专利名称：用于电力线通信的扰乱消除器的制作方法
技术领域：
本公开的实施例针对通信领域，并且更具体地针对电力线通信。
背景技术：
电力线通信(PLC)是在用于电功率传输的电介质(例如导线)上承载数据的通信技 术。典型地，电功率通过高压传输线传输、通过中压配电、并且在商业或住宅建筑物内以低 压被使用。由于电力线网络通过与用于承载电功率到商业或住宅建筑物相同的电力网传输 数据信号，所以电导线和插口同时用于电传输和数据传输，而不会对任一个造成破坏。宽带技术提供高速数据传输。然而，当前在PLC中应用宽带技术是有问题的。一 些问题包括如下能力高效解码有噪信道中的信号、实现时间和频率分集、移除信号干扰、 将接收的信号维持在预定电平、测量高传输速率的信道质量、向宽带和窄带符号同步提供 鲁棒性。
发明内容
实施例的一个公开特征是一种用于消除信号干扰的方法和设备。扰乱(jammer)移 除器使用自适应滤波规程从输入信号移除干扰信号以产生扰乱消除的信号。扰乱检测器检 测由干扰信号造成的干扰。
通过参考以下描述和用于示出各个实施例的附图，可以最好地理解实施例。在附 图中
图1是示出根据一个实施例的用于数据传输以及用于FCC、ARIB和CENELEC A频带的 数据帧结构的图。图2是示出根据一个实施例的数据符号的符号持续时间的图。图3是示出根据一个实施例的用于CENELEC B、C和BC的数据传输的数据帧结构 的图。图4是示出根据一个实施例的用于CENELC B和C的数据符号的符号持续时间的 图。图5是示出根据一个实施例的用于FCC、ARIB和CENELEC A的ACK信号的图。图6是示出根据一个实施例的用于CENELEC B、C和BC的ACK信号的图。图7是示出根据一个实施例的基带发射器的图。图8是示出根据一个实施例的FEC编码单元的图。
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图9A是示出根据一个实施例的数据加扰器的图。图9B是示出根据一个实施例的卷积编码器的图。图10是示出根据一个实施例的调制器的图。图IlA是示出根据一个实施例的DBPSK调制器的图。图IlB是示出根据一个实施例的载波索引号的图。图IlC是示出根据一个实施例的输入/输出配置的图。图12是根据一个实施例的PSD整形模块的图。图13A是示出根据一个实施例的升余弦函数的图。图13B是示出根据一个实施例的重叠和相加操作的图。图14是示出根据一个实施例的前导信号的图。图15是示出根据一个实施例的预加重滤波器的图。图16是示出根据一个实施例的预加重滤波器的图。图17A是示出根据一个实施例的在发射器数据路径上的数据缩放器的图。图17B是示出根据一个实施例的在发射器数据路径上的P和M缩放器的图。图17C是示出根据一个实施例的用于频域P和M信号的缩放器的图。图18是示出根据一个实施例的接收器的图。图19是示出根据一个实施例的解调器的图。图20是示出根据一个实施例的FEC解调单元的图。图21是示出根据一个实施例的与接收器中的事件相关联的时序的图。图22是示出根据一个实施例的DC阻断器的图。图23是示出根据一个实施例的FFT的图。图M是示出根据一个实施例的DBPI解调器的图。图25是示出根据一个实施例的ROBO组合器/解码器的图。图沈是示出根据一个实施例的RS解码器的图。图27是示出根据一个实施例的扰乱消除器的图。图观是示出根据一个实施例的扰乱移除器的图。图四是示出根据一个实施例的能量检测器的图。
具体实施例方式实施例的一个公开特征是一种用于消除信号干扰的方法和设备。扰乱移除器使用 自适应滤波规程从输入信号移除干扰信号以产生扰乱消除的信号。扰乱检测器检测由干扰 造成的干扰。实施例的一个公开特征可以被描述为一种通常被描绘为流程表、流程图、结构图 或框图的过程。虽然流程表可以将操作描述为顺序过程，但是许多操作可以并行或同时执 行。此外，操作的次序可以重新排列。当其操作完成时过程终止。过程可以对应于方法、程 序、规程、制造或制作的方法等。一个实施例可以由描绘物理结构的示意图来描述。要理解 的是，示意图示出基本概念并且可能不按确切的比例缩放或描绘结构。实施例的一个公开特征是通过电力线介质来实施用于联邦通信委员会(FCC)、无 线电工商协会(ARIB)和欧洲电子技术标准委员会(CENELEC)频带的数据通信调制解调器。的PHY (物理层)和MAC (介质访问控制)数字收发器和模拟前端处 理电路。系统基于正交频分复用(OFDM)。因为OFDM在频率选择性信道面前的固有适应性、 OFDM对扰乱信号的弹性(resilience)以及OFDM对脉冲噪声的鲁棒性，OFDM已被选择为调 制技术。OFDM系统可以将Nss个均勻间隔的载波放置到指定频带(例如从DC到1. 2MHz) 中。在一个实施例中，NSS=U8。在以下描述中，值Nss=US将被用于说明性目的。设想 到Nsas可以是任何适当的数目。取决于频带选择，参与传输数据的载波数目改变。每个载 波可以用差分二进制相移键控(DBPSK)进行调制。系统可以支持两个操作模式，即Normal (正常)和ROBO (鲁棒OFDM)。ROBO调制就其可以借助于重复码来提供四倍的额外冗余奇偶 校验(parity)比特并且因此系统可以在严峻的信道条件下可靠地递送数据而言是鲁棒的。系统参数包括信号频带、调制方案、采样频率和物理层帧结构等。系统支持各种 CELENEC、FCC和ARIB频带。与每个标准相关联的频带在表1中给出。
权利要求
1.一种设备，包括扰乱移除器，用于使用自适应滤波规程从输入信号移除干扰信号以产生扰乱消除的信 号；以及耦合到扰乱移除器的扰乱检测器，用于检测干扰信号造成的干扰。
2.权利要求1的设备，其中扰乱移除器包括带通滤波器，具有可适应参数，所述可适应参数用于控制谐振频率以对输入信号进行 带通而产生带通信号；耦合到带通滤波器的自适应电路，用于使用基于随机梯度的规程来自适应地改变谐振 频率；以及耦合带通滤波器的减法器，用于使用输入信号和带通信号来产生误差信号，所述误差 信号表示扰乱消除的信号。
3.权利要求2的设备，其中带通滤波器是无限脉冲响应(IIR)滤波器。
4.权利要求3的设备，其中UR滤波器中的可适应参数限于可允许范围以防止UR滤 波器不稳定。
5.权利要求2的设备，其中自适应电路使用最小均方(LMS)规程来改变谐振频率。
6.权利要求2的设备，其中扰乱检测器包括能量检测器，用于产生带通信号中的信号能量；耦合到能量检测器的比较器，用于比较信号能量与预定阈值；以及耦合到比较器的扰乱标志生成器，用于产生指示干扰信号是否存在于输入信号中的指 示符。
7.权利要求6的设备，还包括耦合到扰乱移除器和扰乱标志生成器的选择器，用于根据指示符来选择输入信号或扰 乱消除的信号。
8.权利要求1的设备，其中扰乱移除器在从5KHz到2 MHz的频率范围中操作。
9.一种方法，包括使用自适应滤波规程从输入信号移除干扰信号以产生扰乱消除的信号；以及检测干扰信号造成的干扰。
10.权利要求9的方法，其中移除干扰信号包括使用带通滤波器对输入信号进行带通而产生带通信号，所述带通滤波器具有用于控制 谐振频率的可适应参数；使用基于随机梯度的规程来自适应地改变谐振频率；以及使用输入信号和带通信号来产生误差信号，所述误差信号表示扰乱消除的信号。
11.权利要求10的方法，其中带通滤波器是无限脉冲响应(IIR)滤波器。
12.权利要求11的方法，其中进行带通包括将HR滤波器中的可适应参数限于可允许 范围以防止IIR滤波器不稳定。
13.权利要求10的方法，其中改变谐振频率包括使用最小均方(LMS)规程来改变谐振 频率。
14.权利要求10的方法，其中检测干扰包括产生带通信号中的信号能量；比较信号能量与预定阈值；以及产生指示干扰信号是否存在于输入信号中的指示符。
15.权利要求14的方法，还包括根据指示符来选择输入信号或扰乱消除的信号。
16.权利要求9的方法，其中移除干扰信号在从5KHz到2 MHz的频率范围中操作。
17.一种系统，包括-扰乱消除器，用于从输入信号中消除干扰信号，所述扰乱消除器包括 一一扰乱移除器，用于使用自适应滤波规程从输入信号移除干扰信号以产生扰乱消除 的信号；和一一耦合到扰乱移除器的扰乱检测器，用于检测干扰信号造成的干扰； 一耦合到扰乱消除器的解调器，用于解调从扰乱消除的信号或输入信号获得的分组；以及-耦合到解调器的解码器，用于解码解调的分组。
18.权利要求17的系统，其中扰乱移除器包括带通滤波器，具有可适应参数，所述可适应参数用于控制谐振频率以对输入信号进行 带通而产生带通信号；耦合到带通滤波器的自适应电路，用于使用基于随机梯度的规程来自适应地改变谐振 频率；以及耦合带通滤波器的减法器，用于使用输入信号和带通信号来产生误差信号，所述误差 信号表示扰乱消除的信号。
19.权利要求18的系统，其中带通滤波器是无限脉冲响应(IIR)滤波器。
20.权利要求19的系统，其中UR滤波器中的可适应参数限于可允许范围以防止UR 滤波器的不稳定。
21.权利要求18的系统，其中自适应电路使用最小均方(LMS)规程来改变谐振频率。
22.权利要求18的系统，其中扰乱检测器包括 能量检测器，用于产生带通信号中的信号能量；耦合到能量检测器的比较器，用于比较信号能量与预定阈值；以及 耦合到比较器的扰乱标志生成器，用于产生指示干扰信号是否存在于输入信号中的指 示符。
23.权利要求22的系统，还包括耦合到扰乱移除器和扰乱标志生成器的选择器，用于根据指示符来选择输入信号或扰 乱消除的信号。
24.权利要求17的系统，其中扰乱移除器在从5KHz到2 MHz的频率范围中操作。
25.权利要求17的系统，其中解调器是正交频分复用(OFDM)解调器。
全文摘要
一个实施例是一种用于消除信号干扰的方法和设备。扰乱移除器使用自适应滤波规程从输入信号移除干扰信号以产生扰乱消除的信号。扰乱检测器检测由干扰信号造成的干扰。
文档编号H04L27/26GK102113280SQ200980129704
公开日2011年6月29日 申请日期2009年6月5日 优先权日2008年6月6日
发明者K·拉扎兹安, M·乌马里, V·V·洛吉诺夫 申请人:马克西姆综合产品公司