DE112014004666T5

DE112014004666T5 - Verzerrungskompensierungssystem und Kommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE112014004666T5
Application number: DE112014004666.3T
Authority: DE
Inventors: Hironobu Akita; Shigeki Ohtsuka; Nobuaki Matsudaira; Takahisa YOSHIMOTO
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2016-06-30
Also published as: JP2015216613A; CN105612724B; US20160241422A1; WO2015052879A1; CN105612724A; JP6032247B2; US9722819B2

Abstract

Ein Verzerrungskompensierungssystem weist auf: einen ersten Kommunikationsknoten (4, 104, 204) mit einer ersten Empfangseinheit (13, 113) mit einem Entzerrer (12, 112), der aus einer ersten digitalen Filtereinheit (FF1, FB1, FF101) aufgebaut ist, und einer ersten Sendeinheit (10, 110) mit einer Gewichtungsschaltung (8, 108), die aus einer zweiten digitalen Filtereinheit (FF2, FB2, FF102) aufgebaut ist, und einen zweiten Kommunikationsknoten (5, 105, 205a) mit einer zweiten Sendeeinheit (23), die ein Trainingsmuster sendet, bevor sie normale Daten von dem ersten Kommunikationsknoten empfängt. Der Entzerrer konvergiert eine Filterkonstante der ersten digitalen Filtereinheit derart, dass ein Fehler des empfangenen Trainingsmusters konvergiert wird. Die erste Sendeinheit führt eine Verzerrungskompensierung unter Verwendung der konvergierten Filterkonstanten der ersten digitalen Filtereinheit als wenigstens ein Teil einer Filterkonstanten der zweiten digitalen Filtereinheit der Gewichtungsschaltung aus und sendet anschließend die Daten.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf der am 9. Oktober eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-211869 , der am 22. April 2014 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-088220 und der am 17. Juni 2014 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-124297 , auf deren Offenbarungen hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verzerrungskompensierungssystem und eine Kommunikationsvorrichtung, die jeweils eine Verzerrung kompensieren, die während einer Datenübertragung auftritt.
BISHERIGER STAND DER TECHNIK
Wenn mehrere Kommunikationsknoten Daten über eine Übertragungsleitung austauschen, ist es mit zunehmender Datenrate wahrscheinlicher, dass eine Übertragungswellenform verzerrt wird. Zu dieser Zeit führt die Verzerrung der Übertragungswellenform zu einer Intersymbolinterferenz, die eine digitale Kommunikationsverarbeitung daran hindert, in geeigneter Weise ausgeführt zu werden.
Wenn die Übertragungswegcharakteristik der Übertragungsleitung im Voraus erfasst worden ist und eine Kommunikationsvorrichtung eine Gewichtungsschaltung aufweist, kann eine Wellenformverzerrung kompensiert und eine Datenkommunikation in geeigneter Weise ausgeführt werden, indem der Einfluss der Verzerrung minimiert wird. Im Allgemeinen umfasst eine Gewichtungsschaltung einen Vorverzerrungstyp und einen Nachentzerrungstyp, die im Wesentlichen die gleiche Implementierung und im Wesentlichen den gleichen Effekt aufweisen.
Der Nachentzerrungstyp wird beispielsweise im internen Bus von beispielsweise einem PC oder dergleichen verwendet. Im internen Bus des PC wird einer Wellenformverzerrung Beachtung geschenkt, die beispielsweise bewirkt, dass ein bestimmtes gesendetes Bit ein unmittelbar folgendes Bit beeinträchtigt.
Im Allgemeinen kann, wenn der Einfluss eines bestimmten gesendeten Bits auf ein unmittelbar folgendes Bit betrachtet wird, eine Kompensierung zur Kompensierung der Verzerrung erfolgen, die durch den Einfluss verursacht wird. Die Übertragungscharakteristik einer Übertragungsleitung ändert sich jedoch in Abhängigkeit einer Kabellänge, eines Materials oder dergleichen. Folglich kann die Übertragungscharakteristik schwer identifiziert werden, wenn eine Situation nicht im Voraus erkannt werden kann.
Gemäß einem weiteren Verfahren, das die Wellenformverzerrung verbessert, ist ein Verfahren bekannt, dass als adaptives DFE (Decision Feedback Equalizer) bekannt ist. Gemäß dem DFE-Verfahren kompensiert eine Empfangseinheit eine Verzerrung unter Verwendung einer Empfangswellenform.
Wenn das vorstehend beschriebene DFE-Verfahren angewandt wird, nimmt ein Schaltungsmaßstab für gewöhnlich zu. Es soll angenommen werden, dass ein Kommunikationsknoten, der normale Daten sendet, ein erster Kommunikationsknoten ist, und ein Kommunikationsknoten, der die normalen Daten empfängt, ein zweiter Kommunikationsknoten ist. Wenn der zweite Kommunikationsknoten beispielsweise durch Größenbeschränkungen stärker als der erste Kommunikationsknoten beschränkt wird, ist es schwierig, die DFE-Schaltung im zweiten Kommunikationsknoten vorzusehen. Es sind ebenso Fälle denkbar, in denen, unter verschiedenen Beschränkungen, die nicht auf Größenbeschränkungen begrenzt sind, der zweite Kommunikationsknoten eine Verzerrungskompensierungsschaltung, wie beispielsweise die DFE-Schaltung, nicht enthalten kann.
Ein Verfahren, gemäß dem der erste Kommunikationsknoten ein Testmuster an den zweiten Kommunikationsknoten sendet und ein Ergebnis des Testmusterempfangs zurück an den ersten Kommunikationsknoten gesendet wird, ist ebenso zur Kompensierung der Verzerrung bekannt (siehe beispielsweise Patentdokument 1). Diese Konfiguration erfordert jedoch eine zusätzliche Kommunikationsschaltung im zweiten Kommunikationsknoten, um das Ergebnis des Testmusterempfangs vom zweiten Kommunikationsknoten zurück zum ersten Kommunikationsknoten zu senden.
LITERATUR ZUM STAND DER TECHNIK
PATENTLITERATUR

[Patentdokument 1]: JP 2008-503929 A ( JP 4 841 548 )

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist, angesichts der obigen Schwierigkeiten, Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verzerrungskompensierungssystem bereitzustellen, das eine Signalverzerrung kompensieren kann, die durch eine Übertragungsleitung verursacht wird, die für eine Kommunikationsverarbeitung zwischen einem ersten Kommunikationsknoten und einem zweiten Kommunikationsknoten verwendet wird, ohne eine Verzerrungskompensierungsschaltung in dem zweiten Kommunikationsknoten anzuordnen, der als ein Empfangsknoten dient, oder eine Kommunikationsschaltung in dem zweiten Kommunikationsknoten anzuordnen, um ein Ergebnis eines Testmusterempfangs von dem zweiten Kommunikationsknoten zurück zu dem ersten Kommunikationsknoten zu senden. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kommunikationsvorrichtung bereitzustellen, die in dem obigen Verzerrungskompensierungssystem enthalten ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verzerrungskompensierungssystem mit einem ersten Kommunikationsknoten und einem zweiten Kommunikationsknoten bereitgestellt. Der erste Kommunikationsknoten weist eine erste Empfangseinheit und eine erste Sendeinheit auf. Die erste Empfangseinheit weist einen Entzerrer auf, und der Entzerrer weist eine erste digitale Filtereinheit auf. Die erste Sendeinheit weist eine Gewichtungsschaltung auf, und die Gewichtungsschaltung weist eine zweite digitale Filtereinheit auf. Der zweite Kommunikationsknoten weist eine zweite Sendeeinheit auf. Die zweite Sendeeinheit sendet ein Trainingsmuster, das im Voraus bestimmt wird, bevor normale Daten von der ersten Sendeinheit des ersten Kommunikationsknotens über eine erste Übertragungsleitung empfangen werden. Der erste Kommunikationsknoten empfängt das Trainingsmuster, das von der zweiten Sendeeinheit des zweiten Kommunikationsknotens gesendet wird, unter Verwendung der ersten Empfangseinheit. Der Entzerrer konvergiert eine Filterkonstante der ersten digitalen Filtereinheit derart, dass ein Fehler bezüglich des Trainingsmusters, das zu empfangen ist, konvergiert wird. Die erste Sendeinheit des ersten Kommunikationsknotens führt eine Verzerrungskompensierung an den normalen Daten, die zu senden sind, unter Verwendung der konvergierten Filterkonstanten der ersten digitalen Filtereinheit als wenigstens ein Teil einer Filterkonstanten der zweiten digitalen Filtereinheit der Gewichtungsschaltung aus und sendet anschließend die normalen Daten.
Gemäß dem obigen Verzerrungskompensierungssystem sendet die zweite Sendeeinheit des zweiten Kommunikationsknotens, vor einer Ausführung der Kommunikationsverarbeitung an den normalen Daten zwischen dem ersten Kommunikationsknoten und dem zweiten Kommunikationsknoten, das Trainingsmuster, das im Voraus bestimmt wird, an den ersten Kommunikationsknoten. Die erste Empfangseinheit des ersten Kommunikationsknotens konvergiert die Filterkonstante des ersten digitalen Filters des Entzerrers, um Empfangsfehler des Trainingsmusters zu verringern.
Anschließend führt die erste Sendeinheit des ersten Kommunikationsknotens die Verzerrungskorrektur im Voraus unter Verwendung der konvergierten Filterkonstanten des ersten digitalen Filters als wenigstens ein Teil der Filterkonstanten des zweiten digitalen Filters der Gewichtungsschaltung aus und sendet die erste Sendeinheit des ersten Kommunikationsknotens das korrigierte Signal. Folglich können der erste und der zweite Kommunikationsknoten die Signalverzerrung infolge der Übertragungsleitung kompensieren.
In der obigen Konfiguration ist eine Verzerrungskompensierungsschaltung im zweiten Kommunikationsknoten, der als der Datenempfänger dient, nicht länger erforderlich. Es ist ausreichend, wenn der zweite Kommunikationsknoten einzig eine Sendeschaltung zum Senden des Trainingsmusters aufweist. Diese Konfiguration eliminiert ferner das Erfordernis, die Kommunikationsschaltung zum Zurücksenden des Ergebnisses des Testmusterempfangs im zweiten Kommunikationsknoten anzuordnen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Kommunikationsvorrichtung eine erste Empfangseinheit und eine erste Sendeinheit auf. Die erste Empfangseinheit weist einen Entzerrer auf, und der Entzerrer weist eine erste digitale Filtereinheit auf. Die erste Sendeinheit weist eine Gewichtungsschaltung auf, und die Gewichtungsschaltung weist eine zweite digitale Filtereinheit auf. Die erste Empfangseinheit empfängt ein Trainingsmuster, wenn das Trainingsmuster, das im Voraus bestimmt wird, von einer zweiten Sendeeinheit eines zweiten Kommunikationsknotens gesendet wird. Der Entzerrer konvergiert eine Filterkonstante der ersten digitalen Filtereinheit derart, dass ein Fehler bezüglich des Trainingsmusters, das zu empfangen ist, konvergiert wird. Die erste Sendeinheit führt eine Verzerrungskompensierung an normalen Daten, die zu senden sind, unter Verwendung der konvergierten Filterkonstanten des ersten digitalen Filters als wenigstens ein Teil von einer Filterkonstanten der zweiten digitalen Filtereinheit der Gewichtungsschaltung aus und sendet anschließend die normalen Daten.
In der obigen Kommunikationsvorrichtung führt die erste Sendeinheit die Verzerrungskorrektur im Voraus unter Verwendung der konvergierten Filterkonstanten des ersten digitalen Filters als wenigstens ein Teil der Filterkonstanten des zweiten digitalen Filters der Gewichtungsschaltung aus und sendet die erste Sendeinheit die Verzerrungskorrektur anschließend das korrigierte Signal. Diese Konfiguration kann die Signalverzerrung infolge einer Übertragungsleitung zwischen der obigen Kommunikationsvorrichtung und dem externen zweiten Kommunikationsknoten kompensieren, ohne eine Verzerrungskompensierungsschaltung im zweiten Kommunikationsknoten anzuordnen oder eine Kommunikationsschaltung zum Zurücksenden des Ergebnisses eines Testmusterempfangs von dem zweiten Kommunikationsknoten zu der obigen Kommunikationsvorrichtung anzuordnen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obige und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt/zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer elektrischen Konfiguration eines Verzerrungskompensierungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer elektrischen Konfiguration eines Fahrzeugsystems;
3 eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration einer DFE-Schaltung;
4 eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration einer DFE-Verarbeitungseinheit;
5A eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration eines digitalen Filters, wenn ein erstes Feedforward-Filter durch ein FIR-Filter bereitgestellt ist;
5B eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration eines digitalen Filters, wenn ein erstes Feedback-Filter durch ein FIR-Filter bereitgestellt ist;
6 eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration einer Gewichtungsschaltung;
7A eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration eines digitalen Filters, wenn ein zweites Feedforward-Filter durch ein FIR-Filter bereitgestellt ist;
7B eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration eines digitalen Filters, wenn ein zweites Feedback-Filter durch ein FIR-Filter bereitgestellt ist;
8 ist ein schematisches Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels des Ablaufs einer Kommunikationsverarbeitung eines Trainingsmusters und einer Kommunikationsverarbeitung von normalen Daten;
9 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Antwortwellenform auf einer Übertragungsleitung;
10A und 10B Abbildungen zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Simulation der konvergierten Filterkonstanten der digitalen Filter;
11 ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Simulation zur Veranschaulichung einer Übertragungswellenform von einem zweiten Kommunikationsknoten und einer Ausgangswellenform von einer DFE-Schaltung in der Empfangseinheit eines ersten Kommunikationsknotens;
12 ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Simulation zur Veranschaulichung einer Übertragungswellenform von dem ersten Kommunikationsknoten und einer Empfangswellenform in der Empfangseinheit des zweiten Kommunikationsknotens;
13 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration einer Gewichtungsschaltung mit der Funktion zur Abstimmung die Abzweigungslänge eines digitalen Filters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels der Übertragungscharakteristik der Übertragungsleitung;
15 eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verbindungsform, bei der drei oder mehr Kommunikationsknoten über ein Fahrzeugnetzwerk verbunden sind, gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16 eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verbindungsform, bei der drei oder mehr Kommunikationsknoten über eine Y-Verzweigungsleitung verbunden sind;
17 eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Form, bei der Abschlusswiderstände an den Endabschnitten eines Netzwerks angeordnet sind;
18 eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Form, bei der Abschlusswiderstände an den Endabschnitten eines Netzwerks mit einer Y-Verzweigungsleitung angeordnet sind;
19 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Beispiels der Filterkonstanten der digitalen Filter, die vom ersten Kommunikationsknoten erfasst werden;
20 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Beispiels eines CAN-FD-Rahmenformats gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
21 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Datenratencharakteristik in einer CAN-FD-Datenphase;
22 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Netzwerkverbindungsform, wenn eine Programmumschreibevorrichtung auf den ersten Kommunikationsknoten angewandt wird;
23 ist ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels des Ablaufs einer Kommunikationsverarbeitung unter mehreren Kommunikationsknoten;
24 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verbindungsform, bei der ein Fahrzeugnetzwerk über ein Gateway mit einem Netzwerk höherer Ordnung verbunden ist, gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
25A ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels von Simulationsdaten, die zu senden sind, wenn ein Verfahren in einem Beispiel eines Vergleichsziels angewandt wird;
25B ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms, wenn das Verfahren in dem Beispiel des Vergleichsziels angewandt wird;
26A ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels von Simulationsdaten, die zu senden sind, wenn ein Verfahren in der ersten Ausführungsform angewandt wird;
26B ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms, wenn das Verfahren in der ersten Ausführungsform angewandt wird;
27A ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Datenfolge in dem Trainingsmuster gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
27B ein Diagramm zur Veranschaulichung einer konzeptionellen Ansicht der Darstellung eines Falls, in dem eine Datenfolge in der sechsten Ausführungsform eine in Unterbits unterteilte Datenfolge ist;
28A ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels von Simulationsdaten, die zu senden sind;
28B ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms;
29A ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Datenfolge in dem Trainingsmuster;
29B ein Diagramm zur Veranschaulichung einer konzeptionellen Ansicht der Darstellung eines Falls, in dem eine Datenfolge in einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine in Unterbits unterteilte Datenfolge ist;
30A ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels von Simulationsdaten, die zu senden sind, wenn jedes einzelne Bit in drei Unterbits unterteilt wird;
30B ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms;
31A ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels von Simulationsdaten, die zu senden sind, wenn jedes einzelne Bit in fünf Unterbits unterteilt wird;
31B ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms;
32 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer elektrischen Konfiguration eines Verzerrungskompensierungssystems gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
33 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms, wenn jedes einzelne Bit in zwei Unterbits unterteilt wird;
34 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms, wenn jedes einzelne Bit in drei Unterbits unterteilt wird;
35 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms, wenn jedes einzelne Bit in vier Unterbits unterteilt wird;
36 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms, wenn jedes einzelne Bit in fünf Unterbits unterteilt wird;
37 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer elektrischen Konfiguration eines Verzerrungskompensierungssystems gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
38 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms, wenn jedes einzelne Bit in zwei Unterbits unterteilt wird;
39 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms, wenn jedes einzelne Bit in drei Unterbits unterteilt wird;
40 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms, wenn jedes einzelne Bit in vier Unterbits unterteilt wird;
41 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Augendiagramms, wenn jedes einzelne Bit in fünf Unterbits unterteilt wird;
42 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer elektrischen Konfiguration eines Verzerrungskompensierungssystems gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
43 eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration eines Entzerrers;
44A eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration einer Entzerrerverarbeitungseinheit;
44B eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration des ersten Feedforward-Filters;
45A eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration der Gewichtungsschaltung;
45B eine schematische Abbildung einer elektrischen Konfiguration zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Konfiguration des zweiten Feedforward-Filters;
46 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer elektrischen Konfiguration, wenn eine Trainingsmusterwahlsignalleitung zum Wählen eines Knotens, an den das Trainingsmuster zu senden ist, verbunden ist, gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
47 ist ein schematisches Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Betriebs, wenn eine Trainingsmustersendeanfrage ausgegeben wird;
48 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer beispielhaften Umsetzung gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
49 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer beispielhaften Umsetzung;
50 ist ein schematisches Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Betriebs, wenn die Trainingsmustersendeanfrage ausgegeben wird;
51 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer beispielhaften Umsetzung; und
52 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer beispielhaften Umsetzung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachstehend sind mehrere Ausführungsformen eines Verzerrungskompensierungssystems unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bildende Elemente mit gleicher oder ähnlicher Funktion sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und zur Vermeidung von Redundanz gegebenenfalls nicht wiederholt beschrieben. Nachstehend sind hauptsächlich die Abschnitte mit den charakteristischen Merkmalen der jeweiligen Ausführungsformen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Die 1 bis 12 zeigen die erste Ausführungsform. 1 zeigt ein Beispiel einer elektrischen Konfiguration eines Verzerrungskompensierungssystems S. 2 zeigt schematisch ein Beispiel einer Verbindungskonfiguration in einem Fahrzeugsystem.
In einem Fahrzeug sind, wie in 2 gezeigt, eine ECU 1, die als ein Master dient, und eine Ansteuerschaltung 2, die als ein Slave dient, über beispielsweise einen Bus 3 verbunden. Die Ansteuerschaltung 2 kann zur Ansteuerung eines Aktuators angeordnet sein. Vergleicht man die ECU 1 mit der Ansteuerschaltung 2, so weist die ECU 1 einen größeren Schaltungsmaßstab als die Ansteuerschaltung 2 und ferner einen Raum zur Befestigung einer Schaltung oder dergleichen größeren Ausmaßes als in der Ansteuerschaltung 2 ist auf.
In die ECU 1 ist eine Kommunikationsvorrichtung (entsprechend einem ersten Kommunikationsknoten) 4 befestigt. In der Ansteuerschaltung 2 ist eine Kommunikationsvorrichtung (entsprechend einem zweiten Kommunikationsknoten) 5 befestigt. Jede der Kommunikationsvorrichtungen 4 und 5 weist beispielsweise eine integrierte Halbleiterschaltung auf. Die Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 weist eine Schaltung auf, die hauptsächlich normale Daten sendet. Die Kommunikationsvorrichtung 5 der Ansteuerschaltung 2 weist eine Schaltung auf, die hauptsächlich die normalen Daten empfängt.
Der in der 2 gezeigte Bus 3 dient elektrisch als eine in der 1 gezeigte Übertragungsleitung 6. Die Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 weist, wie in 1 gezeigt, eine Sendeeinheit 10 auf, und die Sendeeinheit 10 weist eine Steuerschaltung 7, eine Gewichtungsschaltung 8 und einen Sendeverstärker 9 auf. Die Steuerschaltung 7 weist, als eine Hauptkomponente, einen Mikrocomputer auf. Der Mikrocomputer weist eine CPU, ein ROM, ein RAM, einen nicht-flüchtigen Speicher und dergleichen auf. Die Steuerschaltung 7 weist funktional eine Datensendeeinheit 7a und eine Datenempfangseinheit 7b auf. Die Datensendeeinheit 7a erzeugt digitale Daten und gibt die digitalen Daten an die Gewichtungsschaltung 8 aus.
Die Gewichtungsschaltung 8 ist ein funktionaler Block, der die digitalen Daten, die von der Datensendeeinheit 7a zu normalen Zeiten gesendet werden, empfängt, eine Verzerrungskompensierung an den digitalen Daten ausführt und die digitalen Daten über eine D/A-Wandlungseinheit (nicht gezeigt) an den Sendeverstärker 9 ausgibt. Die Gewichtungsschaltung 8 weist eine Filterkonstantenhalteeinheit 8a auf. Die Filterkonstantenhalteeinheit 8a ist eine Speichereinheit, die Konstanten (Koeffizienten h1[0] bis h1[k1] eines zweiten Feedforward-Filters FF2 in der 7A und Koeffizienten h2[0] bis h2[k2] eine zweites Feedback-Filters FB2 in 7B, wobei die Koeffizienten nachstehend noch beschrieben sind) speichert, die für eine interne Verarbeitung in den digitalen Filtern benötigt werden. Die Filterkonstantenhalteeinheit 8a kann beispielsweise durch ein Register bereitgestellt sein.
Der Sendeverstärker 9 wandelt die Amplitude eines Ausgangssignals der Gewichtungsschaltung 8 in die Amplitude eines elektrischen Signals und gibt das Signal auf die Übertragungsleitung 6. Ein Sendesignal von der Sendeeinheit 10 wird über die Übertragungsleitung 6 zur Kommunikationsvorrichtung 5 übertragen.
Die Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 weist eine Empfangseinheit 13 auf, und die Empfangseinheit 13 weist einen Empfangsverstärker 11 und eine DFE-Schaltung 12 auf. Die DFE-Schaltung 12 dient als ein Entzerrer. Die Empfangseinheit 13 empfängt das von der Kommunikationsvorrichtung 5 der Ansteuerschaltung 2 über die Übertragungsleitung 6 gesendete Signal. Der Empfangsverstärker 11 verstärkt das von der Kommunikationsvorrichtung 5 über die Übertragungsleitung 6 gesendete Signal. Anschließend gibt der Empfangsverstärker 11 das Signal an die DFE-Schaltung 12.
Die DFE-Schaltung 12 ist ein Block, der eine Entzerrungsverarbeitung zur Verbesserung einer Wellenformverzerrung ausführt und eine eingebettete Filterkonstantenhalteeinheit 12a aufweist. Die Filterkonstantenhalteeinheit 12a ist eine Speichereinheit, die Konstanten (Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] eines ersten Feedforward-Filters FF1 in der 5A und Koeffizienten h2[0] bis h2[n2] eines ersten Feedback-Filters FB1 in 5B) speichert, die für eine interne Verarbeitung in den digitalen Filtern, die nachstehend noch beschrieben ist, benötigt werden. Die Filterkonstantenhalteeinheit 12a ist beispielsweise durch ein Register bereitgestellt.
Nach der Entzerrungsverarbeitung gibt die DFE-Schaltung 12 das verarbeitete Signal an die Datenempfangseinheit 7b der Steuerschaltung 7. Die Datenempfangseinheit 7b empfängt das von der DFE-Schaltung 12 gesendete Signal und gibt das empfangene Signal als digitale Daten aus.
Die Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 weist eine Übertragungseinheit 14. Die Übertragungseinheit 14 ist ein Block, der die Filterkonstanten von der Filterkonstantenhalteeinheit 12a der DFE-Schaltung 12 zur Filterkonstantenhalteeinheit 8a der Gewichtungsschaltung 8 überträgt. Die Übertragungseinheit 14 kann durch eine interne Software des Mikrocomputers, der in der Steuerschaltung 7 enthalten ist, oder auch durch eine Hardware-Schaltung realisiert sein.
Die Kommunikationsvorrichtung 4 weist ferner eine Takterzeugungseinheit 17 auf. Die Takterzeugungseinheit 17 ist ein Block, der ein Steuersignal von der Steuerschaltung 7 empfängt, um Taktsignale für den Betrieb der DFE-Schaltung 12 und der Gewichtungsschaltung 8 zu erzeugen. Die Takterzeugungseinheit 17 ist derart konfiguriert, dass sie die Frequenzen der Taktsignale in Übereinstimmung mit beispielsweise dem Steuersignal von der Steuerschaltung 7 ändern kann. Die Takterzeugungseinheit 17 erzeugt erforderliche Taktsignale als Betriebstaktsignale und gibt diese an die Steuerschaltung 7, die Empfangseinheit 13 (wie beispielsweise die DFE-Schaltung 12 oder die Datenempfangseinheit 7b) und die Sendeeinheit 10 (wie beispielsweise die Datensendeeinheit 7a, die Gewichtungsschaltung 8 oder die D/A-Wandlungseinheit (nicht gezeigt)) aus.
Die Kommunikationsvorrichtung 5 der Ansteuerschaltung 2 weist eine Steuerschaltung 20, einen Empfangsverstärker 21 und einen Sendeverstärker 22 auf. Die Steuerschaltung 7 weist einen Mikrocomputer als eine Hauptkomponente auf. Der Mikrocomputer weist eine CPU, ein ROM, ein RAM, einen nicht-flüchtigen Speicher und dergleichen auf. Die Steuerschaltung 7 weist funktional eine Datensendeeinheit 20a und eine Datenempfangseinheit 20b auf. Die Kommunikationsvorrichtung 5 weist ferner eine Takterzeugungseinheit 27 auf. Die Takterzeugungseinheit 27 erzeugt ein Taktsignal mit einer vorbestimmten Frequenz und stellt das Taktsignal für den Betrieb der Steuerschaltung 20 bereit. Die Datensendeeinheit 20a erzeugt digitale Daten und gibt die digitalen Daten an den Sendeverstärker 22. Der Sendeverstärker 22 verstärkt ein digitales Datensignal und gibt das verstärkte digitale Datensignal an die Übertragungsleitung 6 aus.
Der Empfangsverstärker 21 empfängt das Sendesignal von der Sendeeinheit 10 der Kommunikationsvorrichtung 4 über die Übertragungsleitung 6, verstärkt das empfangene Signal und gibt das verstärkte Signal an die Datenempfangseinheit 20b. Die Datenempfangseinheit 20b empfängt das vom Empfangsverstärker 21 verstärkte Signal und gibt das Signal als digitale Daten aus.
Die Datenempfangseinheit 20a und der Sendeverstärker 22 sind in einer Sendeeinheit 23 (entsprechend einer zweiten Sendeeinheit) der Kommunikationsvorrichtung 5 enthalten. Der Empfangsverstärker 21 und die Datenempfangseinheit 20b sind in einer Empfangseinheit 24 der Kommunikationsvorrichtung 5 enthalten. Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration können die Kommunikationsvorrichtungen 4 und 5 in bidirektionaler Weise Daten austauschen.
Die DFE-Schaltung 12 in der Kommunikationsvorrichtung 4 ist durch eine sogenannte adaptive DFE (Decision Feedback Equalizer) bereitgestellt. Die DFE-Schaltung 12 weist, wie in 3 gezeigt, eine A/D-Wandlungseinheit 15 und eine DFE-Verarbeitungseinheit 16 auf. Die DFE-Verarbeitungseinheit 16 führt eine DFE-Verarbeitung an dem Wandlungsergebnis von der A/D-Wandlungseinheit 15 aus. Die A/D-Wandlungseinheit 15 unterzieht das vom Empfangsverstärker 21 verstärkte Empfangssignal einer A/D-Wandlungsverarbeitung und gibt ein digitales Signal, das aus dem analogen Signal gewandelt wird, an die DFE-Verarbeitungseinheit 16.
Die DFE-Verarbeitungseinheit 16 führt, wie in 4 gezeigt, eine Verzerrungskompensierungsverarbeitung an dem von der A/D-Wandlungseinheit 15 ausgegebenen digitalen Signal aus. Die DFE-Verarbeitungseinheit 16 weist ein erstes Feedforward-Filter FF1, einen Addierer A1, einen Daten-Slicer S1, einen Subtrahierer M1 und ein erstes Feedback-Filter FB1 auf.
Im Beispiel der 4 führt das erste Feedforward-Filter FF1 eine digitale Filterverarbeitung (wie beispielsweise ein FIR-Filter) an dem an die DFE-Verarbeitungseinheit 16 gegebenen Signal aus und gibt das gefilterte digitale Signal an den Addierer A1. Das erste Feedback-Filter FB1 führt eine digitale Filterverarbeitung (wie beispielsweise ein FIR-Filter) an dem von der DFE-Verarbeitungseinheit 16 ausgegebenen digitalen Signal aus und gibt das gefilterte digitale Signal an den Addierer A1.
Das erste Feedforward-Filter FF1 weist, wie in 5A gezeigt, 1-Takt-Verzögerungselemente D1a bis Dn1a, die in Reihe geschaltet sind, Multiplizierer Mu0a bis Mun1a und einen Addierer Aa auf. Die Anzahl von 1-Takt-Verzögerungselementen ist n1, und die Anzahl von Multiplizierern ist (n1 + 1).
Jedes der Verzögerungselemente D1a bis Dn1a führt eine Verzögerungsverarbeitung entsprechend einem Takt im Ansprechen auf die Takte (nicht gezeigt) aus, die durch die Steuerschaltung 7 bereitgestellt werden. Die Filterkonstantenhalteeinheit 12a hält die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und gibt die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] an die Multiplizierer Mu0a bis Mun1a.
Die Multiplizierer Mu0a bis Mun1a des ersten Feedforward-Filters FF1 multiplizieren 0 bis n1 Taktverzögerungsdatenelemente, die durch die jeweiligen n1 Verzögerungselemente D1a bis Dn1a verzögert werden, mit den jeweiligen Koeffizienten h1[0] bis h1[n1]. Hierin beschreibt das 0-Takt-Verzögerungsdatenelement die Eingangsdaten IN. Der Addierer Aa des ersten Feedforward-Filters FF1 summiert die jeweiligen Ergebnisse der Multiplikationen durch die Multiplizierer Mu0a bis Mun1a, um die Ausgangsdaten OUT zu erzeugen.
Das erste Feedback-Filter FB1 weist, wie in 5B gezeigt, 1-Takt-Verzögerungselemente D1b bis Dn2b, die in Reihe geschaltet sind, Multiplizierer Mu0b bis Mun2b und einen Addierer Ab auf. Die Anzahl von 1-Takt-Verzögerungselementen ist n2, und die Anzahl von Multiplizierern ist (n2 + 1).
Die Multiplizierer Mu0b bis Mun2b des ersten Feedback-Filters FB1 multiplizieren 0 bis n2 Taktverzögerungsdatenelemente, die durch die jeweiligen n2 Verzögerungselemente D1b bis Dn2b verzögert werden, mit den jeweiligen Koeffizienten h2[0] bis h2[n2]. Hierin beschreibt das 0-Takt-Verzögerungsdatenelement die Eingangsdaten IN. Der Addierer Ab des ersten Feedback-Filters FB1 summiert die jeweiligen Ergebnisse der Multiplikationen durch die Multiplizierer Mu0b bis Mun2b, um die Ausgangsdaten OUT zu erzeugen.
In der obigen Beschreibung werden beispielsweise FIR-Filter verwendet. Alternativ kann ebenso eine andere Art (wie beispielsweise IIR-Filter) von digitalen Filtern verwendet werden.
Nachstehend wird erneut auf die 4 Bezug genommen. Der in der 4 gezeigte Addierer A1 addiert die jeweiligen Ausgangssignale des ersten Feedforward-Filters FF1 und des ersten Feedback-Filters FB1 auf und gibt das Summierungsergebnis an den Daten-Slicer S1. Der Daten-Slicer S1 ist eine Schaltung, die eine Signalwellenform in einen Datenwert wandelt und das Wandlungsergebnis als einen Ausgang der DFE-Verarbeitungseinheit 16 ausgibt.
Eine Signalwellenform wird unter dem Einfluss der Übertragungsleitung 6 verzerrt. Der Daten-Slicer S1 bestimmt eine am nächstgelegenen Signalpegel für die verzerrte Wellenform.
Der Subtrahierer M1 berechnet die Signaldifferenz zwischen einem Eingangssignal an den Daten-Slicer S1 und dem Ausgangssymbol OUT und gibt das Rechenergebnis als einen Fehler an die Steuerschaltung 7. Die Steuerschaltung 7 empfängt den Fehler, konvergiert die jeweiligen Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und h2[0] bis h2[n2], die in dem ersten Feedforward-Filter FF1 und dem ersten Feedback-Filter FB1 einzustellen sind, so dass der Fehler gegen 0 geht, und speichert die Konvergierungskoeffizienten in der Filterkonstantenhalteeinheit 12a.
Beispiele für ein Verfahren zum Wandeln der Filterkonstanten der digitalen Filter umfassen ein Verfahren unter Anwendung eines Algorithmus, wie beispielsweise LMS (Least Mean Square), Sign-data, Sign-error, Sign-Sign-LMS oder Leaky-LMS. Das Konvergierungsverfahren ist nicht auf die beschriebenen Verfahren beschränkt.
Die Steuerschaltung 7 wandelt die jeweiligen Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und h2[0] bis h2[n2], die in dem ersten Feedforward-Filter FF1 und in dem ersten Feedback-Filter FB1 einzustellen sind, derart, dass der Eingang des Daten-Slicers S1 gleich dem Ausgang des Daten-Slicers S1 ist. Hierin wird, wenn der Eingangs-/Ausgangsfehler (Eingangs-/Ausgangsspannungsfehler) unter einen vorbestimmten Wert fällt, berücksichtigt, dass die Annäherung bzw. Konvergenz abgeschlossen ist.
Nach Abschluss der Annäherung kann die Aktualisierungsverarbeitung für die Filterkonstanten beendet werden. Gemäß einem weiteren Beispiel ist es ebenso möglich, die Aktualisierungsverarbeitung beispielsweise in jeder vorbestimmten Periode fortzusetzen oder die Aktualisierungsverarbeitung fortzusetzen, während die Frequenz der Aktualisierung von der vorbestimmten Periode graduell verringert wird. Die Aktualisierungsverarbeitung kann ebenso derart erfolgen, dass Betrag der Aktualisierungslast verringert wird. Wenn es empirisch eindeutig ist, dass beispielsweise der Fehler einen Wert von kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert annimmt, nachdem die Konvergierungsverarbeitung für eine bestimmte Zeitspanne erfolgt ist, kann ebenso angenommen werden, dass die Annäherung abgeschlossen ist, nachdem die bestimmte Zeitspanne, die vorstehend beschrieben ist, unter Verwendung eines Timers verstrichen ist. Der „vorbestimmte Wert”, der für die Konvergierungsverarbeitung des Fehlers verwendet wird, wird im Hinblick auf das Design in Übereinstimmung mit dem für das System erforderlichen S/N bestimmt.
Die in der 6 gezeigte Gewichtungsschaltung 8 weist das zweite Feedforward-Filter FF2, das zweite Feedback-Filter FB2, einen Addierer A2 und die Filterkonstantenhalteeinheit 8a. auf Hierin kann das zweite Feedforward-Filter FF2 beispielsweise durch eine Struktur gleich derjenigen des ersten Feedforward-Filters FF1 bereitgestellt sein. Das zweite Feedback-Filter FB2 kann beispielsweise durch eine Struktur gleich derjenigen des ersten Feedback-Filters FB1 bereitgestellt sein. Die Gewichtungsschaltung 8 unterscheidet sich funktional von der Schaltung der DFE-Verarbeitungseinheit 16. Die Gewichtungsschaltung 8 ist durch eine Schaltung bereitgestellt, in der der Daten-Slicer S1 und der Subtrahierer M1 aus der DFE-Verarbeitungseinheit 16 ausgelassen sind.
Die 7A und 7B zeigen schematisch ein Beispiel einer Konfiguration des digitalen Filters, wenn sowohl das zweite Feedforward-Filter FF2 als auch das zweite Feedback-Filter FB2 durch ein FIR-Filter bereitgestellt sind.
Das zweite Feedforward-Filter FF2 weist, wie in 7A gezeigt, 1-Takt-Verzögerungselemente TD1a bis TDk1a, die in Reihe geschaltet sind, und Multiplizierer TMu0a bis TMuk1a auf. Die Anzahl von 1-Takt-Verzögerungselementen ist k1, und die Anzahl von Multiplizierern ist (k1 + 1).
Jedes der Verzögerungselemente TD1a bis TDn1a des zweiten Feedforward-Filters FF2 führt eine Verzögerungsverarbeitung entsprechend einem Takt im Ansprechen auf die Takte von der Steuerschaltung 7 aus. An die Multiplizierer TMu0a bis TMuk1a des zweiten Feedforward-Filters FF2 werden die Koeffizienten h1[0] bis h1[k1] jeweils von der Filterkonstantenhalteeinheit 8a der Gewichtungsschaltung 8 gegeben.
Die DFE-Verarbeitungseinheit 16 berechnet, wie vorstehend beschrieben, die Multiplikationskoeffizienten h1[0] bis h1[n1] des ersten Feedforward-Filters FF1. Die Rechenergebnisse werden in die Filterkonstantenhalteeinheit 12a der DFE-Schaltung 12 gespeichert. Die Übertragungseinheit 14 überträgt diese Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] zur Filterkonstantenhalteeinheit 8a der Gewichtungsschaltung 8.
Hierin sind die Multiplizierer TMu0b bis TMuk1a des zweiten Feedforward-Filters FF2 mit den Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] (die Koeffizienten der Multiplizierer Mu0a bis Mun1a des ersten Feedforward-Filters FF1) versehen, die von der Übertragungseinheit 14 zur Filterkonstantenhalteeinheit 8a übertragen werden.
Hierin werden, wenn das zweite Feedforward-Filter FF2 das digitale Filter verwendet, das k1 = n1 erfüllt, die Multiplikationskoeffizienten h1[0] bis h1[n1] des ersten Feedforward-Filters FF1 direkt an die Multiplizierer TMu0a bis TMuk1a des zweiten Feedforward-Filters FF2 gegeben.
Die Multiplizierer TMu0b bis TMuk1a des zweiten Feedforward-Filters FF2 multiplizieren 0 bis k1 Taktverzögerungsdatenelemente, die durch die (k1 + 1) Verzögerungselemente TD1a bis TDn1a erzeugt werden, mit den jeweiligen Koeffizienten h1[0] bis h1[k1]. Der Addierer Aa2 des zweiten Feedforward-Filters FF2 summiert die jeweiligen Ergebnisse der Multiplikationen durch die Multiplizierer TMu0a bis TMuk1a, um den Ausgang OUT zu erzeugen.
Das zweite Feedback-Filter FB2 weist, die in 7B gezeigt, 1-Takt-Verzögerungselemente TD1b bis TDk2b, die in Reihe geschaltet sind, Multiplizierer TMu0b bis TMuk2b und einen Addierer Ab2 auf. Die Anzahl der 1-Takt-Verzögerungselemente ist k2, und die Anzahl der Multiplizierer ist (k2 + 1).
Jedes der Verzögerungselemente TD1b bis TDk2b des zweiten Feedback-Filters FB2 führt eine Verzögerungsverarbeitung entsprechend einem Takt im Ansprechen auf die Takte von der Steuerschaltung 7 aus. An die Multiplizierer TMu0b bis TMuk2b des zweiten Feedback-Filters FB2 werden die Koeffizienten h2[0] bis h2[k2] von der Filterkonstantenhalteeinheit 8a der Gewichtungsschaltung 8 gegeben.
Die DFE-Verarbeitungseinheit 16 der DFE-Schaltung 12 berechnet, wie vorstehend beschrieben, die Multiplikationskoeffizienten h2[0] bis h2[n2] des ersten Feedback-Filters FB1. Die Rechenergebnisse werden in der Filterkonstantenhalteeinheit 12a der DFE-Schaltung 12 gespeichert. Die Übertragungseinheit 14 überträgt die Koeffizienten h2[0] bis h2[n2] zur Filterkonstantenhalteeinheit 8a der Gewichtungsschaltung 8. Anschließend gibt die Filterkonstantenhalteeinheit 8a die Koeffizienten h2[0] bis h2[n2] der Multiplizierer Mu0b bis Mun2b des ersten Feedback-Filters FB1 an die Multiplizierer TMu0b bis TMuk2b des zweiten Feedback-Filters FB2.
Hierin können, wenn das zweite Feedback-Filter FB2 ein digitales Filter verwendet, das k2 = n2 erfüllt, die Multiplikationskoeffizienten h2[0] bis h2[n2] des ersten Feedback-Filters FB1 direkt an die Multiplizierer TMu0b bis TMuk2b des zweiten Feedback-Filters FB2 gegeben werden.
Die Multiplizierer TMu0b bis TMuk2b des zweiten Feedback-Filters FB2 multiplizieren 0 bis k2 Taktverzögerungsdatenelemente, die von den (k2 + 1) Verzögerungselementen TD1b bis TDk2b nach Bedarf anhand einer Verzögerungsverarbeitung erzeugt werden, mit den jeweiligen Koeffizienten h2[0] bis h2[k2].
Der Addierer Ab2 des zweiten Feedback-Filters FB2 summiert die jeweiligen Ergebnisse der Multiplikationen durch die Multiplizierer TMu0b bis TMuk2b, um den Ausgang OUT zu erzeugen. Folglich sind, auch wenn die Eingangsdaten IN einen digitalen Pegel entsprechend den binären Werten ”0” und ”1” aufweisen, die Ausgangsdaten OUT digitale Daten mit einem dezimalen Pegel verschieden von den binären Werten.
Nachstehend ist ein Kommunikationsbetrieb in der obigen Konfiguration unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben. Die Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 führt eine Sendeverarbeitung an den normalen Daten großer Kapazität zwischen der Kommunikationsvorrichtung 4 und der Kommunikationsvorrichtung 5 der Ansteuerschaltung 2 über die Übertragungsleitung 6 aus. In der vorliegenden Ausführungsform führt die Kommunikationsvorrichtung 4, vor einer Ausführung der Sende-/Empfangsverarbeitung an den normalen Daten, eine Kommunikationsverarbeitung an einem Trainingsmuster aus.
Beispiele für das Timing zur Kommunikation des Trainingsmusters zwischen der ECU 1 und der Ansteuerschaltung 2 umfassen einen beispielsweise Zeitpunkt, an dem das Fahrzeug eingeschaltet wird (an dem ein Zündschalter eingeschaltet wird: Einschaltung). Ferner können die Beispiele für das Timing zur Kommunikation des Trainingsmusters ebenso den Zeitpunkt, an dem die ECU 1 oder die Ansteuerschaltung 2 zurückgesetzt (neu gestartet) werden, und den Zeitpunkt des Umlernens (neuen Trainings), wenn die Übertragungsleitung 6 geändert wird, wie beispielsweise dann, wenn die Übertragungsleitung 6 neu bereitgestellt/hinzugefügt/geändert/entfernt wird, umfassen (siehe S1 in der 8).
Es sollte beachtet werden, dass, in der vorliegenden Ausführungsform, während beispielsweise die normalen Daten großer Kapazität in der Richtung von der Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 zur Kommunikationsvorrichtung 5 der Ansteuerschaltung 2 übertragen werden, das Trainingsmuster von der Kommunikationsvorrichtung 5 der Ansteuerschaltung 2 zur Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 übertragen wird (siehe S2 in der 8) übertragen wird. Folglich erfolgt die Trainingsverarbeitung vor der Kommunikation großer Kapazität.
Die Kommunikationsvorrichtung 5 weist keine Verzerrungskompensierungsschaltung entsprechend der Gewichtungsschaltung 8 in die ECU 1 auf. Dementsprechend wird, wenn die Kommunikationsvorrichtung 5 das Trainingsmuster in der Form eines binären Signals unter Verwendung von beispielsweise einer PRBS (Pseudorandom Binary Sequence) sendet, die von der Kommunikationsvorrichtung 4 empfangene Signalwellenform unter dem Einfluss der Übertragungsleitung 6 oder dergleichen verzerrt.
Es sollte beachtet werden, dass, als das Trainingsmuster, jedes beliebige Muster verwendet werden kann, solange das Muster im Voraus derart bestimmt wird, dass die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und h2[0] bis h2[n2] der digitalen Filter FF1 und FB1 der DFE-Verarbeitungseinheit 16 konvergieren. Vorzugsweise wird die PRBS verwendet, um verschiedene Muster mit gleichen Wahrscheinlichkeiten und ohne Verzerrung zufällig zu erzeugen. Die PRBS wird für gewöhnlich unter Verwendung beispielsweise eines LFSR (Linear Feedback Shift Register oder linear rückgekoppeltes Schieberegister) erzeugt.
Die Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 empfängt das Trainingsmuster (siehe S2 in der 8). Der Empfangsverstärker 11 in der Kommunikationsvorrichtung 4 verstärkt das Trainingsmuster. Herein weist das Trainingsmuster eine Verzerrung infolge der Übertragungsleitung 6 auf. Die DFE-Verarbeitungseinheit 16 führt eine Korrekturverarbeitung an der Verzerrung in der Signalwellenform aus. Wenn die Korrekturverarbeitung an der Verzerrung der Signalwellenform erfolgt, konvergiert die DFE-Verarbeitungseinheit 16 die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und h2[0] bis h2[n2] der digitalen Filter FF1 und FB1 in der DFE-Verarbeitungseinheit 16 (siehe S3 in der 8).
In diesem Fall konvergiert die DFE-Verarbeitungseinheit 16 die jeweiligen Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und h2[0] bis h2[n2] des ersten Feedforward-Filters FF1 und des ersten Feedback-Filters FB1, um einen Fehler maximal zu unterdrücken, und speichert die DFE-Verarbeitungseinheit 16 die Koeffizienten anschließend in der Filterkonstantenhalteeinheit 12a. Auf die Annäherung dieser Filterkonstanten folgend überträgt die Übertragungseinheit 14 die in der Filterkonstantenhalteeinheit 12a gehaltenen Filterkonstanten zur Filterkonstantenhalteeinheit 8a der Gewichtungsschaltung 8 (siehe S4 in der 8).
Die Gewichtungsschaltung 8 in der Kommunikationsvorrichtung 5 korrigiert, unter Bezugnahme auf die Filterkonstanten, die in der Filterkonstantenhalteeinheit 8a gehalten werden, Sendedaten derart, dass eine Kompensierung im Voraus erfolgt (siehe S5 in der 8). Zu dieser Zeit sind die Sendedaten unmittelbar nach der Korrektur ein Signal, in dem die Daten verzerrt sind.
Die Sendeeinheit 10 der Kommunikationsvorrichtung 4 sendet die normalen Daten (normales Muster) an die Kommunikationsvorrichtung 5 der Ansteuerschaltung 2 (siehe S6 in der 8). Das Sendesignal erfährt eine Verzerrung, wenn es die Übertragungsleitung 6 durchläuft. Da die Gewichtungsschaltung 8 das Sendesignal derart korrigiert hat, dass eine Kompensierung im Voraus erfolgt, heben sich die Effekte der Korrektur und der Verzerrung gegenseitig auf, um es der Datenempfangseinheit 20b der Ansteuerschaltung 2 zu ermöglichen, eine Signalwellenform zu empfangen, die im Wesentlichen keine Verzerrung aufweist (siehe S7 in der 8).
(Beschreibung des Prinzips)
Nachstehend ist das Prinzip, warum eine Verzerrung korrigiert werden kann, wenn eine Datenkommunikation erfolgt, an den vorstehend beschriebenen Ablauf anknüpfend beschrieben. Die Charakteristik der Übertragungsleitung 6 kann im Allgemeinen unter Verwendung von S-Parametern beschrieben werden. Auch bei einer differentiellen Übertragungsleitung sind vier Ports vorhanden. Bei der differentiellen Übertragungsleitung kann, wenn das Hauptaugenmerk auf ein Differenzsignal gelegt wird, eine Approximation unter Verwendung von 2-Port S-Parametern erfolgen. Im Allgemeinen wird die Charakteristik der Übertragungsleitung 6 unter Verwendung von S-Parametern in 2 × 2 Reihen und Spalten beschrieben. Wenn beispielsweise Bedingungen, in solch einem Fall beispielsweise derart, dass die Übertragungsleitung 6 kein internes positives Element, sondern eine passive Charakteristik aufweist, erfüllt werden, erfüllen die S-Parameter in den 2 × 2 Reihen und Spalten, die durch S11, S21, S12 und S22 beschrieben werden, die folgende Gleichung: S21 = S12 (Gleichung 1)
Nach der Annäherung der Filterkonstanten der digitalen Filter FF1 und FB kann, wenn ein Quantisierungsfehler oder dergleichen ignoriert wird, erwägt werden, dass die Übertragungsleitung 6 eine lineare Charakteristik aufweist.
Da die DFE-Verarbeitungseinheit 16 den Daten-Slicer S1 aufweist, weist die DFE-Verarbeitungseinheit 16 eine nicht-lineare Charakteristik auf. Wenn der Fehler jedoch vollständig gleich null ist oder wenn die Fehler nicht vollständig gleich 0 ist, sondern einen im Wesentlichen geringen Wert aufweist, der ignorierbar ist, ist ein Zustand realisiert worden, in dem, auch wenn der Daten-Slicer S1 die Verarbeitung ausführt, die dem Daten-Slicer S1 zugewiesen ist, keine Signaländerung auftritt. In einer Situation, in der das Signal nicht durch den Daten-Slicer S1 beeinträchtigt wird, kann erwägt werden, dass die DFE-Verarbeitungseinheit 16 eine lineare Charakteristik aufweist.
Wenn die Frequenzabhängigkeit der Durchgangscharakteristik der DFE-Verarbeitungseinheit 16 als G_dfe definiert ist, kann die Übertragungscharakteristik der Ansteuerschaltung 2 vom Sendeverstärker 22 zum Empfangsverstärker 11 der ECU 1 durch S12 × G_dfe beschrieben werden. Zu dieser Zeit nimmt, wenn die Koeffizienten der digitalen Filter FF1 und FB1 konvergiert werden, der Wert, wie nachstehend aufgezeigt, einen konstanten Wert (Konstante) an. S12 × G_dfe = Konstante (Gleichung 2)
Dieser Wert weist keine Frequenzabhängigkeit auf. Dementsprechend kann die Wellenformverzerrung kompensiert werden. Die typische Übertragungsleitung 6, die typische DFE-Verarbeitungseinheit 16 und dergleichen weisen frequenzabhängige Eigenschaften auf und sind beispielsweise in einem extrem hohen Frequenzbereich nicht garantiert.
Die Betriebsfrequenzen, bei denen verschiedene Schaltungen, wie beispielsweise die Übertragungsleitung 6 und die DFE-Verarbeitungseinheit 16, arbeiten, sind im Voraus anhand von Übertragungsdaten bestimmt worden. Es kann davon ausgegangen werden, dass, innerhalb des Bereichs der Betriebsfrequenzen, die Frequenzabhängigkeit sowohl von der Übertragungsleitung 6 als auch von der DFE-Verarbeitungseinheit 16 und dergleichen im Wesentlichen konstant ist.
Nachstehend soll angenommen werden, dass die Frequenzcharakteristik der Gewichtungsschaltung 8 als G_emph definiert ist. Die Gewichtungsschaltung 8 weist die gleichen Filterkonstanten wie die DFE-Verarbeitungseinheit 16 und eine Schaltungskonfiguration ähnlich der DFE-Verarbeitungseinheit 16 auf. Folglich weisen die Gewichtungsschaltung 8 und die DFE-Verarbeitungseinheit 16, wie nachstehend aufgezeigt, die gleichen Frequenzgänge auf. G_dfe = G_emph (Gleichung 3)
Die Übertragungscharakteristik von der Sendeeinheit 10 der Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 bis unmittelbar vor dem Empfangsverstärker 21 der Kommunikationsvorrichtung 5 der Ansteuerschaltung 2 kann durch G_emph × S21 beschrieben werden. Wenn die vorstehend aufgezeigten Relationen betrachtet werden, kann eine Gleichung 4, wie folgt, anhand einer Berechnung aufgestellt werden. G_emph × S21 = S21 × G_emph = S12 × G_emph = S12 × G_dfe (Gleichung 4)
Dementsprechend ist die Übertragungscharakteristik von der Sendeeinheit 10 der ECU 1 bis unmittelbar vor dem Empfangsverstärker 21 der Ansteuerschaltung 2 gleich der Übertragungscharakteristik von unmittelbar nach dem Sendeverstärker 22 der Ansteuerschaltung 2 bis zur DFE-Schaltung 12 der ECU 1.
Folglich wird, wenn die Gewichtungsschaltung 8 der ECU 1 eine digitale Filterverarbeitung an der Signalwellenform unter Verwendung der gleichen Filterkonstanten ausführt, auch wenn die Signalwellenform auf der Übertragungsleitung 6 verzerrt wird, die Verzerrung der Signalwellenform in der Empfangseinheit der Ansteuerschaltung 2 kompensiert. Diese Konfiguration kann den Fehler minimieren.
(Ergebnis der Simulation)
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben den vorstehend beschriebenen Punkt anhand einer Simulation verifiziert. Es wird beispielsweise der Fall betrachtet, bei dem eine in der 9 gezeigte Sprungantwortwellenform W2 über die Übertragungsleitung 6 (Kabel) in der Empfangseinheit 13 der ECU 1 empfangen wird, wenn die Kommunikationsvorrichtung 5 eine sprungartige Wellenform W1 sendet, die von ”0” auf ”1” wechselt.
In diesem Fall empfängt, gemäß der Gleichung 1, wenn die Datensendeeinheit 7a der ECU 1 die sprungartige Wellenform W1 sendet, die, wie in 9 gezeigt, von ”0” auf ”1” wechselt, die Datenempfangseinheit 20b der Ansteuerschaltung 2 die Sprungantwortwellenform W2.
Das in der 9 gezeigte Sendesignal verwendet beispielsweise ein 1 Gbit/s Sendesignal und zeigt das Ergebnis einer Simulation in einem Schrittzyklus von einer Nanosekunde. Dementsprechend ist, während eines Schrittes von einer Nanosekunde, das Ergebnis gezeigt, das anhand einer linearen Interpolation erhalten wird. Das erhaltene Ergebnis kann sich jedoch von dem Ergebnis einer wirklichen Überwachung unterscheiden.
Wenn die Datensendeeinheit 20a der Kommunikationsvorrichtung 5 ein Muster in der Form eines Pseudozufallssignals als das Trainingsmuster sendet, führt die Kommunikationsvorrichtung 4 eine Verzerrungskorrektur unter Verwendung der DFE-Verarbeitungseinheit 16 aus. Zu dieser Zeit konvergiert die DFE-Verarbeitungseinheit 16 die Filterkonstanten des ersten Feedforward-Filters FF1 und des ersten Feedback-Filters FB1.
10A zeigt ein Beispiel des Ergebnisses einer Simulation der konvergierten Filterkonstanten des ersten Feedforward-Filters FF1. 10B zeigt ein Beispiel des Ergebnisses einer Simulation der konvergierten Filterkonstanten des ersten Feedback-Filters FB1.
11 zeigt schematisch eine Übertragungswellenform W3 (blanke Vierecke) von der Kommunikationsvorrichtung 5 und ferner eine Wellenform W4 (ausgefüllte Rauten) nach der DFE-Verarbeitung durch die DFE-Verarbeitungseinheit 16. Es ist ersichtlich, dass, im Beispiel der 11, die Übertragungswellenform W3 und die Nachverarbeitungswellenform W4 im Wesentlichen miteinander übereinstimmen. Es sollte beachtet werden, dass, in der Praxis, der Zeitpunkt, an dem die Empfangswellenform an die Kommunikationsvorrichtung 4 gegeben wird, und der Zeitpunkt nach der Wellenformverarbeitung durch die DFE-Verarbeitungseinheit 16 unter dem Einfluss einer Filterverzögerungszeit nach der DFE-Verarbeitung oder dergleichen nicht vollständig übereinstimmen. In der 11 ist, um den Vergleich zwischen der Nachverarbeitungswellenform W4 und der Übertragungswellenform W3 zu vereinfachen, die in den Zeichnungen gezeigte Nachverarbeitungswellenform W4 um die Verzögerungszeit verschoben worden, um mit der Übertragungswellenform W3 übereinzustimmen.
Es ist, wie durch die Nachverarbeitungswellenform W4 in der 11 gezeigt, ersichtlich, dass, da die DFE-Verarbeitungseinheit 16 der Kommunikationsvorrichtung 4 die Verzerrung kompensiert, die Übertragungswellenform W3 im Wesentlichen perfekt wiedergegeben wird.
Anschließend überträgt die Sendeeinheit 14 die in der Filterkonstantenhalteeinheit 12a der DFE-Schaltung 12 gespeicherten Filterkonstanten zur Filterkonstantenhalteeinheit 8a der Gewichtungsschaltung 8. Die Gewichtungsschaltung 8 führt eine Verzerrungskorrektur unter Verwendung der in der Filterkonstantenhalteeinheit 8a gehaltenen Filterkonstanten aus.
Wenn das in der 12 gezeigte Signal (Wellenform W5: blanke Vierecke) eingegeben wird, erzeugt die Gewichtungsschaltung 8 das in der 12 gezeigte Signal (Wellenform W6). Wenn die Kommunikationsvorrichtung 4 das Signal über die Übertragungsleitung 6 sendet, erfährt das Signal auf der Übertragungsleitung 6 eine Wellenformverzerrung.
Dies führt dazu, dass die Kommunikationsvorrichtung 5 eine in der 12 gezeigte Signalwellenform W7 (ausgefüllte Rauten) empfängt. Es ist ersichtlich, dass sich die in der 12 gezeigte Signalwellenform W7 im Wesentlichen mit der in der 12 gezeigten Signalwellenform W5 überlappt. Dies liegt daran, dass die Gewichtungsschaltung 8 die Wellenformverzerrung im Voraus kompensiert hat.
Es gibt, wie in 12 gezeigt, eine Zeitspanne, in der die Ausgangssignalwellenform W6 der Gewichtungsschaltung 8 den Signalpegel von 2 überschreitet. Dies liegt daran, dass die Ausgangssignalwellenform W6 von den Beträgen der Filterkonstanten der digitalen Filter FF1 und FF2 der DFE-Verarbeitungseinheit 16 abhängt und in Übereinstimmung mit der internen Verarbeitung in der DFE-Verarbeitungseinheit 16 bestimmt wird. Die Verwendung der Ausgangswellenform W6 ist nicht auf diejenige im vorliegenden Verfahren beschränkt.
Wenn das Ausgangssignal von der Kommunikationsvorrichtung 4 eine übermäßig hohe Wellenformamplitude aufweist, wird die Ausgangsspannung, je nach Bedarf, angepasst. Auch in diesem Fall wird die Eingangswellenform der Kommunikationsvorrichtung 5 nur anhand des gleichen Betrages angepasst und ändert sich die Eingangswellenform der Kommunikationsvorrichtung 5 nicht. Dementsprechend wird, durch eine geeignete Bestimmung eines Eingangsschwellenwert (Schwellenwert zur Diskriminierung zwischen ”0” und ”1”) für die Eingangssignaldaten der Kommunikationsvorrichtung 5, die Empfangsleistung nicht länger beeinträchtigt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sendet die Kommunikationsvorrichtung 5, zunächst, das Trainingsmuster über die Übertragungsleitung 6 an die Empfangseinheit 13 der Kommunikationsvorrichtung 4 und führt die DFE-Verarbeitungseinheit 16 der Kommunikationsvorrichtung 4 eine Verzerrungskompensierung aus. Zu dieser Zeit konvergiert die DFE-Verarbeitungseinheit 16 die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und h2[0] bis h2[n2] der digitalen Filter (das erste Feedforward-Filter FF1 und das erste Feedback-Filter FB1), um die auf der Übertragungsleitung 6 auftretende Verzerrung in geeigneter Weise zu kompensieren. Diese Konfiguration ermöglicht den von der Kommunikationsvorrichtung 4 empfangenen digitalen Daten Vout_D, im Wesentlichen gleich den digitalen Daten zu sein, die von der Kommunikationsvorrichtung 5 gesendet werden.
Die Gewichtungsschaltung 8 verwendet all die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und h2[0] bis h2[n2], die von der DFE-Verarbeitungseinheit 16 konvergiert werden, als die Filterkonstanten des zweiten Feedforward-Filters FF2 und des zweiten Feedback-Filters FB2.
Anschließend korrigiert die Kommunikationsvorrichtung 4 die Verzerrung im Voraus und sendet die Kommunikationsvorrichtung 4 die Daten. Dementsprechend kann, auch wenn die Schaltungsgröße der Kommunikationsvorrichtung 5 der Ansteuerschaltung 2 begrenzt ist und die Kommunikationsvorrichtung 5 auf einen Schaltungsmaßstab zu begrenzen ist, der unter demjenigen der Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 liegt, eine Verzerrungskompensierung in geeigneter Weise an den Kommunikationssignalen erfolgen, die zwischen den Kommunikationsvorrichtungen 4 und 5 übertragen werden.
Die vorstehend beschriebene Konfiguration eliminiert das Erfordernis, eine Verzerrungskompensierungsschaltung in der Ansteuerschaltung 2 vorzusehen, die die Daten hoher Kapazität empfängt. Es ist ausreichend, lediglich eine Sendeschaltung für das Trainingsmuster in der Ansteuerschaltung 2 vorzusehen. Dies eliminiert ferner das Erfordernis, eine weitere Kommunikationsschaltung zum Zurücksenden des Empfangsergebnisses des Testmusters vorzusehen.
(Zweite Ausführungsform)
Nachstehend ist eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 13 und 14 beschrieben. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform zeigt eine Konfiguration, in der das Verhältnis zwischen den jeweiligen Anzahlen von Filterabzweigungen (Filter-Taps) des ersten und des zweiten Feedforward-Filters FF1 und FF2 und das Verhältnis zwischen den jeweiligen Anzahlen der Filterabzweigungen (Filter-Taps) des ersten und des zweiten Feedback-Filters FB1 und FF2 die Verhältnis n1 = k1 und n2 = k2 in der DFE-Verarbeitungseinheit 16 und der Gewichtungsschaltung 8 erfüllen. Die Verhältnisse zwischen den Anzahlen von Abzweigungen bzw. Taps können sich jedoch hiervon unterscheiden, und die vorliegende Erfindung zeigt insbesondere ein Beispiel auf, bei dem die Filterabzweigungen die Verhältnisse k1 < n1 und k2 < n2 erfüllen, die als wünschenswert erachtet werden.
Die DFE-Verarbeitungseinheit 16 bestimmt die Filterkonstanten, wenn sie das Trainingsmuster empfängt. Folglich ist eine äußerst genaue Berechnung für die Annäherung der Filterkonstanten erforderlich. Dementsprechend können, wie jeweils anwendbar, Filter mit einer verhältnismäßig hohen Anzahl von Filterabzweigungen n1 und n2 verwendet werden.
Die Gewichtungsschaltung 8 verwendet nur die in der DFE-Verarbeitungseinheit 16 bestimmten Filterkonstanten und kümmert sich nicht um die Annäherung bzw. Konvergenz. Dementsprechend können die Anzahlen von Filterabzweigungen k1 und k2 jeweils geringer als die Anzahlen von Filterabzweigungen n1 und n2 sein. Folglich kann, wenn die Verhältnisse zwischen den Anzahlen von Filterabzweigungen bestimmt werden, um beispielsweise k1 < n1 und/oder k2 < n2 zu erfüllen, der Schaltungsmaßstab weiter verringert werden. In diesem Fall kann die Anordnungsfläche der Schaltung in der integrierten Halbleiterschaltung verringert werden.
Wenn k1 < n1 erfüllt ist, werden die Multiplizierer TMu0a bis TMuk1a des zweiten Feedforward-Filters FF2, ohne irgendeine Änderung, mit den gleichen Multiplikationskoeffizienten h1[0] bis h1[n1] des ersten Feedforward-Filters FF1 versehen.
Wenn k2 < n2 erfüllt ist, werden die Multiplizierer TMu0b bis TMuk2b des zweiten Feedback-Filters FB2, ohne irgendeine Änderung, mit den gleichen Multiplikationskoeffizienten h2[0] bis h2[n2] des ersten Feedback-Filters FB1 versehen.
Die Gewichtungsschaltung 8 muss mit der Anzahl von Filterabzweigungen versehen werden, die einen minimalen Betrieb aufrechterhalten kann. 13 zeigt eine Abzweigungslängenabstimmungsfunktion mit jedem der variablen Pfeile. Es ist, wie in 13 gezeigt, gegebenenfalls ferner möglich, den in Verwendung befindlichen Abschnitt eines zweiten Feedforward-Filters FF2a und/oder eines zweiten Feedback-Filters FB2a zu begrenzen und die verbleibende Abschnitte zu überspringen.
Die obige Konfiguration kann den Betrieb einiger Elemente im zweiten Feedforward-Filter FF2a und/oder im zweiten Feedback-Filter FB2a stoppen und den Energieverbrauch verringern. Folglich kann, mit den digitalen Filtern FF2a und FB2a, die jeweils die Abzweigungslängenabstimmungsfunktion aufweisen, der Energieverbrauch effektiv verringert werden. Hierin dienen die digitalen Filter FF2a und FB2a als eine zweite digitale Filtereinheit.
Ferner ist für die Gewichtungsschaltung 8 ausreichend, ein bestimmtes S/N als eine Kommunikationsqualitätsanforderung zu klären. Folglich können, in der Gewichtungsschaltung 8, die Anzahlen von Stellen von effektiven Bits und die Genauigkeit, verglichen mit denjenigen der Filterkonstanten oder der Rechengenauigkeit in der DFE-Verarbeitungseinheit 16, weiter verringert werden.
Das zweite Feedforward-Filter FF2a kann derart konfiguriert sein, dass die Anzahlen von Stellen in den Daten (wie beispielsweise die Anzahlen von Stellen von effektiven Bits in einem binären System) der Koeffizienten h2[0] bis h2[n2] geringer ist als die Anzahlen von Stellen in den Daten (wie beispielsweise die Anzahlen von Stellen von effektiven Bits in einem binären System) der Koeffizienten h1[0] bis h1[n2] des ersten Feedforward-Filters FF1 sind.
Wenn die Filterkonstantenhalteeinheiten 12a und 8a die Filterkonstanten, wie beispielsweise digitale Binärwerte, halten, sind die Multiplizierer TMu0b bis TMuk2b des zweiten Feedforward-Filters FF2 nur mit den effektiven Stellen der Bits höherer Ordnung der gleichen Multiplikationskoeffizienten h1[0] bis h1[n1] des ersten Feedforward-Filters FF1, die in der Filterkonstantenhalteeinheit 12a gehalten werden, versehen.
Folglich kann das zweite Feedback-Filter FB2a, aus den gleichen Gründen wie vorstehend beschrieben, ebenso derart konfiguriert sein, dass die Anzahlen von Stellen in den Daten (wie beispielsweise die Anzahlen von Stellen von effektiven Bits) der Koeffizienten h2[0] bis h2[k2] geringer als die Anzahlen von Stellen in den Daten (wie beispielsweise die Anzahlen von Stellen von effektiven Bits) der Koeffizienten h2[0] bis h2[n2] des ersten Feedback-Filters FB1 sind.
In solch einem Fall werden die Multiplizierer TMu0b bis TMuk2b des zweiten Feedback-Filters FB2a nur mit den effektiven Stellen der Bits höherer Ordnung der gleichen Multiplikationskoeffizienten h2[0] bis h2[n2] des ersten Feedback-Filters FB1 versehen. Auch in solch einem Fall können Funktionen und Effekte gleich denjenigen in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform hervorgebracht werden.
Die Übertragungsleitung 6 weist eine Übertragungscharakteristik auf, die sich unter dem Einfluss der Übertragungsqualität des Kabels oder dergleichen ändert. Die Übertragungscharakteristik einer Einpulswellenform W10 ändert sich beispielsweise, wie in der Übertragungscharakteristik der 14 gezeigt, verschiedenartig in eine Wellenform W11, eine Wellenform W12 oder dergleichen, die als Beispiele dienen. Die Übertragungscharakteristik der Wellenform W12 ist der Übertragungscharakteristik der Wellenform W11 unterlegen und übt einen größeren Einfluss auf ein nachfolgendes Signal aus. Folglich sind die digitalen Filter FF2a und FB2a, die jeweils eine größere Anzahl von Filterabzweigungen aufweisen, erforderlich, um den Einfluss der Übertragungsleitung 6 maximal zu beseitigen.
Wenn die Kommunikationsvorrichtung 4 beispielsweise in einer integrierten Halbleiterschaltung (wie beispielsweise ein IC oder LSI) enthalten ist, wird vorzugsweise die gleiche Kommunikationsvorrichtung 4 verwendet, auch wenn die Charakteristik der Übertragungsleitung 6 in Anbetracht eines Kabelaustauschs oder dergleichen geändert wurde. Unter Berücksichtigung dieses Punktes kann die DFE-Verarbeitungseinheit 16 in geeigneter Weise konfiguriert werden, indem die Anzahl von Filterabzweigungen, die es der Übertragungsleitung 6 ermöglichen, unter den schlechtesten Bedingungen zu kommunizieren, in jedem der digitalen Filter FF2a und FB2a vorbereitet wird.
In diesem Fall kann die Anzahl von Filterabzweigungen, die in jedem der digitalen Filter FF2a und FB2a vorzubereiten ist, anhand einer charakteristischen Simulation, eines Experiments oder dergleichen unter den schlechtesten Bedingungen bestimmt werden (wie beispielsweise eine Übertragungsleitung mit der Übertragungscharakteristik der Wellenform W12 in der 14). Dies liegt daran, dass die Filterkonstanten der nicht benötigten Abzweigungen gegen null gehen.
Wenn im Voraus bekannt ist, dass die Kommunikationsvorrichtungen 4 und 5 eine Kommunikation unter Verwendung die Übertragungsleitung 6 mit einer Übertragungscharakteristik verhältnismäßig hoher Qualität ausführen (von beispielsweise der Wellenform W11), kann, obgleich die Anzahl von Filterabzweigungen reduziert wird, um geringer als die Anzahl von Filterabzweigungen zu sein, die, wie vorstehend beschrieben, unter den schlechtesten Bedingungen bestimmt wird, die Kommunikationsqualität aufrechterhalten werden.
D. h., bei den Vorbereitungen zu solch einem Fall kann die DFE-Verarbeitungseinheit 16 dazu ausgelegt sein, das zweite Feedforward-Filter FF2a und/oder das zweite Feedback-Filter FB2a, die, wie in 13 gezeigt, jeweils eine Abzweigungslängenabstimmungsfunktion aufweisen, in geeigneter Weise zu verwenden. Hierdurch kann der Energieverbrauch verringert werden, indem der Betrieb von einigen der Elemente des zweiten Feedforward-Filters FF2a und/oder des zweiten Feedback-Filters FB2a gestoppt wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet die Kommunikationsvorrichtung 4 einige der Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und h2[0] bis h2[n2], die von der DFE-Verarbeitungseinheit 16 konvergiert werden, als die Filterkonstanten der digitalen Filter FF2 und FB2 der Gewichtungsschaltung 8. Die Kommunikationsvorrichtung 4 korrigiert die Verzerrung im Voraus und sendet das Signal. Auch mit dieser Konfiguration kann eine geeignete Verzerrungskompensierung bezüglich der Kommunikation zwischen den Kommunikationsvorrichtungen 4 und 5 erfolgen. Ferner kann der Schaltungsmaßstab reduziert werden. Darüber hinaus kann, da die Gewichtungsschaltung 8 unter Verwendung von nur einem Teil der digitalen Filter FF2 und FB2 betrieben wird, der Energieverbrauch der Schaltung verringert werden.
(Dritte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine dritte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 15 bis 18 beschrieben. Die dritte Ausführungsform zeigt eine Busverbindungsform für den Fall, dass ein CAN (Controller Area Netzwerk) auf ein Fahrzeug-LAN (im Fahrzeug befestigtes LAN) angewandt wird.
Das CAN 6a bildet die Übertragungsleitung 6 und ist als das Fahrzeug-LAN (Local Area Netzwerk oder lokales Netzwerk) befestigt. Das CAN 6a ist aus einem Paar von Kabeln aufgebaut. Mehrere ECUs 1a bis 1z (wie beispielsweise die ECU_A bis ECU_Z) sind, wie in 15 gezeigt, mit dem CAN 6a verbunden. Die mehreren ECUs 1a bis 1z sind in einem Fahrzeug verteilt angeordnet. Dementsprechend kann das CAN 6a, wie in 16 gezeigt, ebenso einen Y-Verzweigungsweg 100 aufweisen. Auf dem in der 15 gezeigten CAN 6a können, um die Reflexion eines Signals zu unterdrücken, wie in 17 gezeigt, Abschlusswiderstände (Endwiderstände) 101 an den Endabschnitten des CAN 6a angeordnet sein.
Im obigen Fall wird, wenn beispielsweise die vorbestimmte ECU 1a (wie beispielsweise die ECU_A), die mit dem CAN 6a verbunden ist, ein Impulssignal an eine andere ECU 1b (wie beispielsweise die ECU_B) sendet, das Impulssignal von der ECU 1b empfangen, jedoch ebenso auf einer anderen Leitung des CAN 6a übertragen (siehe Pfeil Y0).
Die Abschlusswiderstände 101 sind mit den Anschlussenden des CAN 6a verbunden. Folglich kann die Energie des Impulssignals von den Abschlusswiderständen 101 derart verbraucht werden, dass eine Reflexionskomponente des Signals weniger wahrscheinlich erzeugt wird (siehe Pfeil Y0a). Folglich wird die Signalkomponente auf dem CAN 6a weniger wahrscheinlich verzerrt.
In dem CAN 6a mit dem Y-Verzweigungsweg 100 können die Abschlusswiderstände 101, wie in 16 gezeigt, ebenso an allen der Anschlussenden vorgesehen sein. Wenn, wie in 16 gezeigt, zwei Verzeigungswege vorgesehen sind, wird der Abschlusswiderstand 101, wie in 18 gezeigt, vorzugsweise an dem Anschlussende von einer der Verzweigungen vorgesehen und der Abschlusswiderstand 101 nicht an dem Anschlussende der anderen Verzweigung vorgesehen (siehe Bezugszeichen 101a).
Dies liegt daran, dass, im Falle der Verzweigungsleitung in der 18, eine Impedanzanpassung zwischen der Leitungsimpedanz des CAN 6a und dem Abschlusswiderstand 101 leichter erzielt und die Signalamplitude leichter erhöht werden kann, wenn die Abschlusswiderstände 101 an einigen der Anschlussenden vorgesehen sind, als wenn die Abschlusswiderstände 101 an allen der Anschlussenden vorgesehen sind.
Für den Fall, dass das CAN 6a den Y-Verzweigungsweg 100 aufweist, wird, wie in 18 gezeigt, wenn beispielsweise die ECU 1a ein Impulssignal an eine andere ECU 1b sendet, das Impulssignal von der anderen ECU 1b empfangen, jedoch ebenso zu einem anderen Pfad auf dem CAN 6a übertragen (siehe Pfeil Y0).
Zu dieser Zeit erreicht das Impulssignal den Y-Verzweigungsweg 100. Auf dem Y-Verzweigungsweg 100 tritt jedoch wahrscheinlich eine Impedanzfehlanpassung auf. Auf dem Y-Verzweigungsweg 100 existiert eine Reflexionswelle, die auf dem Eintrittsweg reflektiert wird, zusammen mit den Impulssignalen, die in beiden Verzweigungsrichtungen Y1 und Y2 laufen (siehe Pfeil Y3).
Ferner wird, da der Abschlusswiderstand 101 mit einem der Anschlussenden des CAN 6a verbunden ist, eine Reflexionskomponente weniger wahrscheinlich im Abschlusswiderstand 101 erzeugt. Ferner wird, da der Abschlusswiderstand 101 nicht mit dem anderen Anschlussende verbunden ist, das Signal, das das andere Anschlussende erreicht hat, von dem Anschlussende reflektiert (siehe Pfeil Y4). Da eine andere ECU 1b solch ein Reflexionssignal empfängt, weist das von der anderen ECU 1b empfangene Empfangssignal eine verzerrte Wellenform ungleich der Übertragungswellenform von der ECU 1a auf.
Im Beispiel der 16 und 18 ist lediglich ein Beispiel einer Y-Verzweigung gezeigt. In einer Ist-Situation ist, mit dem jüngsten Voranschreiten in der Fahrzeugsteuerung, das CAN 6a überall im Fahrzeug verfügbar und nimmt die Anzahl von ECUs 1a bis 1z, die mit dem CAN 6a verbunden ist, Jahr für Jahr zu. Dementsprechend tritt, wenn das CAN 6a eine Verzweigungsleitung oder eine Leitung ohne Abschluss aufweist, wahrscheinlich eine signifikante Wellenformverzerrung in den reflektierten Signalen auf.
In solch einem Fall kann, wenn die DFE-Verarbeitungseinheit 16 und die Gewichtungsschaltung 8, die jeweils in den obigen Ausführungsformen beschrieben sind, in jeder der ECUs 1a bis 1z enthalten sind und jede der ECUs 1a bis 1z die Filterkonstanten der digitalen Filter FF2 und FB2 für den entsprechenden Kommunikationspartner hält, die Verzerrung kompensiert werden.
Die vorstehend beschriebene Konfiguration kann ebenso vorgesehen sein. In einer tatsächlichen Situation ist ebenso eine ECU mit einem beschränkten Schaltungsmaßstab bzw. einer beschränkten Schaltungsgröße vorhanden. In einigen Fällen kann die ECU die DFE-Verarbeitungseinheit 16 und die Gewichtungsschaltung 8 nicht intern aufweisen.
In solch einem Fall kann, unter der großen Anzahl von ECUs 1a bis 1z, die mit dem CAN 6a verbunden ist, wenigstens eine ECU 1a (wie beispielsweise die ECU_A) die DFE-Verarbeitungseinheit 16 und die Gewichtungsschaltung 8, die jeweils in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aufgezeigt sind, in geeigneter Weise enthalten. Zu dieser Zeit ist es wünschenswert, die DFE-Verarbeitungseinheit 16 und die Gewichtungsschaltung 8 in einem Kommunikationsknoten vorzusehen, der insbesondere Daten hoher Kapazität sendet.
Vor der Sendeverarbeitung, bei der eine ECU 1a die normalen Daten an eine andere ECU 1b sendet, sendet die andere ECU 1b das Trainingsmuster an die eine ECU 1a und konvergiert die die eine ECU 1a die Filterkonstanten der digitalen Filter FF1 und FB1 der DFE-Verarbeitungseinheit 16 an. Die eine ECU 1a kann die konvergierten Filterkonstanten in geeigneter Weise als die Filterkonstanten der digitalen Filter FF2 und FB2 in der Gewichtungsschaltung 8 verwenden.
In solch einem Fall können, ganz gleich, welcher Signalübertragungsweg (wie beispielsweise eine Reflexionseinheit wie beispielsweise der Verzweigungsweg 100 oder der Anschlussabschnitt ohne den Abschlusswiderstand 101) auf der Übertragungsleitung 6 enthalten ist, die zwischen der ECU 1a und einer anderen ECU (wie beispielsweise die ECU 1b: ECU_B) angeordnet ist, indem die Filterkonstanten in Übereinstimmung mit dem Signalübertragungsweg bestimmt werden, geeignete Filterkonstanten für die digitalen Filter FF2 und FB2 in der Gewichtungsschaltung 8 eingestellt werden.
Hierin kann die ”andere ECU” durch irgendeine der ECUs (wie beispielsweise die ECU_C bis ECU_Z in dem vorstehend beschrieben Beispiel), die mit dem CAN 6a verbunden ist, bereitgestellt sein. Zu dieser Zeit empfängt die ECU 1a die Trainingsmuster von verschiedenen anderen ECUs 1b bis 1z und konvergiert/berechnet die Filterkonstanten der digitalen Filter FF2 und FB2 in Übereinstimmung mit den einzelnen anderen ECUs 1b bis 1z, mit denen die ECU 1a kommunizieren kann. 19 zeigt eine Matrix als ein Beispiel für die Filterkonstanten, die anhand der ECU 1a erhalten werden.
Die ECU 1a stellt die Filterkonstanten in der eingebetteten Gewichtungsschaltung 8 ein. Dadurch, dass die Verzerrungskompensierung im Voraus unter Verwendung der Gewichtungsschaltung 8 erfolgt, kann die ECU 1a eine Kommunikationsverarbeitung an den normalen Daten zwischen der ECU 1a und wenigstens einer anderen ECU 1b bis 1z (wie beispielsweise die ECU_B, ECU_C, ECU_D, ... und ECU_Z) exzellent ausführen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können, auch wenn die Kommunikationsverarbeitung unter Verwendung des CAN 6a oder dergleichen erfolgt, Effekte gleich denjenigen in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen hervorgebracht werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn drei oder mehr als drei ECUs 1a bis 1z beispielsweise mit dem CAN 6a oder dergleichen verbunden sind, dann, wenn eine ECU 1a (wie beispielsweise die ECU_A) die DFE-Verarbeitungseinheit 16 und die Gewichtungsschaltung 8 aufweist, die eine ECU 1a eine Kommunikation mit den verbleibenden ECUs 1b bis 1z exzellent ausführen, während sie die Verzerrung eines Signals kompensiert.
(Vierte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine vierte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 20 bis 23 beschrieben. Die vierte Ausführungsform zeigt eine Konfiguration, in der ein CAN-FD-(Flexible Data Rate oder flexible Datenrate)-Protokoll bei der Kommunikation angewandt wird.
Eine Wellenformverzerrung wird auffälliger, wenn die Datenrate der Kommunikationsverarbeitung zwischen den mehreren ECUs 1a bis 1z (mehrere Kommunikationsknoten) zunimmt. Derzeit wird, im technischen Gebiet von beispielsweise Fahrzeugvorrichtungen, um die Datenrate des CAN 6a weiter zu erhöhen, die Einführung eines CAN-FD-Protokolls erwägt.
Bei dem CAN-FD-Protokoll wird, wie im Rahmenformat des CAN-FD-Protokolls in der 20 gezeigt, eine Datenrate in dem Intervall einer CAN-FD-Arbitrierungsphase nicht von derjenigen des herkömmlichen CAN geändert.
In dem Intervall einer CAN-FD-Datenphase mit einem Datenfeld wird die Datenrate jedoch, wie in 21 gezeigt, maximal um 4 Mbit/s erhöht. Hierdurch kann eine Gesamtkommunikationsdatenrate verbessert werden, ohne eine Arbitrierungsleistung unter den mehreren ECUs zu verschlechtern. Die Spezifizierung eines CAN-FD-Rahmen-Headers ist dazu ausgelegt, Empfangsdaten unter den Rahmen, mit Ausnahme eines empfangenden Knotens (ID), der ein Kommunikationsziel ist, zu ignorieren.
Dementsprechend ändert sich in einem anderen Kommunikationsknoten, der sich von dem Kommunikationszielempfangsknoten unterscheidet, eine Wellenform unter dem Einfluss der Verzerrung, die über das CAN 6a übertragen wird, und werden die Daten auch im Falle eines Wechsels in einen Zustand, in dem fehlerhafte Daten empfangen werden, ignoriert. Folglich kann, unter Verwendung des CAN-FD-Rahmens, eine Übertragung hoher Geschwindigkeit erfolgen, ohne dass ein fehlerhafter Betrieb verursacht wird.
Einer der Zwecke der Verwendung des CAN-FD-Protokolls ist eine Programmschreibverarbeitung, die in einer ECU erfolgt. Eine Programmumschreibevorrichtung 102 ist, wie in 22 gezeigt, über ein Programmierungskabel 103 mit dem CAN 6a verbindbar, und kann unter Verwendung des CAN-FD-Rahmens ein Programm mit hoher Geschwindigkeit zu einer Programmumschreibungsziel-ECU (wie beispielsweise die ECU 1a) übertragen.
Da die Leistung der ECU, je nach Bedarf, verbessert werden muss, wird das in der ECU eingebettete Programm häufig aktualisiert. Aus Kostengründen oder dergleichen wird die ECU während der Zeit einer Aktualisierung des Programms selten vorsätzlich ausgetauscht. Es ist ferner möglich, die DFE-Schaltung 12 (DFE-Verarbeitungseinheit 16) und die Gewichtungsschaltung 8 in allen der ECUs, die die vorstehend beschriebene Aktualisierungsverarbeitung voraussichtlich ausführen, vorzusehen. Dieses Verfahren ist jedoch von geringem Nutzen.
Dementsprechend weist, in der vorliegenden Ausführungsform, wenigstens die Programmumschreibevorrichtung 102 die vorstehend beschriebene DFE-Schaltung 12 und die vorstehend beschriebene Gewichtungsschaltung 8 auf. Die Programmumschreibevorrichtung 102 wird während einer Produktion, Überprüfung, wie beispielsweise einer Inspektion eines Fahrzeugs, oder dergleichen nur temporär verwendet. In den meisten Fällen ist die Programmumschreibevorrichtung 102 nicht als ein finales Produkt in einem Fahrzeug montiert.
Dies führt dazu, dass es auch dann, wenn die DFE-Schaltung 12 und die Gewichtungsschaltung 8 in der Programmumschreibevorrichtung 102 befestigt sind, ausreichend ist, eine Schaltung, die das vorstehend beschriebene Trainingsmuster sendet, in jeder der ECUs 1a bis 1z vorzusehen, und ist es nicht erforderlich, eine zusätzliche Schaltung bestimmten Zweckes in jeder der ECUs 1a bis 1z vorzusehen.
Die vorstehend beschriebene Konfiguration kann eine Zunahme in der Anzahl von Teilen von jeder der ECUs 1a bis 1z, die im Fahrzeughauptkörper befestigt sind, verhindern. Folglich kann eine Kommunikationsverarbeitung hoher Geschwindigkeit unter Verwendung des CAN-FD-Protokolls erfolgen, ohne die DFE-Schaltung 12 und die Gewichtungsschaltung 8 in jeder der ECUs vorzusehen, die eine Aktualisierungsverarbeitung ausführen muss.
Wenn die Programmumschreibevorrichtung 102 und die Fahrzeug-ECU (wie beispielsweise die ECU 1b) eine Datenkommunikation hoher Kapazität unter Anwendung des CAN-FD-Protokolls ausführen, ist die Datenübertragungsgeschwindigkeit höher als eine Datenübertragungsgeschwindigkeit zwischen den mehreren ECUs (wie beispielsweise zwischen den ECUs 1b und 1c), die das CAN-FD-Protokoll nicht anwenden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Kommunikationsverarbeitung hoher Geschwindigkeit unter Verwendung des CAN-FD als ein Beispiel beschrieben. Alternativ kann die Kommunikationsverarbeitung, die in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben ist, nicht nur für das CAN-FD verwendet werden, sondern ebenso auf ein Paar von Kommunikationsknoten anwendbar, worauf im folgenden Verfahren eingegangen ist. Wenn ein Paar von Kommunikationsknoten von dem Einfluss einer Wellenformverzerrung bei einer Kommunikation geringer Geschwindigkeit befreit ist, die auf der Grundlage eines anderen Kommunikationsstandards erfolgt, kann die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Kommunikationsverarbeitung auf eine Datenübertragung hoher Geschwindigkeit zwischen den paarweise angeordneten Kommunikationsknoten angewandt werden. Zu dieser Zeit kann, im Sendeknoten, die Gewichtungsschaltung 8 die durch das Kabel zu verursachende Verzerrung im Voraus in geeigneter Weise kompensieren, woraufhin sie die Datenübertragung startet.
Nachstehend ist ein Verarbeitungsablauf zur Bestimmung des Paares von Kommunikationsknoten (Kommunikationsvorrichtung) während einer Kommunikationsverarbeitung geringer Geschwindigkeit und anschließender Ausführung einer Datenübertragung hoher Geschwindigkeit zwischen den paarweise angeordneten Kommunikationsknoten, die bestimmt werden, beschrieben.
23 zeigt ein Beispiel, bei dem beispielsweise die Programmumschreibevorrichtung 102 (Kommunikationsknoten A) die Konfiguration der Kommunikationsvorrichtung 4 aufweist und jede der anderen ECUs 1b bis 1z (der Kommunikationsknoten B, der Kommunikationsknoten C, ... und der Kommunikationsknoten Z) die Konfiguration der Kommunikationsvorrichtung 5 aufweist.
In der Notation der 23 zeigt eine Verarbeitung entsprechend ”Tx von Knoten A” die von der Sendeeinheit 10 der Kommunikationsvorrichtung 4 der Programmumschreibevorrichtung 102 ausgeführte Verarbeitung und eine Verarbeitung entsprechend ”Rx von Knoten A” die von der Empfangseinheit 13 der Kommunikationsvorrichtung 4 der Programmumschreibevorrichtung 102 ausgeführte Verarbeitung. Ebenso zeigt eine Verarbeitung entsprechend ”Tx von Knoten B” die von der Sendeeinheit 23 der Kommunikationsvorrichtung 5 der ECU 1b ausgeführte Verarbeitung und eine Verarbeitung entsprechend ”Rx von Knoten B” die von der Empfangseinheit 24 der Kommunikationsvorrichtung 5 der ECU 1b ausgeführte Verarbeitung. In gleicher Weise zeigt eine Verarbeitung entsprechend ”Tx von Knoten C” die von der Sendeeinheit 23 der Kommunikationsvorrichtung 5 der ECU 1c ausgeführte Verarbeitung und eine Verarbeitung entsprechend ”Rx von Knoten C” die von der Empfangseinheit 24 der Kommunikationsvorrichtung 5 der ECU 1c ausgeführte Verarbeitung.
23 zeigt ein Beispiel, bei dem die Programmumschreibevorrichtung 102 ein Training zwischen der Programmumschreibevorrichtung 102 und einer der ECUs 1b bis 1z während einer Kommunikationsverarbeitung geringer Geschwindigkeit ausführt und anschließend eine Datenübertragung hoher Geschwindigkeit ausführt. Die folgende Verarbeitung, die von der Umschreibevorrichtung 102 ausgeführt wird, kann ebenso in eine Form geändert werden, die von einer anderen Vorrichtung, wie beispielsweise der ECU 1a oder dergleichen, ausgeführt wird. In der 23 zeigt die Verarbeitung, die in einem doppelten Rechteck gezeigt ist, eine Kommunikationsverarbeitung geringer Geschwindigkeit und zeigt die Verarbeitung, die in einem einfachen Rechteck gezeigt ist, eine Kommunikationsverarbeitung hoher Geschwindigkeit.
Während einer Einschaltung, eines Neustarts, eines Umlernens oder dergleichen, initiiert die Umschreibevorrichtung 102, wenn ein Training zwischen der Umschreibevorrichtung 102, die als ein Master dient, und den ECUs 1b bis 1z, die jeweils als ein Slave dienen, gestartet wird, einen Kommunikationsmodus geringer Geschwindigkeit mit der ECU 1b als ein Kommunikationspartnerknoten und sendet die Umschreibevorrichtung 102 einen Trainingsanfragebefehl (T1).
Wenn sie den Trainingsanfragebefehl empfängt, erkennt die ECU 1b, dass die Trainingsanfrage den Knoten der ECU 1b erreicht hat (Training abgestimmt), da die Trainingsanfrage an die ECU 1b ausgegeben wird.
Eine andere ECU 1c empfängt ebenso die Trainingsanfrage, wechselt jedoch, da die Anfrage an die ECU 1b ausgegeben wird, in einen Modus, in dem die Eingangsdaten während des Trainings der ECU 1b ab dem Zeitpunkt, an dem die ECU 1c die Anfrage empfängt, ignoriert werden.
Die ECU 1b wechselt in einen Kommunikationsmodus geringer Geschwindigkeit und sendet einen Trainingsstartempfangsbefehl (T2: Trainingsstart). Anschließend empfängt die Umschreibevorrichtung 102 den Trainingsstartempfangsbefehl (Empfange Trainingsstart). Die ECU 1b wechselt in einen Kommunikationsmodus hoher Geschwindigkeit, legt den Start des Trainings im Header fest und sendet die Trainingsdaten nur für eine vorbestimmte Zeitspannung mit hoher Geschwindigkeit (Trainingsmuster).
Die Umschreibevorrichtung 102 identifiziert den Zeitpunkt, an dem das Senden der Trainingsdaten gestartet wurde, auf der Grundlage des Header für den Start des Trainings, der von der ECU 1b empfangen wird, und empfängt die Trainingsdaten für eine vorbestimmte Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, an dem das Training gestartet wurde.
Die Umschreibevorrichtung 102 führt eine Trainingsverarbeitung aus, während sie die Trainingsdaten empfängt. In der Trainingsverarbeitung werden die Filterkonstanten, die in dem ersten Feedforward-Filter FF1 und in dem ersten Feedback-Filter FB1 eingestellt werden, derart konvergiert, dass die Datenelemente vor und nach dem Daten-Slicer S1 in der DFE-Verarbeitungseinheit 16 die gleichen sind.
Zu dieser Zeit veranlasst die Umschreibevorrichtung 102 die Filterkonstantenhalteeinheit 12a dazu, die konvergierten Filterkonstanten zu halten. Die Umschreibevorrichtung 102 und die ECUs 1c und dergleichen, die sich von der ECU 1b unterscheiden, überprüfen den Header des Rahmens, der kommuniziert wird, erkennen, dass die Trainingsperiode vorliegt bzw. gegeben ist, und ignorieren die Eingangsdaten während der Trainingsperiode weiterhin (Ignorierungsdauer).
Wenn die Konvergierungsverarbeitung der Filterkonstanten abgeschossen wird, hält die Umschreibevorrichtung 102 die konvergierten Filterkonstanten als Filterkonstanten entsprechend der ECU 1b (Knoten B) in der Filterkonstantenhalteeinheit 12a. Die Umschreibevorrichtung 102 führt die Trainingsverarbeitung in der ECU 1c als der Kommunikationspartnerknoten für die Rechenverarbeitung der Filterkonstanten zwischen der Umschreibevorrichtung 102 und der ECU 1b aus. D. h., die Umschreibevorrichtung 102 initiiert eine Kommunikation geringer Geschwindigkeit mit der ECU 1c (Knoten C) als ein Sendezielknoten und sendet einen Trainingsanfragebefehl (T3).
Bei Empfang des Trainingsanfragebefehls erkennt die ECU 1c, dass die Trainingsanfrage den Knoten der ECU 1c erreicht hat (Training abgestimmt), da die Trainingsanfrage an die ECU 1c ausgegeben wurde.
Die ECU 1c wechselt in den Kommunikationsmodus geringer Geschwindigkeit und sendet den Trainingsstartempfangsbefehl (T4: Trainingsstart). Anschließend empfängt die Umschreibevorrichtung 102 den Trainingsstartempfangsbefehl (Empfange Trainingsstart). Die ECU 1c wechselt in einen Kommunikationsmodus hoher Geschwindigkeit, bestimmt den Start des Trainings im Header und sendet die Trainingsdaten mit hoher Geschwindigkeit nur für eine vorbestimmte Periode (Trainingsmuster).
Die Umschreibevorrichtung 102 identifiziert den Zeitpunkt, an dem das Senden der Trainingsdaten gestartet wurde, auf der Grundlage des Headers für den Start des Trainings, der von der ECU 1c empfangen wird, und empfängt die Trainingsdaten für eine vorbestimmte Periode ab dem Zeitpunkt, an dem das Training gestartet wurde.
Die Umschreibevorrichtung 102 führt die Trainingsverarbeitung aus, während sie die Trainingsdaten empfängt. Bei der Trainingsverarbeitung werden die Filterkonstanten im ersten Feedforward-Filter FF1 und im ersten Feedback-Filter FB1 derart konvergiert, dass die Datenelemente vor und nach dem Daten-Slicer S1 in der DFE-Verarbeitungseinheit 12 die gleichen sind. Die Umschreibevorrichtung 102 veranlasst die Filterkonstantenhalteeinheit 12a dazu, die konvergierten Filterkonstanten zu halten.
Die Umschreibevorrichtung 102 wiederholt die obige Verarbeitung mit den anderen vorbestimmten Kommunikationsknoten (wie beispielsweise die ECUs 1d bis 1z), bei denen die Trainingsverarbeitung als die Kommunikationspartnerknoten erforderlich ist. Hierdurch kann die Umschreibevorrichtung 102 die Filterkonstanten erfassen, die bezüglich jedes der Kommunikationsknoten einzustellen sind, der die Trainingsverarbeitung benötigt.
Die Umschreibevorrichtung 102 bestimmt den Start des Sendens der normalen Daten an die ECU 1b im Header während der Kommunikation geringer Geschwindigkeit und benachrichtigt die ECU 1b. Anschließend sendet die Umschreibevorrichtung 102 die normalen Daten anhand einer Kommunikation hoher Geschwindigkeit. Zu dieser Zeit, während einer Kommunikationsperiode hoher Geschwindigkeit, gibt die Umschreibevorrichtung 102 die Filterkonstanten entsprechend der ECU 1b (Knoten B) an die digitalen Filter FF2 und FB2 in der Gewichtungsschaltung 8 und sendet die Umschreibevorrichtung 102 ferner die normalen Daten über die Gewichtungsschaltung 8 (T5: Knoten B normal).
Die ECU 1b kann, indem sie während der Kommunikation geringer Geschwindigkeit auf den Header Bezug nimmt, erkennen, dass die Datenkommunikationsverarbeitung die Sendeverarbeitung hoher Geschwindigkeit der normalen Daten zu dem Knoten der ECU 1b ist (Empfange Normalstart). Dementsprechend empfängt die ECU 1b die Daten per Kommunikation hoher Geschwindigkeit. Zu dieser Zeit ist das Sendesignal von der Umschreibevorrichtung 102 im Voraus in der Gewichtungsschaltung 8 verarbeitet worden. Folglich kann die ECU 1b, auch wenn eine Wellenformverzerrung auf dem CAN 6a auftritt, dann, wenn das Sendesignal angekommen ist, das Signal mit einer reduzierten Verzerrung empfangen.
Die ECUs 1c und dergleichen, die sich von der ECU 1b unterscheiden, können über den Header während der Kommunikation geringer Geschwindigkeit erkennen, dass die Datenkommunikationsverarbeitung keine Sendeverarbeitung zu den Knoten der ECUs 1c und dergleichen ist. Dementsprechend ignorieren die ECUs 1c und dergleichen die Datenkommunikationsverarbeitung während der vorstehend beschriebenen Kommunikationsperiode hoher Geschwindigkeit (Ignoriere Start).
Da die Umschreibevorrichtung 102 die normalen Daten mit einer hohen Geschwindigkeit unter Verwendung der für die ECU 1b geeigneten Filterkonstanten sendet, kann, wenn die ECUs 1c und dergleichen die normalen Kommunikationsdaten während der Kommunikation hoher Geschwindigkeit empfangen, gefolgert werden, dass die ECUs 1c und dergleichen vollständig ungeeignete Daten empfangen. Da die Datenkommunikationsverarbeitung während der Kommunikationsperiode hoher Geschwindigkeit ignoriert wird, tritt kein Problem auf.
In einem anderen Fall bestimmt die Umschreibevorrichtung 102, wenn die Umschreibevorrichtung 102 eine Kommunikation hoher Geschwindigkeit ausführt, Filterkonstanten (Filterkonstanten entsprechend den Knoten B und C bis Z) in Übereinstimmung mit den Kommunikationspartnerknoten und sendet die Umschreibevorrichtung 102 Daten mit einer hohen Geschwindigkeit. Die Umschreibevorrichtung 102 führt eine geeignete Verzerrungskompensierungsverarbeitung an den einzelnen Kommunikationsknoten der anderen mehreren ECUs 1b bis 1z und eine Datenübertragung hoher Geschwindigkeit aus. Hierdurch kann die Umschreibevorrichtung 102 Daten mit hoher Geschwindigkeit an die anderen ECUs 1b und dergleichen senden. Es sollte beachtet werden, dass das Kommunikationsprotokoll, je nach Bedarf, in modifizierter Form anwendbar ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, auch wenn eine Kommunikationsverarbeitung hoher Geschwindigkeit unter Verwendung des CAN-FD-Protokolls erfolgt, der gleiche Effekt wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzielt. Wenn die Programmumschreibevorrichtung 102 die DFE-Schaltung 12 und die Gewichtungsschaltung 8 aufweist, kann eine Kommunikationsverarbeitung hoher Geschwindigkeit erfolgen, während die Verzerrung eines Sendesignals kompensiert werden kann, ohne dass eine zusätzliche Schaltung zur Verzerrungskompensierung in jeder der ECUs 1b bis 1z als die Programmumschreibziele vorgesehen wird.
Ferner wird, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, das Paar von Kommunikationsknoten, zwischen denen eine Kommunikationsverarbeitung während der Kommunikationsverarbeitung geringer Geschwindigkeit erfolgt, bestimmt und erfolgt anschließend eine Datenübertragung hoher Geschwindigkeit zwischen dem bestimmten Paar von Kommunikationsknoten (die Umschreibevorrichtung 102 und die ECUs 1b bis 1z) in einem Zustand, in dem geeignete Filterkonstanten in der Gewichtungsschaltung 8 des sendenden Kommunikationsknotens eingestellt sind. Folglich kann, wenn Daten den einen der ECUs 1b bis 1z als ein Kommunikationspartner während der Datenübertragung hoher Geschwindigkeit erreichen, die eine der ECUs 1b bis 1z als der Kommunikationspartner das Signal mit reduzierter Verzerrung empfangen.
(Fünfte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine fünfte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 24 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Fahrzeugnetzwerk (fahrzeugeigenes Netzwerk) über ein Gateway mit einem Netzwerk höherer Ordnung verbunden.
Eine Gateway-ECU 1gw ist, wie in 24 gezeigt, im Netzwerk mit dem CAN 6a verbunden, und die Gateway-ECU 1gw ist mit einem Netzwerk N höherer Ordnung verbunden, das höherer Ordnung als das CAN 6a ist. Das Netzwerk höherer Ordnung kann ein Netzwerk sein, das wenigstens einen Teil aufweist, der außerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist, wie beispielsweise ein drahtloses Kommunikationsnetz, wie beispielsweise ein Mobilfunknetz, oder ein drahtloses Kommunikationsnetz kurzer oder mittlerer Reichweite, ein drahtgebundenes Kommunikationsnetzwerk, wie beispielsweise ein Telefonnetz, oder verschiedene lokale Netzwerke, wie beispielsweise ein drahtgebundenes LAN und ein drahtloses LAN. Die Gateway-ECU 1gw weist eine Weiterleitungsfunktion (Gateway-Funktion) auf, die das Netzwerk N höherer Ordnung und das CAN 6a verbindet.
Die in der vierten Ausführungsform beschriebene Programmumschreibevorrichtung 102 wird über einen Port, der sich von dem Port unterscheidet, der mit dem Bus 6a verbunden ist, mit dem Netzwerk N höherer Ordnung verbunden. Die Programmumschreibevorrichtung 102 kann über das Netzwerk höherer Ordnung und die Gateway-ECU 1gw mit jeder der ECUs 1a bis 1z kommunizieren. Solch eine Kommunikationsform bringt ebenso die gleiche Funktion und den gleichen Effekt wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen hervor.
Wenn irgendwelche Daten mit einer hohen Geschwindigkeit über das Netzwerk höherer Ordnung und die Gateway-ECU 1gw übertragen werden, können die Daten ebenso für eine von einer Programmierung verschiedene Anwendung verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, auch wenn das CAN 6a über die Gateway-ECU 1gw mit dem Netzwerk N höherer Ordnung verbunden ist, die gleiche Funktion und der gleiche Effekt wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen hervorgebracht werden.
In der vierten Ausführungsform ist die Programmumschreibungsverarbeitungsanwendung beschrieben worden. Die Programmumschreibevorrichtung 102 kann jedoch, auch wenn ein Netzwerk, wie beispielsweise das CAN 6a, wie vorstehend beschrieben, mit dem Netzwerk N höherer Ordnung verbunden ist, für eine Kommunikationsverarbeitung hoher Geschwindigkeit für eine Anwendung verschieden von der Programmumschreibungsverarbeitungsanwendung verwendet werden.
(Sechsten Ausführungsform)
Nachstehend ist eine sechste Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 25A bis 28B beschrieben. Eines der charakteristischen Merkmale der sechsten Ausführungsform ist derart, dass die DFE-Schaltung 12 der Kommunikationsvorrichtung (entsprechend dem ersten Kommunikationsknoten) 4 das Trainingsmuster mit einer Abtastfrequenz empfängt, die jedes einzelne der Bits im Trainingsmuster in mehrere Unterbits mit den gleichen konsekutiven Datenwerten unterteilt, und die Filterkonstanten der digitalen Filter FF1 und FB1 konvergiert, um Fehler in den Unterbits zu konvergieren und es dem Trainingsmuster zu ermöglichen, empfangen zu werden. Ein anderes der charakteristischen Merkmale der sechsten Ausführungsform ist derart, dass die Sendeeinheit 10 der Kommunikationsvorrichtung 4 eine Verzerrungskompensierung an den normalen Daten in Einheiten von Unterbits unter Verwendung die konvergierten Filterkonstanten der digitalen Filter FF1 und FB1 als wenigstens Teile der Filterkonstanten der digitalen Filter FF2 und FB2 der Gewichtungsschaltung 8 ausführt und die normalen Daten sendet.
In der ersten Ausführungsform ist beispielsweise das Verfahren beschrieben, bei dem die Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 eine Vorverzerrungsverarbeitung unter Verwendung der Gewichtungsschaltung 8 ausführt. Zu dieser Zeit arbeitet die Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 im Ansprechen auf das Taktsignal, das von der Takterzeugungseinheit 17 erzeugt wird, und gibt die Kommunikationsvorrichtung 4 einen Signalpegel in Übereinstimmung mit der Betriebsfrequenz aus, die für jedes einzelne der Bits bestimmt worden ist.
In diesem Fall korrigiert die DFE-Schaltung 12 eine Wellenformverzerrung an einem Punkt in einem Augendiagramm. Folglich wird einzig die Verzerrung an dem einen Punkt genau korrigiert und wird, an jedem der anderen Punkte im Augendiagramm, ein Verzerrungserfassungswert verschieden von einem wirklichen Verzerrungserfassungswert als ein Stellvertreter verwendet, der einen Fehler verursacht. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben den Betrag des Fehlers verifiziert.
Zunächst sind zu sendende Simulationsdaten in der 25A gezeigt. Wenn angenommen wird, dass die zu sendenden Simulationsdaten über die Übertragungsleitung 6 gesendet werden, ohne das in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aufgezeigte Vorverzerrungsverfahren anzuwenden, wird der Datenempfänger, wie in der Simulationswellenform (Augendiagramm) an dem Empfänger in der 25B gezeigt, durch die Übertragungsleitung 6 beeinträchtigt. Die Augen sind, wie in diesem Augendiagramm gezeigt, nicht geöffnet, und ein fehlerhafter Datenempfang nimmt zu.
Demgegenüber ist bestätigt worden, dass dann, wenn angenommen wird, dass die Gewichtungsschaltung 8 der Kommunikationsvorrichtung 4 eine Vorverzerrungsverarbeitung, so wie sie an den in der 26A gezeigten Simulationsdaten ausgeführt wird, unter Verwendung des Verfahrens in der ersten Ausführungsform ausführt und das Signal nach der Verarbeitung über die vorstehend beschriebene Übertragungsleitung 6 an die empfangende Kommunikationsvorrichtung 5 sendet, die empfangende Kommunikationsvorrichtung 5 Daten in einem Zustand empfangen kann, in dem die Augen geöffnet sind.
Vergleicht man die 26B mit der 25B, so wird ersichtlich, dass sich die Augen deutlich verbessert haben. Es sollte beachtet werden, dass in den Simulationen, die in den 25B und 26B gezeigt sind, Analysen unter Verwendung von Signalwellenformen erfolgt sind, bei denen sich die Punkte, an denen sich Vorverzerrungswellenformen ändern, linear ändern. Dies liegt daran, dass die Vorverzerrungswellenformen in Übereinstimmung mit den Simulationen bestimmt werden. Es sollte beachtet werden, dass sich, in einer tatsächlichen Situation, die Punkte, an denen sich die Vorverzerrungswellenformen ändern, über die Zeit „weicher” ändern.
Im Augendiagramm der 26B ist die Wellenformverzerrung an den Korrekturzeitpunkten t1 und t2 periodisch korrigiert worden. Dementsprechend stimmen an diesen periodischen Verzerrungskorrekturzeitpunkten t1 und t2 alle der Signalwerte (Spannungswerte) im Wesentlichen überein. Auch in diesem Fall kann eine Empfangscharakteristik ausreichend verbessert werden, werden die Zeitdauern AW1 in den Übergangsbereichen zwischen den benachbarten Bits jedoch wahrscheinlich erhöht.
Dementsprechend zeigt die vorliegende Ausführungsform eine Form auf, bei der die Kommunikationsvorrichtung 4 mit einer höheren Betriebsfrequenz arbeitet, um Verringerungen in den Zeitdauern AW2 in den Übergangsbereichen zwischen den benachbarten Bits zu ermöglichen.
Die vorliegende Ausführungsform wendet ebenso das Konzept von mehreren (= m ≥ 2) Unterbits an, in die ein Bit unterteilt wird. Nachstehend ist beispielsweise der Fall betrachtet, dass die als ein Slave dienende Kommunikationsvorrichtung 5, wie in 27A gezeigt, eine 5-Bit-Datenfolge ”01001” als das Trainingsmuster an die als ein Master dienende Kommunikationsvorrichtung 4 sendet.
Zu dieser Zeit empfängt die Kommunikationsvorrichtung 4 die 5-Bit-Datenfolge ”01001” in der Annahme, dass jedes der Bits in der 5-Bit-Datenfolge beispielsweise zwei (= m) Unterbits aufweist. D. h., wenn eine Frequenz entsprechend der Datenrate in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eine bestimmte Frequenz f1 ist, empfängt die Empfangseinheit 13 (die DFE-Schaltung 12 und die Datenempfangseinheit 7b) der Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1, in der vorliegenden Ausführungsform, die 5-Bit-Datenfolge unter Verwendung einer Frequenz f2 (wie beispielsweise die doppelte (= m-fache) Frequenz), die die Frequenz f1 überschreitet, als die Abtastfrequenz. Insbesondere gibt die Steuerschaltung 7 ein Steuersignal an die Takterzeugungseinheit 17, um die Frequenz des Taktsignals, das von der Takterzeugungseinheit 17 erzeugt wird, auf eine Frequenz zu steuern, die dem f2/f1-fachen der Frequenz in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen entspricht. Folglich gibt die Takterzeugungseinheit 17 das Taktsignal mit der Frequenz f2 an die Steuerschaltung 7 und an die Empfangseinheit 13 (wie beispielsweise die DFE-Schaltung 12 oder die Datenempfangseinheit 7b). Zu dieser Zeit arbeitet die Empfangseinheit 13 der Kommunikationsvorrichtung 4 mit der Frequenz f2, die die Frequenz f1 überschreitet. Hierdurch kann die Empfangseinheit 13 die Daten unter Verwendung der Frequenz f2 als die Abtastfrequenz empfangen.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung in der Annahme, dass die Frequenz f2 der doppelten Frequenz f1 entspricht, ist das Vielfache jedoch nicht auf 2 beschränkt.
Zu dieser Zeit berechnet die DFE-Schaltung 12 der Kommunikationsvorrichtung 4 die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] des ersten Feedforward-Filters FF1 und die Filterkonstanten h2[0] bis h2[n2] des ersten Feedback-Filters FB1 mit der Frequenz f2, die der doppelten (= m-fachen) der Frequenz f1 entspricht.
Dies führt dazu, dass die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und h2[0] bis h2[n2] der digitalen Filter FF1 und FB1 der DFE-Schaltung 12, wie in 27B gezeigt, derart konvergiert werden können, dass, in der hypothetischen Annahme, dass führende erste Bit ”0” gleich ”00” ist, das zweite Bit ”1” gleich ”11” ist, das dritte Bit ”0” gleich ”00” ist, das vierte Bit ”0” gleich ”00” ist und das fünfte Bit ”1” gleich ”11” ist, die zwei (= m) Unterbits in jedem des ersten bis fünften Bits in einem überlappenden Verhältnis empfangen werden können. D. h., die empfangende Kommunikationsvorrichtung 4 kann das Trainingsmuster empfangen, in dem jedes einzelne der Bits in die m Unterbits mit den gleichen konsekutiven Werten unterteilt ist.
Nachdem die DFE-Schaltung 12 der Kommunikationsvorrichtung 4 die Verarbeitung ausgeführt und die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und h2[0] bis h2[n2] der digitalen Filter FF1 und FB1, die als eine erste digitale Filtereinheit dienen, für die Filterkonstantenhalteeinheit 12a bestimmt hat, überträgt die Übertragungseinheit 14 die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und h2[0] bis h2[n2] der digitalen Filter FF1 und FB1 zur Filterkonstantenhalteeinheit 8a.
Unter Verwendung von wenigstens einigen oder allen der Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und h2[0] bis h2[n2], die als die Koeffizienten h1[0] bis h1[k1] und h2[0] bis h2[k2] der digitalen Filter FF2 und FB2 der Gewichtungsschaltung 8 zur Filterkonstantenhalteeinheit 8a übertragen werden, kann die Sendeeinheit 10 die Vorverzerrungsverarbeitung und die Verzerrungskompensierung an den normalen Daten ausführen und die normalen Daten senden. Hierin dienen die digitalen Filter FF2 und FB2 der Gewichtungsschaltung 8 als eine zweite digitale Filtereinheit. Zu dieser Zeit führt die Sendeeinheit 10 die Vorverzerrungsverarbeitung in Einheiten von Unterbits unter Verwendung die Gewichtungsschaltung 8 aus und sendet die Sendeeinheit 10 die Daten.
D. h., wenn die Kommunikationsvorrichtung 4 die in der 27A gezeigte Bitfolge ”01001” empfängt, führt, in der hypothetischen Annahme, dass die Bitfolge ”01001” gleich ”0011000011” ist, die Sendeeinheit 10 folglich die Vorverzerrungsverarbeitung an jedem der Bits in den Daten in Einheiten von m konsekutiven Unterbits aus. Insbesondere gibt die Takterzeugungseinheit 17 das Taktsignal mit der vorstehend beschriebenen Frequenz f2 an die Sendeeinheit 10 (wie beispielsweise die Datensendeeinheit 7a, die Gewichtungsschaltung 8 oder einen D/A-Wandler (nicht gezeigt)) aus. Folglich arbeitet die Sendeeinheit 10 der Kommunikationsvorrichtung 4 der ECU 1 mit der gleichen Frequenz f2 wie die Empfangseinheit 13. Hierdurch kann die Sendeeinheit 10 die Vorverzerrungsverarbeitung an den Daten in Einheiten von m konsekutiven Unterbits ausführen und die normalen Daten senden. In diesem Fall kann die Verschlechterung von Jitter unterdrückt werden und ein fehlerhafter Empfang der Daten durch die Kommunikationsvorrichtung 5 maximal unterdrückt werden.
Nachstehend ist das Ergebnis der Verifizierung durch die Erfinder unter Anwendung der Simulationen beschrieben. 28A zeigt eine zu sendende Simulationsdatenwellenform. 28B zeigt schematisch ein Augendiagramm, wenn Simulationsdaten empfangen werden. Signalwerte (Spannungswerte) stimmen, wie in den 28A und 28B gezeigt, an jedem der Zeitpunkte t11, t12, t21 und t22 in Übereinstimmung mit der Frequenz f2 zum Senden/Empfangen von Unterbitdaten überein. Dies liegt daran, dass die Zeitpunkte t11, t12, t21 und t22, an denen die Signalwerte (Spannungen) übereinstimmen, als Verzerrungskorrekturzeitpunkte dienen.
In der 28B sind die Zeitpunkte t11 und t12 Zeitpunkte zum Abtasten von Unterbits mit den gleichen Datenwerten (Spannungswerten) und die Zeitpunkte t21 und t22 Zeitpunkte zum Abtasten von Unterbits mit den gleichen Datenwerten (Spannungswerten).
Zu dieser Zeit wird das Zeitintervall zwischen den Verzerrungskorrekturzeitpunkten t12 und t22 verringert, um eine Verringerung einer Signaländerungszeit während der Zeitspanne von dem Verzerrungskorrekturzeitpunkt t12 entsprechend einem bestimmten Bit bis zu dem Verzerrungskorrekturzeitpunkt t21 entsprechend dem folgenden Bit zu ermöglichen. Hierdurch können die Zeitdauern AW2 in den Übergangsbereichen zwischen den benachbarten Bits verringert werden.
Ferner wird das Zeitintervall zwischen den Verzerrungskorrekturzeitpunkten t11 und t12 verringert, um eine Verringerung in einer Signaländerungszeit während der Zeitspanne von dem Verzerrungskorrekturzeitpunkt t11 entsprechend einem Unterbit mit einem bestimmten Datenwert bis zu dem Verzerrungskorrekturzeitpunkt t12 entsprechend dem folgenden Unterbit mit dem gleichen Datenwert zu ermöglichen. Dies führt dazu, dass die Spannungsamplitude zwischen diesen Unterbits verringert werden kann. Dies kann einen Spannungsspielraum M2 zwischen diesen Unterbits vergrößern. Folglich kann die Verschlechterung von Jitter unterdrücken werden und ein fehlerhafter Datenempfang durch die Kommunikationsvorrichtung 5 maximal unterdrücken werden.
(Siebte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine siebte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 30A bis 31B beschrieben. Eines der charakteristischen Merkmale der siebten Ausführungsform ist derart, dass die Anzahl von Unterbits, in die ein einziges Bit in der sechsten Ausführungsform unterteilt wird, auf eine ungerade Zahl (vorzugsweise beispielsweise 3) gesetzt ist.
Wenn die Kommunikationsvorrichtung 5 als ein Slave eine typische Empfangsschaltung verwendet, wird ein Zeitpunkt in der Mitte zwischen den beiden benachbarten Übergangsbereichen in den meisten Fällen als ein Datenabtastzeitpunkt verwendet.
Wenn jedes einzelne Bit beispielsweise in mehrere Unterbits unterteilt und die Anzahl der unterteilten Unterbits auf eine gerade Zahl (wie beispielsweise 2) gesetzt und der Zeitpunkt in der Mitte zwischen zwei benachbarten Übergangsbereichen R als der Datenabtastzeitpunkt verwendet wird, werden, wie in 28B gezeigt, die Zeitpunkte t1a und t2a mit den geringen Spannungsspielräumen M2 im Wesentlichen als Datenabtastzeitpunkte verwendet.
Auch an diesen Zeitpunkten t1a und t2a werden, wie in 28B gezeigt, die ausreichenden Spannungsspielräume M2 gewährleistet. Dementsprechend kann die Anzahl der unterteilten Unterbits ebenso auf eine gerade Zahl gesetzt werden, wird die Anzahl der unterteilten Unterbits jedoch vorzugsweise auf eine ungerade Zahl gesetzt. Wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits eine ungerade Zahl ist, wird die Betriebsfrequenz f2 der Kommunikationsvorrichtung 4 als der Master auf ein ungeradzahliges Vielfaches der Frequenz f1 der Datenrate gesetzt, die vorstehend beschrieben ist. Wenn ein Bit beispielsweise in drei Unterbits unterteilt wird, führt die Empfangseinheit 13 der Kommunikationsvorrichtung 4 als der Master eine Abtastverarbeitung mit der Frequenz f2 entsprechend beispielsweise dem Dreifachen der Frequenz f1 aus und arbeitet. Anschließend nimmt die Kommunikationsvorrichtung 4 an, dass ein Bit drei Unterbits entspricht, und berechnet Kommunikationsvorrichtung 4 die Filterkonstanten der DFE-Schaltung 12 in Einheiten von Unterbits.
Wenn die Datenfolge des Trainingsmusters beispielsweise, wie in 29A gezeigt, ”1001” ist, empfängt die Kommunikationsvorrichtung 4 als der Master das Trainingsmuster als eine Datenfolge von hypothetischen Unterbits ”111000000111”, so wie es in der 29B gezeigt ist. Die Empfangseinheit 13 der Kommunikationsvorrichtung 4 konvergiert die Filterkonstanten der DFE-Schaltung 12. Anschließend sendet die Gewichtungsschaltung 8 der Kommunikationsvorrichtung 4 die Daten in Einheiten von Unterbits unter Verwendung der Filterkonstanten.
30A zeigt beispielsweise Simulationsdaten, die zu senden sind, wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich 3 ist, und 30B zeigt schematisch ein Augendiagramm. Wenn die Empfangseinheit 13 mit der Frequenz f2 entsprechend beispielsweise dem Dreifachen der ursprünglichen Datenratenfrequenz f1 arbeitet, kann, wie in den 30A und 30B gezeigt, verglichen mit der Zeitdauer AW1 (siehe 26B) in dem Übergangsbereich, wenn die Empfangseinheit 13 mit der Frequenz der Datenrate arbeitet, und der Zeitdauer AW2 (siehe 28B) in dem Übergangsbereich, wenn die Empfangseinheit 13 mit einer Frequenz entsprechend der doppelten Datenrate arbeitet, eine Zeitdauer AW3 im Datenübergangsbereich weiter verringert werden.
Wenn die empfangende Kommunikationsvorrichtung (wie beispielsweise 5) eine typische Empfangsschaltung verwendet und wenn im Wesentlichen mittlere Zeitpunkte zwischen den beiden benachbarten Übergangsbereichen R als die Datenabtastzeitpunkte t1a und t2a verwendet werden, können die Zeitpunkte t1a und t2a im Grunde mit den Verzerrungskorrekturzeitpunkten t12 und t22 übereinstimmen und kann der Spannungsspielraum M3 im Grunde maximiert werden.
Bei einer Simulation beispielsweise wird dem Einfluss von externem Rauschen oder dergleichen keine Beachtung geschenkt. Wenn jedoch eine ungerade Zahl als die Anzahl der unterteilten Unterbits verwendet wird, kann der Spannungsspielraum M3 vergrößert werden. Dementsprechend kann, auch unter dem Einfluss von externem Rauschen oder dergleichen, ein fehlerhafter Empfang weiter unterbunden werden. Hierdurch kann die Empfangscharakteristik weiter verbessert werden. Folglich wird, vom Standpunkt des Timings oder vom Standpunkt des Signalpegels her, die Anzahl der unterteilten Unterbits vorzugsweise auf eine ungerade Zahl gesetzt. In der obigen Beschreibung ist das Beispiel aufgezeigt, bei dem die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich 3 ist. Die Anzahl der unterteilten Unterbits kann jedoch ebenso eine ungerade Zahl von größer oder gleich 5 sein. Wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits auf eine ungerade Zahl von größer oder gleich 5 gesetzt wird, kann die Zeitdauer im Übergangsbereich zwischen den Datenabtastzeitpunkten ebenso weiter verringert werden. Hierdurch kann Jitter im Zeitbereich verringern und ein exzellenter Empfang ermöglicht werden.
31A zeigt eine Simulationsdatenwellenform, die zu senden sind, wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich 5 ist. 31B zeigt schematisch ein Augendiagramm. In der 31B zeigen die Zeitpunkte t12 bis t15 und t21 bis t25 Verzerrungskorrekturzeitpunkte. An den Zeitpunkten t12 bis t15 sind die Datenwerten gleich, und an den Zeitpunkte t21 bis t25 sind die Datenwerten ebenso gleich.
Da die Anzahl der unterteilten Unterbits erhöht wird, können die Zeitintervalls zwischen den benachbarten Verzerrungskorrekturzeitpunkten (wie beispielsweise zwischen t12 und t13 und zwischen t13 und t14), wie in den 31A und 31B gezeigt, verringert werden. Insbesondere kann eine Signaländerungszeit während der Zeitspanne von dem Verzerrungskorrekturzeitpunkt t15 entsprechend einem bestimmten Datenwert bis zum Verzerrungskorrekturzeitpunkt t21 entsprechend dem folgenden Datenwert verringert werden. Hierdurch können die Zeitdauer AW5 im Übergangsbereich zwischen den benachbarten Bits und ein Jitter im Zeitbereich verringert werden, während ein exzellenter Empfang im Datenempfänger ermöglicht wird.
Wie ebenso in den 31A und 31B gezeigt, kann, da die Anzahl der unterteilten Unterbits erhöht wird, eine Verzerrung signifikanter verringert und der Effekt der Verringerung der Spannungsamplitude erhöht werden. Es sollte beachtet werden, dass für den Fall, dass die mittleren Zeitpunkte zwischen den Übergangsbereichen R gleich t1a und t2a sind, der Spannungsspielraum M5 im Wesentlichen mit den Spannungsspielräumen an den Verzerrungskorrekturzeitpunkten t13 und t23 übereinstimmt und im Grunde die maximale Spannung erhalten werden kann.
Ferner kann, da die Anzahl der unterteilten Unterbits erhöht wird, die Spannungsamplitude zwischen den Unterbits, in die die gleichen Daten unterteilt werden, verringert werden. Folglich kann ein Spannungsspielraum M15 (siehe 31B) im Zeitbereich, wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich 5 ist, größer als ein Spannungsspielraum M13 (siehe 30B) im Zeitbereich sein, wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich 3 ist.
Es sollte beachtet werden, dass dann, wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits auf einen Wert von größer oder gleich 5 gesetzt wird, entweder eine ungerade Zahl oder eine gerade Zahl im Wesentlichen die gleichen Verzerrungsverringerungseffekte erzielen kann. Wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits zunimmt, nimmt die Betriebsfrequenz der Kommunikationsvorrichtung 4 derart zu, dass eine Schaltung hoher Leistung erforderlich ist. Dementsprechend kann die Anzahl der unterteilten Unterbits auf der Grundlage eines Trade-Offs zwischen einem Signalausbreitungszustand auf der Übertragungsleitung 6, den Leistungen der Kommunikationsvorrichtungen 4 und 5, der Kosten und dergleichen in geeigneter Weise bestimmt werden.
Wenn versucht wird, die Bedingung dahingehend zu erfüllen, dass die Anzahl der unterteilten Unterbits eine ungerade Zahl von größer als 1 ist, während die Betriebsfrequenz der Kommunikationsvorrichtung 4 niedrig gehalten wird, bestimmt die Steuerschaltung 7 die Betriebsfrequenz der Kommunikationsvorrichtung 4 vorzugsweise derart, dass die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich 3 ist. Wenn der Einfluss der Verzerrung in einem voranschreitenden Signal aufgrund der Übertragungsleitung 6 verhältnismäßig gering ist, wird die Betriebsfrequenz vorzugsweise derart bestimmt, dass die Anzahl der unterteilten Unterbits größer oder gleich dem Zweifachen oder Vierfachen ist. Wenn der Einfluss der Verzerrung in dem voranschreitenden Signal infolge der Übertragungsleitung 6 verhältnismäßig groß ist, wird die Betriebsfrequenz vorzugsweise derart bestimmt, dass die Anzahl der unterteilten Unterbits größer oder gleich dem Fünffachen ist.
(Achte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine achte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 32 bis 36 beschrieben. Die vorstehend beschriebene sechste Ausführungsform zeigt, dass dann, wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits beispielsweise auf 2 gesetzt wird, die Spannungsspielräume M2 an den mittleren Zeitpunkten t1a und t2a zwischen den Übergangsbereichen R in den Augendiagramme verringert werden. Dies liegt daran, dass beispielsweise eine 2-Unterbit-Übertragungswellenform eine Signalkomponente aufweist, die eine zweifachen Frequenzkomponente in Übereinstimmung mit der Vorverzerrungsverarbeitung ist, und nicht in den ursprünglichen Daten enthalten ist, zusätzlich zu den Frequenzkomponenten, die an sich in den ursprünglichen Daten enthalten sind. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass dann, wenn die zusätzliche Frequenzkomponente entfernt wird, die Spannungsspielräume verbessert werden können. Dementsprechend zeigt die achte Ausführungsform eine Form, in der dann, wenn normale Daten, an denen eine Verzerrungskompensierung in Einheiten von Unterbits erfolgt ist, gesendet werden, ein Filter 9a-1, das eine Komponente in einem Hochfrequenzbereich verringert, vorgesehen ist.
32 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration eines Verzerrungskompensierungssystems S2 in Analogie zur 1. Hierin weist die Kommunikationsvorrichtung 4 als ein Master in der 1 den Sendeverstärker 9 am Ausgang der Gewichtungsschaltung 8 auf. Dementsprechend verwendet eine Kommunikationsvorrichtung 104 als ein Master in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 32 gezeigt, einen Sendeverstärker 9a mit der Filter 9a-1 anstelle des Sendeverstärkers 9 auf.
Das Filter 9a-1 im Sendeverstärker 9a ist beispielsweise als ein analoges Tiefpassfilter bereitgestellt. Wenn der Sendeverstärker 9a in einer Stufe vor oder nach dem Sendeverstärker 9 konfiguriert ist oder der Sendeverstärker 9 mehrere Verstärkungsstufen aufweist, ist das Filter 9a-1 zwischen den mehreren Verstärkungsstufen konfiguriert.
Die Grenzfrequenz im Hochfrequenzbereich des Filters 9a-1 kann in geeigneter Weise auf eine Nyquist-Frequenz entsprechend der Betriebsfrequenz der DFE-Schaltung 12 gesetzt werden, um der DFE-Schaltung 12 zu ermöglichen, zu arbeiten, um die Unterteilung in die Einheiten der m Unterbits auszuführen. Die Art des Filters 9a-1 ist insbesondere nicht beschränkt. Es kann beispielsweise ein tertiäres Butterworth-Filter in geeigneter Weise verwendet werden.
Wenn eine Simulation unter Verwendung des Filters 9a-1 in der Annahme erfolgt, dass die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich 2 ist, so wie es in der 32 gezeigt ist, kann das in der 33 gezeigte Augendiagramm erhalten werden. Es sollte beachtet werden, dass das Simulationsergebnis das Ergebnis einer Simulation unter der hypothetischen Bedingung ist, dass der Sendeverstärker 9 und das Filter 9a-1 kaskadenförmig verbunden sind und alle der Eingangs-/Ausgangsimpedanzen hiervon angepasst sind. In diesem Fall wird eine Frequenzkomponente entsprechend der doppelten Datenrate verringert. Hierdurch können Spannungsspielräume M2a an den mittleren Zeitpunkten t1a und t2a zwischen den Übergangsbereichen R größer als die in der 28B gezeigten Spannungsspielräumen M2 sein.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform verringert, an der Datensendeeinheit, das Filter 9a-1 im Sendeverstärker 9 die Komponente im Hochfrequenzbereich. Folglich können die Spannungsspielräumen M2a vergrößert werden und kann ein fehlerhafter Empfang maximal unterbunden werden.
Ferner kann, da die Kommunikationsvorrichtung 104 als der Master das Filter 9a-1 aufweist, die nicht benötigte Frequenzkomponente des Signals, das auf der Übertragungsleitung 6 zu übertragen ist, im Voraus verringert werden und ein nicht benötigter Strahlungsanteil, er erzeugt wird, wenn das Signal auf der Übertragungsleitung 6 voranschreitet, verringert werden.
Es sollte beachtet werden, dass die nachstehend beschriebene neunte Ausführungsform eine Form zeigt, bei der ein Filter 21a-1 (siehe 37) entsprechend dem Filter 9a-1 in der vorliegenden Ausführungsform in der empfangenden Kommunikationsvorrichtung 5 angeordnet ist. Wenn das Filter 21a-1 jedoch im Empfänger angeordnet ist, sollte ein zusätzlicher Raum für eine Komponente in der empfangenden Kommunikationsvorrichtung 5 bereitgestellt sein. Wenn die Kommunikationsvorrichtung 5 beispielsweise eine Fahrzeugvorrichtung ist, wird der Teil-/Komponentenraum in der Fahrzeugvorrichtung vorzugsweise minimiert. Angesichts dieses Punktes erzielt das Verzerrungskompensierungssystem S2 in der vorliegenden Ausführungsform einen Effekt dahingehend, dass die empfangende Kommunikationsvorrichtung 5 einfacher als in der nachstehend beschriebenen neunten Ausführungsform ausgelegt sein kann.
Die vorliegende Ausführungsform zeigt vorstehend das Beispiel auf, bei dem ein Bit halbiert und als zwei Unterbits angenommen wird. Es kann jedoch der gleiche Effekt erzielt werden, wenn ein Bit in drei oder mehr als drei Unterbits unterteilt wird. 34 zeigt ein Simulationsergebnis (Augendiagramm) für den Fall, dass ein Bit in drei Unterbits unterteilt wird. 35 zeigt ein Simulationsergebnis (Augendiagramm) für den Fall, dass ein Bit in vier Unterbits unterteilt wird. 36 zeigt ein Simulationsergebnis (Augendiagramm) für den Fall, dass ein Bit in fünf Unterbits unterteilt wird. Die 34 bis 36 zeigen Spannungsspielräumen M3a bis M5a an den mittleren Zeitpunkten t1a und t2a zwischen den einzelnen Übergangsbereichen R. Der Effekt der Verbesserung der Spannungsspielräume M2a bis M5a ist maximal, wenn ein Bit in zwei Unterbits unterteilt wird (M2a), eher als wenn ein Bit in drei oder mehr als drei Unterbits (M3a bis M5a) unterteilt wird.
Wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits erhöht wird, kann die Spannungsamplitude zwischen den einzelnen Unterbits, in die die Daten unterteilt werden, signifikanter verringert werden. Hierdurch kann ein Spannungsspielraum M15a (siehe 31B) in diesem Zeitbereich, wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich 5 ist, größer als ein Spannungsspielraum M13a (siehe 30B) in diesem Zeitbereich sein, wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich 3 ist.
Ferner kann das Filter 9a-1 unter Verwendung einer Nyquist-Frequenz entsprechend der Frequenz der Datenrate als eine Grenzfrequenz bereitgestellt werden, ohne ein Bit als (mehrere) m Unterbits anzunehmen, in die das eine Bit unterteilt worden ist. Auch in diesem Fall können die gleichen Effekte wie in der ersten bis fünften Ausführungsform in gleicher Weise erzielt werden und kann der Effekt der Verringerung nicht benötigter Abstrahlung von der Übertragungsleitung 6 erzielt werden.
(Neunte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine neunte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 37 bis 41 beschrieben. Die neunte Ausführungsform zeigt eine Form, bei der das Filter 21a-1 am Empfänger vorgesehen ist. 37 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration eines Verzerrungskompensierungssystems S3 in Analogie zu dem System S in der 1. Die Kommunikationsvorrichtung 5 als der Slave weist, wie in 1 gezeigt, den Empfangsverstärker 21 in der Empfangseinheit 24 auf. Eine Kommunikationsvorrichtung 105 im Verzerrungskompensierungssystem S3 in der vorliegenden Ausführungsform verwendet jedoch einen Empfangsverstärker 21a mit dem zusätzlichen Filter 21a-1 anstelle des Empfangsverstärkers 21.
Auf die gleiche Weise wie im Filter 9a-1 der achten Ausführungsform kann das Filter 21a-1 im Empfangsverstärker 21a in geeigneter Weise beispielsweise durch ein analoges Tiefpassfilter bereitgestellt werden. Wenn das Filter 21a-1 in der Stufe vor oder nach dem Empfangsverstärker 21 konfiguriert ist oder der Empfangsverstärker 21a mehrere Verstärkungsstufen aufweist, wird das Filter 21a-1 in der Mitte zwischen den mehreren Verstärkungsstufen konfiguriert.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform kann die Grenzfrequenz im Hochfrequenzbereich des Filters 21a-1 in geeigneter Weise auf die Nyquist-Frequenz entsprechend der Betriebsfrequenz der DFE-Schaltung 12 gesetzt werden, um der DFE-Schaltung 12 zu ermöglichen, zu arbeiten, um die Unterteilung in Einheiten der m Unterbits auszuführen. Die Art des Filters 21a-1 ist insbesondere nicht beschränkt. Es kann beispielsweise das tertiäre Butterworth-Filter in geeigneter Weise verwendet werden.
Wenn eine Simulation unter Verwendung des Filters 21a-1 in der Annahme erfolgt, dass die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich 2 ist, so wie es in der 37 gezeigt ist, kann das in der 38 gezeigte Augendiagramm erhalten werden. Auch in diesem Fall kann eine Frequenzkomponente entsprechend der doppelten Datenrate in gleicher Weise verringert werden. Hierdurch können die Spannungsspielräume M2b an den mittleren Zeitpunkten t1a und t2a zwischen den beiden Übergangsbereichen R vergrößert werden.
Es sollte beachtet werden, dass das in der 38 gezeigte Augendiagramm im Wesentlichen von dem in der 33 gezeigten Augendiagramm ununterscheidbar ist. Dies liegt daran, dass, wenn die Ausbreitungscharakteristik der Übertragungsleitung 6 gleich Gc(f) ist und die Ausbreitungscharakteristik von jedem der Filter 9a-1 und 21a-1 gleich Glpf(f) ist, entweder wenn die Konfiguration (32) in der achten Ausführungsform verwendet wird oder wenn die Konfiguration (37) in der neunten Ausführungsform verwendet wird, eine Gesamtcharakteristik Gtotal (f) durch die folgende Gleichung beschrieben ist und unverändert verbleibt. Dementsprechend kann der gleiche Effekt entweder über die Konfiguration in der achten Ausführungsform oder die Konfiguration in der neunten Ausführungsform erzielt werden: Gtotal(f) = Gc(f) × Glpf(f) = Glpf(f) × Gc(f) (Gleichung 5)
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform verringert das Filter 21a-1 den Hochfrequenzbereich im Empfänger. Hierdurch können die Spannungsspielräume M2b vergrößert werden und kann ein fehlerhafter Empfang maximal unterbunden werden.
Die vorliegende Ausführungsform zeigt vorstehend das Beispiel auf, bei dem ein Bit halbiert und als zwei Unterbits angenommen wird. Es kann jedoch auch der gleiche Effekt erzielt werden, wenn ein Bit in drei oder mehr als drei Unterbits unterteilt wird. 39 zeigt ein Simulationsergebnis (Augendiagramm), wenn ein Bit in drei Unterbits unterteilt wird. 40 zeigt ein Simulationsergebnis (Augendiagramm), wenn ein Bit in vier Unterbits unterteilt wird. 41 zeigt ein Simulationsergebnis (Augendiagramm), wenn ein Bit in fünf Unterbits unterteilt wird. Die 39 bis 41 zeigen Spannungsspielräume M3b bis M5b an den mittleren Zeitpunkten t1a und t2a zwischen den Übergangsbereichen R. Der Effekt der Verbesserung der Spannungsspielräume M2b bis M5b ist maximal, wenn ein Bit in zwei Unterbits unterteilt wird (M2b), eher als wenn ein Bit in drei oder mehr Unterbits (M3b bis M5b) unterteilt wird.
Wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits erhöht wird, kann die Spannungsamplitude zwischen den Unterbits, in die die gleichen Daten unterteilt werden, signifikanter verringert werden. Hierdurch kann ein Spannungsspielraum M15b (siehe 41) in diesem Zeitbereich, wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich 5 ist, größer als ein Spannungsspielraum M13b (siehe 39) in diesem Zeitbereich sein, wenn die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich 3 ist.
Es ist ebenso möglich, das Filter 21a-1 unter Verwendung der Nyquist-Frequenz entsprechend der Frequenz der Datenrate als eine Grenzfrequenz vorzusehen, ohne ein Bit als (mehrere) m Unterbits anzunehmen, in die ein Bit unterteilt worden ist. Auch in diesem Fall können die gleichen Effekte wie in der ersten bis fünften Ausführungsform in gleicher Weise erzielt werden.
(Zehnte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine zehnte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 42 bis 45B beschrieben. Die zehnte Ausführungsform zeigt eine Form, die unter Verwendung eines adaptiven linearen Entzerrers, der als eine Entzerrerschaltung 112 oder dergleichen dient, anstelle der DFE-Schaltung 12 in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen konfiguriert ist. Eine in der 42 gezeigte Empfangseinheit 113 als einen Ersatz für die Empfangseinheit 13 in der Kommunikationsvorrichtung (entsprechend dem ersten Kommunikationsknoten) 4, weist die Entzerrerschaltung 112 als einen Entzerrer auf. Die Entzerrerschaltung 112 ist ein Block, der eine Entzerrungsverarbeitung zur Verbesserung einer Wellenformverzerrung ausführt. Die Entzerrerschaltung 112 weist, wie in 43 gezeigt, die A/D-Wandlungseinheit 15 und eine Entzerrerverarbeitungseinheit 116, die eine adaptive lineare Entzerrungsverarbeitung an dem Ergebnis der Wandlung durch die A/D-Wandlungseinheit 15 ausführt, auf. Die Entzerrerverarbeitungseinheit 116 führt, wie in 44A gezeigt, eine Verzerrungskompensierungsverarbeitung an einem digitalen Ausgangssignal von der A/D-Wandlungseinheit 15 aus. Die Entzerrerverarbeitungseinheit 116 weist ein erstes Feedforward-Filter FF101 als eine erste digitale Filtereinheit, eine Bestimmungseinheit S101 und einen Subtrahierer M101 auf und ist mit einer Trainingsmusterhalteinheit 117 konfiguriert, die mit der Entzerrerverarbeitungseinheit 116 verbunden ist.
Im Beispiel der 44A führt das erste Feedforward-Filter FF101 eine digitale Filterverarbeitung (wie beispielsweise ein FIR-Filter) an dem digitalen Eingangssignal der Entzerrerverarbeitungseinheit 116 aus und gibt das erste Feedforward-Filter FF101 das gefilterte digitale Signal an die Bestimmungseinheit S101 und an den positiven Eingang des Subtrahierers M101 aus.
Das erste Feedforward-Filter FF101 weist, wie in 44B gezeigt, die n1 in Reihe geschalteten 1-Takt-Verzögerungselemente D1a bis Dn1a, die (n1 + 1) Multiplizierer Mu0a bis Mun1 und den Addierer Aa auf.
Jedes der Verzögerungselemente D1a bis Dn1a führt eine Verzögerungsverarbeitung entsprechend einem Takt im Ansprechen auf den Takt (nicht gezeigt) aus, der von der Steuerschaltung 7 bereitgestellt wird. Die Filterkonstantenhalteeinheit 12a hält die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] und die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] an die Multiplizierer Mu0a bis Mun1a. Die Multiplizierer Mu0a bis Mun1a des ersten Feedforward-Filters FF101 multiplizieren 0 bis n1 Taktverzögerungsdatenelemente, die aus einer Verzögerungsverarbeitung unter Verwendung der n1 Verzögerungselemente D1a bis Dn1a hervorgehen, mit den jeweiligen Koeffizienten h1[0] bis h1[n1]. Hierin beschreibt das 0-Takt-Verzögerungsdatenelement die Eingangsdaten IN. Der Addierer Aa des ersten Feedforward-Filters FF101 summiert die jeweiligen Ergebnisse der Multiplikationen durch die Multiplizierer Mu0a bis Mun1a, um die Ausgangsdaten OUT zu erzeugen.
An den negativen Eingang des Subtrahierers M101 wird, wie in 44A gezeigt, ein Anfangstrainingsmuster als ein Anfangswert von der Trainingsmusterhalteinheit 117 gegeben. Die Trainingsmusterhalteinheit 117 speichert beispielsweise ein Pseudozufallsmuster als das Anfangstrainingsmuster.
Die Bestimmungseinheit S101 ist eine Schaltung, die eine Signalwellenform in einen Datenwert wandelt und das Wandlungsergebnis als ein Ausgangsergebnis von der Entzerrerverarbeitungseinheit 116 bereitstellt. Eine Signalwellenform wird unter dem Einfluss der Übertragungsleitung 6 verzerrt. Das erste Feedforward-Filter FF101 dient dazu, die verzerrte Wellenform in eine korrigierte Wellenform nahe der ursprünglichen Signalwellenform wiederherzustellen. Die Bestimmungseinheit S101 bestimmt einen nächst liegenden Signalpegel für die korrigierte Wellenform. Zunächst wird die Differenz zum Anfangstrainingsmuster als ein Fehler an die Steuerschaltung 7 ausgegeben. Die Steuerschaltung 7 stimmt die Filterkoeffizienten h1[0] bis h1[n1] des ersten Feedforward-Filters FF101 ab, um den Fehler zu minimieren, d. h. die Verzerrung zu korrigieren. Nachdem die Abstimmung bis zu einem gewissen Grad erfolgreich war, schaltet die Steuerschaltung 7 einen Schalter SW und erfasst der Subtrahierer M1 die Differenz zwischen einem Ausgang des ersten Feedforward-Filters FF101 und dem Ausgang OUT und gibt der Subtrahierer M1 die Differenz als einen Fehler an die Steuerschaltung 7 aus.
Die Steuerschaltung 7 kompensiert den Einfluss der Verzerrung, die unter dem Einfluss der Übertragungsleitung 6 aufgetreten ist, wandelt jeden der Koeffizienten h1[0] bis h1[n1], um in dem ersten Feedforward-Filter FF101 eingestellt zu werden, um den Fehler gegen 0 gehen zu lassen, und speichert die konvergierten Koeffizienten in der Filterkonstantenhalteeinheit 12a. Beispiele für ein Konvergierungsverfahren für die Filterkonstante des digitalen Filters umfassen ein Verfahren, das einen Algorithmus verwendet, wie beispielsweise LMS (Least Mean Square). Das Konvergierungsverfahren ist jedoch nicht auf dieses Verfahren beschränkt.
Die Steuerschaltung 7 konvergiert jeden der Koeffizienten h1[0] bis h1[n1], der in dem ersten Feedforward-Filter FF101 einzustellen ist, derart, dass die positiven und die negativen Eingänge der Bestimmungseinheit S101 zueinander gleich sind. Hierin wird angenommen, dass die Annäherung abgeschlossen ist, wenn der Fehler (Spannungsfehler) zwischen den positiven und negativen Eingängen unter einen positiven Wert fällt.
Die in der 45A gezeigte Gewichtungsschaltung 108 weist ein zweites Feedforward-Filter FF102 und die Filterkonstantenhalteeinheit 8a auf. Hierin ist das zweite Feedforward-Filter FF102 derart konfiguriert, dass es die gleiche Struktur wie beispielsweise das erste Feedforward-Filter FF101 aufweist. Die Gewichtungsschaltung 108 unterscheidet sich, wie in 45A gezeigt, funktionell von der Entzerrerschaltung 112 und ist durch eine Schaltung bereitgestellt, die erhalten wird, indem die Bestimmungseinheit S101, der Subtrahierer M1 und der Schalter SW aus der Entzerrerschaltung 112 ausgelassen werden.
Das zweite Feedforward-Filter FF102 weist, wie in 45B gezeigt, die k1 in Reihe geschalteten 1-Takt-Verzögerungselemente TD1a bis TDk1a und die (k1 + 1) Multiplizierer TMu0a bis Tmuk1a auf.
Die Verzögerungselemente TD1a bis TDn1a des zweiten Feedforward-Filters FF102 führen eine Verzögerungsverarbeitung entsprechend einem Takt im Ansprechen auf einen Takt aus, der von der Steuerschaltung 7 bereitgestellt wird. An die Multiplizierer TMu0a bis TMuk1a des zweiten Feedforward-Filters FF2 werden die Koeffizienten h1[0] bis h1[k1] von der Filterkonstantenhalteeinheit 8a der Gewichtungsschaltung 8 gegeben.
D. h., verglichen mit der ersten Ausführungsform oder dergleichen weist die vorliegende Ausführungsform eine Konfiguration ähnlich einer Konfiguration auf, die erhalten wird, indem das erste und das zweite Feedback-Filters FB1 und FB2 oder dergleichen aus der Konfiguration der ersten Ausführungsform ausgelassen werden. In solch einer Form berechnet die Entzerrerverarbeitungseinheit 116 die Multiplikationskoeffizienten (Abzweigungs- bzw. Tap-Koeffizienten entsprechend der Filterkonstanten) h1[0] bis h1[n1] des ersten Feedforward-Filters FF101. Das Rechenergebnis wird in der Filterkonstantenhalteeinheit 12a in der Entzerrerverarbeitungseinheit 116 gespeichert.
Die Übertragungseinheit 14 überträgt die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] an die Filterkonstantenhalteeinheit 8a der Gewichtungsschaltung 108. Anschließend werden, an die Multiplizierer TMu0b bis TMUk1a des zweiten Feedforward-Filters FF102, die Koeffizienten h1[0] bis h1[n1] (die Koeffizienten der Multiplizierer Mu0a bis Mun1a des ersten Feedforward-Filters FF1), die von der Übertragungseinheit 14 an die Filterkonstantenhalteeinheit 8a übertragen werden, gegeben. Diese Ausführungsform zeigt die Form auf, in der alle der Koeffizienten verwendet werden, ist es jedoch ausreichend, wenn einige der Koeffizienten verwendet werden.
Auch in solch einer Form kann der gleiche Effekt wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzielt werden. Es sollte beachtet werden, dass das Verfahren in der vorliegenden Ausführungsform geeignet ist, wenn die Frequenzabhängigkeit der Signalverzerrung infolge der Übertragungsleitung 6 nicht hoch ist. Das Verfahren in der vorliegenden Ausführungsform ist ebenso auf einen Fall anwendbar, in dem die frequenzabhängige Charakteristik der Übertragungsleitung 6 kompliziert ist und eine Annäherung schwierig ist, auch wenn die DFE-Schaltung 12 verwendet wird. Dies liegt daran, dass, da die Feedback-Filter FB1 und FB2 nicht vorgesehen sind, die Konfiguration einfacher und stabiler ist als diejenigen der DFE-Schaltung 12.
(Elfte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine elfte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 46 und 47 beschrieben. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erfolgt eine bidirektionale Kommunikation zwischen den Kommunikationsvorrichtungen 4 und 5 und sendet die Kommunikationsvorrichtung 5, vor einer Kommunikation der normalen Daten zwischen den Kommunikationsvorrichtungen 4 und 5, das Trainingsmuster an die Kommunikationsvorrichtung 4 und überwacht die Kommunikationsvorrichtung 5 den Einfluss der Übertragungsleitung 6.
Es kann jedoch ebenso der Fall eintreten, dass, aufgrund einer Temperaturänderung, einer rauschbehafteten Umgebung, einer Kommunikationsfehlfunktion zwischen den Kommunikationsvorrichtungen 4 und 5, das Training vorzugsweise erneut ausgeführt wird. In solch einem Fall kann, wie in 46 gezeigt, eine Trainingsmusterwahlsignalleitung SS in geeigneter Weise neben der Übertragungsleitung 6 vorgesehen ist.
Wenn die Steuerschaltung 7 der Kommunikationsvorrichtung 4 einen Trainingssendeanfragebefehl an die Trainingsmusterwahlsignalleitung SS sendet/ausgibt, empfängt die Steuerschaltung 20 der Kommunikationsvorrichtung 5 den Trainingssendeanfragebefehl über die Trainingsmusterwahlsignalleitung SS.
Zu dieser Zeit gibt die Kommunikationsvorrichtung 4, wenn ein vorbestimmter Signalpegel (wie beispielsweise ”H”) im Voraus als ein Trainingsmustersendeanfragepegel (Befehl) zwischen den Kommunikationsvorrichtungen 4 und 5 definiert wird, wie in 47 gezeigt, den vorbestimmten Signalpegel an die Kommunikationsvorrichtung 5, um so eine Anfrage zum Senden des Trainingsmusters (U11) zu erteilen. Bei Empfang der Sendeanfrage (U12) sendet die Steuerschaltung 20 der Kommunikationsvorrichtung 5 das Trainingsmuster (U13), um es der Kommunikationsvorrichtung 4 so zu ermöglichen, zu der Trainingsverarbeitung zu wechseln.
Wenn die DFE-Schaltung 12 oder die Entzerrerschaltung 112 der Kommunikationsvorrichtung 4 die Entzerrungsverarbeitung ausführt, um so den Fehler gegen 0 gehen zu lassen und die Filterkonstante zu bestimmen, wird ein Trainingsmusterverarbeitungsbeendigungssignal auf einen Signalpegel (wie beispielsweise ”L”) gesetzt, der sich von dem vorbestimmten Signalpegel unterscheidet, um so das Ende der Trainingsverarbeitung anzuzeigen, und anschließend gesendet (U14).
Bei Empfang der Sendeanfrage (U15) erlaubt die Steuerschaltung 20 der Kommunikationsvorrichtung 5 die Datenkommunikationsverarbeitung zwischen den Kommunikationsvorrichtungen 4 und 5, um zu der Sende-/Empfangsverarbeitung der normalen Daten zu wechseln (U16).
Indem die vorstehend beschriebene Trainingsmusterwahlsignalleitung SS bereitgestellt wird, spielt die Kommunikationsvorrichtung 4 eine wichtige Rolle bei dem Wechsel zwischen der Trainingsverarbeitung und der Kommunikationsverarbeitung für normale Daten. Insbesondere kann, wenn der Pegel einer Masse G1 der Kommunikationsvorrichtung 4 und der Pegel einer Masse G2 der Kommunikationsvorrichtung 5 gleich sind (wie beispielsweise 0) oder voneinander verschieden sind, jedoch nur eine geringe Differenz zwischeneinander aufweisen, einzig eine Trainingsmusterwahlsignalleitung SS in geeigneter Weise vorgesehen werden. Wenn die Kommunikationsvorrichtungen 4 und 5 integrierte Schaltungen aufweisen, kann diese Konfiguration bereitgestellt werden, indem lediglich ein Pin hinzugefügt wird.
Obgleich vorstehend das Beispiel aufgezeigt ist, in dem ein digitaler Pegel (wie beispielsweise ”H”) als der Sendeanfragepegel verwendet wird, ist der Sendeanfragepegel nicht auf diesen digitalen Pegel beschränkt. Es kann jedoch ein vorbestimmter Befehl, der mehrfache Bitfolgen (ein vorbestimmtes Muster von digitalen Daten) verwendet, ebenso als der Trainingsmustersendeanfragebefehl verwendet werden. Es ist ebenso möglich, dass den jeweiligen Kommunikationsvorrichtungen 205a bis 205n im Voraus einzelne Kenncodes zugeordnet werden und der Sendeanfragebefehl im Voraus unter Verwendung eines Formats bestimmt wird, der die Kenncodes (einige oder alle der Kenncodes) eines Kommunikationsknotens aufweist, an den die Sendeanfrage auszugeben ist. Auch in diesem Fall werden die gleiche Funktion und der gleiche Effekt erzielt.
(Zwölfte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine zwölfte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 48 bis 50 beschrieben. Die zwölfte Ausführungsform zeigt eine Form, bei der, mit einer Kommunikationsvorrichtung, die als ein Master dient, Kommunikationsvorrichtungen, die als mehrere Slaves dienen, verbunden sind. In solch einem Fall ist, wie in 48 gezeigt, eine Kommunikationsvorrichtung 204 (entsprechend dem ersten Kommunikationsknoten), die als der Master dient, anstelle der Kommunikationsvorrichtung 4 über jeweilige Übertragungsleitungen 206a bis 206n mit den Kommunikationsvorrichtungen 205a bis 205n, die als die mehrere Slaves dienen, anstelle der Kommunikationsvorrichtung 5 verbunden. Die Kommunikationsvorrichtung 204 weist, wie in den 48 und 49 gezeigt, die Empfangseinheit 13 und die Sendeeinheit 10 in Übereinstimmung mit den Übertragungsleitungen 206a bis 206n auf.
Die Kommunikationsvorrichtung 205a entspricht dem zweiten Kommunikationsknoten. Die Kommunikationsvorrichtungen 205b bis 205n entsprechen einem dritten Kommunikationsknoten. In diesem Fall sind, auf die Übertragungsleitungen 206a bis 206n, Datenkommunikationsleitungen anwendbar. Die Kommunikationsvorrichtungen 204 und 205a bis 205n sind auf ein Beispiel anwendbar, bei dem die Kommunikationsvorrichtungen 204 und 205a bis 205n an demselben Leiterplattensubstrat 210 befestigt sind. Auch wenn sie nicht an dem Leiterplattensubstrat 210 befestigt sind, sind die Kommunikationsvorrichtungen 204 und 205a bis 205n auf verschiedene Kommunikationen anwendbar.
Bei solch einer Verbindungsform können, wenn die Bereitstellung der in der elften Ausführungsform beschriebenen Trainingsmusterwahlsignalleitung SS betrachtet wird, die Trainingsmusterwahlsignalleitungen SSa bis SSn in geeigneter Weise zwischen den Kommunikationsvorrichtungen 204 und 205a bis 205n verbunden werden.
Such eine Verbindungsform kann in geeigneter Weise verwendet werden, wobei es dann, wenn ein Kommunikationsfehler zwischen bestimmten Kommunikationsvorrichtungen (wie beispielsweise zwischen 204 und 205a) auftritt, sehr wahrscheinlich ist, dass der gleiche Fehler zwischen anderen Kommunikationsvorrichtungen (wie beispielsweise zwischen 204 und 205b) vorliegt. In solch einem Fall kann die Kommunikationsvorrichtung 204 die Trainingsverarbeitung mit all den Kommunikationsvorrichtungen 205a bis 205n in geeigneter Weise ausführen. Hierdurch kann die Stabilität des gesamten Systems verbessert werden.
In solch einem Fall können die in der 48 gezeigten Trainingsmusterwahlsignalleitungen SSa bis SSn in geeigneter Weise vereinheitlicht (standardisiert) werden, um eine Trainingsmusterwahlsignalleitung SSz bereitzustellen, so wie es in der 49 gezeigt ist. Es ist beispielsweise, wie in 49 gezeigt, nur die eine Trainingsmusterwahlsignalleitung SSz mit der Steuerschaltung 7 der Kommunikationsvorrichtung 204 verbunden. Die Trainingsmusterwahlsignalleitung SSz ist mit der Steuerschaltung 20 von jeder der Kommunikationsvorrichtungen 205a bis 205n verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform wird der den vorbestimmten digitalen Pegel ”H” verwendende Befehl als der Trainingsmustersendeanfragebefehl verwendet.
50 zeigt schematisch ein Zeitdiagramm für den Fall, dass die Trainingsmustersendeanfrage ausgegeben wird. Wenn die Steuerschaltung 7 der Kommunikationsvorrichtung 204 den Trainingsmustersendeanfragebefehl über die Trainingsmusterwahlsignalleitung SSz sendet (U21), empfängt die Steuerschaltung 20 von jeder der Kommunikationsvorrichtungen 205a bis 205n die Sendeanfrage (U22) und sendet die Steuerschaltung 20 von jeder der Kommunikationsvorrichtungen 205a bis 205n das Trainingsmuster (U24). Folglich führt die Kommunikationsvorrichtung 204 die Verzerrungskompensierungsverarbeitung für die Übertragungsleitung 206a aus. Bei Beendigung der Trainingsverarbeitung sendet die Steuerschaltung 7 der Kommunikationsvorrichtung 204 einen Beendigungsbefehl, der das Ende der Trainingsverarbeitung anzeigt, über die Trainingsmusterwahlsignalleitung SSz (U25). Wenn die Kommunikationsvorrichtungen 205a bis 205n den Beendigungsbefehl empfangen (U26), können die Kommunikationsvorrichtungen 204 und 205a bis 205n die Sende-/Empfangsverarbeitung für normale Daten ausführen. Hierdurch kann der Einfluss der Verzerrung infolge der Übertragungsleitung 206a kompensiert und die Stabilität des gesamten Systems verbessert werden.
Wenn die Kommunikationsvorrichtung 204 durch die integrierte Schaltung bereitgestellt wird, indem die Konfiguration in der 49 auf die Kommunikationsvorrichtung 204 angewandt wird, kann die Konfiguration bereitgestellt werden, indem lediglich ein Verbindungspin zum Senden des Trainingsmustersendeanfragebefehls zu den Kommunikationsvorrichtungen 205a bis 205n hinzugefügt wird. Hierdurch kann eine Zunahme in der Anzahl von Pins minimiert werden.
In der Konfiguration der 49 kreuzt die Trainingsmusterwahlsignalleitung SSz die Übertragungsleitungen 206a und dergleichen zweidimensional (siehe kreuzende Abschnitte 207a, 207b und dergleichen). Um die Konfigurationen der kreuzenden Abschnitte 207a und 207b im Leiterplattensubstrat 210 zu realisieren, kann das Leiterplattensubstrat 210 in geeigneter Weise durch ein mehrschichtiges Substrat mit einer inneren Schicht oder ein doppelseitiges Substrat bereitgestellt werden. Dies führt dazu, dass auch dann, wenn die kreuzenden Abschnitte 207a und 207b in einer elektrischen Schaltung vorhanden sind, die Trainingsmusterwahlsignalleitung SSz oder die Übertragungsleitungen 206a bis 206n durch die innere Schicht des mehrschichtigen Substrats des Leiterplattensubstrats 210 oder über die beiden Oberflächen des doppelseitigen Substrats realisierbar sind. Dementsprechend kann, auch wenn die Trainingsmusterwahlsignalleitung SSz die Übertragungsleitungen 206a und dergleichen zweidimensional kreuzt, die in der 49 gezeigte Konfiguration bereitgestellt werden.
Wenn das Leiterplattensubstrat 210 durch ein mehrschichtiges Substrat bereitgestellt wird, können die Verdrahtungen in der inneren Schicht im Leiterplattensubstrat 210 kompliziert werden. Folglich kann es wünschenswert sein, in höchstem Maße zu vermeiden, das Leiterplattensubstrat 210 aus einem mehrschichtigen Substrat zu bilden. Wenn die obige Konfiguration unter Verwendung eines doppelseitigen Substrats ohne eine innere Schicht als das Leiterplattensubstrat 210 bereitzustellen ist, werden ein Energieversorgungsknoten oder der Knoten der Masse G1 oder G2, die an sich vorzugsweise eine größere Fläche belegt, geteilt. In diesem Fall kann sich die Übertragungscharakteristik der Übertragungsleitungen 206a bis 206n verschlechtern.
Wenn beispielsweise eine Verbesserung in der Übertragungscharakteristik erforderlich ist und wenn beispielsweise die Kommunikationsvorrichtungen 205a bis 205n durch integrierte Schaltungen bereitgestellt werden, ist es angemessen, mehrere Verdrahtungsschichten in der integrierten Schaltung in der Kommunikationsvorrichtung 205a zu verwenden und die kreuzenden Abschnitte 211a, 211b und dergleichen zwischen der Trainingsmusterwahlsignalleitung SSz und den Übertragungsleitungen 206a, 206b und dergleichen zu bilden.
Hierdurch kann die Trainingsmusterwahlsignalleitung SSy zwischen den Kommunikationsvorrichtungen 204 und 205a konfiguriert und das Erfordernis, die Trainingsmusterwahlsignalleitung SSy direkt mit den anderen Kommunikationsvorrichtungen 205b bis 205n zu verbinden, eliminiert werden. Zwischen den benachbarten Kommunikationsvorrichtungen 205a und 205b, 205b und 205c und dergleichen können, wie in 51 gezeigt, Weiterleitungsleitungen 212 in geeigneter Weise gebildet sein. Hierdurch kann eine Zunahme in der Anzahl von Verdrahtungsschichten des Leiterplattensubstrats 210 maximal unterdrückt werden.
Der Trainingsmustersendeanfragebefehl ist ein geringer Betrag an Information, auch wenn die Kenncodes von Kommunikationspartnern, wie beispielsweise die Kommunikationsvorrichtungen 205a, 205b und dergleichen, in dem Trainingsmustersendeanfragebefehl enthalten sind. Der Trainingsmustersendeanfragebefehl kann, wie vorstehend beschrieben, ebenso nur ein vorbestimmter digitaler Pegel (wie beispielsweise ”H”) sein. Dementsprechend ist es für die Übertragungsgeschwindigkeit ausreichend, verglichen mit der Übertragungsgeschwindigkeit zum Senden/Empfangen des Trainingsmusters, der Übertragungsgeschwindigkeit zum Senden/Empfangen der normalen Daten oder dergleichen, gering zu sein. Folglich kann der nachteilige Effekt, der bei einer Passierung der Kommunikationsvorrichtung 205a und dergleichen ausgeübt wird, maximal unterbunden werden.
(Dreizehnte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine dreizehnte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 52 beschrieben. Die dreizehnte Ausführungsform zeigt eine Form auf, bei der eine Wellenform-Formungseinheit vorgesehen ist. Eine Signalverschlechterung tritt, wie in 52 gezeigt, auf, wenn die Trainingsmusterwahlsignalleitung SSy die inneren Schichten der mehreren Verdrahtungsschichten der Kommunikationsvorrichtung 205a und dergleichen durchläuft. Wenn der Einfluss der Signalverschlechterung ignorierbar ist, liegt im Wesentlichen kein Problem vor. Zu einigen Zeiten ist der Einfluss jedoch nicht ignorierbar.
Dies liegt daran, dass dann, wenn die Längen der Trainingsmusterwahlsignalleitung SSy und der Weiterleitungsleitungen 212 erhöht werden, Reihenwiderstandskomponenten folglich ebenso erhöht werden und eine Rauschquelle näher kommt. In diesem Fall ist es angemessen, je nach Bedarf, eine Pufferschaltung 213 als eine Wellenform-Formungseinheit in der integrierten Schaltung von jeder der Kommunikationsvorrichtungen 205a und dergleichen vorzusehen, um die Wellenform eines Signals zu formen und der Kommunikationsvorrichtung 205a zu erlauben, das Signal an jede der Kommunikationsvorrichtungen 205b bis 205n zu senden. Hierdurch kann die Verschlechterung der Übertragungscharakteristik minimiert werden.
(Weitere Ausführungsformen)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann, wie nachstehend aufgezeigt, auf verschiedene Weise modifiziert oder erweitert werden.
Obgleich vorstehend das Beispiel aufgezeigt ist, bei dem das Verzerrungskompensierungssystem S in dem Fahrzeug konfiguriert ist, ist die Anwendung des Verzerrungskompensierungssystems S nicht auf eine fahrzeugeigene Kommunikationsform beschränkt. Das Verzerrungskompensierungssystem S ist ebenso auf eine andere Kommunikationsform außerhalb des Fahrzeugs anwendbar. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Verbindungsform unter Verwendung des CAN 6a des Fahrzeug-LAN aufgezeigt. Die Verbindungsform ist jedoch nicht auf eine Busverbindung beschränkt. Solange die mehreren Kommunikationsvorrichtungen, die eine Sende-/Empfangsverarbeitung ausführen, die gleiche Übertragungsleitung 6 verwenden, kann die Kommunikationsvorrichtung ebenso auf eine andere Verbindungsform angewandt werden. Obgleich vorstehend die Form aufgezeigt ist, bei der das Fahrzeugnetzwerk auf das CAN 6a angewandt wird, ist das Fahrzeugnetzwerk nicht auf das CAN 6a beschränkt. Das Fahrzeugnetzwerk ist auf ein anderes Fahrzeugnetzwerksystem (im Fahrzeug befestigtes Netzwerksystem) anwendbar.
Obgleich vorstehend das Beispiel beschrieben ist, bei dem die ECUs derart konfiguriert sind, dass die Schaltungsgrößen der anderen ECUs (wie beispielsweise die ECU_B) geringer als die Schaltungsgröße von einer der ECUs (wie beispielsweise die ECU_A) ist, ist die Konfiguration nicht hierauf beschränkt. Die Konfiguration ist ebenso auf die ECUs mit Schaltungsgrößen anwendbar, die größer oder gleich den anderen sein können.
Der Einfachheit halber ist vorstehend die Übertragungsleitung 6 beschrieben, die eine unsymmetrische Übertragung (Single-ended Signalling) ausführt, ist die Übertragungsleitung 6 jedoch nicht auf dieses Übertragungsverfahren beschränkt. Die Verwendung der differentiellen Übertragungsleitungen ist insbesondere wünschenswert.
Obgleich vorstehend die Form beschrieben ist, in der die DFE-Schaltung 12 die verarbeitete Filterkonstante in der Filterkonstantenhalteeinheit 12a speichert und die Übertragungseinheit 14 die Filterkonstante zur Filterkonstantenhalteeinheit 8a der Gewichtungsschaltung 8 überträgt, ist es ebenso denkbar, das gleiche Register als jede der Filterkonstantenhalteeinheiten 12a und 8a gemeinsam zu verwenden. Solange wenigstens einige der Filterkonstanten der DFE-Schaltung 12 als die Filterkonstanten der Gewichtungsschaltung 8 verwendet werden, ist es nicht erforderlich, alle der Filterkonstanten der DFE-Schaltung 12 zu verwenden.
Das zweite Feedforward-Filter FF2 der Gewichtungsschaltung 8 kann ebenso derart konfiguriert sein, dass die Anzahl der Filterabzweigungen des zweiten Feedforward-Filters FF2 geringer als die Anzahl der Filterabzweigungen des zweiten Feedback-Filters FB2 der Gewichtungsschaltung 8 ist. Dies liegt daran, dass herausgefunden wurde, dass auch dann, wenn die Anzahl der Filterabzweigungen des zweiten Feedforward-Filters FF2 der Gewichtungsschaltung 8 verringert wird, die verringerte Anzahl der Filterabzweigungen des zweiten Feedforward-Filters FF2 weniger einflussreich ist als diejenige des zweiten Feedback-Filters FB2.
Das zweite Feedforward-Filter FF2 der Gewichtungsschaltung 8 kann ebenso derart konfiguriert sein, dass die Anzahl der Filterabzweigungen des zweiten Feedforward-Filters FF2 geringer als die Anzahl der Filterabzweigungen des zweiten Feedback-Filters FB2 der Gewichtungsschaltung 8 ist. Dies liegt daran, dass herausgefunden wurde, dass auch dann, wenn die Anzahl der Filterabzweigungen des zweiten Feedforward-Filters FF2 der Gewichtungsschaltung 8 verringert wird, die verringerte Anzahl der Filterabzweigungen des zweiten Feedforward-Filters FF2 weniger einflussreich ist als diejenige des zweiten Feedback-Filters FB2.
Obgleich vorstehend die Form aufgezeigt ist, in der die Filterkonstantenhalteeinheiten 8a und 12a die Koeffizienten der digitalen Filter FF1, FF2, FB1 und FB2 halten, ist ein Verfahren zum Halten der jeweiligen Parameter der digitalen Filter FF1, FF2, FB1 und FB2 nicht auf dieses Verfahren beschränkt, sondern kann ebenso in der Form vorliegen, in der die Parameter in einem anderen Datenformat gehalten bzw. gespeichert werden. In diesem Fall kann die Anzahl von Stellen in den Daten, die einen Fehler in der Filterkonstanten von jedem der digitalen Filter definieren, in geeigneter Weise abgestimmt werden.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben ist, sollte wahrgenommen werden, dass sie nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung soll derart verstanden werden, dass sie verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen mit umfasst. Ferner sollen, obgleich vorstehend die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen, die bevorzugt sind, gezeigt sind, andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einziges Element aufweisen, ebenso als mit im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet verstanden werden.

Claims

Verzerrungskompensierungssystem mit: – einem ersten Kommunikationsknoten (4, 104, 204), der eine erste Empfangseinheit (13, 113) und eine erste Sendeinheit (10, 110) aufweist, wobei die erste Empfangseinheit (13, 113) einen Entzerrer (12, 112) aufweist und der Entzerrer (12, 112) eine erste digitale Filtereinheit (FF1, FB1, FF101) aufweist, und wobei die erste Sendeinheit (10, 110) eine Gewichtungsschaltung (8, 108) aufweist und die Gewichtungsschaltung (8, 108) eine zweite digitale Filtereinheit (FF2, FB2, FF102) aufweist; und – einem zweiten Kommunikationsknoten (5, 105, 205a), der eine zweite Sendeeinheit (23) aufweist, wobei die zweite Sendeeinheit (23) ein Trainingsmuster aussendet, das im Voraus bestimmt wird, bevor sie normale Daten von der ersten Sendeinheit des ersten Kommunikationsknotens über eine erste Übertragungsleitung (6, 6a, 206a) empfängt, wobei – der erste Kommunikationsknoten das Trainingsmuster, das von der zweiten Sendeeinheit des zweiten Kommunikationsknotens gesendet wird, unter Verwendung der ersten Empfangseinheit empfängt, – der Entzerrer eine Filterkonstante der ersten digitalen Filtereinheit derart konvergiert, dass ein Fehler bezüglich des Trainingsmusters, das zu empfangen ist, konvergiert wird, und – die erste Sendeinheit des ersten Kommunikationsknotens eine Verzerrungskompensierung an den normalen Daten, die zu senden sind, unter Verwendung der konvergierten Filterkonstanten der ersten digitalen Filtereinheit als wenigstens ein Teil einer Filterkonstanten der zweiten digitalen Filtereinheit der Gewichtungsschaltung ausführt und anschließend die normalen Daten sendet.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Entzerrer der ersten Empfangseinheit durch eine DFE-Schaltung (12) bereitgestellt ist, – der Entzerrer der ersten Empfangseinheit, als die erste digitale Filtereinheit, ein erstes Feedforward-Filter (FF1) und ein erstes Feedback-Filter (FB1) aufweist, – der Entzerrer der ersten Empfangseinheit ferner einen Daten-Slicer (S1) aufweist, – das erste Feedforward-Filter (FF1) eine erste digitale Filterverarbeitung an Eingangsdaten zu der DFE-Schaltung (12) ausführt, – das erste Feedback-Filter (FB1) eine zweite digitale Filterverarbeitung an Ausgangsdaten von der DFE-Schaltung ausführt, – der Daten-Slicer (S1) einen Ausgang des erstes Feedforward-Filters und einen Ausgang des ersten Feedback-Filters summiert und Summierungsergebnis mit einem Ausgang der DFE-Schaltung vergleicht, um das Summierungsergebnis mit dem Ausgang der DFE-Schaltung abzugleichen, – die Gewichtungsschaltung (8) der ersten Sendeinheit (10), als die zweite digitale Filtereinheit, ein zweites Feedforward-Filter (FF2) und ein zweites Feedback-Filter (FB2) aufweist, – das zweite Feedforward-Filter (FF2) eine erste digitale Filterverarbeitung an Eingangsdaten zu der Gewichtungsschaltung ausführt, – das zweite Feedback-Filter (FB2) eine zweite digitale Filterverarbeitung an Ausgangsdaten von der Gewichtungsschaltung ausführt, und – die Gewichtungsschaltung (8) der ersten Sendeinheit (10) einen Ausgang des zweiten Feedforward-Filters und einen Ausgang des zweiten Feedback-Filters summiert und anschließend ein Summierungsergebnis ausgibt.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Entzerrer der ersten Empfangseinheit durch einen adaptiven linearen Entzerrer (112) bereitgestellt ist, – der adaptive lineare Entzerrer (112) der ersten Empfangseinheit (113), als die erste digitale Filtereinheit, ein erstes Feedforward-Filter (FF101) aufweist, das eine erste digitale Filterverarbeitung an Eingangsdaten zu dem adaptiven linearen Entzerrers ausführt, – der adaptive lineare Entzerrer (112) der ersten Empfangseinheit (113) ferner eine Bestimmungseinheit (S101) aufweist, die Ausgangsdaten von dem Entzerrer mit einem Ausgang des ersten Feedforward-Filters vergleicht, um die Ausgangsdaten von dem Entzerrer mit dem Ausgang des ersten Feedforward-Filters zu vergleichen, – die Gewichtungsschaltung (108) der ersten Sendeinheit, als die zweite digitale Filtereinheit, ein zweites Feedforward-Filter (FF102) aufweist, das eine erste digitale Filterverarbeitung an Eingangsdaten zu der Gewichtungsschaltung (108) ausführt, und – die Gewichtungsschaltung (108) der ersten Sendeinheit einen Ausgang des zweiten Feedforward-Filters (FF102) als ein Ausgangsergebnis bereitgestellt.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Empfangseinheit (13, 113) jedes Bit des Trainingsmusters bei einer Betriebsfrequenz von f1 empfängt, – der Entzerrer (12, 112) bei einer Betriebsfrequenz arbeitet, die über der Betriebsfrequenz f1 der ersten Empfangseinheit (13, 113) liegt, um jedes Bit des Trainingsmusters in m (m ≥ 2) Unterbits zu unterteilen, wobei die unterteilten Unterbits gleiche aufeinanderfolgende Datenwerte aufweisen, – der Entzerrer (12, 112) die Filterkonstante der ersten digitalen Filtereinheit (FF1, FB1, FF101) derart konvergiert, dass Fehlers in den Unterbits des empfangenen Trainingsmusters konvergiert werden, – die erste Sendeinheit (10, 110) des ersten Kommunikationsknotens mit der gleichen Frequenz wie der Entzerrer (12, 112) arbeitet, und – die erste Sendeinheit (10, 110) des ersten Kommunikationsknotens die Verzerrungskompensierung an den normalen Daten, die in Einheiten der Unterbits zu senden sind, unter Verwendung der konvergierten Filterkonstanten der ersten digitalen Filtereinheit (FF1, FB1, FF101) als wenigstens ein Teil der Filterkonstanten der zweiten digitalen Filtereinheit (FF2, FB2, FF102) der Gewichtungsschaltung (8, 108) ausführt und anschließend die normalen Daten sendet.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der unterteilten Unterbits eine ungerade Zahl ist.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der unterteilten Unterbits gleich drei ist.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommunikationsknoten (104) ferner ein Filter (9a-1) aufweist, das Komponenten in einem Hochfrequenzbereich reduziert, wenn der erste Kommunikationsknoten die Verzerrungskompensierung an den normalen Daten in Einheiten der Unterbits ausführt und die normalen Daten an den zweiten Kommunikationsknoten (5) sendet.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kommunikationsknoten (105) ferner ein Filter (21a-1) aufweist, das Komponenten in einem Hochfrequenzbereich reduziert, wenn der zweite Kommunikationsknoten, von dem ersten Kommunikationsknoten (4), die normalen Daten empfängt, an denen die Verzerrungskompensierung in Einheiten der Unterbits ausgeführt worden ist.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass – das Filter (9a-1, 21a-1) eine Grenzfrequenz im Hochfrequenzbereich aufweist, und – die Grenzfrequenz auf eine Nyquist-Frequenz entsprechend der Betriebsfrequenz des Entzerrers (12, 112) gesetzt ist, bei der der Entzerrer jedes Bit des Trainingsmusters in die Unterbits unterteilt.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Filterabzweigungen im zweiten Feedforward-Filter (FF2, FF102) der Gewichtungsschaltung (8, 108) geringer als eine Anzahl von Filterabzweigungen im ersten Feedforward-Filter (FF1, FF101) des Entzerrers (12, 112) ist.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Filterabzweigungen im zweiten Feedback-Filter (FB2) der Gewichtungsschaltung (8) geringer als eine Anzahl von Filterabzweigungen im ersten Feedback-Filter (FB1) der DFE-Schaltung (12) ist.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der Filterabzweigungen im zweiten Feedforward-Filter (FF2) der Gewichtungsschaltung (8) geringer als eine Anzahl von Filterabzweigungen im zweiten Feedback-Filter (FB2) der Gewichtungsschaltung (8) ist.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Stellen von Daten, die einen Fehler in einer Filterkonstanten des zweiten Feedforward-Filters (FF2) der Gewichtungsschaltung (8) definieren, geringer als eine Anzahl von Stellen von Daten ist, die einen Fehler in einer Filterkonstanten des ersten Feedback-Filters (FB1) der DFE-Schaltung (12) definieren.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Stellen von Daten, die einen Fehler in einer Filterkonstanten des zweiten Feedback-Filters (FB2) der Gewichtungsschaltung (8) definieren, geringer als eine Anzahl von Stellen von Daten ist, die einen Fehler in einer Filterkonstanten des ersten Feedback-Filters (FB1) der DFE-Schaltung (12) definieren.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von effektiven Bits, die einen Fehler in einer Filterkonstanten des zweiten Feedforward-Filters (FF2) der Gewichtungsschaltung (8) definieren, geringer als eine Anzahl von effektiven Bits ist, die einen Fehler in einer Filterkonstanten des zweiten Feedback-Filters (FB2) der Gewichtungsschaltung (8) definieren.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Trainingsmuster ein Pseudozufallszahlenmuster aufweist.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommunikationsknoten (4, 104), als die normalen Daten, ein Programm an den zweiten Kommunikationsknoten (5, 105) sendet.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommunikationsknoten (4, 104, 204a) eine Filterkonstantenhalteeinheit (12a, 8a) aufweist, die die Filterkonstanten der ersten digitalen Filtereinheit (FF1, FB1, FF101) und der zweiten digitalen Filtereinheit (FF2, FB2, FF102) hält, wenn der zweite Kommunikationsknoten (5, 105, 205a) ein Kommunikationspartnerknoten ist.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Übertragungsleitung einen Bus (6a) aufweist und der Bus (6a) einen endpunktlosen Verzweigungspfad (100) aufweist.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Übertragungsleitung einen Bus (6a) aufweist, – der erste Kommunikationsknoten (4 von 1a, 4 von 102) und der zweite Kommunikationsknoten (5 von 1b) mit dem Bus (6a) verbunden sind, und – einer oder mehrere dritte Kommunikationsknoten (5 von wenigstens einem von 1c bis 1z) verschieden von dem ersten und dem zweiten Kommunikationsknoten ebenso mit dem Bus (6a) verbunden sind.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass – jeder des einen oder der mehreren dritten Kommunikationsknoten (5 von wenigstens einem von 1c bis 1z) die zweite Sendeeinheit (23) aufweist, die das Trainingsmuster sendet, das im Voraus bestimmt wird, bevor die normalen Daten zwischen der zweiten Sendeeinheit und dem ersten Kommunikationsknoten (4 von 1a, 4 von 102) kommuniziert werden, – der erste Kommunikationsknoten (4 von 1a, 4 von 102) eine Sendeanfrageeinheit (7) aufweist, die nacheinander wenigstens eine Sendeanfrage an wenigstens einen anderen Kommunikationsknoten sendet, – der wenigstens eine andere Kommunikationsknoten wenigstens einer von dem zweiten Kommunikationsknoten (5 von 1b) oder dem einen oder den mehreren dritten Kommunikationsknoten (5 von wenigstens einem von 1c bis 1z) ist, die sich von dem ersten Kommunikationsknoten (4 von 1a, 4 von 102) unterscheiden, und – wenn der wenigstens eine andere Kommunikationsknoten die wenigstens eine Sendeanfrage von der Sendeanfrageeinheit (7) des ersten Kommunikationsknotens empfängt, die zweite Sendeeinheit (23) von jedem des wenigstens einen anderen Kommunikationsknotens das Trainingsmuster an den ersten Kommunikationsknoten (4 von 1a, 4 von 102) sendet.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Datenübertragungsgeschwindigkeit von dem ersten Kommunikationsknoten (4 von 1a, 4 von 102) zu dem zweiten Kommunikationsknoten (5 von 1b) höher als eine Datenübertragungsgeschwindigkeit zwischen dem zweiten Kommunikationsknoten (5 von 1b) und jedem des einen oder der mehreren dritten Kommunikationsknoten (5 von wenigstens einem von 1c bis 1z) auf dem Bus (6a) ist, und – die Datenübertragungsgeschwindigkeit von dem ersten Kommunikationsknoten (4 von 1a, 4 von 102) zu dem zweiten Kommunikationsknoten (5 von 1b) ebenso höher als eine Datenübertragungsgeschwindigkeit zwischen jeweils zweien des einen oder der mehreren dritten Kommunikationsknoten (5 von wenigstens zweien von 1c bis 1z) auf dem Bus (6a) ist.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass – während der erste Kommunikationsknoten (4 von 1a, 4 von 102) eine Kommunikation mit dem zweiten Kommunikationsknoten (5 von 1b) oder mit dem dritten Kommunikationsknoten (5 von einem unter 1c bis 1z) auf dem Bus (6a) ausführt, die verbleibende Kommunikationsknoten, die der Kommunikation nicht beitreten, die Daten ignorieren, die auf dem auf dem Bus (6a) kommuniziert werden.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommunikationsknoten (4 von 102) unter Verwendung eines Kabels (103), das vom Bus (6a) lösbar ist, mit dem Bus (6a) verbindbar ist.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommunikationsknoten (4 von 1a) über einen Port, der sich von einem Port unterscheidet, der mit dem Bus (6a) verbunden ist, mit einem Netzwerk höherer Ordnung verbunden ist.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner aufweist: – eine Trainingsmusterwahlsignalleitung (SS, SSa, SSz, SSy), die den ersten Kommunikationsknoten (204) mit dem zweiten Kommunikationsknoten (205a) verbindet, wobei – der erste Kommunikationsknoten eine Sendeanfrageeinheit (7) aufweist, die eine Sendeanfrage, die ein Senden des Trainingsmusters anfragt, über die Trainingsmusterwahlsignalleitung an den zweiten Kommunikationsknoten sendet, und – die zweite Sendeeinheit des zweiten Kommunikationsknotens das Trainingsmuster im Ansprechen auf die Sendeanfrage von der Sendeanfrageeinheit des ersten Kommunikationsknotens an den ersten Kommunikationsknoten sendet.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner aufweist: – einen oder mehrere dritte Kommunikationsknoten (205b bis 205n) verschieden von dem ersten Kommunikationsknoten (204) und dem zweiten Kommunikationsknoten (205a), wobei der eine oder die mehreren dritten Kommunikationsknoten über jeweilige zweite Übertragungsleitungen (206b bis 206n) mit dem ersten Kommunikationsknoten verbunden sind; – eine erste Trainingsmusterwahlsignalleitung (SSa), die den ersten Kommunikationsknoten (204) mit dem zweiten Kommunikationsknoten (205a) verbindet; und – eine oder mehrere zweite Trainingsmusterwahlsignalleitungen (SSb bis SSn), die den ersten Kommunikationsknoten (204) jeweils mit dem einen oder den mehreren dritten Kommunikationsknoten (205b bis 205n) verbinden, wobei – der erste Kommunikationsknoten eine Sendeanfrageeinheit (7) aufweist, die eine Sendeanfrage für das Trainingsmuster sowohl an den zweiten Kommunikationsknoten als auch an den einen oder die mehreren dritten Kommunikationsknoten als ein Ziel-Kommunikationsknoten über sowohl die erste als auch die zweite Trainingsmusterwahlsignalleitung sendet, und – die zweite Sendeeinheit des Ziel-Kommunikationsknotens das Trainingsmuster im Ansprechen auf die Sendeanfrage von der Sendeanfrageeinheit (7) des ersten Kommunikationsknotens an den ersten Kommunikationsknoten sendet.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner aufweist: – einen oder mehrere dritte Kommunikationsknoten (205b bis 205n) verschieden von dem ersten Kommunikationsknoten (204) und dem zweiten Kommunikationsknoten (205a), wobei der eine oder die mehreren dritten Kommunikationsknoten über jeweilige zweite Übertragungsleitungen (206b bis 206n) mit dem ersten Kommunikationsknoten verbunden sind; und – eine Trainingsmusterwahlsignalleitung (SSz), die den ersten Kommunikationsknoten sowohl mit dem zweiten Kommunikationsknoten als auch mit dem einen oder den mehreren dritten Kommunikationsknoten verbindet, wobei – der erste Kommunikationsknoten eine Sendeanfrageeinheit (7) aufweist, die eine Sendeanfrage für das Trainingsmuster sowohl an den zweiten Kommunikationsknoten als auch an den einen oder die mehreren dritten Kommunikationsknoten als ein Ziel-Kommunikationsknoten über sowohl die erste als auch die zweite Trainingsmusterwahlsignalleitung sendet, und – die zweite Sendeeinheit des Ziel-Kommunikationsknotens das Trainingsmuster im Ansprechen auf die Sendeanfrage von der Sendeanfrageeinheit des ersten Kommunikationsknotens an den ersten Kommunikationsknoten sendet.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: – einen oder mehrere dritte Kommunikationsknoten (205b bis 205n) verschieden von dem ersten Kommunikationsknoten (204) und dem zweiten Kommunikationsknoten (205a), wobei der eine oder die mehreren dritten Kommunikationsknoten über jeweilige zweite Übertragungsleitungen (206b bis 206n) mit dem ersten Kommunikationsknoten verbunden sind; – eine Trainingsmusterwahlsignalleitung (SSy), die den ersten Kommunikationsknoten mit dem zweiten Kommunikationsknoten verbindet; und – eine Weiterleitungsleitung (212), die den zweiten Kommunikationsknoten mit dem einen oder den mehreren dritten Kommunikationsknoten verbindet, wobei – der erste Kommunikationsknoten eine Sendeanfrageeinheit (7) aufweist, die über die Trainingsmusterwahlsignalleitung mit dem zweiten Kommunikationsknoten kommuniziert, um eine Sendeanfrage für das Trainingsmuster an den zweiten Kommunikationsknoten oder an jeden des einen oder der mehreren dritten Kommunikationsknoten zu senden, – der zweite Kommunikationsknoten durch eine integrierte Schaltung bereitgestellt ist und die integrierte Schaltung mehrere Verdrahtungsschichten aufweist, die ein Senden der Sendeanfrage an jeden des einen oder der mehreren dritten Kommunikationsknoten über die mehreren Verdrahtungsschichten und die Weiterleitungsleitung (212) ermöglichen, wenn die Sendeanfrage von der Sendeanfrageeinheit des ersten Kommunikationsknotens gesendet wird, und – die zweite Sendeeinheit von einem Ziel-Kommunikationsknoten, der einer des zweiten Kommunikationsknotens und des einen oder der mehreren dritten Kommunikationsknoten ist, an den die Sendeanfrage gesendet wird, das Trainingsmuster an den ersten Kommunikationsknoten sendet.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommunikationsknoten (204) und der zweite Kommunikationsknoten (205a) auf einem Leiterplattensubstrat (210) befestigt sind.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Schaltung des zweiten Kommunikationsknotens eine Wellenform-Formungseinheit (213) aufweist, die eine Wellenform der Sendeanfrage formt.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeanfrageeinheit die Sendeanfrage für das Trainingsmuster an jeden des einen oder der mehreren Ziel-Kommunikationsknoten sendet.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 26 und 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der Trainingsmusterwahlsignalleitungen (SS, SSz, SSy) lediglich eins beträgt.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 26 und 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeanfrageeinheit einen vorbestimmten digitalen Pegel als die Sendeanfrage für das Trainingsmuster an die Trainingsmusterwahlsignalleitung (SS, SSa bis SSn, SSz, SSy) ausgibt, wenn sie die Sendeanfrage für das Trainingsmuster über die Trainingsmusterwahlsignalleitung (SS, SSa bis SSn, SSz, SSy) sendet.
Verzerrungskompensierungssystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeanfrageeinheit einen vorbestimmten digitalen Pegel als die Sendeanfrage für das Trainingsmuster an die erste oder die zweite Trainingsmusterwahlsignalleitung (SSa oder SSb bis SSn) ausgibt, wenn sie die Sendeanfrage für das Trainingsmuster über die erste oder die zweite Trainingsmusterwahlsignalleitung (SSa oder SSb bis SSn) sendet.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kommunikationsknoten (5, 105) an einer Ansteuerschaltung (2) eines Fahrzeugaktuators vorgesehen ist.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommunikationsknoten (4, 104) an einer Fahrzeug-ECU (1, 1a bis 1z) vorgesehen ist.
Verzerrungskompensierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommunikationsknoten (4, 104) an einer Programmumschreibevorrichtung (102) vorgesehen ist und ein Programm als die normalen Daten an den zweiten Kommunikationsknoten (5, 105) sendet.
Kommunikationsvorrichtung, den ersten Kommunikationsknoten (4, 104, 204) nach einem der Ansprüche 1 bis 38 aufweisend.
Kommunikationsvorrichtung mit: – einer ersten Empfangseinheit (13, 113) mit einem Entzerrer (12, 112), wobei der Entzerrer eine erste digitale Filtereinheit (FF1, FB1, FF101) aufweist; und – einer ersten Sendeinheit (10, 110) mit einer Gewichtungsschaltung (8, 108), wobei die Gewichtungsschaltung eine zweite digitale Filtereinheit (FF2, FB2, FF102) aufweist, wobei – die erste Empfangseinheit (13, 113) ein Trainingsmuster empfängt, wenn das Trainingsmuster, das im Voraus bestimmt wird, von einer zweiten Sendeeinheit (23) eines zweiten Kommunikationsknotens (5, 105, 205a) gesendet wird, – der Entzerrer (12, 112) eine Filterkonstante der ersten digitalen Filtereinheit (FF1, FB1, FF101) derart konvergiert, dass ein Fehler bezüglich des Trainingsmusters, das zu empfangen ist, konvergiert wird, und – die erste Sendeinheit (10, 110) eine Verzerrungskompensierung an normalen Daten, die zu senden sind, unter Verwendung der konvergierten Filterkonstanten des ersten digitalen Filters (FF1, FB1, FF101) als wenigstens ein Teil einer Filterkonstanten der zweiten digitalen Filtereinheit (FF2, FB2, FF102) der Gewichtungsschaltung (8, 108) ausführt und anschließend die normalen Daten sendet.