JP2006222683A - Adapter for diversity reception used for wired communication - Google Patents
Adapter for diversity reception used for wired communication Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006222683A JP2006222683A JP2005033513A JP2005033513A JP2006222683A JP 2006222683 A JP2006222683 A JP 2006222683A JP 2005033513 A JP2005033513 A JP 2005033513A JP 2005033513 A JP2005033513 A JP 2005033513A JP 2006222683 A JP2006222683 A JP 2006222683A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- voltage
- current
- diversity
- terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、電力線、電話線などの線路を伝送路に用いて通信を行う場合に利用される、受信品質の向上を実現するためのダイバーシチ受信技術に関するものである。 The present invention relates to a diversity reception technique for realizing improvement in reception quality, which is used when communication is performed using a line such as a power line and a telephone line as a transmission line.
ダイバーシチ受信方法は、同一内容の複数の受信信号を受信して、それらを合成したり、品質の良い方を選択したりして、受信品質を向上させる方法である。
ダイバーシチ受信方法は、従来、無線通信の分野において、異なった空中線で受信した信号、偏波の違う信号、電波到来角度の違う信号(これらのダイバーシチの対象とする信号をダイバーシチブランチという)などに対して、受信信号の品質を向上させるために行われてきた。
The diversity reception method is a method for improving reception quality by receiving a plurality of reception signals having the same content and combining them or selecting a higher quality signal.
Diversity reception methods are conventionally used in the field of wireless communication for signals received by different antennas, signals with different polarizations, signals with different radio wave arrival angles (diversity target signals are called diversity branches), etc. This has been done to improve the quality of the received signal.
有線通信においても、ダイバーシチ受信の考えが取り入れられている(特許文献1,2参照)。
特許文献1,2では、同一の通信信号が伝送される複数の電力線を介して、受信端で、通信信号をダイバーシチ受信する方法が提案されている。
ところが、前記特許文献1,2記載のダイバーシチ受信方法は、複数の線路を利用している。
このため、送信端と受信端との間に、複数の線路を布設しなければならず、このため通信システム構築のためのコストが増大するという問題がある。
一般に、ダイバーシチによる受信品質向上効果を得るには、ダイバーシチブランチ間の相関が小さいことが必要である。すなわち、一方が悪い状態(例:振幅が小さい)のときに、他方が悪くない(例:振幅が大きい)という相補的な関係にあることが必要である。
However, the diversity reception methods described in
For this reason, it is necessary to lay a plurality of lines between the transmission end and the reception end, and there is a problem that the cost for constructing the communication system increases.
Generally, in order to obtain the reception quality improvement effect by diversity, it is necessary that the correlation between the diversity branches is small. That is, it is necessary to have a complementary relationship in which one is in a bad state (eg, the amplitude is small) and the other is not bad (eg, the amplitude is large).
本発明者は、一対の線路を流れる電流と電圧の関係が、相補的な関係にあることに注目した。
すなわち、線路につながれている負荷のインピーダンスが大きな場合、負荷の電圧は上がり、電流は小さくなる。負荷のインピーダンスが小さい場合は、負荷の電圧は下がり、電流は大きくなる。
The inventor has noted that the relationship between the current flowing through the pair of lines and the voltage is complementary.
That is, when the impedance of the load connected to the line is large, the voltage of the load increases and the current decreases. When the load impedance is small, the load voltage decreases and the current increases.
したがって、情報伝送信号の受信端において、電流と電圧は相補的な関係にあるので、これらをダイバーシチブランチに選べば、受信品質の向上効果が期待できる。
そこで、電力線、電話線などの線路の受電端に、家電機器や電話機など本来の負荷を接続するアダプタに、ダイバーシチ受信用の電圧検出端子や電流検出端子が付けば、全体がコンパクトに収まるので、便利である。
Therefore, since the current and the voltage have a complementary relationship at the receiving end of the information transmission signal, if these are selected as the diversity branch, an effect of improving the reception quality can be expected.
Therefore, if the voltage detection terminal and the current detection terminal for diversity reception are attached to the power receiving end of the line such as the power line, the telephone line, etc., the adapter for connecting the original load such as a home appliance or a telephone, the whole fits in a compact, Convenient.
本発明は、有線通信に用いる情報伝送信号の受信端において、本来の負荷を接続することができるとともに、相補的な関係にある電流と電圧とを取り出すことができるダイバーシチ受信用アダプタを提供することを目的とする。 The present invention provides a diversity receiving adapter that can connect an original load at the receiving end of an information transmission signal used for wired communication and can extract a complementary current and voltage. With the goal.
本発明のダイバーシチ受信用アダプタは、線路の受信端で検出された電圧に含まれる情報伝送信号(電圧信号という)を検出する電圧検出部及びその電圧検出端子と、前記線路の受信端で検出された電流に含まれる情報伝送信号(電流信号という)を検出する電流検出部及びその電流検出端子と、前記線路に負荷を接続するための負荷端子とを備えるものである(請求項1)。 The diversity reception adapter according to the present invention includes a voltage detection unit that detects an information transmission signal (referred to as a voltage signal) included in a voltage detected at a receiving end of a line, a voltage detection terminal thereof, and a detection at the receiving end of the line. A current detection unit for detecting an information transmission signal (referred to as a current signal) included in the current and its current detection terminal, and a load terminal for connecting a load to the line (claim 1).
このダイバーシチ受信用アダプタによれば、家電機器や電話機など本来の負荷を接続するための負荷端子を備えているだけでなく、電圧検出端子と電流検出端子とを備えているので、これらの電圧検出端子や電流検出端子から電圧信号と電流信号とを取り出して、ダイバーシチ受信処理を行うことができる。このダイバーシチ受信によって、電流と電圧の相補的な関係を利用して、受信品質の向上効果が期待できる。 According to this diversity receiving adapter, it has not only a load terminal for connecting an original load such as a home appliance or a telephone, but also a voltage detection terminal and a current detection terminal. Diversity reception processing can be performed by taking out the voltage signal and the current signal from the terminal and the current detection terminal. This diversity reception can be expected to improve reception quality by utilizing a complementary relationship between current and voltage.
そして、家電機器や電話機など本来の負荷を接続するアダプタに、電圧検出端子と電流検出端子とを備えるので、1つのアダプタで、負荷の接続と、情報伝送信号の取り込みとができる。したがって、電圧検出端子及び電流検出端子を持った専用アダプタを用意することに比べれば、狭いアダプタ設置スペースを有効に利用できる。
また、受信装置内に電流検出部、電圧検出部を設置することが不要となり、受信装置が小型化できる。特に、前記線路が電力線の場合、受信装置に高圧の電力線を引込む必要が無くなるため、受信装置への引込線に細径のものが使用でき、かつ安全性が高まるという利点も有する。
And since the adapter which connects original load, such as household appliances and a telephone, is provided with a voltage detection terminal and a current detection terminal, it can connect a load and take in an information transmission signal with one adapter. Therefore, a narrow adapter installation space can be effectively used compared to preparing a dedicated adapter having a voltage detection terminal and a current detection terminal.
Further, it is not necessary to install a current detection unit and a voltage detection unit in the reception device, and the reception device can be reduced in size. In particular, when the line is a power line, there is no need to draw a high-voltage power line into the receiving device, so that a small diameter wire can be used for the receiving device and the safety is improved.
前記線路が電力線である場合、前記負荷端子はACコンセントであり(請求項2)、前記線路が電話線である場合は、電話コンセントである(請求項3)。
線路として電力線を用いる場合、負荷として接続された電気機器の負荷インピーダンスは、その機器の電源オンオフにより時間的に変動する。また線路が電話線の場合も、負荷として接続された電話機のオンフック、オフフックにより負荷インピーダンスが変動するので、本発明のアダプタにより電流信号と電圧信号を取り出し、受信装置にてダイバーシチ受信を行う方法が効果的に適用できる。
When the line is a power line, the load terminal is an AC outlet (Claim 2). When the line is a telephone line, the load terminal is a telephone outlet (Claim 3).
When a power line is used as a line, the load impedance of an electric device connected as a load varies with time depending on the power on / off of the device. Even when the line is a telephone line, the load impedance fluctuates due to the on-hook and off-hook of the telephone connected as a load. It can be applied effectively.
前記ダイバーシチ受信は、前記検出された電流信号及び電圧信号に対して、受信品質が最良になるようにそれぞれ重みを付けて合成する、いわゆる合成ダイバーシチを採用してもよく、前記電圧信号及び電流信号のうち受信品質の良いほうを選択する、いわゆる選択ダイバーシチを採用しても良い。
前記合成処理は、検出された電圧信号及び電流信号をそれぞれフーリエ変換し、フーリエ変換した周波数領域の信号に対してそれぞれ重みを付けて合成してもよい。特に、広帯域な情報伝送信号を伝送する場合、一般に負荷インピーダンスの周波数特性は均一ではなく、信号帯域内で大小の変動が生じる。本方法によれば、周波数領域で、上記相補性のある電流信号と電圧信号とを合成し、帯域内での信号スペクトルの不均一性を改善できる。
The diversity reception may employ so-called combining diversity, in which the detected current signal and voltage signal are weighted and combined so as to obtain the best reception quality, and the voltage signal and current signal may be employed. Of these, so-called selection diversity, which selects the one having the better reception quality, may be employed.
In the combining process, the detected voltage signal and current signal may be subjected to Fourier transform, and the frequency domain signals subjected to Fourier transform may be combined with weights. In particular, when transmitting a broadband information transmission signal, the frequency characteristics of the load impedance are generally not uniform, and large and small fluctuations occur within the signal band. According to this method, in the frequency domain, the complementary current signal and voltage signal can be combined to improve the non-uniformity of the signal spectrum within the band.
特に、前記電圧信号及び電流信号のいずれかを実数部、他方を虚数部にして複素時間信号を作成してフーリエ変換することとすれば、前記電圧信号と電流信号を個別にフーリエ変換するのに比べて、フーリエ変換回路の個数が半分で済み、フーリエ変換回路の回路構成が簡単になるという利点がある。
前記フーリエ変換に関係した情報伝送信号の伝送方式として、OFDM方式や、シングルキャリアブロック伝送方式があげられる。
In particular, if one of the voltage signal and the current signal is a real part and the other is an imaginary part and a complex time signal is created and Fourier transformed, the voltage signal and the current signal are individually Fourier transformed. In comparison, the number of Fourier transform circuits is halved, and there is an advantage that the circuit configuration of the Fourier transform circuit is simplified.
As a transmission method of the information transmission signal related to the Fourier transform, there are an OFDM method and a single carrier block transmission method.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、情報伝送信号を一対の電力線又は電話線に重畳して通信する場合の、電力線又は電話線の受電端における情報伝送信号の検出回路を示すブロック図である。
前記電力線としては、家庭やオフィスに商用電力を供給する送配電線でもよく、車両内に直流電力を供給する車両内配線でもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a detection circuit for an information transmission signal at a power receiving end of a power line or a telephone line when communication is performed by superimposing the information transmission signal on a pair of power lines or a telephone line.
The power line may be a transmission / distribution line that supplies commercial power to a home or office, or an in-vehicle wiring that supplies DC power to the vehicle.
前記情報伝送信号は、RZ符号、マンチェスタ符号などのベースバンド符号化信号、又はそれにPSK,FSK,QAMなどのディジタル変調が施された帯域信号のいずれであってもよい。
情報伝送信号は、電流成分検出回路1により電流信号として検出され、電圧成分検出回路2により電圧信号として検出される。
The information transmission signal may be either a baseband encoded signal such as an RZ code or a Manchester code, or a band signal obtained by performing digital modulation such as PSK, FSK, or QAM.
The information transmission signal is detected as a current signal by the current
電流信号は、例えば線路に直列に挿入した抵抗の両端の電圧として容易に検出できるが、抵抗を挿入すると損失を生じるため、線路を取り囲むコイル(変流器)を挿入するのが一般的である。ここでは、変流器の一種として、電力線を変圧器の磁気回路に挿入して、その巻き線に発生する電圧を検出する電流プローブを使用する。
電圧信号は、受電端の線路間に発生する電圧を検出すればよく、その検出のための回路構成は任意である。
For example, a current signal can be easily detected as the voltage across a resistor inserted in series with the line, but if a resistor is inserted, a loss occurs, so a coil (current transformer) surrounding the line is generally inserted. . Here, as one type of current transformer, a current probe is used that detects the voltage generated in the winding by inserting a power line into the magnetic circuit of the transformer.
The voltage signal only needs to detect the voltage generated between the lines at the power receiving end, and the circuit configuration for the detection is arbitrary.
なお、注意すべきは、電流信号自体は、必ずしも電流変化で表されている必要はなく、抵抗等により電圧に変換されていてもよいことである。以下、本発明の実施形態では、電流信号、電圧信号ともに、電圧変化で表された信号であるとして説明を進める。
本発明によるアダプタを用いたダイバーシチ受信方法では、これらの電流信号、電圧信号をダイバーシチブランチとして扱い、これらの電圧信号及び電流信号を合成することにより、又は、いずれかを選択することにより、受信品質を向上させる。
It should be noted that the current signal itself does not necessarily have to be expressed as a current change, and may be converted into a voltage by a resistor or the like. Hereinafter, in the embodiment of the present invention, description will be made assuming that both the current signal and the voltage signal are signals represented by voltage changes.
In the diversity reception method using the adapter according to the present invention, these current signals and voltage signals are handled as diversity branches, and these voltage signals and current signals are combined or selected, so that the reception quality is improved. To improve.
図2は、本発明のダイバーシチ受信用アダプタ21を示すブロック図である。
ダイバーシチ受信用アダプタ21は、前記電流成分検出回路1及びその電流検出端子23と、前記電圧成分検出回路2及びその電圧検出端子24と、電力線又は電話線に負荷を接続するための負荷端子22とを含む1つの筐体からなる。
筐体の材質は、金属、合成樹脂などを問わない。また、筐体は壁掛けや壁埋め込みの固定型であってもよく、前記線路の先に取り付けられた移動型(いわゆるテーブルタップ型)であってもよい。
FIG. 2 is a block diagram showing the
The
The material of the housing may be metal or synthetic resin. The housing may be a wall-mounted or wall-mounted fixed type, or a movable type (so-called table tap type) attached to the end of the track.
前記電流検出端子23と電圧検出端子24は、ダイバーシチ受信装置(後述)に、それぞれ電流信号と電圧信号を供給するものであり、その端子形式は任意である。
ここで「端子」には、例えば、コネクタ、ターミナル、端子金具、導線をネジで止めるネジ式端子台、導線を差し込むだけで結線するいわゆるスクリューレス端子台、リード線を引き出したいわゆるリード端子など、各種の実施態様が採用可能である。
The
Here, the `` terminal '' includes, for example, a connector, a terminal, a terminal fitting, a screw-type terminal block for fastening a conductive wire with a screw, a so-called screwless terminal block for connecting only by inserting a conductive wire, a so-called lead terminal from which a lead wire is drawn out, etc. Various embodiments can be employed.
前記負荷を接続するための負荷端子22は、前記線路が電力線である場合は、ACコンセントである。このコンセントに、本来の負荷である家電機器の電源コードのプラグを挿入して使用する。なお負荷端子には上記の他、任意の形状のものが適用できる。
また、電力線等が接続される線路側に端子を設けてもよい。たとえば線路側にACプラグ端子を設ければ、本アダプタを直接ACコンセントに差し込んで使用できる。
The
A terminal may be provided on the line side to which a power line or the like is connected. For example, if an AC plug terminal is provided on the line side, the adapter can be directly plugged into an AC outlet.
前記線路が電話線である場合は、前記負荷を接続するための負荷端子22は、電話コンセントである。この電話コンセントに電話機、コンピュータなどのモジュラープラグを差し込んで使用する。
なお、検出される電圧信号及び電流信号の周波数帯域は、電力線の電源周波数や電話線の電話信号の周波数よりも高い周波数であるので、周波数の低い電源電圧・電流や電話信号を除去するために、高域通過フィルタFを通しておくことが望ましい。
When the line is a telephone line, the
Since the frequency band of the detected voltage signal and current signal is higher than the power line power frequency of the power line and the telephone signal frequency of the telephone line, in order to remove the low frequency power supply voltage / current and telephone signal. It is desirable to pass through the high-pass filter F.
そこで、前記ダイバーシチ受信用アダプタ21の電流成分検出回路1と、電圧成分検出回路2には、それぞれ高域通過フィルタFが挿入されている。高域通過フィルタFの形式は、抵抗とコンデンサを使用した回路、コイルとコンデンサを使用した回路など任意である。
なお、図2では、電流検出端子23と電圧検出端子24をそれぞれ別の2回路コネクタで構成していたが、1つの4回路コネクタにまとめてもよい。1つのコネクタにすると、ダイバーシチ受信装置との結線が一括して行えるので、省力化に有益である。また、結線の数を減らすために、電流検出端子23の一端と電圧検出端子24の一端を共通にすることも可能である。
Therefore, a high-pass filter F is inserted in each of the current
In FIG. 2, the
ダイバーシチ方式には、通信品質が最良になるように電流信号ir(t)、電圧信号vr(t)にそれぞれ所定の重み係数をかけて加算する「合成ダイバーシチ」と、電流信号ir(t)、電圧信号vr(t)のいずれか通信品質の良い方を選択する「選択ダイバーシチ」とがある。「通信品質が良い」とは、例えば受信電力を比較して高い方、SN比の高い方又は伝送ひずみの小さい方などをいう。また、選択ダイバーシチには、選択スイッチング回路を復調前段に設置するか復調後段に設置するかの種類がある。 The diversity method includes “combined diversity” in which a predetermined weighting factor is added to each of the current signal ir (t) and the voltage signal vr (t) so as to optimize the communication quality, and the current signal ir (t), There is “selection diversity” in which one of the voltage signals vr (t) having the better communication quality is selected. “Communication quality is good” means, for example, a higher received power, a higher SN ratio, or a lower transmission distortion. In addition, there is a type of selection diversity in which the selection switching circuit is installed in the pre-demodulation stage or the post-demodulation stage.
以下の実施形態では、合成ダイバーシチを例にとって詳しく説明する。
図3は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式の合成ダイバーシチ受信装置を示すブロック図である。
合成ダイバーシチ受信装置は、電流信号ir(t)、電圧信号vr(t)をそれぞれ入力している。電流信号ir(t)は、直列化された信号をNシンボル(Nは例えば256)ごとに並列化する直並列変換回路4aを通って、2N個の並列信号となる。電圧信号vr(t)も、Nシンボル直並列変換回路4bを通って、2N個の並列信号となる。"2"が付くのは、IFFT(逆フーリエ変換)回路の入出力が複素数なので、実数部とともに、虚数部を有するためである。ただし、電流信号ir(t)、電圧信号vr(t)は実数信号なので、虚数部の値はすべて0である。
The following embodiments will be described in detail by taking synthetic diversity as an example.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) scheme combining diversity receiver.
The combined diversity receiver inputs a current signal ir (t) and a voltage signal vr (t). The current signal ir (t) is converted into 2N parallel signals through the serial-
各並列信号は、FFT回路5a,5bでフーリエ変換される。フーリエ変換された信号をIr(k)、Vr(k)と表記する。ここで"k"は離散周波数を表す変数であり、k=0,1,2,...,N-1である。
一方、電流信号ir(t)、電圧信号vr(t)は、それぞれ伝送路特性推定部8a,8bによって、伝送路特性が推定される。伝送路特性は、線路の送信端から受信端までの伝達関数である。例えば、情報伝送信号にあらかじめ挿入されたパイロット信号をフィルタで取り出し、その強度と位相を測定すれば得られる。
Each parallel signal is Fourier transformed by
On the other hand, the transmission path characteristics of the current signal ir (t) and the voltage signal vr (t) are estimated by the transmission path
伝送路特性推定部8a,8bは、電流信号Ir(k)及び電圧信号Vr(k)に対する周波数領域での上記伝達関数を出力する。これらの信号は上記離散周波数kと同じ離散周波数で表現される実数部、虚数部の合計2N個の並列信号であり、それぞれhi(k),hv(k)と表す。
合成等化部6は、重み係数gi(k),gv(k)を、各フーリエ変換後の信号Ir(k)、Vr(k)に乗じて加算する。加算された信号R(k)は、次のように表される。
The transmission path
The synthesis equalization unit 6 multiplies the weighted coefficients gi (k) and gv (k) by the signals Ir (k) and Vr (k) after each Fourier transform and adds them. The added signal R (k) is expressed as follows.
R(k)=gi(k)Ir(k)+gv(k)Vr(k)
合成等化部6は、この加算後の信号R(k)のSN比を最大にするように、重み係数gi(k),gv(k)を決定する。重み係数gi(k),gv(k)は、前記hi(k),hv(k)を用いて、
gi(k)=h*i(k)/(|h*i(k)|2+|h*v(k)|2)
gv(k)=h*v(k)/(|h*i(k)|2+|h*v(k)|2)
で算出することができる。"*"は複素共役を表す。
R (k) = gi (k) Ir (k) + gv (k) Vr (k)
The synthesis equalization unit 6 determines the weighting factors gi (k) and gv (k) so as to maximize the SN ratio of the signal R (k) after the addition. The weighting factors gi (k) and gv (k) are calculated using the hi (k) and hv (k).
gi (k) = h * i (k) / (| h * i (k) | 2 + | h * v (k) | 2 )
gv (k) = h * v (k) / (| h * i (k) | 2 + | h * v (k) | 2 )
Can be calculated. “*” Represents a complex conjugate.
なお、重み係数gi(k),gv(k)の求め方の詳細は、アンテナダイバーシチの例であるが、トリケップス企画部編「〜ディジタル放送/移動通信のための〜OFDM変調技術」p.115-p.120,株式会社トリケップス、2000年3月6日発行、を参照。
これによって、復調後の信号の誤り率を最小にすることが可能となる。
なお、以上の伝送路特性推定部8a,8bはパイロット信号を使って伝送路特性をhi(k),hv(k)を決定していたが、それ以外でもよい。例えば、形の分かっている信号(チャープ信号やPN系列など)を適当な間隔で挿入し、受信機側でその歪みを測定して伝送路特性を推定する、送信データシンボルの代わりに既知のシンボルを一定間隔で送信しその歪みを測定して伝送路特性を推定する方法がある。詳細は前記文献p.102-p.108を参照。
Note that details of how to obtain the weighting factors gi (k) and gv (k) are examples of antenna diversity, but the Trikes Planning Department, "~ OFDM modulation technology for digital broadcasting / mobile communications" p.115. -See p.120, Trikes, Inc., issued March 6, 2000.
As a result, the error rate of the demodulated signal can be minimized.
Although the above transmission path
また、合成等化部6は、信号R(k)のSN比が最大になるよう重み係数gi(k),gv(k)を決定していたが、それ以外にも伝送品質が改善できる条件を設定すればよく、決定方法は任意である。
合成等化部6で加算された信号R(k)は、復調器7に入り、もとの符号列に変換される。符号列は、Nシンボル並直列変換回路10で並直列変換され、情報データとして取り出される。
The synthesis equalization unit 6 determines the weighting factors gi (k) and gv (k) so that the signal-to-noise ratio of the signal R (k) is maximized. Can be set, and the determination method is arbitrary.
The signal R (k) added by the synthesis equalization unit 6 enters the demodulator 7 and is converted into the original code string. The code string is parallel-serial converted by the N symbol parallel-
以上のように、この合成ダイバーシチ受信装置では、電力線又は電話線の受電端における電流信号、電圧信号を検出して、伝送特性が最良になるように、電流信号、電圧信号を所定の重みで合成するので、どの時点においても、最良の情報伝送信号を復元することができる。
次に、次にシングルキャリアブロック伝送方式(Single carrier block transmission, SCBT、以下SCBT方式という)の場合を説明する。
As described above, this combining diversity receiver detects the current signal and voltage signal at the receiving end of the power line or telephone line, and combines the current signal and voltage signal with a predetermined weight so that the transmission characteristics are the best. Therefore, the best information transmission signal can be restored at any time.
Next, a case of a single carrier block transmission system (Single Carrier Block Transmission, SCBT, hereinafter referred to as SCBT system) will be described.
なお、SCBT方式とは、複数の情報シンボルから構成された信号ブロックを送信し、受信側でこのブロック単位で等化や復調の処理を行うブロック伝送方式において、送信ブロックにガード区間(guard interval, GI)を付加し、受信側で離散周波数領域等化を行う伝送方式である。
ここで情報伝送信号は、単一の周波数帯域で情報シンボルを伝送するベースバンド信号、または単一搬送波(シングルキャリア)を変調した帯域信号である。
The SCBT scheme is a block transmission scheme in which a signal block composed of a plurality of information symbols is transmitted and equalization and demodulation processing is performed in units of blocks on the receiving side. GI), and a transmission method for performing discrete frequency domain equalization on the receiving side.
Here, the information transmission signal is a baseband signal for transmitting information symbols in a single frequency band, or a band signal obtained by modulating a single carrier.
ガード区間として、送信ブロック末尾一部のコピー(サイクリックプレフィクス)を挿入したものをSC-CP (Single carrier block transmission with cyclic prefix)方式と呼び、受信側で離散フーリエ変換を用いることにより効果的な周波数領域等化を実施できる。以上の詳細は、2004 Microwave Workshop Digest, p.523-532.を参照。
図4は、有線通信に用いるSCBT方式の合成ダイバーシチ受信装置を示すブロック図である。
As a guard interval, a copy of the transmission block tail part (cyclic prefix) inserted is called SC-CP (Single carrier block transmission with cyclic prefix) method, and it is effective by using discrete Fourier transform on the receiving side. Frequency domain equalization can be performed. For details, see 2004 Microwave Workshop Digest, p.523-532.
FIG. 4 is a block diagram showing an SCBT type combined diversity receiver used for wired communication.
このSCBT方式とOFDM方式との違いは、OFDM方式では情報伝送信号を送信側で逆フーリエ変換して伝送路に送り出し、受信機がその信号をフーリエ変換し、等化して使用するのに対して、SCBT方式では、送信機の方で逆フーリエ変換しないで伝送路に送り出し、受信機でその信号をフーリエ変換し、周波数領域で等化し、逆フーリエ変換して使用することである。伝送信号スペクトルの観点ではOFDMではマルチキャリア、SCBTではシングルキャリアの形態となる。 The difference between the SCBT method and the OFDM method is that in the OFDM method, an information transmission signal is subjected to inverse Fourier transform on the transmission side and sent to the transmission line, and the receiver performs Fourier transform and equalization to use the signal. In the SCBT system, the transmitter sends the signal to the transmission line without performing the inverse Fourier transform, the receiver performs the Fourier transform, equalizes in the frequency domain, and uses the inverse Fourier transform. From the viewpoint of the transmission signal spectrum, OFDM is a multi-carrier and SCBT is a single carrier.
SCBT方式の受信機側では、受信時間信号を離散フーリエ変換するので、以上に説明した本発明の内容を適用することができる。そのため、SCBT方式のNシンボル直並列変換回路4a,4b、FFT回路5、伝送路特性推定部8a,8b、及び合成等化部6は、OFDM方式の回路と実質的に同じ回路である。
図4において、合成等化部6で合成された信号R(k)は、IFFT回路9で逆フーリエ変換され、時間軸上のシンボル列に変換される。シンボル列は、Nシンボル並直列変換され、復調器7に入って復調され、情報データとして取り出される。
Since the reception time signal is subjected to discrete Fourier transform on the SCBT receiver side, the contents of the present invention described above can be applied. Therefore, the SCBT type N-symbol serial /
In FIG. 4, the signal R (k) synthesized by the synthesis equalization unit 6 is inverse Fourier transformed by the IFFT circuit 9 and transformed into a symbol string on the time axis. The symbol string is serially converted into N symbols, demodulated by a demodulator 7, and extracted as information data.
以上のようにSCBT方式の合成ダイバーシチ受信装置でも、上記OFDM方式の合成ダイバーシチ受信装置と同様に、どの時点においても、最良の情報伝送信号を復元することができる。
次に、電流信号ir(t)、電圧信号vr(t)の一つを実数部、他の一つを虚数部とみなす簡略化合成ダイバーシチ方式を説明する。
As described above, the SCBT system diversity receiver can restore the best information transmission signal at any point in time as in the case of the OFDM system diversity receiver.
Next, a simplified combining diversity system will be described in which one of the current signal ir (t) and the voltage signal vr (t) is regarded as a real part and the other is regarded as an imaginary part.
図3、図4の回路では、電流信号ir(t)は2N個の並列複素信号で表されるが、そのうち虚数部のN個は0であり、実際に必要なのは実数部のN個である。電圧信号vr(t)も2N個の並列複素信号で表されるが、そのうち虚数部のN個は0であり、実際に必要なのは実数部のN個である。従って、FFT回路5a,5bとしては冗長な回路構成であった。
この簡略化合成ダイバーシチ方式のFFT回路5を、図5に示す。このFFT回路5は、N個の並列信号である電流信号ir(t)の実数部と、N個の並列信号である電圧信号vr(t)の実数部に虚数単位jをかけたものとの和
u(t)=ir(t)+jvr(t)
を入力信号としている。入力信号u(t)は、フーリエ変換されてFFT回路5の出力には周波数領域の信号U(k)=X(k)+jZ(k)が得られる。ここで、X(k),Z(k)はそれぞれU(k)の実数部、虚数部である。X(k),Z(k)は所望の電流、電圧信号のフーリエ変換値ではないので、次の演算により電流、電圧信号のフーリエ変換値Ir(k)、Vr(k)に変換する。
In the circuits of FIGS. 3 and 4, the current signal ir (t) is represented by 2N parallel complex signals, of which N in the imaginary part is 0, and actually, N in the real part are required. . The voltage signal vr (t) is also expressed by 2N parallel complex signals, of which N in the imaginary part is 0, and what is actually required is N in the real part. Therefore, the
The simplified combining diversity
Is the input signal. The input signal u (t) is Fourier-transformed, and a frequency domain signal U (k) = X (k) + jZ (k) is obtained at the output of the
Ir(k)=[X(k)/2+X(N-k)/2]+j[Z(k)/2−Z(n-k)/2] (1)
Vr(k)=[Z(k)/2+Z(N-k)/2]−j[X(k)/2−X(n-k)/2] (2)
ここでNは時間領域の標本数、つまりFFTのポイント数、n=0,...,N−1である(宮川、今井「高速フーリエ変換」p.185-p.187,科学技術出版社、昭和53年12月15日発行)。
この演算によりFFT回路5出力値より、電流信号のフーリエ変換値Ir(k)と電圧信号のフーリエ変換値Vr(k)を分離することができる。
Ir (k) = [X (k) / 2 + X (Nk) / 2] + j [Z (k) / 2−Z (nk) / 2] (1)
Vr (k) = [Z (k) / 2 + Z (Nk) / 2] -j [X (k) / 2-X (nk) / 2] (2)
Where N is the number of samples in the time domain, that is, the number of FFT points, n = 0,..., N−1 (Miyakawa, Imai “Fast Fourier Transform” p.185-p.187, Science and Technology Publishers Issued December 15, 1978).
By this calculation, the Fourier transform value Ir (k) of the current signal and the Fourier transform value Vr (k) of the voltage signal can be separated from the output value of the
こうして分離されたIr(k),Vr(k)は、合成等化部6に入力される。以下の処理は、図4で説明したのと同様である。
この簡略化合成ダイバーシチ方式では、図3、図4の回路と異なり、FFT回路5が1つで済むのが利点となる。すなわち、図3、図4の回路では、2つのFFT回路5a,5bを使いながら、実際には、FFT回路1つ分の処理しかしていない。ところが、この図5の回路では、N個の並列信号である電流信号ir(t)と、電圧信号vr(t)とで1つの複素時間信号を構成しているので、1つのFFT回路5を使って処理を行うことができる。またFFT回路5出力から電流信号のフーリエ変換値Ir(k)と電圧信号のフーリエ変換値Vr(k)の分離は簡単な四則演算で実現できる。したがって、FFT全体の回路規模が半分で済み、受信装置の簡素化が実現できるとともに、前記の2個のFFT回路を使用した場合と同じダイバーシチ効果を得ることができる。
Ir (k) and Vr (k) thus separated are input to the synthesis equalization unit 6. The following processing is the same as that described in FIG.
This simplified combining diversity system has an advantage that only one
図6は、OFDM方式の簡略化合成ダイバーシチ受信装置を示すブロック図である。
この簡略化合成ダイバーシチ受信装置と、図3の合成ダイバーシチ受信装置との相違点は、電流信号ir(t)が、Nシンボル直並列変換回路14aを通って、虚数部0が省略されたN個の並列信号となり、電圧信号vr(t)も、Nシンボル直並列変換回路14bを通って、N個の並列信号となることである。"2"は付かない。
FIG. 6 is a block diagram showing a simplified combining diversity receiving apparatus of the OFDM method.
The difference between the simplified combining diversity receiving apparatus and the combining diversity receiving apparatus of FIG. 3 is that the current signal ir (t) passes through the N-symbol serial /
FFT回路5は、図3と違って、複素化部51、FFT部52、演算部53により構成される。
複素化部51は、電流信号ir(t)に相当する前記N個の並列実数信号と、電圧信号vr(t)に相当する前記N個の並列実数信号とを使って、複素時間信号
u(t)=ir(t)+jvr(t)
を作る。
Unlike FIG. 3, the
The
make.
FFT部52は、この信号をフーリエ変換し、周波数領域の複素信号U(k)を出力する。
演算部53は、前述した(1)(2)式を使って、Ir(k),Vr(k)を求める。
合成等化部6は、前述したように、重み係数gi(k),gv(k)を決定して、各フーリエ変換後の信号Ir(k)、Vr(k)に乗じて、加算する。加算された信号R(k)は、次のように表される。
The
The
As described above, the synthesis equalization unit 6 determines the weighting factors gi (k) and gv (k), multiplies the signals Ir (k) and Vr (k) after each Fourier transform, and adds them. The added signal R (k) is expressed as follows.
R(k)=gi(k)Ir(k)+gv(k)Vr(k)
合成等化部6は、この加算後の信号R(k)のSN比を最大にするように、重み係数gi(k),gv(k)を決定する。復調器7は信号R(k)をもとの符号列に変換し、符号列は、Nシンボル並直列変換され、情報データとして取り出される。
図7は、SCBT方式の簡略化合成ダイバーシチ受信装置を示すブロック図である。
R (k) = gi (k) Ir (k) + gv (k) Vr (k)
The synthesis equalization unit 6 determines the weighting factors gi (k) and gv (k) so as to maximize the SN ratio of the signal R (k) after the addition. The demodulator 7 converts the signal R (k) into the original code string, and the code string is N-serial converted in parallel and extracted as information data.
FIG. 7 is a block diagram showing a simplified combining diversity receiver of the SCBT method.
図4のSCBT方式合成ダイバーシチ受信装置との違いは、電流信号ir(t)が、Nシンボル直並列変換回路14aを通って、虚数部0が省略されたN個の並列信号となり、電圧信号vr(t)も、Nシンボル直並列変換回路14bを通って、N個の並列信号となることである。
また、FFT回路5は、図4と違って、複素化部51、FFT部52、演算部53により構成される。
The difference from the SCBT system diversity receiver of FIG. 4 is that the current signal ir (t) passes through the N symbol serial /
Unlike FIG. 4, the
複素化部51は、電流信号ir(t)に相当するN個の並列実数信号と、電圧信号vr(t)に相当するN個の並列実数信号とを使って、複素時間信号
u(t)=ir(t)+jvr(t)
を作り、FFT部52は、この関数をフーリエ変換し、演算部53は、前述した(1)(2)式を使って、Ir(k),Vr(k)を求める。他の合成等化部6、IFFT回路9などの機能は、図4と同様である。以上のようにOFDM方式及びSCBT方式の簡素化合成ダイバーシチ受信装置でも、前記の2個のFFT回路を使用した場合と同じダイバーシチ効果を得ることができる。
The
The
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
1 電流成分検出回路
2 電圧成分検出回路
3 負荷
4a,4b Nシンボル直並列変換回路
5,5a,5b FFT回路
6 合成等化部
7 復調器
8a,8b 伝送路特性推定部
9 IFFT回路
10 Nシンボル並直列変換回路
14a,14b Nシンボル並直列変換回路
21 ダイバーシチ受信用アダプタ
22 負荷端子
23 電流検出端子
24 電圧検出端子
51 複素化部
52 FFT部
53 演算部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記線路の受信端で検出された電圧に含まれる情報伝送信号(電圧信号という)を検出する電圧検出部及びその電圧検出端子と、
前記線路の受信端で検出された電流に含まれる情報伝送信号(電流信号という)を検出する電流検出部及びその電流検出端子と、
前記線路に負荷を接続するための負荷端子と、
を備えることを特徴とする有線通信に用いるダイバーシチ受信用アダプタ。 A diversity reception adapter used for wired communication in which an information transmission signal is communicated by being superimposed on a pair of lines,
A voltage detection unit for detecting an information transmission signal (referred to as a voltage signal) included in the voltage detected at the receiving end of the line and its voltage detection terminal;
A current detection unit for detecting an information transmission signal (referred to as a current signal) included in the current detected at the receiving end of the line and its current detection terminal;
A load terminal for connecting a load to the line;
A diversity reception adapter for use in wired communication.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005033513A JP2006222683A (en) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Adapter for diversity reception used for wired communication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005033513A JP2006222683A (en) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Adapter for diversity reception used for wired communication |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006222683A true JP2006222683A (en) | 2006-08-24 |
Family
ID=36984704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005033513A Pending JP2006222683A (en) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Adapter for diversity reception used for wired communication |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006222683A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008211789A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-11 | Sharp Corp | Method for increasing output power of transmission signal from device, method for increasing output power of signal transmitted in frequency band including a plurality of subcarrier frequencies, and network adapter |
-
2005
- 2005-02-09 JP JP2005033513A patent/JP2006222683A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008211789A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-11 | Sharp Corp | Method for increasing output power of transmission signal from device, method for increasing output power of signal transmitted in frequency band including a plurality of subcarrier frequencies, and network adapter |
US8013467B2 (en) | 2007-02-19 | 2011-09-06 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method and device for optimizing signal power on a wired communications network |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8860369B2 (en) | Phase control based on transmission line directional awareness | |
US8368351B2 (en) | Transmission line directional awareness for a charging station | |
JP6131291B2 (en) | OFDM transmission method in three-phase mode | |
EP2732591B1 (en) | Probe frame for single-input single-output, SISO, and multi-input multi-output, MIMO, communications | |
EP2493085B1 (en) | Coexistence in communication system | |
EP2429112B1 (en) | Frame structure for MIMO communication system | |
CN102687436A (en) | Communications system using beamforming | |
CN103259572B (en) | The signal processing unit and the method for operation acceptor device merged using diversity | |
US10050671B2 (en) | MAC cycle alignment method for neighboring network coordination | |
US20130223457A1 (en) | Multi-Length Cyclic Prefix for OFDM Transmission in PLC Channels | |
EP2509248B1 (en) | Payload for multi-input multi-output frame | |
JP2008141224A (en) | Diversity reception method and reception apparatus in wired communication | |
JP2006222683A (en) | Adapter for diversity reception used for wired communication | |
JP2008017102A (en) | Power-line communication device and power-line communication system, and reception processing method and control method for power-line communication | |
EP2664078B1 (en) | Header alignment in communication system | |
EP2649847A1 (en) | Power boost in communication system | |
EP2446280A1 (en) | Transmission line directional awareness |