JPH0616614B2 - Spread spectrum power line communication synchronization method and apparatus - Google Patents

Spread spectrum power line communication synchronization method and apparatus

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JPH0616614B2
JPH0616614B2 JP59180067A JP18006784A JPH0616614B2 JP H0616614 B2 JPH0616614 B2 JP H0616614B2 JP 59180067 A JP59180067 A JP 59180067A JP 18006784 A JP18006784 A JP 18006784A JP H0616614 B2 JPH0616614 B2 JP H0616614B2
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signal
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phase
spread spectrum
signal line
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聡 長谷川
馨 遠藤
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NEC Corp
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NEC Home Electronics Ltd
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電力線を介して複数の送受信装置が情報信号
のやりとりを行なうスペクトラム拡散電力線通信におけ
る同期方法及び同期装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a synchronization method and a synchronization device in spread spectrum power line communication in which a plurality of transmission / reception devices exchange information signals via a power line.

(従来技術とその問題点) 従来のスペクトラム拡散通信における同期方式では、ジ
ョン・ワイリー・アンド・サンズ(John Wiley Sons)
社から出版されている、アール・シー・ディクソン
(R.C.Dixon)著のスプレッド・スペクトラム・シ
ステムズ(Sprea Spectrnm Systems)の210ページか
ら212ページに示されているような遅延ロックループが
通常用いられる。この遅延ロックループによる同期方式
は伝送路が理想的であれば勿論良好に動作する。しか
し、この遅延ロックループは、相関受信された信号の波
形的性質を用いており、商用電灯線を伝送路として用い
てスペクトラム拡散通信を行なうようなシステムの場合
は、負荷特性変動により伝送路特性が大幅に変化するこ
とから相関受信後の信号の波形も大きく変わり、同期は
ずれや誤まった同期状態に陥いる可能性があった。ここ
で簡単に従来技術である遅延ロックループの動作説明を
しその欠点について述べる。この遅延ロックループの基
本構成図を第5図に示す。信号線550から伝送路を通
ってきた入力スペクトラム拡散信号が入力され500及
び501の乗積器で506の擬似ランダム系列発生器か
ら生成される擬似ランダム系列と乗積がとられる。ここ
で信号線551と信号線552の擬似ランダム系列は2
ビットずれた系列である。それぞれの乗算器の出力は5
02及び503の低域通過フィルタを通り、いわゆる相
関受信がなされる。ここで低域通過フィルタの出力、即
ち相関受信出力である信号線553及び信号線554の
信号は、伝送路が理想的であるならば第6図(a),(b)に
それぞれ示されるような波形となる。ここで、第6図の
横軸は時間を示し、信号線550からの入力スペクトラ
ム拡散信号と信号線551及び552からの受信側での
擬似ランダム系列の生成クロックが若干ずれている場合
に、そのビート周波数の逆数の周期にて第6図(a)・(b)
のような周期波形が信号線553及び554に得られ
る。信号線553及び554の信号は504の減算器に
て減算されるので信号線555の信号は第6図(c)のよ
うな波形が得られる。そこで、505の電圧制御発振器
を例えば基準電圧より高い電圧がきたときは位相を進ま
せるように周波数が動き、基準電圧より低い電圧の場合
は位相を遅らせるように周波数が動くようにしておく
と、第6図(c)の点線のような制御がかかり、黒丸の位
置が唯一の安定点となり擬似ランダム系列の同期がかか
る。しかし、例えば電力線のような劣悪な環境下で伝送
路に歪があると相関出力は第7図(a)(b)のように理想状
態とは大きく異なり、その結果信号線355の電圧制御
発振器に対する制御信号も第7図(c)のようになる。第
7図(c)を見てわかるように電圧制御発振器の制御を前
に示したように考えると安定点が図中黒丸と白丸で示し
た2つ存在することになる。白丸で示した方の安定点は
擬似安定点であり、どちらに安定するかは定まらず誤ま
った同期状態に陥ることもあり得るわけである。このよ
うに従来方式の遅延ロックループを用いた同期方法で
は、伝送路歪が存在する場合安定な同期を確保すること
が不可能となる。また商用電灯線を伝送路として用いる
場合、トランス結合により商用電力線に信号を供給、あ
るいは商用電灯線より信号を受けるので、例えばコンセ
ントプラグの差し込み方で信号の極性が変わり従来の遅
延ロックループによる同期方式ではループの安定点がな
くなることもあり同期が全くかからない現象も見られ
た。このように商用電灯線を伝送路として用いるよう
に、劣悪な伝送環境下でのスペクトラム拡散通信の同期
確立は従来方式では困難であった。
(Prior art and its problems) In the conventional synchronization method in spread spectrum communication, John Wiley Sons
Delay Locked Loops, such as those shown by RC Dixon, Sprea Spectrnm Systems, pages 210-212, are commonly used. To be Of course, this delay lock loop synchronization method works well if the transmission path is ideal. However, this delay lock loop uses the waveform characteristics of the signals received by correlation, and in the case of a system in which spread spectrum communication is performed using a commercial power line as the transmission line, the transmission line characteristics may change due to load characteristic fluctuations. Because of the drastic change in, the waveform of the signal after correlated reception also changed greatly, and there was a possibility that the synchronization was lost or an erroneous synchronization state occurred. Here, the operation of the conventional delay locked loop will be briefly described and its drawbacks will be described. A basic configuration diagram of this delay locked loop is shown in FIG. The input spread spectrum signal that has passed through the transmission line is input from the signal line 550, and the multipliers 500 and 501 multiply the product with the pseudo random sequence generated from the pseudo random sequence generator 506. Here, the pseudo random sequence of the signal line 551 and the signal line 552 is 2
It is a series with a bit shift. The output of each multiplier is 5
So-called correlated reception is performed through the low pass filters 02 and 503. Here, the output of the low-pass filter, that is, the signals of the signal line 553 and the signal line 554, which are correlation reception outputs, are as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), respectively, if the transmission line is ideal. It has a nice waveform. Here, the horizontal axis of FIG. 6 indicates time, and when the input spread spectrum signal from the signal line 550 and the pseudo random sequence generation clock on the receiving side from the signal lines 551 and 552 are slightly deviated, Figure 6 (a) and (b) at the reciprocal period of the beat frequency
A periodic waveform such as is obtained on the signal lines 553 and 554. Since the signals on the signal lines 553 and 554 are subtracted by the subtractor 504, the signal on the signal line 555 has a waveform as shown in FIG. 6 (c). Therefore, for example, when the voltage controlled oscillator 505 moves so as to advance the phase when a voltage higher than the reference voltage arrives, and moves the frequency so as to delay the phase when the voltage lower than the reference voltage, The control shown by the dotted line in Fig. 6 (c) is applied, and the position of the black circle is the only stable point, and the pseudo-random sequence is synchronized. However, if the transmission line is distorted in a bad environment such as a power line, the correlation output is significantly different from the ideal state as shown in FIGS. 7 (a) and (b), and as a result, the voltage-controlled oscillator of the signal line 355 is generated. The control signal for is also as shown in FIG. 7 (c). As can be seen from FIG. 7 (c), when the control of the voltage controlled oscillator is considered as described above, there are two stable points indicated by the black and white circles in the figure. The stable point indicated by the white circle is a quasi-stable point, and it is not certain which one is stable, and there is a possibility that an erroneous synchronization state may occur. As described above, in the conventional synchronization method using the delay lock loop, it becomes impossible to secure stable synchronization in the presence of transmission line distortion. Also, when using a commercial power line as a transmission line, a signal is supplied to the commercial power line by a transformer coupling or a signal is received from the commercial power line, so the polarity of the signal changes depending on how the outlet plug is inserted, for example, by the conventional delay lock loop. In the method, there was a phenomenon that the stable point of the loop disappeared and synchronization was not applied at all. As described above, it is difficult for the conventional method to establish synchronization of spread spectrum communication under a poor transmission environment such as using a commercial power line as a transmission line.

(発明の目的) 本発明の目的は前記従来方式の欠点を除去せしめ、商用
電灯線のような劣悪な伝送路環境下にても安定に動作す
る同期方法及び同期装置を供給することにある。
(Object of the Invention) It is an object of the present invention to eliminate the drawbacks of the conventional method, and to provide a synchronizing method and a synchronizing device that operate stably even in a poor transmission line environment such as a commercial power line.

(発明の構成) 本発明によれば、スペクトラム拡散電力線通信の同期方
式において、受信側にて電力線からの入力信号をフィル
タにより商用電力と入力スペクトラム拡散信号とに分離
し、分離された該入力スペクトラム拡散信号の信号レベ
ルが一定となるように利得制御を行ない、利得制御され
たスペクトラム確信信号と受信側で生成された第1の擬
似ランダム系列との相関をとり、該相関出力を全波整流
して検波相関信号を得て、該第1の擬似ランダム系列を
生成するクロックを受信側にて独立に発生させた基準ク
ロック信号の位相を変化させながら前記検波相関信号の
ピークを検出し、しかる後に前記検波相関信号と前記検
波相関信号を低域通過フィルタに通した平均化相関信号
との比較を行ない、前記検波相関信号が該平均化相関信
号より大きい場合は、前記基準クロック信号の位相を現
在の位相変化方向と同方向に変化させ、該平均化相関信
号が前記検波相関信号よりも大きい場合は前記基準クロ
ック信号の位相を現在の位相変化方向とは逆方向に変化
させることを特徴とするスペクトラム拡散電力線通信の
同期方法及び装置が得られる。
According to the present invention, in the synchronization method of spread spectrum power line communication, the input signal from the power line is separated into commercial power and input spread spectrum signal by the filter at the receiving side, and the separated input spectrum is used. Gain control is performed so that the signal level of the spread signal is constant, the gain-controlled spectrum confidence signal is correlated with the first pseudo-random sequence generated on the receiving side, and the correlation output is full-wave rectified. To obtain the detected correlation signal, detect the peak of the detected correlation signal while changing the phase of the reference clock signal generated independently on the receiving side to generate the clock for generating the first pseudo-random sequence, and thereafter, The detected correlation signal and the detected correlation signal are compared with an averaged correlation signal that has passed through a low-pass filter, and the detected correlation signal is the averaged correlation signal. If it is larger, the phase of the reference clock signal is changed in the same direction as the current phase change direction. If the averaged correlation signal is larger than the detected correlation signal, the phase of the reference clock signal is changed to the current phase. There is provided a method and apparatus for synchronizing spread spectrum power line communication characterized by changing the direction opposite to the direction.

(実施例) ここで、本発明の原理と実施例の説明を、実施例中の各
部の信号波形と照らし合わせ図を用いて行なう。
(Embodiment) Here, the principle of the present invention and the embodiment will be described with reference to the signal waveforms of the respective parts in the embodiment and the drawings.

第1図は、本発明を実現する一実施例を示すブロック図
であり、スペクトラム拡散通信における受信装置内で、
受信した高周波スペクトラム拡散信号から該信号中の擬
似ランダム系列と同期した擬似ランダム系列を発生する
ためにクロック信号、フレーム同期信号を抽出するため
の同期装置のブロック図である。また第2図(a)、(b)、
(c)は、同期過程を示すタイミングチャートである。た
だし第2図では信号線150,151上の擬似ランダム
系列を模式図で示し、それぞれt1〜t2、t3〜t4が擬似ラ
ンダム系列の一周期に相当する。まず本発明のピーク検
出動作について実施例の説明を併せて説明する。第1図
で信号線160からの電力線からの信号は、108の結
合器で商用電力と高周波スペクトラム拡散信号とに分け
られ、該高周波スペクトラム拡散信号は信号線161に
出力される。信号線161の信号は109の自動利得制
御器に入力され、ある一定のレベルの信号となり信号線
150に出力される。信号線150からの利得制御がか
けられた高周波スペクトラム拡散信号(第2図(a))と
信号線151より供給される擬似ランダム系列発生器1
01で発生した擬似ランダム系列信号(第2図(b))と
が100の乗算器に入力され、乗算が行なわれ信号線1
52に出力される。信号線152の信号は102の低減
通過フィルタによってその低域成分が抽出され、信号線
162に出力される。信号線162の信号は、110の
全波整流器を通り信号線153に出力される。(第2図
(c))信号線153には、擬似ランダム系列の性質によ
り乗算器100に入力される2つの擬似ランダム系列の
位相が一致するとピークが出力される。104のピーク
検出回路はピークを検出する以前つまり第2図の時刻t5
以前には、信号線154に、同期がとれていない事を示
す信号論理レベル“0”を出力しており、103の位相
制御回路は信号線154から論理レベル“0”が入力さ
れている間は信号線153からの入力に無関係に信号線
156に位相を遅らせる(または進ませる)ように10
6の位相変化回路を制御する信号、論理レベル“0”
(または“1”)を出力する。111は発振器であり、
一定周波数のクロック信号を信号線155に出力する。
第3図(a)〜(f)は構成要素105〜107の動作を示す
タイミングチャートであり、一例として107のカウン
タは1/3分周動作(第3図(a)及び(b))、105のカ
ウンタは1/3分周動作(第3図(c)及び(d))を行う場
合について位相を遅らせる動作(信号線156の論理レ
ベル“0”)、進ませる動作(信号線156の論理レベ
ル“1”)を示している。第3図(f)の信号は105の
カウンタに信号線155の信号をそのまま入力した場合の
出力を示し、信号線159の信号と比較して両者の位相
のずれが制御される様子がわかりやすいようにした。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment for realizing the present invention. In a receiving device in spread spectrum communication,
FIG. 3 is a block diagram of a synchronizer for extracting a clock signal and a frame synchronization signal from a received high frequency spread spectrum signal to generate a pseudo random sequence synchronized with the pseudo random sequence in the signal. In addition, FIG. 2 (a), (b),
(c) is a timing chart showing a synchronization process. However, in FIG. 2, the pseudo random sequences on the signal lines 150 and 151 are schematically shown, and t 1 to t 2 and t 3 to t 4 correspond to one period of the pseudo random sequence, respectively. First, the peak detection operation of the present invention will be described together with the description of the embodiments. In FIG. 1, the signal from the power line from the signal line 160 is divided into commercial power and a high frequency spread spectrum signal by the coupler 108, and the high frequency spread spectrum signal is output to the signal line 161. The signal on the signal line 161 is input to the automatic gain controller 109, becomes a signal of a certain constant level, and is output to the signal line 150. A high-frequency spread spectrum signal (FIG. 2 (a)) subjected to gain control from the signal line 150 and the pseudo-random sequence generator 1 supplied from the signal line 151.
The pseudo-random sequence signal generated in 01 (FIG. 2 (b)) is input to a multiplier 100, and multiplication is performed on the signal line 1
It is output to 52. The low-pass component of the signal on the signal line 152 is extracted by the reduction pass filter 102 and is output to the signal line 162. The signal on the signal line 162 is output to the signal line 153 through the full-wave rectifier 110. (Fig. 2
(c)) A peak is output to the signal line 153 when the phases of the two pseudo random sequences input to the multiplier 100 match due to the nature of the pseudo random sequence. Before the peak detection circuit 104 detects the peak, that is, at time t 5 in FIG.
Previously, the signal logic level “0” indicating that the synchronization was not achieved was output to the signal line 154, and the phase control circuit 103 of 103 was input while the logic level “0” was input from the signal line 154. Is set to delay (or advance) the phase to the signal line 156 regardless of the input from the signal line 153.
Signal for controlling the phase change circuit of 6, logic level "0"
(Or “1”) is output. 111 is an oscillator,
A clock signal having a constant frequency is output to the signal line 155.
FIGS. 3 (a) to 3 (f) are timing charts showing the operations of the components 105 to 107, and as an example, the counter 107 has a 1/3 frequency division operation (FIGS. 3 (a) and (b)), The counter of 105 is an operation of delaying the phase (logical level "0" of the signal line 156) and an operation of advancing (the signal line 156 of the signal line 156 in the case of performing the 1/3 frequency division operation (FIGS. 3C and 3D). The logic level "1") is shown. The signal of FIG. 3 (f) shows the output when the signal of the signal line 155 is directly input to the counter of 105, and it is easy to understand how the phase shift between the two is controlled as compared with the signal of the signal line 159. I chose

106の位相変化回路は、信号線156からの制御入力
(第3図(e))に応じ信号線156が論理レベル
“0”)の時には、信号線155の信号と信号線157
の信号との排他的論理和演算を行いその結果を信号線1
58に出力する。その信号波形は第3図(c)の前半の様
になり、該信号を105のカウンターで分周した出力は
第3図(d)の前半の様になり、該信号をクロックとして
動作する。101の擬似ランダム系列発生器の出力は、
第2図(b)の様にその位相が少しずつ遅れる擬似ランダ
ム系列となる。反対に、信号線156が論理レベル
“1”の時には信号線155の信号にクロックを追加し
た様な第3図(c)の後半の様な出力を信号線158に出
力する。該信号を105のカウンターで分周した出力は
第3図(d)後半のようになり、該信号をクロックとして
動作する。101の擬似ランダム系列発生器の出力はそ
の位相が少しずつ進んでいく擬似ランダム系列となる。
When the signal line 156 is at the logic level "0" in response to the control input (FIG. 3 (e)) from the signal line 156, the phase change circuit 106 has a signal on the signal line 155 and a signal line 157.
Exclusive-OR operation with the signal of
Output to 58. The signal waveform is as in the first half of FIG. 3 (c), the output obtained by dividing the signal by the counter 105 is as in the first half of FIG. 3 (d), and the signal operates as a clock. The output of the pseudo-random sequence generator 101 is
As shown in Fig. 2 (b), it becomes a pseudo-random sequence whose phase is gradually delayed. On the contrary, when the signal line 156 is at the logic level "1", an output like the latter half of FIG. 3 (c), in which a clock is added to the signal of the signal line 155, is output to the signal line 158. The output obtained by dividing the signal by the counter 105 is as shown in the latter half of FIG. 3 (d), and operates using the signal as a clock. The output of the pseudo random sequence generator 101 is a pseudo random sequence whose phase gradually advances.

さて、ここで104のピーク検出回路がピークを検出す
る前つまり信号線154に論理レベル“0”を出力して
いる時には、前述の様に信号線156には論理レベル
“0”が出力されているので、以上述べた105〜10
7の動作により、信号線151には少しずつ位相のおく
れていく(あるいは進んでいく)擬似ランダム系列が出
力される。この時、信号線150,151の擬似ランダ
ム系列は第2図に示すようになり、ある周期(信号線1
51の擬似ランダム系列の位相の遅れていくスピードで
決まる)で信号線153には、第2図に示すようなピー
クが出力される。(第2図は信号線151の擬似ランダ
ム系列の位相がおくれていく時の様子を示している。) 104のピーク検出回路では、第2図(c)に示すよう
に、信号線153から、ピークが入力されるとあらかじ
め設定してあるlevel1の判定レベルを越えるような第
1のパルス(時刻t5)を検出した後、あらかじめ決めら
れた時間が経過するまで待ち、その後level1を越える
ようなピークが入力された時に信号線154にピークが
検出されたことを示す信号論理レベル“1”を出力し、
同時に判定レベルをlevel1から、あらかじめ設定され
ているlevel2に変える。以後104のピーク検出回路
は、信号線153の信号レベルがlevel2を下回るまで
信号線154に論理レベル“1”を出力し続け、この間
は、同期がとれているので、信号線154の信号を受信
側の同期フラグとして使用できる。以上がピーク検出ま
での動作である。
Now, before the peak detection circuit 104 detects a peak, that is, when the logic level "0" is output to the signal line 154, the logic level "0" is output to the signal line 156 as described above. Therefore, the above 105 to 10
By the operation of No. 7, a pseudo-random sequence whose phase is gradually delayed (or advanced) is output to the signal line 151. At this time, the pseudo random sequence of the signal lines 150 and 151 becomes as shown in FIG.
A peak as shown in FIG. 2 is output to the signal line 153 at the speed of delaying the phase of the pseudo random sequence of 51). (FIG. 2 shows a situation where the phase of the pseudo random sequence of the signal line 151 is delayed.) In the peak detection circuit 104, as shown in FIG. 2 (c), from the signal line 153, When a peak is input, after detecting the first pulse (time t 5 ) that exceeds the preset level 1 judgment level, wait until the predetermined time elapses, and then exceed level 1 When the peak is input, a signal logic level "1" indicating that the peak is detected on the signal line 154 is output,
At the same time, the judgment level is changed from level 1 to preset level 2. After that, the peak detection circuit 104 continues to output the logical level “1” to the signal line 154 until the signal level of the signal line 153 falls below level 2, and during this period, the signal on the signal line 154 is received because the synchronization is maintained. It can be used as a side synchronization flag. The above is the operation up to peak detection.

次に位相制御動作について説明する。第3図(g)は第1
図の103の位相制御回路の詳細ブロック図、第3図
(h)はそのタイミングチャートである。信号線153の
信号は、301の平均化回路に入力されその出力が信号
線351に出力される。この信号線351の信号と信号
線153の信号は302比較回路に入力され、信号線3
51の信号が信号線153の信号より小さい時には、信
号線352に論理レベル“1”の信号が出力され、逆に
信号線153の信号が、信号線351の信号より小さい
時には、信号線352に論理レベル“0”の信号が出力
される。信号線352の信号は、303のトリガ回路に
入力され信号線352の信号が論理レベル”0”の時に
信号線157の信号立ち上り又は立ち下りに同期したパ
ルスが信号線353に出力される。信号線353の信号
は304のフリップフロップに入力されその状態を反転
させる。304のフリップフロップの出力は信号線156
に出力される。信号線154は304のフリップフロッ
プのリセット入力に入力されているのでピーク検出回路
でピークが検出されるまでは、信号線154には論理レベ
ル“0”が出力されているため、信号線156には信号
線353の信号に無関係に論理レベル“0”が出力され
前述のピーク検出動作が行なわれる。
Next, the phase control operation will be described. Figure 3 (g) is the first
FIG. 3 is a detailed block diagram of the phase control circuit 103 in FIG.
(h) is the timing chart. The signal on the signal line 153 is input to the averaging circuit 301, and its output is output to the signal line 351. The signal on the signal line 351 and the signal on the signal line 153 are input to the 302 comparison circuit, and the signal line 3
When the signal of 51 is smaller than the signal of the signal line 153, the signal of the logic level "1" is output to the signal line 352. Conversely, when the signal of the signal line 153 is smaller than the signal of the signal line 351, the signal of the signal line 352 is output to the signal line 352. A signal of logic level "0" is output. The signal on the signal line 352 is input to the trigger circuit 303, and when the signal on the signal line 352 is at the logic level “0”, a pulse synchronized with the rising or falling of the signal on the signal line 157 is output to the signal line 353. The signal on the signal line 353 is input to the flip-flop 304 and inverts its state. The output of the 304 flip-flop is the signal line 156.
Is output to. Since the signal line 154 is input to the reset input of the flip-flop 304, the logic level “0” is output to the signal line 154 until the peak is detected by the peak detection circuit. Outputs a logic level "0" regardless of the signal on the signal line 353, and the peak detection operation described above is performed.

104のピーク検出回路でピークが検出されホールド動
作に入ると、信号線154の信号は論理レベル“1”と
なるので304のフリップフロップのリセット状態が解
除される。第4図では(a)は信号線153及び351、
(b)は信号線352、(c)は信号線353、(d)は信号線
156の信号を示している。第2図の時刻t6にピークが
検出され、位相制御動作に入った時、信号線156の信
号は論理レベル“0”のままであるので101の擬似ラ
ンダム系列発生器から出力される擬似ランダム系列の位
相はしだいに遅れていくので、同期がはずれはじめる。
そのため信号線153のレベルが下がりはじめるが、信
号線351の信号は、301の平均値回路を通っている
ので、少しおくれて下りはじめる。そこで信号線153
の信号レベルが信号線351の信号レベルを下回ると、
302のコンパレータ出力の信号線352の信号が論理
レベル“0”となり、303のトリガ回路から、パルス
が信号線353に出力され、304のフリップフロップ
の状態が反転し、信号線156に論理レベル“1”が出
力される(時刻t7)。
When the peak is detected by the peak detection circuit 104 and the hold operation is started, the signal on the signal line 154 becomes the logic level "1", so that the reset state of the flip-flop 304 is released. In FIG. 4, (a) shows signal lines 153 and 351
(b) shows the signal on the signal line 352, (c) shows the signal on the signal line 353, and (d) shows the signal on the signal line 156. When a peak is detected at time t 6 in FIG. 2 and the phase control operation is started, the signal on the signal line 156 remains at the logic level “0”, so the pseudo random sequence generator 101 outputs pseudo random numbers. Since the phase of the sequence gradually lags, the synchronization begins to be lost.
Therefore, the level of the signal line 153 starts to drop, but the signal of the signal line 351 passes through the average value circuit of 301, and therefore starts to drop after a while. Therefore, the signal line 153
When the signal level of is below the signal level of the signal line 351,
The signal on the signal line 352 of the comparator output of 302 becomes the logical level “0”, the pulse is output from the trigger circuit of 303 to the signal line 353, the state of the flip-flop 304 is inverted, and the logical level of the signal line 156 becomes “0”. 1 ”is output (time t 7 ).

信号線156の信号が論理レベル“1”になると、前述
の位相変化回路の動作により、101の擬似ランダム系
列発生器から出力される擬似ランダム系列は、位相がし
だいに進んでいく擬似ランダム系列となり同期がとれて
いくので信号線153のレベルが上がり、信号線351の
レベルを越えると、302の比較回路の出力は論理レベ
ル“1”となり、信号線353へのパルス出力は停止す
る。信号線153の信号レベルはしだいに上昇し、同期
が完全にとれた時に最大となり、その後は位相がさらに
進むのでレベルが下がってくる。そして信号線153の
レベルが信号線351のレベルを下回ると、今と同じ動
作によつて、304のフリップの状態が反転し、信号線
156に論理レベル“0”が出力される。すると101
の擬似ランダム系列発生器の出力の擬似ランダム系列発
生器の出力の擬似ランダム系列は位相が遅れていく。以
上の様に信号線153の信号レベルが下ると101の擬似
ランダム系列の出力位相を遅らせたりする制御を行い、
常に同期位相を保つように制御している。
When the signal on the signal line 156 becomes a logic level “1”, the pseudo random sequence output from the pseudo random sequence generator 101 at 101 becomes a pseudo random sequence in which the phase gradually advances due to the operation of the above-described phase change circuit. Since synchronization is achieved, the level of the signal line 153 rises, and when the level of the signal line 351 is exceeded, the output of the comparison circuit 302 becomes the logical level "1" and the pulse output to the signal line 353 is stopped. The signal level of the signal line 153 gradually rises, reaches its maximum when the synchronization is completely achieved, and thereafter, the phase further advances, so that the level decreases. Then, when the level of the signal line 153 becomes lower than the level of the signal line 351, the flip state of 304 is inverted and the logical level "0" is output to the signal line 156 by the same operation as before. Then 101
The phase of the pseudo-random sequence output from the pseudo-random sequence generator is delayed in phase. As described above, when the signal level of the signal line 153 is lowered, control is performed to delay the output phase of the pseudo random sequence 101,
It is controlled so that the synchronization phase is always maintained.

以上のように、従来方式では不可能であったスペクトラ
ム拡散電力線通信における同期方式が本発明によって安
定かつ簡易に可能となる。
As described above, the present invention enables a stable and simple synchronization method in spread spectrum power line communication, which was not possible with the conventional method.

(発明の効果) 本発明は、従来用いられていた遅延ロックループによる
同期方法とは異なり、相関出力を全波整流したもののピ
ークを検出し、そのピーク位置の近傍にてある許容範囲
内でクロック位相を常に動かす方法をとっており、相関
出力の歪による影響を受けにくい。また、自動利得制御
を同期部とは独立にかけることで安定したピーク検出が
可能である。以上のことから、電力線のような劣悪な伝
送路を用いても同期はずれや誤まった同期状態に陥るこ
となく安定したスペクトラム拡散信号の同期を確立する
ことができ、その効果は非常に大きい。
(Effect of the Invention) The present invention differs from the conventionally used synchronization method using a delay lock loop, in which the peak of the full-wave rectified correlation output is detected, and the clock is detected within an allowable range near the peak position. It uses the method of constantly moving the phase and is not easily affected by the distortion of the correlation output. In addition, stable peak detection is possible by applying automatic gain control independently of the synchronization section. From the above, even if a poor transmission line such as a power line is used, stable synchronization of the spread spectrum signal can be established without being out of synchronization or in an erroneous synchronization state, and the effect is very large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明を実現する一実施例を示すブロック
図、第2図(a),(b),(c)は同期過程を示すタイミング
チャート、第3図(a)〜(g)は位相制御回路の動作を示す
タイミングチャート及び位相制御回路の構成図、第4図
(a)〜(d)は位相制御回路のタイミングチャート、第5図
は遅延ロックループの基本ブロック図、第6図(a),
(b),(c)及び第7図(a),(b),(c)は遅延ロックループ
の相関出口及び電圧制御発振器への制御信号波形を示す
図である。 図において、 100……乗算器、101……擬似ランダム系列発生器 102……低域通過フィルタ、103……位相制御回路 104……ピーク検出回路、105,107……カウンタ 106……位相変化回路、108……結合器 109……自動利得制御器、110……全波整流器 111……発振器、301……平均化回路 302……比較回路、303……トリガ回路 304……フリップフロップ、500,501……乗算器 502,503……低域通過フィルタ、504……減算器、505…
…電圧制御発振器、 506……擬似ランダム系列発生器 をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment for realizing the present invention, FIGS. 2 (a), (b) and (c) are timing charts showing a synchronization process, and FIGS. 3 (a) to (g). Is a timing chart showing the operation of the phase control circuit, a configuration diagram of the phase control circuit, and FIG.
(a) to (d) are timing charts of the phase control circuit, Fig. 5 is a basic block diagram of the delay locked loop, Fig. 6 (a),
7 (b), (c) and FIGS. 7 (a), (b), (c) are diagrams showing control signal waveforms to the correlation exit of the delay locked loop and the voltage controlled oscillator. In the figure, 100 ... Multiplier, 101 ... Pseudo-random sequence generator 102 ... Low-pass filter, 103 ... Phase control circuit 104 ... Peak detection circuit, 105, 107 ... Counter 106 ... Phase change circuit, 108 …… Combiner 109 …… Automatic gain controller, 110 …… Full wave rectifier 111 …… Oscillator, 301 …… Averaging circuit 302 …… Comparison circuit, 303 …… Trigger circuit 304 …… Flip-flop, 500, 501 …… Multiplier 502, 503 ... Low-pass filter, 504 ... Subtractor, 505 ...
... Voltage controlled oscillator, 506 ... Pseudo random sequence generator, respectively.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 馨 大阪府大阪市北区梅田1丁目8番17号 日 本電気ホームエレクトロニクス株式会社内 (56)参考文献 R.C.Dixon 著、立野 敏 他 2名 訳「最新スペクトラム拡散通信方 式」第4刷(昭56年10月25日)、(株)日 本技術経済センター、P.220−225 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Kaoru Endo 1-8-17 Umeda, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka Nihon Denki Home Electronics Co., Ltd. (56) References C. Dixon, translated by Satoshi Tateno and 2 others, "Latest Spread Spectrum Communication Method," 4th edition (October 25, 1988), Nihon Techno-Economic Center Co., Ltd. 220-225

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】スペクトラム拡散電力線通信の同期方式で
あって、受信側にて電力線からの入力信号をフィルタに
より商用電力と入力スペクトラム拡散信号とに分離し、
分離された該入力スペクトラム拡散信号の信号レベルが
一定となるように利得制御を行ない、利得制御されたス
ペクトラム拡散信号と受信側で生成された第1の擬似ラ
ンダム系列との相関をとり、該相関出力を全波整流して
検波相関信号を得て、該第1の擬似ランダム系列を生成
するクロックを受信側にて独立発生された基準クロック
信号の位相を変化させながら前記検波相関信号のピーク
を検出し、該ピークが検出されたあとは、前記検波相関
信号と前記検波相関信号を低域通過フィルタに通した平
均化相関信号との比較を行ない、前記検波相関信号が該
平均化相関信号より大きい場合は、前記基準クロック信
号の位相を現在の位相変化方向と同方向に変化させ、該
平均化相関信号が前記検波相関信号よりも大きい場合は
前記基準クロック信号の位相を現在の位相変化方向とは
逆方向に変化させることで、前記入力スペクトラル拡散
信号と第1の擬似ランダム系列との位相、周波数の同期
をとることを特徴とするスペクトラム拡散電力線通信の
同期方法。
1. A synchronization system for spread spectrum power line communication, wherein an input signal from the power line is separated by a filter into commercial power and an input spread spectrum signal at a receiving side,
Gain control is performed so that the signal level of the separated input spread spectrum signal becomes constant, and the gain-controlled spread spectrum signal is correlated with the first pseudo-random sequence generated on the receiving side, and the correlation is calculated. The output is full-wave rectified to obtain a detected correlation signal, and the peak of the detected correlation signal is detected while changing the phase of the reference clock signal independently generated at the receiving side with the clock for generating the first pseudo-random sequence. Detected, after the peak is detected, the detected correlation signal and the detected correlation signal are compared with the averaged correlation signal passed through a low-pass filter, and the detected correlation signal is more than the averaged correlation signal. When it is larger, the phase of the reference clock signal is changed in the same direction as the current phase change direction, and when the averaged correlation signal is larger than the detected correlation signal, the reference clock signal is changed. Of the spread spectrum power line communication, wherein the phase and frequency of the input spectral spread signal and the first pseudo random sequence are synchronized by changing the phase of the signal in the direction opposite to the current phase change direction. Synchronization method.
【請求項2】電力線からの信号を受け商用電力と高周波
の入力スペクトラム拡散信号に分離する電力線結合手段
と、前記電力線結合手段の出力である前記入力スペクト
ラム信号が入力され該入力スペクトラム拡散信号のレベ
ルを一定にする利得制御手段と、擬似ランダム系列を生
成する擬似ランダム系列生成手段と、前記利得制御手段
の出力と前記擬似ランダム系列生成手段の出力との乗算
を行なう乗算手段と、前記乗算手段の出力の低域成分を
抽出する低域通過フィルタと、前記低域通過フィルタの
出力の絶対値信号を得る全波整流手段と、前記全波整流
手段の出力からピークを検出するピーク検出手段と、基
準クロックを生成する発振手段と、前記発振手段からの
クロック信号をカウントダウンする第1のカウンタと、
前記全波整流手段の出力とピーク検出手段の出力と前記
カウンタの出力を入力し前記ピーク検出手段の出力が同
期がとれていない状態を示す場合にはクロック位相を遅
れあるいは進みのどちらか一方向に制御する位相制御信
号を前記第1のカウンタ出力に同期させて出力し、前記
ピーク検出手段の出力が同期状態を示す場合には前記全
波整流手段の出力信号と該出力信号の時間平均をとった
平均出力信号との差信号が負となる毎に制御信号の状態
を変えて該クロック位相の位相制御方向を進みから遅れ
あるいは遅れから進みへと変化させることを示す位相制
御信号を前記第1のカウンタ出力に同期させて出力する
位相制御信号発生手段と、前記第1のカウンタからのク
ロックが到着する毎に前記位相制御信号発生手段からの
位相制御の方向に従い前記基準クロックの位相をクロッ
クの挿入あるいは削除によって変化させる位相変化手段
と、前記位相変化手段の出力をカウントダウンし前記擬
似ランダム系列生成手段にクロックを供給するための第
2のカウンタを具備することを特徴とするスペクトラム
拡散電力線通信の同期装置。
2. A power line coupling means for receiving a signal from the power line and separating it into a commercial power and a high frequency input spread spectrum signal, and the level of the input spread spectrum signal to which the input spectrum signal output from the power line coupling means is inputted. Of gain control means for generating a pseudo-random sequence, multiplication means for multiplying the output of the gain control means by the output of the pseudo-random sequence generation means, and the multiplication means of the multiplication means. A low-pass filter for extracting a low-pass component of the output, a full-wave rectification means for obtaining an absolute value signal of the output of the low-pass filter, a peak detection means for detecting a peak from the output of the full-wave rectification means, Oscillation means for generating a reference clock, and a first counter for counting down the clock signal from the oscillation means,
When the output of the full-wave rectifying means, the output of the peak detecting means, and the output of the counter are input and the output of the peak detecting means indicates a state of being out of synchronization, the clock phase is delayed or advanced in one direction. A phase control signal to be controlled in synchronization with the output of the first counter, and when the output of the peak detecting means indicates a synchronized state, the output signal of the full-wave rectifying means and the time average of the output signal are calculated. The phase control signal indicating that the state of the control signal is changed and the phase control direction of the clock phase is changed from advance to delay or from delay to advance each time the difference signal with the taken average output signal becomes negative. The phase control signal generating means for outputting in synchronization with the counter output of No. 1 and the direction of phase control from the phase control signal generating means each time the clock from the first counter arrives. Phase change means for changing the phase of the reference clock by inserting or deleting a clock, and a second counter for counting down the output of the phase change means and supplying a clock to the pseudo random sequence generation means. A spread spectrum power line communication synchronizer characterized by.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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R.C.Dixon著、立野敏他2名訳「最新スペクトラム拡散通信方式」第4刷(昭56年10月25日)、(株)日本技術経済センター、P.220−225

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