí)施例6中說明了為了得到提高了S/N的子載波，用S/N測定電路31測定各載波的S/N，并根據(jù)該S/N，用增益設(shè)定電路40設(shè)定每個(gè)載波的增益、頻率變換·相位·增益調(diào)整電路41進(jìn)行增益調(diào)整等，加法電路42進(jìn)行累加，但在本發(fā)明中，不局限于此，不需要S/N測定電路31、增益設(shè)定電路40及頻率變換·相位·增益調(diào)整電路41中的增益調(diào)整，根據(jù)各載波的S/N，在每個(gè)載波不進(jìn)行增益調(diào)整，累加各載波也可以。在這樣做的情況下，被累加的子載波的S/N當(dāng)然比上述的對應(yīng)S/N進(jìn)行各載波的增益調(diào)整后累加的子載波的S/N低，但因?yàn)橐话阍肼暿遣灰?guī)則的，一累加通常正、負(fù)就相抵消，POWER電平不增加的情況，即減少的情況多，所以被累加的子載波的S/N方面比累加前的子載波的S/N最大值提高的情況多。因此，在該情況下，頻率變換·相位·增益調(diào)整電路41只進(jìn)行頻率變換及相位調(diào)整。
(7)實(shí)施例7下面，參照

與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置的實(shí)施例7。
圖12是與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例7的部分結(jié)構(gòu)圖，與上述圖6一樣，只示出了與本發(fā)明有關(guān)的接收系統(tǒng)中的串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23以后的結(jié)構(gòu)。因此，與上述實(shí)施例4～6相同，本實(shí)施例7能夠與上述各實(shí)施例1～3的發(fā)送系統(tǒng)相組合，并示出了例如在圖1中代替傅立葉變換電路(FFT)24、低通濾波器(LPF)24a～24d、QAM譯碼器25、數(shù)據(jù)合成器26，插入部分的結(jié)構(gòu)。而且，給與上述實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)元件，附加同一號，進(jìn)行說明。
在圖12中，24是FFT、25是QAM譯碼器、26是數(shù)據(jù)合成器、31是S/N測定電路、40是增益設(shè)定電路、42是加法電路(∑)、43是相位·增益調(diào)整電路。而且，在本實(shí)施例7中，與圖1所示的實(shí)施例1的接收系統(tǒng)不同，省略示出了傅立葉變換電路(FFT)24和選擇器35之間的低通濾波器(LPF)24a～24d。
圖13(a)～(g)分別表示在圖12所示的實(shí)施例7的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的數(shù)據(jù)頻譜和值等。
具體說來，(a)表示從串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出，輸入給傅立葉變換電路(FFT)24的多載波數(shù)據(jù)的頻譜、(b)表示傅立葉變換電路(FFT)24的輸出頻譜、(c)表示相位·增益調(diào)整電路43的輸出頻譜、(d)表示加法電路41的輸出頻譜、(e)表示QAM解調(diào)器34的輸出信號的信號點(diǎn)配置、(f)表示經(jīng)QAM譯碼的碼元號、(g)表示數(shù)據(jù)合成后的接收數(shù)據(jù)。
下面，參照

工作。由于從串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出多載波數(shù)據(jù)、到輸入給BPF33及S/N測定電路31為止，與上述實(shí)施例1～6的情況相同，所以只說明此后的工作。
首先，如圖11(a)所示的由多個(gè)(本實(shí)施例7中，與上述各實(shí)施例相同，設(shè)為4個(gè)。)子載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)從串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出(參照圖一)、輸入給傅立葉變換電路(FFT)24。
在傅立葉變換電路(FFT)24中，傅立葉變換由4個(gè)子載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)，如圖13(b)所示，變換成頻帶相同的頻率軸數(shù)據(jù)，并輸出給S/N測定電路31及相位·增益調(diào)整電路43。
與實(shí)施例5的情況相同，在S/N測定電路31中，測定經(jīng)傅立葉變換的頻率軸多個(gè)子載波中每一個(gè)的S/N，將該結(jié)果輸出給增益設(shè)定電路40。在增益設(shè)定電路40中，根據(jù)被測定的各子載波的S/N，設(shè)定每個(gè)子載波的增益，以便S/N越好，增益越大，并輸出給相位·增益調(diào)整電路43。
在相位·增益調(diào)整電路43中，調(diào)整來自FFT24的頻帶相同的頻率軸數(shù)據(jù)的各子載波相位相同，同時(shí)根據(jù)來自設(shè)定電路40的每個(gè)子載波的增益設(shè)定，調(diào)整增益，并將如圖13(c)所示的頻譜數(shù)據(jù)輸出給加法電路42。
簡單說明圖13(c)，與圖11(c)的情況相同，對于子載波#3的數(shù)據(jù)的情況，因?yàn)镾/N最好，所以提高增益，對于子載波#1的數(shù)據(jù)的情況，因?yàn)镾/N其次好，所以其次提高增益、對于子載波#4的數(shù)據(jù)的情況，因?yàn)镾/N第三好，所以第三提高增益、子載波#2的數(shù)據(jù)情況，由于S/N最差，所以將增益調(diào)整最低。但是，圖13(c)所示的本實(shí)施例7的情況與圖11(c)所示的實(shí)施例6的情況不同，是在傅立葉變換之后。
在加法電路42中，累加來自相位·增益調(diào)整電路43的如圖13(c)所示頻譜#1～#4傅立葉變換后的子載波數(shù)據(jù)，得到如圖13(d)所示的頻譜數(shù)據(jù)，輸出給QAM譯碼器25。圖13(e)示出圖13(d)所示的累加數(shù)據(jù)的信號點(diǎn)配置。
之后，與上述各實(shí)施例相同，QAM譯碼器25對來自如圖13(e)所示的加法電路42的累加數(shù)據(jù)進(jìn)行QAM譯碼，譯碼成如圖13(f)所示的例如“0”碼元號，最后數(shù)據(jù)合成器26合成經(jīng)QAM譯碼的如圖13(f)所示的碼元號，得到如圖13(g)所示的例如“00”接收數(shù)據(jù)。
因此，由于根據(jù)本實(shí)施例7的電力線通信裝置的接收系統(tǒng)，將由多個(gè)子載波構(gòu)成的多載波用FFT24傅立葉變換成頻率分量數(shù)據(jù)，調(diào)整相位及對應(yīng)S/N的增益調(diào)整，進(jìn)行累加并譯碼，所以譯碼比各載波單獨(dú)時(shí)提高了S/N的子載波，與上述實(shí)施例4～6的情況相同，接收在各子載波中的任何一個(gè)編碼同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)時(shí)，只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗電力線噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)接收。
如上所述，在本實(shí)施例7中說明了為了得到提高了S/N的子載波，用S/N測定電路31測定各載波的S/N，并根據(jù)該S/N，用增益設(shè)定電路40設(shè)定每個(gè)載波增益，相位·增益調(diào)整電路43進(jìn)行增益調(diào)整等，加法電路42進(jìn)行累加，但本發(fā)明中，不局限于此，如上述實(shí)施例6中所述，不需要S/N測定電路31、增益設(shè)定電路40及相位·增益調(diào)整電路43中的增益調(diào)整，根據(jù)各載波的S/N，在每個(gè)載波不進(jìn)行增益調(diào)整，累加各載波也可以。因此，此時(shí)，相位·增益調(diào)整電路43只進(jìn)行相位調(diào)整。
(8)實(shí)施例8下面，參照附圖，說明與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置的實(shí)施例8。
圖14是與本發(fā)明有關(guān)的多載波通信裝置實(shí)施例8的部分結(jié)構(gòu)圖，與上述圖6一樣，只示出與本發(fā)明有關(guān)的接收系統(tǒng)中的串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23以后的結(jié)構(gòu)。因此，與上述實(shí)施例4～7相同，本實(shí)施例8能夠與上述各實(shí)施例1～3發(fā)送系統(tǒng)相組合，并示出例如在圖1中，代替傅立葉變換電路(FFT)24、低通濾波器(LPF)24a～24d、QAM譯碼器25、數(shù)據(jù)合成器26，插入部分的結(jié)構(gòu)。給與上述各實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)元件，附加同一號，進(jìn)行說明。
在圖14中，24是傅立葉變換電路(FFT)、26是數(shù)據(jù)合成器、44是QAM譯碼器、45是判定器。在本實(shí)施例8中，與圖1所示的實(shí)施例1的接收系統(tǒng)不同，省略示出了傅立葉變換電路(FFT)24和QAM數(shù)據(jù)43之間的低通濾波器(LPF)24a～24d。
圖15(a)～(f)分別表示在圖14所示的本實(shí)施例8的電力線通信裝置內(nèi)，在各時(shí)間點(diǎn)上的數(shù)據(jù)頻譜和值等。
具體說來，(a)表示從串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出，輸入給傅立葉變換電路(FFT)24的多載波數(shù)據(jù)的頻譜、(b)表示傅立葉變換電路(FFT)24的輸出頻譜、(c)表示傅立葉變換電路(FFT)24的輸出信號的信號點(diǎn)配置、(d)表示經(jīng)QAM譯碼的碼元號、(e)表示判定器45輸出的碼元號、(f)表示數(shù)據(jù)合成后的接收數(shù)據(jù)。
下面，參照

工作。因?yàn)閺拇?并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出多載波數(shù)據(jù)，到輸入給FFT24為止，與上述實(shí)施例1～7的情況相同，所以只說明此后的工作。
首先，如圖15(a)所示的由多個(gè)(本實(shí)施例8中，與上述各實(shí)施例相同，設(shè)為4個(gè)。)子載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)，從串行-并行轉(zhuǎn)換電路(S/P)23輸出(參照圖1。)，輸入給傅立葉變換電路(FFT)24。
在傅立葉變換電路(FFT)24中，傅立葉變換由4個(gè)子載波構(gòu)成的多載波數(shù)據(jù)，如圖15(b)所示，變換成各子載波的頻帶相同的頻率軸數(shù)據(jù)，輸出給QAM譯碼器44。而且，圖15(c)示出了圖15(b)所示的傅立葉變換后數(shù)據(jù)的信號點(diǎn)配置。
在QAM譯碼器44中，QAM譯碼對如圖15(c)所示FFT24來的每個(gè)子載波進(jìn)行傅立葉變換后的數(shù)據(jù)，如圖15(d)所示，在每個(gè)子載波譯碼成碼元號，輸出給判定器45。如果簡單說明圖15(d)，對于子載波#1的數(shù)據(jù)的情況，例如譯碼成碼元號“0”，對于子載波#2的數(shù)據(jù)的情況，例如譯碼成碼元號“1”、對于子載波#3的數(shù)據(jù)的情況，例如譯碼成碼元號“0”、對于子載波#4的數(shù)據(jù)情況，例如譯碼成碼元號“0”。
在判定器45中，輸入如圖15(d)所示的QAM譯碼器44來的各子載波的碼元號，如圖15(e)所示，通過多數(shù)判決，選擇應(yīng)輸出的碼元號，即在各子載波中，選擇輸出最多的碼元號，并輸出給數(shù)據(jù)合成器26。對于圖15(e)所示的情況，如15(d)所示，因?yàn)榇a元號“0”的譯碼數(shù)據(jù)最多，所以選擇該碼元號“0”的譯碼數(shù)據(jù)。
在數(shù)據(jù)合成器26中，與上述實(shí)施情況一樣，合成用上述判定器45通過多數(shù)判決選擇的QAM譯碼后的譯碼數(shù)據(jù)，得到如圖15(f)所示的例如“00”接收數(shù)據(jù)。
因此，根據(jù)本實(shí)施例8的電力線通信裝置的接收系統(tǒng)，由于將由多個(gè)子載波構(gòu)成的多載波用FFT24在每個(gè)載波傅立葉變換成頻率分量數(shù)據(jù)，之后，在每個(gè)子載波，QAM譯碼各載波的頻率分量數(shù)據(jù)，通過多數(shù)判決，從經(jīng)QAM譯碼的各載波的碼元號中，選擇碼元號，所以來自電力線的噪聲集中在某個(gè)載波的頻帶，該載波的數(shù)據(jù)變化等的情況，通過多載波判決，能夠選擇最準(zhǔn)確的其他載波數(shù)據(jù)，只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗電力線噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)接收。
產(chǎn)業(yè)上的可用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于用多載波調(diào)制方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，所以能夠提供最適合于小規(guī)模的企業(yè)和家庭內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)的低成本、而且傳輸速率快的通信環(huán)境，同時(shí)通過上升沿取樣裝置等，全部多載波的頻帶擴(kuò)大成傅立葉逆變換裝置輸出時(shí)的規(guī)定倍數(shù)，所以在通信線路(傳輸線路)中的噪聲集中于某個(gè)頻帶時(shí)，只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
根據(jù)下一發(fā)明，為了減少噪聲，例如將發(fā)送和接收的多載波數(shù)據(jù)的頻率間隔被規(guī)定為傅立葉逆變換裝置輸出的多載波數(shù)據(jù)的頻率間隔的規(guī)定倍數(shù)時(shí)，只追加將各載波的頻帶截止在該規(guī)定倍數(shù)分之一的截止裝置、及按該規(guī)定倍數(shù)，進(jìn)行上升沿取樣的上升沿取樣裝置即可，所以，多載波編碼裝置及傅立葉逆變換裝置的輸入輸出數(shù)減少，能夠用小規(guī)模、廉價(jià)的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，從而能夠大幅度降低成本。
根據(jù)下一發(fā)明，在發(fā)送和接收頻帶及頻率間隔為基準(zhǔn)頻率的多載波數(shù)據(jù)的高速多載波通信裝置間，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，只要預(yù)先決定好在該兩多載波通信裝置間，本發(fā)明的多載波通信裝置在哪一個(gè)多載波編碼數(shù)據(jù)，就不需任何改良，能夠與高速多載波通信裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
根據(jù)下一發(fā)明，按照PN系列，由于在低頻到高頻的4個(gè)各載波，每一時(shí)刻編碼的數(shù)據(jù)的信道不同，所以，即使某個(gè)載波被噪聲破壞，也能夠用其他載波發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，因此，在各載波編碼不同的數(shù)據(jù)時(shí)，不會(huì)發(fā)生全部數(shù)據(jù)破壞的情況，提高了抗電力線噪聲的抗噪聲性，能夠進(jìn)行可靠性更高的數(shù)據(jù)通信。
根據(jù)下一發(fā)明，在發(fā)送系統(tǒng)中，在多載波中的任何一個(gè)編碼同一數(shù)據(jù)，另一方面，在接收系統(tǒng)中，接收構(gòu)成該多載波的各子載波中的任何一個(gè)都編碼了同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)，譯碼了噪聲影響小的任意頻帶的多載波數(shù)據(jù)，所以，來自電力線的噪聲集中在某個(gè)頻帶時(shí)，只有該部分能夠進(jìn)行抗電力線噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
根據(jù)下一發(fā)明，噪聲集中在某個(gè)頻帶時(shí)，接收擴(kuò)大了頻帶的多載波的全部子載波編碼同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)，選擇并譯碼S/N最大的頻帶的子載波數(shù)據(jù)，所以只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)抗噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)接收。
根據(jù)下一發(fā)明，噪聲集中在某個(gè)頻帶時(shí)，接收并傅立葉變換在頻帶擴(kuò)大了的多載波的全部子載波編碼同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)，選擇并譯碼S/N最大的頻帶的子載波數(shù)據(jù)，所以只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)接收。
根據(jù)下一發(fā)明，噪聲集中在某個(gè)頻帶時(shí)，接收頻帶擴(kuò)大了的多載波的全部子載波編碼同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)，進(jìn)行頻率變換和相位調(diào)整、對應(yīng)S/N的增益調(diào)整，累加并譯碼各子載波數(shù)據(jù)，所以只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗電力線噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)接收。
根據(jù)下一發(fā)明，噪聲集中在某個(gè)頻帶時(shí)，接收并傅立葉變換頻帶擴(kuò)大了的多載波的全部子載波編碼同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)，進(jìn)行頻率變換和相位調(diào)整、對應(yīng)S/N的增益調(diào)整，累加并譯碼各子載波數(shù)據(jù)，所以只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗電力線噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)接收。
根據(jù)下一發(fā)明，噪聲集中在某個(gè)頻帶時(shí)，接收并傅立葉變換擴(kuò)大了頻帶的多載波的全部子載波編碼同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)，之后，在每一個(gè)子載波進(jìn)行QAM譯碼，從在每一個(gè)子載波進(jìn)行QAM譯碼的碼元號中，通過多數(shù)判決，選擇最準(zhǔn)確的碼元號，所以只有該部分能夠用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗噪聲強(qiáng)的數(shù)據(jù)接收。
權(quán)利要求
1．一種多載波通信裝置，其特征在于具有多載波編碼裝置，將輸入數(shù)據(jù)用多載波調(diào)制方式調(diào)制，并編碼成各載波間的頻率間隔為基準(zhǔn)頻率的多載波數(shù)據(jù)；截止裝置，將來自上述多載波編碼裝置的多載波調(diào)制解調(diào)方式的多載波數(shù)據(jù)中的各載波帶寬截止在規(guī)定倍數(shù)分之一；傅立葉逆變換裝置，對來自上述截止裝置的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉逆變換；上升沿取樣裝置，按照上述規(guī)定倍數(shù)，上升沿取樣來自上述傅立葉逆變換裝置的多載波數(shù)據(jù)，并輸出載波間頻率為上述基準(zhǔn)頻率的規(guī)定倍數(shù)、各載波帶寬與用上述多載波編碼裝置編碼的多載波數(shù)據(jù)的各載波帶寬相同的多載波數(shù)據(jù)；發(fā)送裝置，發(fā)送來自上述上升沿取樣裝置的多載波數(shù)據(jù)。
2．一種多載波通信裝置，其特征在于具有接收裝置，接收各載波間的頻率間隔為基準(zhǔn)頻率的規(guī)定倍數(shù)的多載波數(shù)據(jù)；下降沿取樣裝置，按照上述規(guī)定倍數(shù)分之一，下降沿取樣上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)，并輸出載波間頻率為上述基準(zhǔn)頻率、各載波帶寬為用上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)的各載波帶寬的上述規(guī)定倍數(shù)分之一的多載波數(shù)據(jù)；傅立葉變換裝置，對來自上述下降沿取樣裝置的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換；譯碼裝置，譯碼來自上述傅立葉變換裝置的多載波數(shù)據(jù)。
3．一種多載波通信裝置，其特征在于具有多載波編碼裝置，將輸入數(shù)據(jù)用多載波調(diào)制方式調(diào)制，并編碼成各載波間的頻率間隔為基準(zhǔn)頻率的多載波數(shù)據(jù)；截止裝置，將來自上述多載波編碼裝置的多載波調(diào)制解調(diào)方式的多載波數(shù)據(jù)中的各載波帶寬截止在規(guī)定倍數(shù)分之一；傅立葉逆變換裝置，對來自上述截止裝置的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉逆變換；上升沿取樣裝置，按照上述規(guī)定倍數(shù)，上升沿取樣來自上述傅立葉逆變換裝置的多載波數(shù)據(jù)，并輸出載波間頻率為上述基準(zhǔn)頻率的規(guī)定倍數(shù)、各載波帶寬與用上述多載波編碼裝置編碼的多載波數(shù)據(jù)的各載波帶寬相同的多載波數(shù)據(jù)；發(fā)送裝置，發(fā)送來自上述上升沿取樣裝置的多載波數(shù)據(jù)；接收裝置，接收各載波間的頻率間隔為基準(zhǔn)頻率的規(guī)定倍數(shù)的多載波數(shù)據(jù)；下降沿取樣裝置，按照上述規(guī)定倍數(shù)分之一，下降沿取樣上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)，并輸出載波間頻率為上述基準(zhǔn)頻率、各載波帶寬為用上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)的各載波帶寬的上述規(guī)定倍數(shù)分之一的多載波數(shù)據(jù)；傅立葉變換裝置，對來自上述下降沿取樣裝置的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換；譯碼裝置，譯碼來自上述傅立葉變換裝置的多載波數(shù)據(jù)。
4．權(quán)利要求1或權(quán)利要求3記載的多載波通信裝置，其特征在于，多載波編碼裝置輸出在各載波編碼了同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)。
5．權(quán)利要求1或權(quán)利要求3記載的多載波通信裝置，其特征在于，多載波編碼裝置輸出在各載波編碼數(shù)據(jù)時(shí)，按各時(shí)間改變了在各載波編碼的數(shù)據(jù)的信道的多載波數(shù)據(jù)。
6．一種多載波通信裝置，其特征在于具有多載波編碼裝置，將輸入數(shù)據(jù)用多載波調(diào)制方式調(diào)制，并只在多載波中的一個(gè)載波進(jìn)行編碼；傅立葉逆變換裝置，對來自上述多載波編碼裝置的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉逆變換；截止裝置，按照規(guī)定頻率，截止上述傅立葉逆變換裝置輸出的多載波數(shù)據(jù)；發(fā)送裝置，發(fā)送上述被截止的多載波數(shù)據(jù)。
7．一種多載波通信裝置，其特征在于具有接收裝置，接收在構(gòu)成多載波的各載波編碼了同一數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)；多載波譯碼裝置，根據(jù)上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)，譯碼在各載波編碼的同一數(shù)據(jù)。
8．權(quán)利要求7記載的多載波通信裝置，其特征在于多載波譯碼裝置具有S/N測定裝置，測定接收裝置接收到的構(gòu)成多載波數(shù)據(jù)的各載波的S/N；載波選擇裝置，根據(jù)上述S/N測定裝置的測定輸出，從上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)中，選擇S/N最大的載波數(shù)據(jù)；頻率軸數(shù)據(jù)變換裝置，將用上述載波選擇裝置選擇的載波數(shù)據(jù)變換成頻率軸數(shù)據(jù)；譯碼裝置，譯碼來自上述頻率軸數(shù)據(jù)變換裝置的頻率軸數(shù)據(jù)。
9．權(quán)利要求7記載的多載波通信裝置，其特征在于多載波譯碼裝置具有傅立葉變換裝置，對接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換；S/N測定裝置，測定來自上述傅立葉變換裝置的構(gòu)成多載波數(shù)據(jù)的各載波的S/N；載波選擇裝置，根據(jù)上述S/N測定裝置的測定輸出，從來自上述傅立葉變換裝置的多載波數(shù)據(jù)中，選擇S/N最大的載波數(shù)據(jù)；譯碼裝置，譯碼被上述載波選擇裝置選擇的載波數(shù)據(jù)。
10．權(quán)利要求7記載的多載波通信裝置，其特征在于多載波譯碼裝置具有載波截出裝置，按每個(gè)載波，截出上述接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)；調(diào)整裝置，將用上述截出裝置按每個(gè)載波截出的數(shù)據(jù)變換成同一頻率，同時(shí)進(jìn)行相位調(diào)整；加法裝置，累加來自上述調(diào)整裝置的每個(gè)載波輸出；頻率軸數(shù)據(jù)變換裝置，將來自上述加法裝置的累加數(shù)據(jù)變換成頻率軸數(shù)據(jù)；譯碼裝置，譯碼來自上述頻率軸數(shù)據(jù)變換裝置的頻率軸數(shù)據(jù)。
11．權(quán)利要求10記載的多載波通信裝置，其特征在于多載波譯碼裝置具有S/N測定裝置，測定由截出裝置按每個(gè)載波截出的數(shù)據(jù)的各S/N；增益設(shè)定裝置，根據(jù)上述S/N測定裝置的測定輸出，在每個(gè)載波設(shè)定來自上述載波截出裝置的數(shù)據(jù)的增益、調(diào)整裝置是將用上述載波截出裝置按每個(gè)載波截出的數(shù)據(jù)變換成同一頻率，同時(shí)調(diào)整相位，而且根據(jù)用上述增益設(shè)定裝置的設(shè)定增益，進(jìn)行增益調(diào)整。
12．權(quán)利要求7記載的多載波通信裝置，其特征在于具有傅立葉變換裝置，對接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換；調(diào)整裝置，將用上述傅立葉變換裝置進(jìn)行傅立葉變換的多載波數(shù)據(jù)，按每個(gè)載波調(diào)整相位；加法裝置，累加來自上述調(diào)整裝置的每個(gè)載波的輸出；譯碼裝置，譯碼來自上述加法裝置的累加數(shù)據(jù)。
13．權(quán)利要求12記載的多載波通信裝置，其特征在于多載波譯碼裝置具有S/N測定裝置，按每個(gè)載波，測定構(gòu)成用傅立葉變換裝置進(jìn)行傅立葉變換的多載波數(shù)據(jù)的各載波的S/N；增益設(shè)定裝置，根據(jù)上述S/N測定裝置的測定輸出，在每個(gè)載波設(shè)定來自上述傅立葉變換裝置的多載波數(shù)據(jù)；調(diào)整裝置是對上述傅立葉變換的多載波數(shù)據(jù)，按每個(gè)載波調(diào)整相位，同時(shí)根據(jù)上述增益設(shè)定裝置的設(shè)定增益，進(jìn)行增益調(diào)整。
14．權(quán)利要求7記載的多載波通信裝置，其特征在于多載波譯碼裝置具有傅立葉變換裝置，對接收裝置接收到的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換；譯碼裝置，將用上述傅立葉變換裝置進(jìn)行傅立葉變換的多載波數(shù)據(jù)，按每個(gè)載波進(jìn)行譯碼；判定裝置，輸入用上述譯碼裝置按每個(gè)載波譯碼的譯碼數(shù)據(jù)，判定并輸出輸入最多的譯碼數(shù)據(jù)。
15．權(quán)利要求1、3、4、5、6中任何一項(xiàng)記載的多載波通信裝置，其特征在于，發(fā)送裝置經(jīng)電力線發(fā)送多載波數(shù)據(jù)。
16．權(quán)利要求2、3、7～14中任何一項(xiàng)記載的多載波通信裝置，其特征在于，接收裝置經(jīng)電力線接收多載波數(shù)據(jù)。
17．一種多載波通信方法，其特征在于，用多載波調(diào)制方式調(diào)制輸入數(shù)據(jù)，并編碼成各載波的頻率間隔為基準(zhǔn)頻率的多載波數(shù)據(jù)，同時(shí)將各載波的頻帶截止在規(guī)定倍數(shù)分之一，并進(jìn)行傅立葉逆變換；按上述規(guī)定倍數(shù)，上升沿取樣經(jīng)傅立葉逆變換的多載波數(shù)據(jù)，并發(fā)送載波間頻率為基準(zhǔn)頻率的所定倍數(shù)、各載波的帶寬與上述編碼多載波數(shù)據(jù)的各載波的帶寬相同的多載波數(shù)據(jù)。
18．一種多載波通信方法，其特征在于，接收各載波間的頻率間隔為基準(zhǔn)頻率的規(guī)定倍數(shù)的多載波數(shù)據(jù)，按照上述規(guī)定倍數(shù)分之一，對接收到的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行下降沿取樣，對載波間頻率為上述基準(zhǔn)頻率、各載波帶寬為上述接收多載波數(shù)據(jù)的各載波帶寬的上述規(guī)定倍數(shù)分之一的多載波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換，同時(shí)進(jìn)行譯碼。
全文摘要
本發(fā)明為了提供最適合小規(guī)模企業(yè)和家庭內(nèi)等的網(wǎng)絡(luò)的低成本、傳輸速率快、抗噪聲強(qiáng)的多載波通信裝置,QAM編碼器12一輸出DMT調(diào)制解調(diào)方式的多載波數(shù)據(jù),LPF12a－12d就將各載波的頻帶截止在1/4接著,傅立葉逆變換電路13進(jìn)行傅立葉逆變換,P/S14進(jìn)行串行變換。在上升沿取樣電路14a中,按4倍,上升沿取樣經(jīng)串行變換的多載波數(shù)據(jù),變換成各載波頻率間隔為4×△f、頻帶為W的多載波數(shù)據(jù),之后,經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器15、發(fā)送AMP、LPF17、電力線耦合電路18,將多載波數(shù)據(jù)發(fā)送到電力線30上。
文檔編號H04L1/04GK1288578SQ99802304
公開日2001年3月21日 申請日期1999年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月21日
發(fā)明者松本涉, 加藤正孝, 小泉吉秋, 樋熊利康, 井上雅裕 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社