CN104811412B - 信号处理装置、信号处理方法和程序 - Google Patents
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Abstract
本发明的各个实施例涉及信号处理装置、信号处理方法和程序。本发明公开了一种信号处理装置,即使窄带噪声包括在通信频带中该信号处理装置仍然减小干扰波的影响以抑制BER退化。在能够进行FFT并且在FFT之前进行作为预处理的窗口函数处理以及实现OFDM解调的该信号处理装置中,如果在接收到的信号中包括的窄带噪声的频率与OFDM的副载波频率在预定范围内一致,则跳过窗口函数处理,对接收到的信号进行FFT。如果频率彼此不一致,则在对接收到的信号进行窗口函数处理,之后进行FFT。信号处理装置包括:NBN检测/确定部,其确定在副载波中是否包括窄带噪声;以及窗口函数确定部,其根据在窄带噪声的频率与副载波的频率之间的一致度来确定是否进行窗口函数处理。
Description
相关申请的交叉引用
2014年1月29日提交的日本专利申请第2014-013926号的公开的包括说明书、附图和摘要的全文以引用的方式全部并入本文。
技术领域
本发明涉及信号处理装置、信号处理方法、和程序。尤其,本发明优选地适用于正交频分(orthogonal frequency division)复用接收器(OFDM接收器)。
背景技术
针对例如用于通信和广播的OFDM接收器,一般使用快速傅里叶变换(FFT)。由OFDM接收器接收到的信号具有按照副载波(subcarrier)频率的间隔而周期性地呈现出脉冲峰值的频谱。因此,解调是通过使用FFT来计算在与副载波频率间隔相当的频率下的信号强度来实现的。众所周知的是,FFT是对有限数量的时间序列数据进行矩阵运算的过程。更加具体地说,FFT是一种算法,其假设了其中该有限数量时间序列数据周期性地重复的波形,并且快速地计算出当对该波形进行傅里叶变换时所获得的频率分量。然而,实际上,不可能期望实际输入到FFT中的信号是,作为FFT的输入的、按照时间序列数据数量(FFT长度)的间隔而重复的波形。虽然如此,但是FFT做出以上假设。这意味着,将在有限数量时间序列数据之间的接合点处发生不连续性的波形,假设为输入信号。由此,由于波形不连续性而得的频率分量泄漏到正常的频率分量中。因此,发生所谓的泄漏误差。已知的是,在FFT之前进行了预处理以执行窗口函数,以便抑制泄漏误差。例如,众所周知的有Blackman-Tukey窗口函数。当从时间序列信号序列获得了用于FFT的有限数量时间序列信号并且对该有限数量时间序列信号进行加权处理时,上面所提及的窗口函数通过使得在接合点处的不连续性缓和来抑制泄漏误差。
在WO/2009/031239中公开的技术,使具有由窗口函数处理部处理的FFT电路的OFDM接收器能够在进行窗口函数处理的同时消除干扰波以抑制比特差错率(BER)的退化。期望-不期望信号比(D/U比)测量部并入到OFDM接收器中,以根据测得的D/U比来改变窗口函数处理的系数。如图8和图9以及段落0055至0057所描述的,通过根据测得的D/U比从两个不同的窗口函数系数集合选择一个窗口函数系数集合,来进行窗口函数处理。因此,可以成功地消除干扰波。
发明内容
本发明的发明人对WO/2009/031239进行了调查并且发现了以下问题。
本发明人发现,在对由通信和广播用的OFDM接收器所接收到的并且被在OFDM接收器的通信频带内的窄带噪声(NBN)损坏的信号进行上述作为在FFT之前的预处理的窗口函数处理时,在一些情况下使得误差度增加,使得BER退化。本发明人还发现,取决于在NBN频率与副载波频率之间的关系,窗口函数处理在一种情况下有效地抑制了干扰波,但在另一种情况下增加了干扰波的影响,使得BER退化。
最终发现,如果NBN进入OFDM的通信频带,那么没有已知的技术能够通过减小干扰波的影响而足够地抑制BER的退化。
下面将对解决上面这些问题的手段进行描述。其他问题和新颖特征将通过以下说明和附图变得显而易见。
下面描述了本发明的一个方面。
根据本发明的一个方面,提供了一种信号处理装置,其能够进行FFT和作为在FFT之前的预处理的窗口函数处理,并且实现OFDM解调。该信号处理装置包括单元,该单元检测在在接收到的信号中包括的窄带噪声(NBN)的频率与副载波频率之间的一致度。根据检测到的一致度,信号处理装置确定,是否进行作为在FFT之前的预处理的窗口函数处理。如果在接收到的信号中包括的NBN的频率与OFDM的副载波频率在预定范围内一致,则信号处理装置在不进行窗口函数处理的情况下对接收到的信号进行FFT。另一方面,如果上面两种频率彼此不一致,则信号处理装置对接收到的信号进行窗口函数处理然后进行FFT。
下面对本发明的上述方面所提供的优点进行了概述。
即使NBN进入OFDM的通信频带,本发明也可以通过减小干扰波的影响来抑制BER的退化。
附图说明
将基于以下附图对本发明的实施例进行详细描述,其中:
图1是图示了根据本发明的第一实施例的OFDM接收器的示例性配置的框图;
图2是图示了当执行根据第一实施例的程序时用作OFDM接收器的信号处理装置的框图;
图3是图示了当NBN的频率与副载波的频率一致时发生的NBN泄漏误差的说明图;
图4是图示了当NBN的频率与副载波的频率不一致时发生的NBN泄漏误差的说明图;
图5是图示了根据本发明的第二实施例的OFDM接收器的示例性配置的框图;
图6是图示了根据第二实施例的由OFDM接收器进行的示例性操作的流程图;
图7是概括了NBN确定方法的说明图;
图8是图示了根据本发明的第三实施例的OFDM接收器的示例性配置的框图;
图9是图示了根据第三实施例的由OFDM接收器进行的示例性操作的前半部分的流程图;
图10是图示了根据第三实施例的由OFDM接收器进行的示例性操作的后半部分的流程图;
图11是概括了在待机状态下所采用的NBN确定方法的说明图;以及
图12是图示了从具有频率特性的传输路径接收到的OFDM信号的说明图。
具体实施方式
1.实施例的综述
首先,将对在本文件中公开的本发明的各个代表性实施例进行概述。在代表性实施例的综述中提到的在附图中的带括号附图标记仅仅图示了在附有附图标记的元件的概念中包含了什么。
[1]<根据在副载波频率与NBN频率之间的一致度,而跳过窗口函数处理>
根据本发明的第一方面,提供了一种信号处理装置(100、200)。在接收到被多个副载波所正交频分调制的经调制信号之后,信号处理装置将接收到的数据输出。信号处理装置如下面所描述的那样配置。
信号处理装置包括输入部(150)、窗口函数处理部(107)、FFT处理部(108)以及窄带噪声(NBN)检测/确定部(160)。输入部从以时间序列形式的经调制信号提取预定数量的输入数据。窗口函数处理部能够执行控制,以确定是否对该预定数量输入数据进行窗口函数处理。FFT处理部对从窗口函数处理部输出的数据进行FFT处理。
窄带噪声检测/确定部检测在经调制信号中包括的窄带噪声的频率与副载波的频率之间的一致度,以及执行控制以根据检测到的一致度来确定,窗口函数处理部是应该对输入数据进行窗口函数处理并且将产生的经处理数据提供给FFT处理部,还是应该在不对输入数据进行窗口函数处理的情况下将输入数据提供给FFT处理部。
因此,即使窄带噪声(NBN)进入OFDM的通信频带,仍可以通过减小干扰波的影响来抑制BER的退化。
[2]<基于FFT的NBN检测和窗口函数处理确定>
根据本发明的第二方面,提供了如在第一方面中描述的信号处理装置。FFT处理部用作第一FFT处理部。
窄带噪声检测/确定部包括第二FFT处理部(104),该第二FFT处理部对输入数据进行FFT处理以计算在每个副载波的频率下的电功率。如果在两个相邻副载波频率下的电功率均超出了预定阈值(Nrcv),则窄带噪声检测/确定部允许窗口函数处理部进行窗口函数处理。另一方面,如果仅仅在一个副载波频率下的电功率超出了预定阈值,则窄带噪声检测/确定部禁止窗口函数处理部进行窗口函数处理。
因此,可以提供如下配置,使窄带噪声检测/确定部能够准确地检测在经调制信号中包括的NBN的频率与副载波的频率之间的一致度。
[3]<NBN确定阈值>
根据本发明的第三方面,提供了如在第二方面中描述的信号处理装置。窄带噪声检测/确定部从第二FFT处理部计算得到的电功率来计算在经调制信号的频带内的所有副载波频率下的电功率的平均值(Prcv),以及根据该平均值来指定阈值。
因此,窄带噪声检测/确定部可以容易地并且适当地计算,用于确定在NBN频率与副载波频率之间的一致度的NBN确定阈值(Nrcv)。
[4]<鉴于传输路径频率特性的NBN确定>
根据本发明的第四方面,提供了如在第一方面中描述的信号处理装置。FFT处理部用作第一FFT处理部(108)。信号处理装置进一步包括待机FFT处理部(202)。窄带噪声检测/确定部包括第二FFT处理部(104)。
在经调制信号正被输入的同时,第二FFT处理部对输入数据进行FFT处理,以计算在每个副载波的频率下的接收状态电功率。在经调制信号未被输入时,待机FFT处理部对与输入数据相对应的待机状态输入数据进行FFT处理,以计算在每个副载波的频率下的待机状态电功率。
根据接收状态电功率和待机状态电功率,窄带噪声检测/确定部执行控制以确定,窗口函数处理部是应该对输入数据进行窗口函数处理并且将产生的经处理数据提供给第一FFT处理部,还是应该在不对输入数据进行窗口函数处理的情况下将输入数据提供给第一FFT处理部。
因此,取决于传输路径的频率特性,可以使得对是否包括NBN的错误判定的可能性减小。
[5]<具有频率特性的传输路径的NBN确定标准>
根据本发明的第五方面,提供了如在第四方面中描述的信号处理装置。如果仅仅在一个副载波频率下的待机状态电功率超出了预定待机状态阈值(Nwait)以及仅仅在一个副载波频率下的接收状态电功率超出了预定接收状态阈值(Nrcv),则窄带噪声检测/确定部禁止窗口函数处理部进行窗口函数处理。
因此,当通过具有频率特性的传输路径接收到OFDM信号时,可以适当地判定是否包括NBN。
[6]<由软件实现的OFDM接收器>
根据本发明的第六方面,提供了如在第一方面中描述的信号处理装置。信号处理装置包括处理器(170)和存储器(180)。窗口函数处理部、FFT处理部和窄带噪声检测/确定部,在由处理器执行存储在存储器中的程序的情况下运行。
因此,通过软件实施了OFDM接收。因此,可以容易地与另一软件协同实施OFDM接收。
[7]<用于PLC的OFDM接收器>
根据本发明的第七方面,提供了如在第一方面中描述的信号处理装置。输入部包括模拟前端部(102)和保护间隔消除部(103)。模拟前端部可以通过插头(101)耦合至传输路径(AC线路)用于电力线通信。保护间隔消除部接收来自模拟前端部的输出,并且进行预定预处理以提取预定数量的输入数据。信号处理装置进一步包括解调处理部(109)和解码处理部(110)。解调处理部对从FFT处理部输出的数据进行解调处理。解码处理部对从解调处理部输出的数据进行解码处理,并且将接收到的数据输出。
因此,提供了适用于电力线通信(PLC)的OFDM接收器。
[8]<单芯片LSI>
根据本发明的第八方面,提供了如在第七方面中描述的信号处理装置。信号处理装置形成在单个半导体衬底之上。
因此,将OFDM接收器设置为单芯片LSI。
[9]<多芯片模块>
根据本发明的第九方面,提供了如在第七方面中描述的信号处理装置。信号处理装置被分为一些部分,这些部分形成在多芯片半导体集成电路之上并且结合至单个封装中。
因此,将OFDM接收器设置为多芯片模块。
[10]<根据在副载波频率与NBN频率之间的一致度,跳过窗口函数处理>
根据本发明的第十方面,提供了一种信号处理方法。在接收到由多个副载波正交频分调制的经调制信号之后,信号处理方法将接收到的数据输出。信号处理方法如下面所描述的那样配置。
信号处理方法检测在经调制信号中包括的窄带噪声的频率与副载波的频率之间的一致度(ST01至ST15;ST31至ST56);以及根据检测到的一致度来确定,是对从以时间序列形式的经调制信号提取的预定数量的输入数据进行窗口函数处理(ST16;ST57)并且然后进行FFT处理(ST18、ST19;ST59、ST60),还是在不进行窗口函数处理的情况下进行FFT处理(ST17、ST19;ST58、ST60)。
因此,即使NBN进入OFDM的通信频带,仍可以通过减小干扰波的影响来抑制BER的退化。
[11]<基于FFT的NBN检测和窗口函数处理确定>
根据本发明的第十一方面,提供了如在第十方面中描述的信号处理方法。将FFT处理作为第一FFT处理进行(ST19;ST60)。
信号处理方法进行第二FFT处理(ST01;ST42),其中对输入数据进行FFT处理以计算在每个副载波的频率下的电功率(NBN_pwr[i])。如果在两个相邻副载波频率下的电功率均超出了预定阈值(Nrcv)(STS12;ST53),则在窗口函数处理之后进行第一FFT处理(ST18、ST19;ST59、ST60)。如果仅仅在一个副载波频率下的电功率超出了预定阈值,则在不进行窗口函数处理的情况下进行第一FFT处理(ST17、ST19;ST58、ST60)。
因此,可以提供如下配置,使窄带噪声检测/确定部能够准确地检测在经调制信号中包括的NBN的频率与副载波的频率之间的一致度。
[12]<NBN确定阈值>
根据本发明的第十二方面,提供了如在第十一方面中描述的信号处理方法。信号处理方法从在第二FFT处理中计算得到的电功率来计算在经调制信号的频带内的所有副载波频率下的电功率的平均值(Prcv),以及根据平均值指定阈值(Nrcv)(ST02至ST05)。
因此,窄带噪声检测/确定部可以容易地并且适当地计算用于确定在NBN频率与副载波频率之间的一致度的NBN确定阈值(Nrcv)。
[13]<鉴于传输路径频率特性的NBN确定>
根据本发明的第十三方面,提供了如在第十方面中描述的信号处理方法。将FFT处理作为第一FFT处理进行(ST60)。
在经调制信号正被输入的同时,信号处理方法对输入数据进行第二FFT处理(ST42),以计算在每个副载波的频率下的接收状态电功率(NBN_pwr[i])。
在经调制信号未被输入时,信号处理方法对与输入数据相对应的待机状态输入数据进行第三FFT处理(ST31)以计算在每个副载波的频率下的待机状态电功率(NBN_wait[i])。
根据接收状态电功率以及根据待机状态电功率,信号处理方法确定,是对输入数据进行窗口函数处理并且然后进行第一FFT处理,还是在不进行窗口函数处理的情况下进行第一FFT处理(ST47至ST57)。
因此,取决于传输路径的频率特性,可以减小错误地确定是否包括NBN的可能性。
[14]<具有频率特性的传输路径的NBN确定标准>
根据本发明的第十四方面,提供了如在第十三方面中描述的信号处理方法。如果仅仅在一个副载波频率下的待机状态电功率超出了预定待机状态阈值(Nwait)以及仅仅在一个副载波频率下的接收状态电功率超出了预定接收状态阈值(Nrcv),则信号处理方法在不进行窗口函数处理的情况下对输入数据进行第一FFT处理(ST47至ST60)。
因此,当通过具有频率特性的传输路径接收到OFDM信号时,可以适当地确定是否包括NBN。
[15]<根据在副载波频率与NBN频率之间的一致度,跳过窗口函数处理>
根据本发明的第十五方面,提供了一种可由计算机读取的存储介质,该存储介质存储程序,当该程序由具有处理器、存储器和输入部的信号处理装置执行时,该程序执行如下函数,该函数用于从通过输入部输入的并且由多个副载波正交频分调制的经调制信号生成接收数据。该函数包括下面所描述的步骤。
进行窗口函数处理的步骤(ST16至ST18;ST57至ST59),其能够对从以时间序列形式的经调制信号提取的预定数量的输入数据进行窗口函数处理。
检测窄带噪声的步骤(ST01至ST10;ST42至ST51),其检测在经调制信号中包括的窄带噪声的频率与副载波的频率之间的一致度。
进行窗口函数确定的步骤(ST11至ST15;ST52至ST56),其根据在检测/确定窄带噪声的步骤中检测到的一致度来确定,是在进行窗口函数处理的步骤中进行窗口函数处理,还是跳过窗口函数处理;以及进行FFT处理的步骤(ST19;ST60),其对来自进行窗口函数处理的步骤的输出进行FFT处理。
因此,即使NBN进入OFDM的通信频带,仍可以通过减小干扰波的影响来抑制BER的退化。
[16]<基于FFT的NBN检测和窗口函数处理确定>
根据本发明的第十六方面,提供了如在第十五方面中描述的存储介质。将进行FFT处理的步骤,作为进行第一FFT处理的步骤进行(ST19;ST60)。
检测/确定窄带噪声的步骤包括:进行第二FFT处理的步骤(ST01;ST42),其中对输入数据进行FFT处理以计算在每个副载波的频率下的电功率(NBN_pwr[i])。如果在两个相邻副载波频率下的电功率均超出了预定阈值(Nrcv),则在进行窗口函数处理的步骤中进行窗口函数处理(ST18、ST19;ST59、ST60)。如果仅仅在一个副载波频率下的电功率超出了预定阈值,则进行窗口函数处理的步骤跳过窗口函数处理(ST17;ST58)。
因此,可以提供如下配置,使窄带噪声检测/确定部能够准确地检测在经调制信号中包括的窄带噪声的频率与副载波的频率之间的一致度。
[17]<NBN确定阈值>
根据本发明的第十七方面,提供了如在第十六方面中描述的存储介质。检测/确定窄带噪声的步骤,从在进行第二FFT处理的步骤中计算得到的电功率来计算在经调制信号的频带内的所有副载波频率下的电功率的平均值(Prcv),并且根据平均值指定阈值(Nrcv)(ST02至ST05)。
因此,窄带噪声检测/确定部可以容易地并且适当地计算NBN确定阈值(Nrcv),用于确定在NBN频率与副载波频率之间的一致度。
[18]<鉴于传输路径频率特性的NBN确定>
根据本发明的第十八方面,提供了如在第十五方面中描述的存储介质。将进行FFT处理的步骤作为进行第一FFT处理的步骤进行(ST60)。该过程进一步包括:进行待机FFT处理的步骤(ST31)。
检测/确定窄带噪声的步骤包括:进行第二FFT处理的步骤(ST42)。
在经调制信号正被输入的同时,进行第二FFT处理的步骤(ST42)对输入数据进行FFT处理,以计算在每个副载波的频率下的接收状态电功率(NBN_pwr[i])。
在经调制信号未被输入时,进行待机FFT处理的步骤(ST31)对与输入数据相对应的待机状态输入数据进行FFT处理,以计算在每个副载波的频率下的待机状态电功率(NBN_wait[i])。
根据接收状态电功率和待机状态电功率,检测/确定窄带噪声的步骤执行控制(ST47至ST57)以确定:是在进行窗口函数处理的步骤中对输入数据进行窗口函数处理并且然后将产生的经处理数据转发至进行第一FFT处理的步骤,还是跳过窗口函数处理并且然后将输入数据转发至进行第一FFT处理的步骤。
因此,取决于传输路径的频率特性,可以减小对是否包括NBN的错误判定的可能性。
[19]<具有频率特性的传输路径的NBN确定标准>
根据本发明的第十九方面,提供了如在第十八方面中描述的存储介质。如果仅仅在一个副载波频率下的待机状态电功率超出了预定待机状态阈值(Nwait)以及仅仅在一个副载波频率下的接收状态电功率超出了预定接收状态阈值(Nrcv),则检测/确定窄带噪声的步骤导致进行窗口函数处理的步骤跳过窗口函数处理(ST47至ST60)。
因此,当通过具有频率特性的传输路径接收到OFDM信号时,可以适当地确定是否包括NBN。
2.实施例的细节
现在将进一步对本发明的实施例进行详细描述。
第一实施例
图1是图示了根据本发明的第一实施例的OFDM接收器的示例性配置的框图。
OFDM接收器100是接收由多个副载波正交频分调制(OFDM)的经调制信号并且将接收到的数据输出的信号处理装置。OFDM接收器100包括输入部150、窗口函数处理部107、FFT处理部108和窄带噪声(NBN)检测/确定部160。
输入部150从以时间序列形式的接收到的经OFDM调制信号提取预定数量的输入数据,并且将提取到的数据提供给窗口函数处理部107和NBN检测/确定部160。输入数据的预定数量是输入至在FFT处理部108中的一个FFT处理的数据的数量(FFT长度信号)。FFT处理部108将输入经调制信号从时间轴信号转换为频率轴信号。从FFT处理部108输出的频率轴信号包括在输入OFDM的每个副载波频率下的电功率值。窗口函数处理部107能够执行控制以确定是否对输入数据进行窗口函数处理。窗口函数处理是对每个输入数据进行的加权处理,并且无特别限制。例如,在窗口函数处理中使用Blackman-Tukey窗口函数。FFT处理部108执行对从窗口函数处理部107输出的数据的FFT处理。
NBN检测/确定部160检测在经调制信号中包括的窄带噪声的频率与副载波的频率之间的一致度,以及执行控制以根据检测到的一致度来确定,窗口函数处理部107是应该对输入数据进行窗口函数处理并且将产生的经处理数据提供给FFT处理部108,还是应该在不对输入数据进行窗口函数处理的情况下将输入数据提供给FFT处理部108。OFDM接收器100对来自FFT处理部108的输出进行解调处理和解码处理,以确定并且输出接收到的数据。
图2是图示了当执行根据第一实施例的程序时,用作OFDM接收器的信号处理装置的框图。通过总线175将处理器170、存储器180、输入部150和输出部190相互耦合,形成信号处理装置100。输入部150接收以时间序列形式的经OFDM调制信号,并且将接收到的经OFDM调制信号顺序地写入存储器180中。当处理器170执行存储在存储器180中的程序时,信号处理装置100用作根据第一实施例的OFDM接收器。待执行的程序包括下面所描述的步骤。
窗口函数处理步骤:根据在稍后描述的窗口函数确定步骤中得到的确定过程的结果,对从时间序列的经调制信号提取的并且通过输入部150存储在存储器中的输入数据进行窗口函数处理,或者在不对输入数据进行窗口函数处理的情况下将输入数据输出。
FFT处理步骤:对在窗口函数处理步骤中生成的输出进行FFT处理。
窄带噪声检测步骤:检测在经调制信号中包括的窄带噪声的频率与多个副载波的频率之间的一致度。
窗口函数确定步骤:根据在窄带噪声检测步骤中检测到的一致度确定,是在窗口函数处理步骤中进行窗口函数处理,还是跳过窗口函数处理。
执行上面所描述的程序的信号处理装置的配置不限于在图2中示出的配置。信号处理装置可以具有任意的配置。例如,处理器170可以包括具有通用中央处理单元(CPU)的一个或者多个微处理器单元(MPU)或者数字信号处理器(DSP)。存储器108可以包括:例如,由闪速存储器或者其他非易失性存储器形成的多个随机存取存储器(RAM)或者只读存储器(ROM)。总线175可以具有分级结构,其中例如,CPU总线通过总线桥耦合至外围总线。
可以通过使用诸如模拟电路和数字电路等硬件来实施上面所描述的功能,或者通过使具有在图2中示出的处理器的信号处理装置100来执行上面所描述的程序,来获得参考图1所描述的OFDM接收器100。
现在将对由第一实施例提供的操作优点进行描述。
图3是图示了当NBN的频率与副载波的频率一致时发生的NBN泄漏误差的说明图。作为频率轴的水平轴指示副载波数量。垂直轴指示从在每个频率下进行的FFT处理输出的电功率值。指示了当现有的NBN的频率与副载波No.48的频率一致时进行FFT处理的结果。通过实线指示,当在窗口函数处理之后进行FFT处理(窗口函数处理开启)时输出的电功率值。通过虚线指示当在不进行窗口函数处理的情况下进行FFT处理(窗口函数处理关闭)时输出的电功率值。当在窗口函数处理关闭(虚线)的情况下进行FFT处理时,仅仅在副载波No.48的频率下出现峰值。NBN仅仅在该频率下存在并且不会导致泄漏误差。同时,通过实线指示当在窗口函数处理之后进行FFT处理(窗口函数处理开启)时输出的电功率值。显而易见,存在于副载波No.48的频率下的NBN泄漏至邻近副载波编号的频率,从而导致误差。因此,如果NBN的频率与副载波的频率一致,则应该在不进行窗口函数处理的情况下进行FFT处理(窗口函数处理关闭),这是因为抑制了泄漏误差以禁止NBN使BER退化。在这种情况下,存在于副载波No.48的频率下的正常信号由于NBN的影响而不能适当地被接收。然而,这种未适当接收到的正常信号,例如在随后的解调处理和解码处理中进行误差校正功能时,得到校正并且恢复。
图4是图示了当NBN的频率与副载波的频率不一致时发生的NBN泄漏误差的说明图。如与图3的情况一样,作为频率轴的水平轴指示副载波数量,而垂直轴指示从在每个频率下进行的FFT处理所输出的电功率值。指示了当NBN在副载波No.46与No.47之间的中间频率下存在时进行的FFT处理的结果。通过实线指示当在窗口函数处理之后进行FFT处理(窗口函数处理开启)时输出的电功率值。通过虚线指示当在不进行窗口函数处理的情况下进行FFT处理(窗口函数处理关闭)时输出的电功率值。当窗口函数处理开启(实线)时的泄漏误差量,小于当窗口函数处理关闭(虚线)时的泄漏误差量。获得了从窗口函数处理通常期望的优点。
如果NBN的频率与副载波的频率一致,则只要不进行窗口函数处理,便可以将NBN的影响局限在该副载波上。进一步地,如果NBN的频率与副载波的频率不一致,则只要进行了窗口函数处理,便可以减少受NBN影响的副载波的数量。这意味着,即使NBN进入OFDM的频带,仍可以通过减小NBN的影响来抑制BER的退化。第二实施例
图5是图示了根据本发明的第二实施例的OFDM接收器的示例性配置的框图。应用于电力线通信(PLC)的OFDM接收器在图5中作为实施例示出。PLC是通过将例如OFDM信号(通过OFDM方法调制的信号)重叠在市售交流电线路(AC线路)上而建立的通信。OFDM接收器100接收通过AC线路传输的OFDM信号,并且对接收到的OFDM信号进行解码处理。
OFDM接收器100包括:模拟前端(AFE)102、保护间隔(GI)消除部103、NBN检测FFT处理部104、NBN检测部105、窗口函数确定部106、窗口函数处理部107、FFT处理部108、解调处理部109和解码处理部110。OFDM接收器100通过插头101耦合至AC线路。
将通过插头101从AC线路接收到的OFDM信号输入至在OFDM接收器100中的AFE102。在AFE 102中对OFDM信号进行增益调整、带通滤波以及模数转换,并且然后将其输入至GI消除部103。GI消除部103消除保护间隔以形成信号长度与FFT处理的单位相对应的FFT长度信号。将FFT长度信号输入至NBN检测FFT处理部104和窗口函数处理部107。
NBN检测FFT处理部104通过对FFT长度信号进行FFT处理将接收到的信号从时间轴信号转换为频率轴信号。然后将经FFT处理的接收到的信号输入至NBN检测部105。
NBN检测部105通过使用电功率对所有副载波进行基于阈值的确定处理。如果副载波超出了阈值,则NBN检测部105确定在副载波中包括NBN,然后将相关信息存储在NBN确定表中。将NBN确定表输入至窗口函数确定部106。
窗口函数确定部106检查NBN确定表。如果在两个连续的副载波中存在NBN,则窗口函数确定部106确定窗口函数处理开启。如果仅仅在一个副载波中存在NBN,则窗口函数确定部106确定窗口函数处理关闭。如果在三个或者三个以上连续的副载波中存在NBN,则窗口函数确定部106确定窗口函数处理开启。如果在彼此不相邻的多个副载波中存在NBN或者如果在任何副载波中都不存在NBN,则窗口函数确定部106确定窗口函数处理关闭。
根据窗口函数确定部106的窗口函数处理开启/关闭确定的结果,窗口函数确定部107对FFT长度信号进行窗口函数处理或者跳过窗口函数处理,然后将FFT长度信号输入至FFT处理部108。
FFT处理部108通过对来自窗口函数处理部107的信号进行FFT处理,将接收到的信号从时间轴信号转换为频率轴信号。然后将经FFT处理的接收到的信号发送至解码处理部110,该解码处理部110对OFDM信号进行解调处理的解调处理部109并且然后将其转发至进行例如误差校正处理以获取接收到的数据。
OFDM接收器100不作具体限制,但是,OFDM接收器100配置为如下系统LSI(大型集成电路),其通过将处理器、存储器以及模拟电路安装在相同的半导体衬底上形成,并且通过已知的CMOS(互补金属氧化物半导体)制造工艺制造而成。模拟电路配置为提供对AFE102的增益调整、滤波处理以及模数转换处理的模拟部分。后续的处理由进行软件处理的处理器进行。在将用于软件处理的程序存储在形成在相同芯片上的闪速存储器或者其他非易失性存储器中之后,提供该程序。作为替代方案,可以在将用于软件处理的程序存储在形成在不同芯片上的非易失性存储器中之后,提供该程序,通过上电开机过程(power-on bootprocess)将该程序转移到片上RAM或者其他易失性存储器,然后执行该程序。在这种情况下,提供在不同芯片上的非易失性存储器可以形成在与用于OFDM接收器100的封装衬底相同的封装衬底上,放置在OFDM接收器100旁边或者之上,并且实施为封装有非易失性存储器和OFDM接收器100两者的多芯片模块。此处,处理器可以由具有通用CPU的一个或者多个MPU或者DSP形成。OFDM接收器100可以包括专用信号处理电路,该专用信号处理电路进行由处理器进行的一些或者所有软件处理,以代替或者补充软件处理。专用信号处理电路是例如专用于FFT的硬连线逻辑电路或者能够快速有效地进行FFT的加速器。
虽然此处对用于电力线通信的接收器进行了描述,但是第二实施例可以适用于用于通信和数字广播的OFDM接收器。
<操作步骤>
现在将对由OFDM接收器100进行的操作步骤进行描述。
图6是图示了根据第二实施例的由OFDM接收器进行的示例性操作的流程图。
在步骤ST00中,OFDM接收器100开始数据接收处理。在步骤ST01中,NBN检测FFT处理部104进行FFT处理以将接收到的信号转换为频率轴信号。处理然后进入步骤ST02。
在步骤ST02至ST04中,NBN检测部105确定在OFDM频带中的副载波的总电功率。在步骤ST02中的整数m与在OFDM频带中的副载波的数量一致。在作为PLC标准的G3-PLC中,m=36。在作为另一标准的PRIME(电力线智能计量演进)中,m=97。在下一个步骤(步骤ST05)中,根据在OFDM频带中的副载波的总电功率,NBN检测部105确定用于确定在副载波中是否包括NBN的NBN确定阈值Nrcv。
图7是概括了NBN确定方法的说明图。水平轴指示频率,而纵轴指示电功率。图7示出了存在看起来像例如白噪声的总体背景噪声(标示为“NOISE”),在OFDM频带中存在多个副载波,以及在OFDM频带中进一步包括NBN的情况。在OFDM频带中的副载波是具有大体上相同的电功率的脉冲频谱的集合。如图7所示,在OFDM频带中的接收到的信号的平均电功率Prcv比在OFDM频带中的副载波的电功率等级稍稍高出相当于NBN的量。NBN确定阈值Nrcv通过以下等式确定:
NBN确定阈值Nrcv=Prcv×Grcv
其中Prcv是在OFDM频带中的副载波的平均电功率,并且通过将在OFDM频带中的所有副载波的总电功率除以副载波的数量m而确定。Grcv是用于确定NBN确定阈值Nrcv的增益。增益Grcv是确定待检测的NBN的电功率值比在OFDM频带中的副载波的电功率等级高出多少的参数。增益Grcv越高,错误的NBN检测的可能性越低。增益Grcv越低,错误的NBN检测的可能性越高。
回到图6的流程图,在步骤ST06至步骤ST10的循环(loop)中,NBN检测部105确定关于在OFDM频带中的每个副载波是否存在NBN。在步骤ST06中的整数n与副载波的数量一致。例如,在G3-PLC中,n=128,而在PRIME中,n=256。在步骤ST07中,在步骤ST05中确定的NBN确定阈值Nrcv用于对第i个副载波的电功率进行基于阈值的确定处理,以便确定在第i个副载波中是否包括NBN。如果第i个副载波的电功率不高于NBN确定阈值Nrcv,则确定在第i个副载波中不包括NBN,然后处理进入步骤ST08。在步骤ST08中,在NBN确定表NBN_rcv[i]中设置FALSE。相反,如果第i个副载波的电功率高于NBN确定阈值Nrcv,则确定在第i个副载波中包括NBN,然后处理进入步骤ST09。在步骤ST09中,在NBN确定表NBN_rcv[i]中设置TRUE。在对n个副载波重复上面的处理之后,处理进入步骤ST11。
随后,在步骤ST11至ST15中,窗口函数确定部106确定在副载波的频率与NBN的频率之间的一致度。顺序地检查NBN确定表NBN_rcv[i](i=1至n)。如果在步骤ST12中得到的结果指示在两个相邻副载波中均包括NBN,即在第i个副载波中和在第i+1个副载波中均包括NBN,则处理进入步骤ST15。在步骤ST15中,将窗口函数处理ON/OFF标记exe_win设置为TRUE,并且然后检查处理终止。相反,如果在步骤ST12中在检查完所有副载波之后得到的结果指示,在第i个副载波中和在第i+1个副载波中均不包括NBN或者仅仅在这两个副载波中的一个副载波中包括NBN,则处理进入步骤ST14。在步骤ST14中,将窗口函数处理ON/OFF标记exe_win设置为FALSE。该确定结果供窗口函数处理部107使用。
接下来,窗口函数处理部107确认由窗口函数确定部106确定的窗口函数处理ON/OFF标记exe_win,然后进行窗口函数处理。如果窗口函数处理ON/OFF标记exe_win为FALSE,即,确定窗口函数处理关闭,则窗口函数处理部107进入步骤ST17,跳过窗口函数处理(省略窗口函数处理,即,不进行窗口函数处理),并且回到步骤ST19。如果窗口函数处理ON/OFF标记exe_win为TRUE,即,确定窗口函数处理开启,则窗口函数处理部107进入步骤ST18,进行窗口函数处理,并且回到步骤ST19。在步骤ST19中,FFT处理部108进行FFT处理以将接收到的信号转换为频率轴信号。
接下来,处理进入步骤ST20。进行步骤ST20以确定是否存在后续OFDM符号。如果存在后续OFDM符号,则处理回到步骤ST01。然后重复步骤ST01至ST20直到不再有后续OFDM符号。如果不存在后续OFDM符号,则处理回到步骤ST21。在步骤ST21中,数据接收处理终止。
上面已经描述的第二实施例提供了如下描述的优点。
由于提供了NBN检测部105和窗口函数确定部106,所以可以检测在副载波的频率与NBN的频率之间的一致度。根据由NBN检测部105和窗口函数确定部106检测到的一致度,来确定是否进行窗口函数处理。更加具体地,如果副载波频率与NBN频率一致,则跳过窗口函数处理。另一方面,如果副载波频率与NBN频率不一致,则进行窗口函数处理。
如果副载波频率与NBN频率一致,由FFT处理部108对其进行了FFT处理的频率轴信号指示,如图3所示,当跳过窗口函数处理(窗口函数处理关闭)时不发生NBN泄漏误差,以及指示当进行窗口函数处理(窗口函数处理开启)时发生NBN泄漏误差。另一方面,如果副载波频率与NBN频率不一致,由FFT处理部108对其进行了FFT处理的频率轴信号指示,如图4所示,当跳过窗口函数处理(窗口函数处理关闭)时发生NBN泄漏误差,以及指示当进行窗口函数处理(窗口函数处理开启)时NBN泄漏误差的量减小。当泄漏误差的量小时,BER不会退化。因此,如果当副载波频率与NBN频率一致时跳过窗口函数处理、而当副载波频率与NBN频率不一致时进行窗口函数处理,则得到更好的结果。如果在两个连续的副载波中存在NBN,则进行窗口函数处理,这是因为可以确定已经发生了泄漏误差。如果仅仅在一个副载波中存在NBN,则跳过窗口函数处理,这是因为可以确定尚未发生泄漏误差。如果在三个或者三个以上连续的副载波中存在NBN,则进行窗口函数处理,这是因为可以确定已经发生了泄漏误差。如果在彼此不相邻的多个副载波中存在NBN,则跳过窗口函数处理,这是因为可以确定尚未发生泄漏误差。如果在任何副载波中均不存在NBN,则跳过窗口函数处理,这是因为可以确定尚未发生泄漏误差。换言之,由于提供了NBN检测部105和窗口函数确定部106以检测在副载波的频率与NBN的频率之间的一致度,可以抑制BER的退化。
第三实施例
图8是图示了根据本发明的第三实施例的OFDM接收器的示例性配置的框图。如与第二实施例的情况一样,应用于电力线通信(PLC)的OFDM接收器200在图8中作为实施例示出。
如与在图5中示出的根据第二实施例的OFDM接收器100一样,OFDM接收器200通过插头101耦合至AC线路并且包括AFE102、GI消除部103、NBN检测FFT处理部104、窗口函数确定部106、窗口函数处理部107、FFT处理部108、解调处理部109、和解码处理部110。根据第三实施例的OFDM接收器200进一步包括同步检测部201、待机FFT处理部202以及待机NBN检测部203。NBN检测部204与根据第二实施例的NBN检测部105不同,从NBN检测FFT处理部104接收输出并且从待机NBN检测部203接收输出,并且将其输出递送至窗口函数确定部106。
根据第三实施例的OFDM接收器200经常检查AC线路以确定是否存在OFDM信号,这是因为它不知道何时会传输OFDM信号。因此,OFDM接收器200经常使AFE 102对AC线路信号进行增益调整处理、带通滤波处理以及模数转换处理,将由此产生的经处理信号输入至同步检测部201,并且使同步检测部201检查现有的OFDM信号。该状态称为待机状态。在待机状态下,不仅将在AFE 102中通过模数转换而得的数字信号输入至同步检测部201,而且还将其输入至待机FFT处理部202。待机FFT处理部202通过对在待机状态下接收到的信号进行FFT处理,来将接收到的信号从时间轴信号转换为频率轴信号。
将对在待机状态下的信号进行FFT处理的结果输入至待机NBN检测部203。待机NBN检测部203对副载波的电功率进行基于阈值的确定处理,以确定在负载波中是否包括NBN,并且将NBN确定的结果存储在待机NBN确定表中以及将副载波的电功率存储在待机电功率表中。将待机NBN确定表和待机电功率表输入至NBN检测部204。NBN检测部204使用待机NBN确定表和待机电功率表以检查在接收到的信号中的NBN。
如果同步检测部201确定存在OFDM信号,则不将接收到的信号输入至待机FFT处理部202而是输入至GI消除部103。然后将接收到的信号从GI消除部103依次传输至NBN检测FFT处理部104、至NBN检测部204、至窗口函数确定部106、至窗口函数处理部107、至FFT处理部108、至解调处理部109以及至解码处理部110。最终,获取接收到的数据。按照结合第二实施例所描述的相同方式进行在上面提及的部中进行的处理,NBN检测部204除外。
在待机状态下,NBN检测部204从待机NBN检测部203接收待机NBN确定表。在正在接收OFDM信号的同时,NBN检测部204接收从FFT处理部104经FFT处理的接收到的信号。由于认为在待机NBN确定表中确定的副载波包括NBN,所以NBN检测部204对接收到的信号的电功率和存储在NBN确定表中的在待机状态下的电功率进行基于阈值的确定处理。如果在待机状态下的电功率和接收到的信号的电功率均超出了NBN确定阈值,则NBN检测部204确定在副载波中包括NBN。该确定的结果供窗口函数确定部106使用。
<操作步骤>
现在将对由OFDM接收器200进行的操作步骤进行描述。
图9和图10是图示了由根据第三实施例的OFDM接收器200进行的示例性操作的流程图。图9示出了示例性操作的前半部分,而图10示出了其后半部分。
在步骤ST30中,OFDM接收器200开始数据接收处理。在步骤ST31中,待机FFT处理部202进行FFT处理以将接收到的信号转换为频率轴信号。处理然后进入步骤ST32。
接下来,在步骤ST32至步骤ST34的循环中,待机NBN检测部203确定在OFDM频带中的副载波的总电功率。在步骤ST33中的整数m是在OFDM频带中的副载波的数量。在下一个步骤ST35中,根据在OFDM频带中的副载波的总电功率,待机NBN检测部203确定待机状态NBN确定阈值Nwait,用于确定在OFDM频带中是否包括NBN。
图11是概括了在待机状态下所采用的NBN确定方法的说明图。如与图7的说明图的情况一样,水平轴指示频率,而垂直轴指示电功率。图11示出了存在看起来像例如白噪声的总体背景噪声(标示为“NOISE”)以及虽然未接收到副载波但是在OFDM频带中包括NBN的情况。如图11所示,因为未接收到OFDM经调制信号,所以在OFDM频带中的接收到的信号的平均电功率Pwait低于在图7中示出的平均电功率Prcv。然而,如与参考图7所描述的计算当接收到经OFDM调制信号时的NBN确定阈值Nrcv的情况一样,待机状态NBN确定阈值Nwait通过以下等式确定:
待机状态NBN确定阈值Nwait=Pwait×Gwait
其中Pwait是在OFDM频带中的平均电功率,并且通过将在OFDM频带中的总电功率除以副载波的数量m而确定。Gwait是用于确定待机状态NBN确定阈值Nwait的增益。
回到图9的流程图,在步骤ST36至步骤ST40的循环中,待机NBN检测部203确定关于在OFDM频带中的每个副载波是否存在NBN。在步骤ST36中的整数n与副载波的数量一致。在步骤ST37中,如图11所示在步骤ST35中确定的待机状态NBN确定阈值Nwait用于对第i个副载波频率的待机状态接收信号电功率进行基于阈值的确定处理,以便确定在第i个副载波频率中是否包括NBN。如果第i个副载波频率的电功率不高于待机状态NBN确定阈值Nwait,则确定在第i个副载波频率中不包括NBN,然后处理进入步骤ST38。在步骤ST38中,在待机NBN确定表NBN_wait[i]中设置FALSE,以及认为现行的(prevailing)电功率为0(零)并且在待机电功率表NBN_pwr[i]中设置。相反,如果第i个副载波频率的电功率高于待机状态NBN确定阈值Nwait,则确定在第i个副载波频率中包括NBN,然后处理进入步骤ST39。在步骤ST39中,在待机NBN确定表NBN_wait[i]中设置TRUE,并且在待机电功率表NBN_pwr[i]中设置现行电功率。在对n个副载波重复上面的处理之后,处理进入步骤ST41。
接下来,在步骤S41中,同步检测部201确定是否检测到OFDM同步信号。如果未检测到同步,则处理回到步骤ST31,并且重复步骤ST31至ST41直到检测到同步。如果检测到同步,处理进入步骤ST42,在图10中示出了该步骤。在步骤ST42中,对OFDM信号进行解调。
步骤ST42至ST62与在第二实施例中的相应步骤相同,步骤ST48除外。
步骤ST48与在第二实施例中的步骤ST07相对应,并且由NBN检测部204进行,以确定在第i个副载波中是否包括NBN。然而,步骤ST48与步骤ST07在确定条件方面不同。在步骤ST07中,对第i个副载波的电功率仅仅进行基于阈值的确定处理。另一方面,在步骤ST48中,除了执行基于阈值的确定处理之外,还要检查待机NBN确定表NBN_wait[i]和待机电功率表NBN_pwr[i]。如果以下描述的条件都满足,则处理进入步骤ST50。在步骤ST50中,在NBN确定表NBN_rcv[i]中设置TRUE。需要满足的条件如下:第i个副载波的电功率高于NBN确定阈值Nrcv;待机NBN确定表NBN_wait[i]已经确定在待机状态下的第i个副载波频率中包括NBN;以及待机电功率表NBN_pwr[i]指示在待机状态下的第i个副载波频率下的电功率高于NBN确定阈值Nrcv。如果上面描述的条件不都满足,则处理进入步骤ST49。在步骤ST49中,在NBN确定表NBN_rcv[i]中设置FALSE。在对n个副载波重复上面的处理之后,处理进入步骤ST52。在步骤ST52中,窗口函数确定部106确定在副载波的频率与NBN的频率之间的一致度,如与第二实施例的情况一样。此处将不对后续操作步骤进行描述,因为它们与在参考图6所描述的第二实施例中的相应操作步骤相同。
上面已经描述的第三实施例提供了如下描述的优点。
在OFDM接收器200耦合至具有频率特性的AC线路(传输路径)的情况下,可以防止NBN检测部204错误地判定包括NBN,虽然实际上不包括NBN。这通过如下方式实现:使NBN检测部204检查NBN,对第i个副载波的电功率进行基于阈值的确定处理,使用待机NBN确定表NBN_wait[i]确定在待机状态下的第i个副载波频率中是否包括NBN,以及使用待机电功率表NBN_pwr[i]对在待机状态太下的第i个副载波频率进行基于阈值的确定处理。这可以在耦合至具有频率特性的AC线路(传输路径)的OFDM接收器200中防止BER退化。
图12是图示了从具有频率特性的传输路径接收到的OFDM信号的说明图。如与图7的说明图的情况一样,水平轴指示频率,而垂直轴指示电功率。在图12中,用虚曲线示意性地指示了AC线路(传输路径)的频率特性。与在图7中示出的副载波相反,由于受传输路径的频率特性的影响,在图12中示出的在OFDM频带中的多个副载波是与频率相关的。假设通过具有如图12所示频率特性的传输路径接收到OFDM信号。NBN检测部105仅仅对第i个副载波的电功率进行基于阈值的确定处理,以确定是否包括NBN。然而,当通过具有如图12所示频率特性的传输路径接收到OFDM信号时,如300处所示的微小衰减部分超出了NBN确定阈值Nrcv,从而将原始的OFDM信号错误地识别为了NBN。同时,根据第三实施例的OFDM接收器200在待机状态下仅仅接收到噪声而非NBN。因此,待机NBN检测部203可以确定不存在NBN。如这种情况一样,当接收到OFDM信号时,存储在待机状态下的NBN确定结果的待机NBN确定表NBN_wait[i]、和存储在待机状态下的现行电功率的待机电功率表NBN_pwr[i],除了用于对第i个副载波的电功率进行基于阈值的确定处理之外,还用于确定之目的。结果,即使在通过具有如图12所示频率特性的传输路径接收到OFDM信号时,也可以防止错误地将OFDM信号识别为NBN。
虽然已经对本发明人所设想的本发明的实施例进行了详细说明,但是本发明不限于上面所描述的具体实施例。要理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对本发明进行变化和修改。
例如,虽然在第二和第三实施例中已经分别对适用于电力线通信(PLC)的OFDM接收器100、200进行了说明,但是本发明也适用于应用至其他通信介质或广播介质的OFDM接收器。这类应用在被举例说明为AFE 102和GI消除部103的输入部150被改变以符合相关协议的情况下实现。进一步地,结合第二和第三实施例所描述的功能,可以通过硬件或者通过设置为待在具有如图2所示处理器的信号处理装置中执行的软件来实施。
Claims (10)
1.一种信号处理装置,所述信号处理装置在接收到由多个副载波正交频分调制的经调制信号时输出接收到的数据,所述信号处理装置包括:
输入部,从以时间序列形式的所述经调制信号提取预定数量的输入数据;
窗口函数处理部,能够执行控制,以确定是否对所述预定数量的输入数据进行窗口函数处理;
FFT处理部,对从所述窗口函数处理部输出的数据进行FFT处理;以及
窄带噪声检测/确定部;
其中所述窄带噪声检测/确定部检测所述经调制信号中包括的窄带噪声的频率与所述副载波的频率之间的一致度,并且执行控制以根据检测到的所述一致度来确定:所述窗口函数处理部是应该对所述输入数据进行所述窗口函数处理并且将产生的经处理数据提供给所述FFT处理部,还是应该在不对所述输入数据进行所述窗口函数处理的情况下将所述输入数据提供给所述FFT处理部,
其中所述FFT处理部用作第一FFT处理部,
其中所述窄带噪声检测/确定部包括第二FFT处理部,所述第二FFT处理部对所述输入数据进行FFT处理以计算在每个所述副载波的频率下的电功率,
其中如果在两个相邻副载波频率下的所述电功率均超出了预定的阈值,则所述窄带噪声检测/确定部允许所述窗口函数处理部进行所述窗口函数处理,以及
其中如果仅仅在一个副载波频率下的所述电功率超出了所述预定的阈值,则所述窄带噪声检测/确定部禁止所述窗口函数处理部进行所述窗口函数处理。
2.根据权利要求1所述的信号处理装置,
其中所述窄带噪声检测/确定部从由所述第二FFT处理部计算得到的所述电功率,来计算在所述经调制信号的频带内的所有副载波频率下的电功率的平均值,并且根据所述平均值来指定所述阈值。
3.根据权利要求1所述的信号处理装置,进一步包括:
处理器;以及
存储器;
其中当存储在所述存储器中的程序由所述处理器执行时,所述窗口函数处理部、所述FFT处理部和所述窄带噪声检测/确定部执行功能。
4.根据权利要求1所述的信号处理装置,进一步包括:
解调处理部,对从所述FFT处理部输出的数据进行解调处理;以及
解码处理部,对从所述解调处理部输出的数据进行解码处理,并且输出所述接收到的数据;
其中所述输入部包括:模拟前端部,可以通过插头耦合至用于电力线通信的传输路径;以及保护间隔消除部,从所述模拟前端部接收输出并且进行预定预处理,以提取所述预定数量的输入数据。
5.根据权利要求4所述的信号处理装置,
其中所述信号处理装置形成在单个半导体衬底之上。
6.根据权利要求4所述的信号处理装置,
其中所述信号处理装置被分为一些部分,所述一些部分形成在多芯片半导体集成电路之上并且结合至单个封装中。
7.一种信号处理方法,所述信号处理方法在接收到由多个副载波正交频分调制的经调制信号时输出接收到的数据,所述信号处理方法包括以下步骤:
检测所述经调制信号中包括的窄带噪声的频率与所述副载波的频率之间的一致度;
根据检测到的所述一致度来确定:是对从以时间序列形式的所述经调制信号提取的预定数量的输入数据进行窗口函数处理并且然后进行FFT处理,还是在不进行所述窗口函数处理的情况下进行所述FFT处理;
将所述FFT处理作为第一FFT处理进行;
进行第二FFT处理,其中对所述输入数据进行FFT处理,以计算在每个所述副载波的频率下的电功率;
如果在两个相邻副载波频率下的所述电功率均超出了预定的阈值,则在所述窗口函数处理之后进行所述第一FFT处理;以及
如果仅仅在一个副载波频率下的所述电功率超出了所述预定的阈值,则在不进行所述窗口函数处理的情况下进行所述第一FFT处理。
8.根据权利要求7所述的信号处理方法,进一步包括以下步骤:
从在所述第二FFT处理中计算得到的所述电功率,来计算在所述经调制信号的频带内的所有副载波频率下的电功率的平均值;以及
根据所述平均值指定所述阈值。
9.一种可由计算机读取的存储介质,所述存储介质存储程序,当所述程序由具有处理器、存储器和输入部的信号处理装置执行时,所述程序执行功能,所述功能用于从经调制信号来生成接收到的数据,所述经调制信号是从所述输入部输入的并且是由多个副载波正交频分调制的,所述功能包括:
进行窗口函数处理的步骤,能够对从以时间序列形式的所述经调制信号提取的预定数量的输入数据,进行所述窗口函数处理;
检测/确定窄带噪声的步骤,检测所述经调制信号中包括的窄带噪声的频率与所述副载波的频率之间的一致度;
进行窗口函数确定的步骤,根据在所述检测/确定窄带噪声的步骤中检测到的所述一致度来确定:是在所述进行窗口函数处理的步骤中进行窗口函数处理,还是跳过所述窗口函数处理;以及
进行FFT处理的步骤,对来自所述进行窗口函数处理的步骤的输出进行FFT处理,
其中将所述进行FFT处理的步骤作为进行第一FFT处理的步骤进行,
其中所述检测/确定窄带噪声的步骤包括:进行第二FFT处理的步骤,其中对所述输入数据进行FFT处理,以计算在每个所述副载波的频率下的电功率,
其中如果在两个相邻副载波频率下的所述电功率均超出了预定的阈值,则在所述进行窗口函数处理的步骤中进行所述窗口函数处理,
其中如果仅仅在一个副载波频率下的所述电功率超出了所述阈值,则所述进行窗口函数处理的步骤跳过所述窗口函数处理。
10.根据权利要求9所述的存储介质,
其中所述检测/确定窄带噪声的步骤从在所述进行第二FFT处理的步骤中计算得到的所述电功率,来计算在所述经调制信号的频带内的所有副载波频率下的电功率的平均值,并且根据所述平均值指定所述阈值。
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