JP2008141224A - Diversity reception method and reception apparatus in wired communication - Google Patents

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JP2008141224A
JP2008141224A JP2005032925A JP2005032925A JP2008141224A JP 2008141224 A JP2008141224 A JP 2008141224A JP 2005032925 A JP2005032925 A JP 2005032925A JP 2005032925 A JP2005032925 A JP 2005032925A JP 2008141224 A JP2008141224 A JP 2008141224A
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Inventor
Tadashi Araki
Minoru Okada
実 岡田
正 荒木
Original Assignee
Nara Institute Of Science & Technology
Sumitomo Electric Ind Ltd
住友電気工業株式会社
国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform diversity reception using current and voltage at the reception end of information transmission signals in wired communication. <P>SOLUTION: A current signal ir(t) and a voltage signal vr(t) of a pair of lines, such as power lines or telephone lines are detected at the reception end of the pair of lines. A combining/equalizing part 6 multiples a current signal Ir(k) and a voltage signal Vr(k) which are each Fourier transformed, by weight coefficients gi(k) and gv(k), respectively, and then adds the multiplication results together. The weight coefficients gi(k) and gv(k) are determined such that the S/N of a signal obtained by that addition is maximized. The complementary relationship between the current and the voltage can be utilized to improve the reception quality. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力線、電話線などの線路を伝送路に用いて通信を行う場合に、受信品質の向上を実現するダイバーシチ受信方法及び受信装置に関するものである。 The present invention is a power line, when communication is performed using the transmission path line such as a telephone line, to a diversity receiving method and a receiving apparatus for realizing an improvement in reception quality.

ダイバーシチ受信方法は、同一内容の複数の受信信号を受信して、それらを合成したり、品質の良い方を選択したりして、受信品質を向上させる方法である。 Diversity reception method receives a plurality of received signals having the same content, or to synthesize them, and to select the better good quality, a method of improving reception quality.
ダイバーシチ受信方法は、従来、無線通信の分野において、異なった空中線で受信した信号、偏波の違う信号、電波到来角度の違う信号(これらのダイバーシチの対象とする信号をダイバーシチブランチという)などに対して、受信信号の品質を向上させるために行われてきた。 Diversity reception method, conventionally, in the field of wireless communications, different signals received at the antenna, different signals polarized wave, the radio wave arrival angles different signals (that diversity branch signals to be subjected to these diversity) to such Te, it has been made to improve the quality of the received signal.

有線通信においても、ダイバーシチ受信の考えが取り入れられている(特許文献1,2参照)。 Also in wired communication, the idea of ​​diversity reception are incorporated (see Patent Documents 1 and 2).
特許文献1,2では、同一の通信信号が伝送される複数の電力線を介して、受信端で、通信信号をダイバーシチ受信する方法が提案されている。 Patent Documents 1 and 2, via a plurality of power lines to which the same communication signal is transmitted, at the receiving end, a method of diversity reception of communication signals has been proposed.
特開2004-64405号公報 JP 2004-64405 JP 特開平11-205201号公報 JP 11-205201 discloses

ところが、前記特許文献1,2記載のダイバーシチ受信方法は、複数の線路を利用している。 However, the diversity receiving method of the Patent Documents 1 and 2 described, utilizes a plurality of lines.
このため、送信端と受信端との間に、複数の線路を布設しなければならず、このため通信システム構築のためのコストが増大するという問題がある。 Therefore, between the transmit and receive ends, it is necessary to laying the plurality of lines, the cost for a communication system constructed for this purpose there is a problem that increases.
一般に、ダイバーシチによる受信品質向上効果を得るには、ダイバーシチブランチ間の相関が小さいことが必要である。 Generally, in order to obtain a reception quality improvement effect by the diversity, it is necessary that the correlation is low between diversity branches. すなわち、一方が悪い状態(例:振幅が小さい)のときに、他方が悪くない(例:振幅が大きい)という相補的な関係にあることが必要である。 That is, one is bad: when (eg amplitude is small), the other is not bad: it is necessary to be in a complementary relationship (eg amplitude is large).

本発明者は、一対の線路を流れる電流と電圧の関係が、相補的な関係にあることに注目した。 The present inventors, the relation between current and voltage across the pair of lines has been noted that a complementary relationship.
すなわち、線路につながれている負荷のインピーダンスが大きな場合、負荷の電圧は上がり、電流は小さくなる。 That is, if the impedance of the load that is connected to the line is large, the voltage of the load rises, the current decreases. 負荷のインピーダンスが小さい場合は、負荷の電圧は下がり、電流は大きくなる。 If the impedance of the load is small, falling load voltage, current increases.

したがって、情報伝送信号の受信端において、電流と電圧は相補的な関係にあるので、これらをダイバーシチブランチに選べば、受信品質の向上効果が期待できる。 Thus, at the receiving end of the information transmission signal, since the current and voltage are in complementary relationships, they be selected to diversity branch, the effect of improving the reception quality can be expected.
本発明は、有線通信における情報伝送信号の受信端において、相補的な関係にある電流と電圧とを用いて、受信品質を向上させることができるダイバーシチ受信方法及び受信装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide at the receiving end of the information transmission signal in the wired communications, by using the current and voltage in a complementary relationship, the diversity receiving method and a receiving apparatus which can improve the reception quality to.

本発明のダイバーシチ受信方法は、情報伝送信号を、電力線、電話線などの一対の線路に重畳して通信する場合に、前記線路の受信端で前記線路の電圧及び電流をそれぞれ検出し、検出された電圧に含まれる情報伝送信号(電圧信号という)と、検出された電流に含まれる情報伝送信号(電流信号という)とをダイバーシチブランチに選んで、ダイバーシチ受信する方法である(請求項1)。 Diversity receiving method of the present invention, the information transmission signal, when communicating to overlap the power line, the pair of lines such as a telephone line, the voltage and current of the line respectively detected at the receiving end of the line, is detected an information transmission signal (referred to a voltage signal) included in the voltage, and the information transmission signal included in the detected current (referred to a current signal) Elect diversity branch, it is a method of diversity reception (claim 1).

この方法により、電流と電圧の相補的な関係を利用して、受信品質の向上効果が期待できる。 This method utilizes the complementary relationship between the current and the voltage, the effect of improving the reception quality can be expected.
前記ダイバーシチ受信は、前記検出された電流信号及び電圧信号に対して、受信品質が最良になるようにそれぞれ重みを付けて合成する、いわゆる合成ダイバーシチを採用してもよく(請求項2)、前記電圧信号及び電流信号のうち受信品質の良いほうを選択する、いわゆる選択ダイバーシチを採用しても良い(請求項5)。 The diversity reception, the relative detected current and voltage signals, the reception quality is synthesized with a respective weight to be the best, may be employed so-called synthetic diversity (Claim 2), wherein selecting a more better reception quality of the voltage and current signals, may be employed a so-called selection diversity (claims 5).

前記合成処理は、検出された電圧信号及び電流信号をそれぞれフーリエ変換し、フーリエ変換した周波数領域の信号に対してそれぞれ重みを付けて合成してもよい(請求項3)。 The synthetic process, the detected voltage and current signals and Fourier transform, respectively, may be synthesized by weighting each the frequency-domain signal obtained by performing Fourier transform (claim 3). 特に、広帯域な情報伝送信号を伝送する場合、一般に負荷インピーダンスの周波数特性は均一ではなく、信号帯域内で大小の変動が生じる。 In particular, when transmitting broadband information transmission signal, generally the frequency characteristic of the load impedance is not uniform, variations in the magnitude occurs in the signal band. 本方法によれば、周波数領域で、上記相補性のある電流信号と電圧信号とを合成し、帯域内での信号スペクトルの不均一性を改善できる。 According to this method, in the frequency domain, by combining the current signal and the voltage signal of the complementarity, it can improve the non-uniformity of the signal spectrum in the band.

特に、前記電圧信号及び電流信号のいずれかを実数部、他方を虚数部にして複素時間信号を作成してフーリエ変換することとすれば(請求項4)、前記電圧信号と電流信号を個別にフーリエ変換するのに比べて、フーリエ変換回路の個数が半分で済み、フーリエ変換回路の回路構成が簡単になるという利点がある。 In particular, the voltage signal and the real part of any of the current signal, the Fourier transform that if (claim 4) to create a complex time signal and the other to the imaginary part, individually the voltage and current signals compared to a Fourier transform, it requires only the number of the Fourier transform circuit half, there is an advantage that the circuit configuration of the Fourier transform circuit can be simplified.
前記フーリエ変換に関係した情報伝送信号の伝送方式として、OFDM方式(請求項6)や、シングルキャリアブロック伝送方式(請求項7)があげられる。 Wherein as a transmission system of information transmission signal related to the Fourier transform, OFDM scheme (claim 6) or single-carrier block transmission system (claim 7) and the like.

前記線路は、例えば電力線又は電話線である(請求項8)。 The line is, for example, a power line or telephone line (Claim 8). 線路として電力線を用いる場合、線路に接続された電気機器の負荷インピーダンスは、その機器の電源オンオフにより時間的に変動する。 When using a power line as a transmission line, the load impedance of the electrical device connected to the line, the time varying by a power supply on and off of the equipment. また線路が電話線の場合も、線路に接続された電話機のオンフック、オフフックにより負荷インピーダンスが変動するので、本発明が効果的に適用できる。 Even if the line is a telephone line also hook the telephone connected to the line, the load impedance varies due to off-hook, the present invention can be effectively applied.
また、本発明のダイバーシチ受信装置は、一対の線路に重畳された情報伝送信号を受信するものであり、前記線路の電流を検出して得られる情報伝送信号(電流信号という)と、前記線路の電圧を検出して得られる情報伝送信号(電圧信号という)とをダイバーシチ受信するダイバーシチ受信部を備えるものである(請求項9)。 The diversity reception apparatus of the present invention is to receive the information transmission signal superimposed on a pair of lines, the information transmission signal obtained by detecting the current of the line (referred to a current signal), the line those comprising a diversity receiver for diversity reception and information transmission signal obtained by detecting the voltage (called voltage signal) (claim 9).

この受信装置によって、電流と電圧の相補的な関係を利用して、受信品質の向上効果が期待できる。 This receiving apparatus, by using the complementary relationship between the current and the voltage, the effect of improving the reception quality can be expected.
前記電流信号は、前記線路の受信端で電流を検出する電流検出部を通して得ることができ、前記電圧信号は、前記線路の受信端で電圧を検出する電圧検出部を通して得ることができる(請求項10)。 The current signal can be obtained through the current detecting section for detecting a current at the receiving end of the line, the voltage signal can be obtained through the voltage detecting unit for detecting a voltage at the receiving end of the line (claim 10). この構成によれば、受信装置内部に電流検出部、電圧検出部を設置しなくても電流信号、電圧信号が得られ、受信装置が小型化できる。 According to this configuration, the current detecting section to the receiving apparatus, a current signal without installing a voltage detector, a voltage signal obtained, the receiving apparatus can be downsized.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、情報伝送信号を一対の電力線又は電話線に重畳して通信する場合の、電力線又は電話線の受電端における情報伝送信号の検出回路を示すブロック図である。 1, in the case of communication by superimposing the information-bearing signal to a pair of power lines or telephone lines, is a block diagram showing a detection circuit of the information-bearing signal at the receiving end of a power line or telephone line.
前記電力線としては、家庭やオフィスに商用電力を供給する送配電線でもよく、車両内に直流電力を供給する車両内配線でもよい。 Examples of the power line, the commercial power to the home or office may be a transmission and distribution lines for supplying may be a vehicle internal wiring for supplying DC power to the vehicle.

前記情報伝送信号は、RZ符号、マンチェスタ符号などのベースバンド符号化信号、又はそれにPSK,FSK,QAMなどのディジタル変調が施された帯域信号のいずれであってもよい。 It said information transmission signal, RZ code, the baseband coded signals, such as Manchester code, or in PSK, FSK, may be any of the band signal digital modulation is performed such QAM.
情報伝送信号は、電流成分検出回路1により電流信号として検出され、電圧成分検出回路2により電圧信号として検出される。 Information transmission signal is detected as a current signal by the current component detection circuit 1 is detected as a voltage signal by the voltage component detector 2.

電流信号は、例えば線路に直列に挿入した抵抗の両端の電圧として容易に検出できるが、抵抗を挿入すると損失を生じるため、線路を取り囲むコイル(変流器)を挿入するのが一般的である。 Current signal, for example, can be easily detected as a voltage across the inserted resistor in series with the line, to produce a loss inserting a resistor, it is common to insert a coil (current transformer) which surrounds the line . ここでは、変流器の一種として、電力線を変圧器の磁気回路に挿入して、その巻き線に発生する電圧を検出する電流プローブを使用する。 Here, as a type of current transformer, to insert the power line to the magnetic circuit of the transformer, using a current probe for detecting a voltage generated in the windings.
電圧信号は、受電端の線路間に発生する電圧を検出すればよく、その検出のための回路構成は任意である。 Voltage signal may be detected a voltage generated between the receiving end of the line, the circuit configuration for the detection is arbitrary.

なお、注意すべきは、電流信号自体は、必ずしも電流変化で表されている必要はなく、抵抗等により電圧に変換されていてもよいことである。 Incidentally, it should be noted, the current signal itself need not be necessarily expressed by the current change, it is that it may be converted into a voltage by the resistor or the like. 以下、本発明の実施形態では、電流信号、電圧信号ともに、電圧変化で表された信号であるとして説明を進める。 Hereinafter, in embodiments of the present invention, current signals, both the voltage signal, the descriptions are signals represented by voltage change.
本発明のダイバーシチ受信方法では、これらの電流信号、電圧信号をダイバーシチブランチとして扱い、これらの電圧信号及び電流信号を合成することにより、又は、いずれかを選択することにより、受信品質を向上させる。 The diversity receiving method of the present invention treats these current signals, voltage signals as diversity branches, by combining these voltage signals and current signals, or by selecting one, to improve the reception quality.

なお、検出される電圧信号及び電流信号の周波数帯域は、電力線の電源周波数や電話線の電話信号の周波数よりも高い周波数であるので、周波数の低い電源電圧・電流や電話信号を除去するために、高域通過フィルタFを通しておくことが望ましい。 The frequency band of the voltage and current signals are detected, because at a higher frequency than the frequency of the telephone signal line frequency and telephone line power line, in order to remove the low supply voltage and current and telephone signal frequency it is desirable that through the high-pass filter F.
図2は、電流成分検出回路1と、電圧成分検出回路2にそれぞれ高域通過フィルタFを用いた場合の回路ブロック図である。 Figure 2 includes a current component detector 1 is a circuit block diagram in the case of using the respective high-pass filter F of the voltage component detector 2. 高域通過フィルタFの形式は、抵抗とコンデンサを使用した回路、コイルとコンデンサを使用した回路など任意である。 Format of the high-pass filter F circuit using a resistor and a capacitor, the circuit using a coil and a capacitor is optional like.

以下、これらの検出された電流信号をir(t)、電圧信号をvr(t)と表記する。 Hereinafter, these detected current signal ir (t), denoted a voltage signal vr (t).
ダイバーシチ方式には、通信品質が最良になるように電流信号ir(t)、電圧信号vr(t)にそれぞれ所定の重み係数をかけて加算する「合成ダイバーシチ」と、電流信号ir(t)、電圧信号vr(t)のいずれか通信品質の良い方を選択する「選択ダイバーシチ」とがある。 The diversity method, the current signal ir as the communication quality becomes best (t), are respectively added to the voltage signal vr (t) by multiplying a predetermined weight coefficient "combining diversity", a current signal ir (t), to select a person good any communication quality of the voltage signal vr (t) there is a "selection diversity". 「通信品質が良い」とは、例えば受信電力を比較して高い方、SN比の高い方又は伝送ひずみの小さい方などをいう。 And "good communication quality", for example higher by comparing the received power refers to such higher or smaller transmission strain SN ratio. また、選択ダイバーシチには、選択スイッチング回路を復調前段に設置するか復調後段に設置するかの種類がある。 Further, the selection diversity, there are kind to install the selection switching circuit or demodulation later stage installed in demodulation front.

以下の実施形態では、合成ダイバーシチを例にとって詳しく説明する。 In the following embodiments will be described in detail as an example combining diversity.
図3は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式の合成ダイバーシチ受信装置を示すブロック図である。 Figure 3 is a block diagram showing the combining diversity receiving apparatus of OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) scheme.
合成ダイバーシチ受信装置は、電流信号ir(t)、電圧信号vr(t)をそれぞれ入力している。 Combining diversity receiving apparatus is in the input current signal ir (t), the voltage signal vr (t) of each. 電流信号ir(t)は、直列化された信号をNシンボル(Nは例えば256)ごとに並列化する直並列変換回路4aを通って、2N個の並列信号となる。 Current signal ir (t) is (are N eg 256) serialized signals N symbol through serial-parallel conversion circuit 4a to parallelize each, a 2N number of parallel signals. 電圧信号vr(t)も、Nシンボル直並列変換回路4bを通って、2N個の並列信号となる。 Voltage signal vr (t) also, through the N symbol P converter 4b, a 2N number of parallel signals. "2"が付くのは、IFFT(逆フーリエ変換)回路の入出力が複素数なので、実数部とともに、虚数部を有するためである。 "2" that stick because IFFT (Inverse Fourier Transform) circuit for input and output is complex, with the real part, it is to have a imaginary part. ただし、電流信号ir(t)、電圧信号vr(t)は実数信号なので、虚数部の値はすべて0である。 However, the current signal ir (t), the voltage signal vr (t) is so real signal, are all values ​​of the imaginary part is zero.

各並列信号は、FFT回路5a,5bでフーリエ変換される。 Each parallel signal, FFT circuit 5a, is Fourier transformed by 5b. フーリエ変換された信号をIr(k)、Vr(k)と表記する。 The Fourier transformed signal is denoted by Ir (k), Vr (k). ここで"k"は離散周波数を表す変数であり、k=0,1,2,...,N-1である。 Here "k" is a variable representing a discrete frequency, k = 0,1,2, ..., a N-1.
一方、電流信号ir(t)、電圧信号vr(t)は、それぞれ伝送路特性推定部8a,8bによって、伝送路特性が推定される。 On the other hand, the current signal ir (t), the voltage signal vr (t), respectively the channel estimation unit 8a, by 8b, transmission path characteristics are estimated. 伝送路特性は、線路の送信端から受信端までの伝達関数である。 Transmission path characteristic is a transfer function from the transmitting end of the line to the receiving end. 例えば、情報伝送信号にあらかじめ挿入されたパイロット信号をフィルタで取り出し、その強度と位相を測定すれば得られる。 For example, retrieve the previously inserted pilot signal in the information transmission signal by the filter, be obtained by measuring its intensity and phase.

伝送路特性推定部8a,8bは、電流信号Ir(k)及び電圧信号Vr(k)に対する周波数領域での上記伝達関数を出力する。 Channel estimation unit 8a, 8b outputs the transfer function in the frequency domain for the current signal Ir (k) and the voltage signal Vr (k). これらの信号は上記離散周波数kと同じ離散周波数で表現される実数部、虚数部の合計2N個の並列信号であり、それぞれhi(k),hv(k)と表す。 These signals a real part which is represented in the same discrete frequency as the discrete frequency k, the sum 2N parallel signals of the imaginary part, respectively hi (k), denoted hv (k).
合成等化部6は、重み係数gi(k),gv(k)を、各フーリエ変換後の信号Ir(k)、Vr(k)に乗じて加算する。 Synthesis equalizer 6, the weighting factor gi (k), gv a (k), and adding the multiplied to the signal after each Fourier transform Ir (k), Vr (k). 加算された信号R(k)は、次のように表される。 Summed signal R (k) is expressed as follows.

R(k)=gi(k)Ir(k)+gv(k)Vr(k) R (k) = gi (k) Ir (k) + gv (k) Vr (k)
合成等化部6は、この加算後の信号R(k)のSN比を最大にするように、重み係数gi(k),gv(k)を決定する。 Synthesis equalizer 6, so as to maximize the SN ratio of the signal after the addition R (k), the weighting factor gi (k), determines the gv (k). 重み係数gi(k),gv(k)は、前記hi(k),hv(k)を用いて、 Weight coefficient gi (k), gv (k), the hi (k), using hv (k),
gi(k)=h * i(k)/(|h * i(k)| 2 +|h * v(k)| 2 gi (k) = h * i (k) / (| h * i (k) | 2 + | h * v (k) | 2)
gv(k)=h * v(k)/(|h * i(k)| 2 +|h * v(k)| 2 gv (k) = h * v (k) / (| h * i (k) | 2 + | h * v (k) | 2)
で算出することができる。 In can be calculated. "*"は複素共役を表す。 "*" Denotes the complex conjugate.

なお、重み係数gi(k),gv(k)の求め方の詳細は、アンテナダイバーシチの例であるが、トリケップス企画部編「〜ディジタル放送/移動通信のための〜OFDM変調技術」p.115-p.120,株式会社トリケップス、2000年3月6日発行、を参照。 Incidentally, the weighting factor gi (k), the details of obtaining the gv (k), "~OFDM modulation techniques for ~ digital broadcasting / mobile communication" is an example of an antenna diversity, Triceps Planning Hen p.115 -p.120, Ltd. Triceps, referring to the issue March 6, 2000,.
これによって、復調後の信号の誤り率を最小にすることが可能となる。 This makes it possible to minimize the error rate of the demodulated signal.
なお、以上の伝送路特性推定部8a,8bはパイロット信号を使って伝送路特性をhi(k),hv(k)を決定していたが、それ以外でもよい。 The above channel estimation unit 8a, 8b is hi the channel characteristics by using the pilot signal (k), it had been determined hv (k), or otherwise. 例えば、形の分かっている信号(チャープ信号やPN系列など)を適当な間隔で挿入し、受信機側でその歪みを測定して伝送路特性を推定する、送信データシンボルの代わりに既知のシンボルを一定間隔で送信しその歪みを測定して伝送路特性を推定する方法がある。 For example, by inserting a signal of known form (such as a chirp signal and PN sequence) at appropriate intervals, estimates the channel characteristics by measuring the distortion at the receiver, known symbol instead of the transmitted data symbols there is a method for estimating the transmitted channel characteristics by measuring the distortion at regular intervals. 詳細は前記文献p.102-p.108を参照。 Referring to the literature p.102-p.108 details.

また、合成等化部6は、信号R(k)のSN比が最大になるよう重み係数gi(k),gv(k)を決定していたが、それ以外にも伝送品質が改善できる条件を設定すればよく、決定方法は任意である。 Further, the synthetic equalizer 6, the signal R weighting factor to the SN ratio becomes maximum (k) gi (k), had been determined gv (k), it can also improve transmission quality otherwise condition may be set to, determination method is arbitrary.
合成等化部6で加算された信号R(k)は、復調器7に入り、もとの符号列に変換される。 Summed in synthesis equalization unit 6 signal R (k) enters the demodulator 7, it is converted into the original code string. 符号列は、Nシンボル並直列変換回路10で並直列変換され、情報データとして取り出される。 Code string is parallel-serial converted by N symbol serializer circuit 10, is taken out as information data.

以上のように、この合成ダイバーシチ受信装置では、電力線又は電話線の受電端における電流信号、電圧信号を検出して、伝送特性が最良になるように、電流信号、電圧信号を所定の重みで合成するので、どの時点においても、最良の情報伝送信号を復元することができる。 As described above, in this combining diversity receiving apparatus, the current signal at the receiving end of a power line or telephone line, detects the voltage signal, so that the transmission characteristics become best resultant current signal, a voltage signal at a predetermined weight since, at any point in time, it is possible to restore the best information-bearing signal.
次に、次にシングルキャリアブロック伝送方式(Single carrier block transmission, SCBT、以下SCBT方式という)の場合を説明する。 Then, then a single carrier block transmission system for explaining the case of (Single carrier block transmission, SCBT, hereinafter referred SCBT system).

なお、SCBT方式とは、複数の情報シンボルから構成された信号ブロックを送信し、受信側でこのブロック単位で等化や復調の処理を行うブロック伝送方式において、送信ブロックにガード区間(guard interval, GI)を付加し、受信側で離散周波数領域等化を行う伝送方式である。 Note that the SCBT system, transmits a signal block comprising a plurality of information symbols, in block transmission system that performs processing of equalization and demodulation on the receiving side in this block, a guard interval (guard interval to the transmission block, GI) adding a transmission method for performing a discrete frequency-domain equalization at the receiving side.
ここで情報伝送信号は、単一の周波数帯域で情報シンボルを伝送するベースバンド信号、または単一搬送波(シングルキャリア)を変調した帯域信号である。 Here information transmission signal, a single baseband signal transmitting information symbols in the frequency band or a single carrier band signal modulated (single-carrier).

ガード区間として、送信ブロック末尾一部のコピー(サイクリックプレフィクス)を挿入したものをSC-CP (Single carrier block transmission with cyclic prefix)方式と呼び、受信側で離散フーリエ変換を用いることにより効果的な周波数領域等化を実施できる。 As a guard interval, effectively by using the transmission block end portion of copies inserted a thing (cyclic prefix) is referred to as SC-CP (Single carrier block transmission with cyclic prefix) method, a discrete Fourier transform on the reception side It can be carried out a frequency domain equalization. 以上の詳細は、2004 Microwave Workshop Digest, p.523-532.を参照。 The above details, 2004 Microwave Workshop Digest, see p.523-532..
図4は、有線通信におけるSCBT方式の合成ダイバーシチ受信装置を示すブロック図である。 Figure 4 is a block diagram showing the combining diversity receiving apparatus SCBT system in wired communication.

このSCBT方式とOFDM方式との違いは、OFDM方式では情報伝送信号を送信側で逆フーリエ変換して伝送路に送り出し、受信機がその信号をフーリエ変換し、等化して使用するのに対して、SCBT方式では、送信機の方で逆フーリエ変換しないで伝送路に送り出し、受信機でその信号をフーリエ変換し、周波数領域で等化し、逆フーリエ変換して使用することである。 The difference between this SCBT system and OFDM system, delivery to the transmission path to inverse Fourier transform the information transmission signal at the transmission side in the OFDM scheme, the receiver is the Fourier transform of the signal for use in equalization in SCBT system, delivery to the transmission path without inverse Fourier transform in the way of the transmitter, the signal Fourier transform at the receiver equalizes the frequency domain, it is to use an inverse Fourier transform. 伝送信号スペクトルの観点ではOFDMではマルチキャリア、SCBTではシングルキャリアの形態となる。 Transmission signal spectrum aspect the OFDM in a multi-carrier, the form of single carrier in SCBT.

SCBT方式の受信機側では、受信時間信号を離散フーリエ変換するので、以上に説明した本発明の内容を適用することができる。 At the receiver side SCBT system, since the discrete Fourier transform the received time signal, it is possible to apply the contents of the present invention described above. そのため、SCBT方式のNシンボル直並列変換回路4a,4b、FFT回路5、伝送路特性推定部8a,8b、及び合成等化部6は、OFDM方式の回路と実質的に同じ回路である。 Therefore, N symbol P converter 4a of SCBT system, 4b, FFT circuit 5, the channel estimation unit 8a, 8b, and the synthetic equalization unit 6, a circuit substantially the same circuit of the OFDM scheme.
図4において、合成等化部6で合成された信号R(k)は、IFFT回路9で逆フーリエ変換され、時間軸上のシンボル列に変換される。 4, are combined by the combining equalization unit 6 signal R (k) is the inverse Fourier transform IFFT circuit 9, and is converted into a symbol sequence on the time axis. シンボル列は、Nシンボル並直列変換され、復調器7に入って復調され、情報データとして取り出される。 Symbol sequence is N symbols serializer, demodulated enters the demodulator 7 is taken out as information data.

以上のようにSCBT方式の合成ダイバーシチ受信装置でも、上記OFDM方式の合成ダイバーシチ受信装置と同様に、どの時点においても、最良の情報伝送信号を復元することができる。 Even combining diversity receiving apparatus SCBT system as described above, in the same manner as in the synthesis diversity reception apparatus of the OFDM scheme, at any one time, it is possible to restore the best information-bearing signal.
次に、電流信号ir(t)、電圧信号vr(t)の一つを実数部、他の一つを虚数部とみなす簡略化合成ダイバーシチ方式を説明する。 Then, the real part of one of the current signal ir (t), the voltage signal vr (t), a simplified synthesis diversity system considered the other of the imaginary part will be described.

図3、図4の回路では、電流信号ir(t)は2N個の並列複素信号で表されるが、そのうち虚数部のN個は0であり、実際に必要なのは実数部のN個である。 3, the circuit of Figure 4, the current signal ir (t) is represented by the 2N parallel complex signals, N number 0 of which the imaginary part, the actually needed is of N real part . 電圧信号vr(t)も2N個の並列複素信号で表されるが、そのうち虚数部のN個は0であり、実際に必要なのは実数部のN個である。 The voltage signal vr (t) is also represented by the 2N parallel complex signals, N number 0 of which the imaginary part, actually needed are N number of the real part. 従って、FFT回路5a,5bとしては冗長な回路構成であった。 Therefore, FFT circuit 5a, as 5b was redundant circuit arrangement.
この簡略化合成ダイバーシチ方式のFFT回路5を、図5に示す。 The FFT circuit 5 of this simplified synthesis diversity system, shown in FIG. このFFT回路5は、N個の並列信号である電流信号ir(t)の実数部と、N個の並列信号である電圧信号vr(t)の実数部に虚数単位jをかけたものとの和 u(t)=ir(t)+jvr(t) The FFT circuit 5, the real part of the current signal ir (t) is the N parallel signals, and multiplied by the imaginary unit j in the real part of the voltage signal vr which is N parallel signal (t) sum u (t) = ir (t) + jvr (t)
を入力信号としている。 It is the input signal. 入力信号u(t)は、フーリエ変換されてFFT回路5の出力には周波数領域の信号U(k)=X(k)+jZ(k)が得られる。 Input signal u (t) Fourier transformed to signals in the frequency domain the output of the FFT circuit 5 U (k) = X (k) + jZ (k) is obtained. ここで、X(k),Z(k)はそれぞれU(k)の実数部、虚数部である。 Here, the real part of X (k), Z (k) respectively U (k), is the imaginary part. X(k),Z(k)は所望の電流、電圧信号のフーリエ変換値ではないので、次の演算により電流、電圧信号のフーリエ変換値Ir(k)、Vr(k)に変換する。 X (k), Z (k) is the desired current, is not a Fourier transform value of the voltage signal and converts the next operation current, the Fourier transform value Ir of the voltage signal (k), to Vr (k).

Ir(k)=[X(k)/2+X(Nk)/2]+j[Z(k)/2−Z(nk)/2] (1) Ir (k) = [X (k) / 2 + X (Nk) / 2] + j [Z (k) / 2-Z (nk) / 2] (1)
Vr(k)=[Z(k)/2+Z(Nk)/2]−j[X(k)/2−X(nk)/2] (2) Vr (k) = [Z (k) / 2 + Z (Nk) / 2] -j [X (k) / 2-X (nk) / 2] (2)
ここでNは時間領域の標本数、つまりFFTのポイント数、n=0,...,N−1である(宮川、今井「高速フーリエ変換」p.185-p.187,科学技術出版社、昭和53年12月15日発行)。 Where N is the number of samples in the time domain, in other words the number of FFT points, n = 0, ..., a N-1 (Miyagawa, Imai "fast Fourier transform" p.185-p.187, science and technology publisher , it issued 1978 December 15, 2008).
この演算によりFFT回路5出力値より、電流信号のフーリエ変換値Ir(k)と電圧信号のフーリエ変換値Vr(k)を分離することができる。 From FFT circuit 5 output value by this calculation, it is possible to separate the Fourier transform value Vr of the Fourier transform value Ir (k) and the voltage signal of the current signal (k).

こうして分離されたIr(k),Vr(k)は、合成等化部6に入力される。 Thus separated Ir (k), Vr (k) is input into the synthesizer equalizer 6. 以下の処理は、図4で説明したのと同様である。 The following processing is the same as described in FIG.
この簡略化合成ダイバーシチ方式では、図3、図4の回路と異なり、FFT回路5が1つで済むのが利点となる。 In this simplified combining diversity scheme, FIG. 3, unlike the circuit of FIG. 4, FFT circuit 5 is an advantage that requires only one. すなわち、図3、図4の回路では、2つのFFT回路5a,5bを使いながら、実際には、FFT回路1つ分の処理しかしていない。 That is, FIG. 3, the circuit of Figure 4, the two FFT circuits 5a, while using 5b, in fact, not only the FFT circuit one minute of treatment. ところが、この図5の回路では、N個の並列信号である電流信号ir(t)と、電圧信号vr(t)とで1つの複素時間信号を構成しているので、1つのFFT回路5を使って処理を行うことができる。 However, in the circuit of FIG. 5, the current signal ir (t) is the N parallel signals, so to form one complex time signal de voltage signal vr (t), one FFT circuit 5 using the process can be carried out. またFFT回路5出力から電流信号のフーリエ変換値Ir(k)と電圧信号のフーリエ変換値Vr(k)の分離は簡単な四則演算で実現できる。 The separation of the Fourier transform value Vr of the Fourier transform value Ir (k) and the voltage signal of the current signal from the FFT circuit 5 outputs (k) can be realized by simple four arithmetic operations. したがって、FFT全体の回路規模が半分で済み、受信装置の簡素化が実現できるとともに、前記の2個のFFT回路を使用した場合と同じダイバーシチ効果を得ることができる。 Accordingly, requires only the circuit scale of the entire FFT half, along with simplification of the reception apparatus can be realized, it is possible to obtain the same diversity effect as using two FFT circuits of the.

図6は、OFDM方式の簡略化合成ダイバーシチ受信装置を示すブロック図である。 Figure 6 is a block diagram showing a simplified combining diversity receiving apparatus of the OFDM system.
この簡略化合成ダイバーシチ受信装置と、図3の合成ダイバーシチ受信装置との相違点は、電流信号ir(t)が、Nシンボル直並列変換回路14aを通って、虚数部0が省略されたN個の並列信号となり、電圧信号vr(t)も、Nシンボル直並列変換回路14bを通って、N個の並列信号となることである。 And the simplification combining diversity receiving apparatus differs from the combining diversity receiving apparatus in FIG. 3, the current signal ir (t) is, through the N symbol P converter 14a, N pieces of the imaginary part 0 is omitted parallel signals and becomes the voltage signal vr (t) also, through the N symbol P converter 14b, is that the N parallel signals. "2"は付かない。 "2" is not attached.

FFT回路5は、図3と違って、複素化部51、FFT部52、演算部53により構成される。 FFT circuit 5, unlike FIG. 3, the complex unit 51, FFT unit 52, configured with an arithmetic unit 53.
複素化部51は、電流信号ir(t)に相当する前記N個の並列実数信号と、電圧信号vr(t)に相当する前記N個の並列実数信号とを使って、複素時間信号 u(t)=ir(t)+jvr(t) Complex unit 51 uses said N parallel real signal corresponding to a current signal ir (t), and said N parallel real signal corresponding to the voltage signal vr (t), the complex time signal u ( t) = ir (t) + jvr (t)
を作る。 make.

FFT部52は、この信号をフーリエ変換し、周波数領域の複素信号U(k)を出力する。 FFT unit 52, the signal Fourier transform, and outputs a complex signal U (k) in the frequency domain.
演算部53は、前述した(1)(2)式を使って、Ir(k),Vr(k)を求める。 Calculation unit 53 uses the aforementioned (1) (2), Ir (k), obtaining the Vr (k).
合成等化部6は、前述したように、重み係数gi(k),gv(k)を決定して、各フーリエ変換後の信号Ir(k)、Vr(k)に乗じて、加算する。 Synthetic equalization unit 6, as described above, weighting factors gi (k), to determine the gv (k), the signal after the Fourier transform Ir (k), multiplied by the Vr (k), is added. 加算された信号R(k)は、次のように表される。 Summed signal R (k) is expressed as follows.

R(k)=gi(k)Ir(k)+gv(k)Vr(k) R (k) = gi (k) Ir (k) + gv (k) Vr (k)
合成等化部6は、この加算後の信号R(k)のSN比を最大にするように、重み係数gi(k),gv(k)を決定する。 Synthesis equalizer 6, so as to maximize the SN ratio of the signal after the addition R (k), the weighting factor gi (k), determines the gv (k). 復調器7は信号R(k)をもとの符号列に変換し、符号列は、Nシンボル並直列変換され、情報データとして取り出される。 Demodulator 7 converts the signal R (k) of the original code string, the code string is N symbols serializer, are taken out as information data.
図7は、SCBT方式の簡略化合成ダイバーシチ受信装置を示すブロック図である。 Figure 7 is a block diagram showing a simplified combining diversity receiving apparatus SCBT system.

図4のSCBT方式合成ダイバーシチ受信装置との違いは、電流信号ir(t)が、Nシンボル直並列変換回路14aを通って、虚数部0が省略されたN個の並列信号となり、電圧信号vr(t)も、Nシンボル直並列変換回路14bを通って、N個の並列信号となることである。 The difference between SCBT system combining diversity receiving apparatus in FIG. 4, the current signal ir (t) is, through the N symbol P converter 14a, becomes N parallel signals the imaginary part 0 is omitted, the voltage signal vr (t) also, through the N symbol P converter 14b, it is that the N parallel signals.
また、FFT回路5は、図4と違って、複素化部51、FFT部52、演算部53により構成される。 Further, FFT circuit 5, unlike FIG. 4, the complex unit 51, FFT unit 52, configured with an arithmetic unit 53.

複素化部51は、電流信号ir(t)に相当するN個の並列実数信号と、電圧信号vr(t)に相当するN個の並列実数信号とを使って、複素時間信号 u(t)=ir(t)+jvr(t) Complex unit 51 uses the N parallel real signal corresponding to a current signal ir (t), and N parallel real signal corresponding to the voltage signal vr (t), the complex time signal u (t) = ir (t) + jvr (t)
を作り、FFT部52は、この関数をフーリエ変換し、演算部53は、前述した(1)(2)式を使って、Ir(k),Vr(k)を求める。 The make, FFT unit 52, the function is Fourier transform, calculation unit 53 uses the aforementioned (1) (2), Ir (k), obtaining the Vr (k). 他の合成等化部6、IFFT回路9などの機能は、図4と同様である。 Features such as other synthetic equalizer 6, IFFT circuit 9 is similar to FIG. 以上のようにOFDM方式及びSCBT方式の簡素化合成ダイバーシチ受信装置でも、前記の2個のFFT回路を使用した場合と同じダイバーシチ効果を得ることができる。 Also simplifies combining diversity receiving apparatus of the OFDM system and SCBT system as described above, it is possible to obtain the same diversity effect as using two FFT circuits of the.

以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、例えば、電流検出部と電圧検出部とをダイバーシチ受信部とともに具備する受信装置としてもよい。 Or more, have been described embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, for example, the receiving apparatus comprising in conjunction with diversity receiver and a current detector and the voltage detector it may be. その他、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。 Further, the invention is capable of being subjected to various modifications within the scope of the present invention.

情報伝送信号を一対の電力線又は電話線に重畳して通信する場合の、受電端における情報伝送信号の検出回路を示すブロック図である。 In the case of communication by superimposing the information-bearing signal to a pair of power lines or telephone lines, it is a block diagram showing a detection circuit of the information-bearing signal at the receiving end. 電流成分検出回路1と、電圧成分検出回路2にそれぞれ高域通過フィルタFを用いた場合の回路ブロック図である。 A current component detection circuit 1 is a circuit block diagram in the case of using the respective high-pass filter F of the voltage component detector 2. OFDM方式の合成ダイバーシチ受信装置を示すブロック図である。 Is a block diagram showing the combining diversity receiving apparatus of the OFDM system. SCBT方式の合成ダイバーシチ受信装置を示すブロック図である。 SCBT is a block diagram showing the combining diversity receiving apparatus of a system. 簡略化合成ダイバーシチ方式のFFT回路5を示すブロック図である。 It is a block diagram showing the FFT circuit 5 simplification combining diversity scheme. OFDM方式の簡略化合成ダイバーシチ受信装置を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a simplified combining diversity receiving apparatus of the OFDM system. SCBT方式の簡略化合成ダイバーシチ受信装置を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a simplified combining diversity receiving apparatus SCBT system.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 電流成分検出回路2 電圧成分検出回路3 負荷4a,4b Nシンボル直並列変換回路5,5a,5b FFT回路6 合成等化部7 復調器8a,8b 伝送路特性推定部9 IFFT回路10 Nシンボル並直列変換回路14a,14b Nシンボル並直列変換回路51 複素化部52 FFT部53 演算部 1 current component detector 2 voltage component detector 3 loads 4a, 4b N symbol P converter 5, 5a, 5b FFT circuit 6 Synthesis equalizer 7 demodulator 8a, 8b channel estimation unit 9 IFFT circuit 10 N symbols parallel-serial conversion circuit 14a, 14b N symbols serializer circuit 51 complex unit 52 FFT unit 53 computing unit

Claims (10)

  1. 情報伝送信号を、一対の線路に重畳して通信する方法において、 The information transmission signal, a method of communicating by superimposing a pair of lines,
    前記線路の受信端で前記線路の電圧及び電流をそれぞれ検出し、 The voltage and current of the line respectively detected at the receiving end of the line,
    検出された電圧に含まれる情報伝送信号(電圧信号という)と、検出された電流に含まれる情報伝送信号(電流信号という)とをダイバーシチ受信することを特徴とする有線通信におけるダイバーシチ受信方法。 Diversity reception method in a wire communication, characterized in that the information transmission signal included in the detected voltage (referred to a voltage signal), (referred to a current signal) information contained in the detected current transmission signal and to diversity receive.
  2. 前記ダイバーシチ受信は、前記検出された電流信号及び電圧信号に対して、受信品質が最良になるようにそれぞれ重みを付けて合成することにより行う請求項1記載の有線通信におけるダイバーシチ受信方法。 The diversity reception, the detected current signal and the voltage signal, the diversity receiving method in a wired communication according to claim 1, wherein the reception quality is carried out by combining with the respective weights such that the best.
  3. 前記検出された電圧信号及び電流信号をそれぞれフーリエ変換し、フーリエ変換した信号に対してそれぞれ重みを付けて合成する請求項2記載の有線通信におけるダイバーシチ受信方法。 The detected voltage and current signals to Fourier transform respectively, diversity reception method in a wired communication according to claim 2 wherein each synthesized with a weight to Fourier transformed signal.
  4. 前記電圧信号及び電流信号のいずれかを実数部、他方を虚数部にして複素時間信号を作成して、フーリエ変換する請求項3記載の有線通信におけるダイバーシチ受信方法。 The real part of one of the voltage and current signals, and create a complex time signal and the other to the imaginary part, the diversity receiving method in a wired communication according to claim 3 wherein the Fourier transform.
  5. 前記ダイバーシチ受信は、前記電圧信号及び電流信号のうち受信品質の良いほうを選択することにより行う請求項1記載の有線通信におけるダイバーシチ受信方法。 The diversity reception, diversity reception method in a wired communication according to claim 1, wherein carried out by selecting more better reception quality of the voltage and current signals.
  6. 前記情報伝送信号の伝送方式は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式である請求項2から請求項5のいずれかに記載の有線通信におけるダイバーシチ受信方法。 The information transmission method of the transmission signal, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) diversity reception method in a wired communication according to claims 2 to claim 5 is a method.
  7. 前記情報伝送信号の伝送方式は、複数シンボルから構成される信号ブロックにガード区間を付加して送信し、受信側で離散周波数領域等化を行うシングルキャリアブロック伝送方式である請求項2から請求項5のいずれかに記載の有線通信におけるダイバーシチ受信方法。 Transmission mode of the information transmission signal, claim claim 2 send it with a guard interval to a signal block composed of a plurality of symbols, a single-carrier block transmission system that performs discrete frequency domain equalization at the receiving side diversity reception method in a wired communication according to any one of the 5.
  8. 前記線路は、電力線又は電話線である請求項1から請求項7のいずれかに記載の有線通信におけるダイバーシチ受信方法。 The line is diversity reception method in a wired communication as claimed in any one of claims 7 is a power line or telephone line.
  9. 一対の線路に重畳された情報伝送信号を受信する装置において、 An apparatus for receiving an information transmission signal superimposed on a pair of lines,
    前記線路の電流を検出して得られる情報伝送信号(電流信号という)と、前記線路の電圧を検出して得られる情報伝送信号(電圧信号という)とをダイバーシチ受信するダイバーシチ受信部を備えることを特徴とする受信装置。 An information transmission signal obtained by detecting the current of the line (called a current signal), further comprising a diversity receiver for diversity reception and a voltage detected and obtained information transmission signal of the line (called voltage signal) receiving apparatus according to claim.
  10. 前記電流信号は、前記線路の受信端で電流を検出する電流検出部を通して検出され、前記電圧信号は、前記線路の受信端で電圧を検出する電圧検出部を通して検出される請求項9記載の受信装置。 The current signal is detected through the current detecting section for detecting a current at the receiving end of the line, the voltage signal is received according to claim 9, wherein the detected through the voltage detecting unit for detecting a voltage at the receiving end of the line apparatus.
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