用于选择在接收帧时要应用的滤波器的方法与流程

本发明涉及从适于不同相应频带的一组滤波器选择在接收由发送装置向接收装置发送的帧时要应用的滤波器。本发明还涉及在发送所述帧时要应用的滤波器的可能选择。

背景技术：

从发送装置向接收装置的帧的每次发送都是基于预定义频带的使用，有时即使在从同一发送装置向同一接收装置传输数据的环境中，该频带也能够从一个发送到另一个发送而不同。例如在根据G3-PLC通信标准或根据PRIME(电力线智能计量演变)规范的电力线通信网络中就是这样，其中OFDM(正交频分复用)型调制方案用于AMM(自动计量管理)型供电网络的环境中。可以用于这种电力线通信网络中的各调制方案与对于在根据所述调制方案由发送装置进行的发送之后由所述接收装置执行的解调操作有用的信号所位于的频带相关联。然后，期望的是使用接收滤波器，可选择地发送滤波器，以集中于所涉及的频带。该类型的发送还在射频通信技术中发现。

这些帧发送基于前同步码的使用，这使得接收装置能够关于所述帧进行同步，这意味着使得能够确定帧开始的实际的时刻。

所用的调制方案以及因此所用的频带通常是预定义的，并且为发送装置和接收装置所知。可能碰巧的是在发送期间存在调制方案的变化，这些变化潜在地涉及对于由接收装置执行的解调有用的信号所位于的频带的变化。存在以下的情况：在调制方案的这些变化不是预定义的情况下，特别是在这些变化不为接收装置所知的情况下，有利的是能够从一个帧切换到另一个帧、从一个调制方案切换到另一个调制方案，并且因此潜在地从一个频带切换到另一个频带。当存在这种频带变化时，期望的是使接收滤波器(并且在存在时，发送滤波器)适应该频带的变化，以使接收时正确解调的成功机会最大化。然后，发送装置可以基于自身对发送装置与接收装置之间所使用的发送信道的变化作出反应，由此，提高发送性能。然后，发送装置可以在帧中警告接收 装置调制方案的变化将发生，并且暗含地或明确地指示在什么时刻该变化将发生以及哪个是所涉及的频带。然而，这确实需要信令，因而消耗通信资源。

OFDM技术通过提高频谱效率使得能够以高发送速率工作。在所用频谱灵活分配的情况下，OFDM技术使得为了抵抗由于噪声而产生的干扰能够管理发送速率。具体地，为了优化发送速率并抵抗传输中的噪声，G3-PLC和PRIME技术使用OFDM技术并定义了10kHz至500kHz之间的数个频带。传统地，根据G3-PLC和PRIME技术的这些网络用预定义的频谱分配来管理，这使得不能从一个频带到另一个频带足够快地切换。

由于发送信道上的噪声情况的快速变化，通信系统应能够修改要用于待发送的各帧的频带。由此，为了修改接收时应用的滤波，接收装置应能够动态地识别所述接收装置针对各所接收的帧必须处理哪个频带。另外，优选地，发送装置应能够根据要用于各待发送的帧的频带来动态地修改发送时应用的滤波。

技术实现要素：

期望的是克服现有技术的这些各种缺点。

具体期望的是提供一种使得接收装置能够在发送装置不向接收装置指示滤波器的情况下，在接收表示帧前同步码的信号时确定在接收帧时要应用哪个滤波器的解决方案。具体期望的是提供一种实施简单且低成本的解决方案。

本发明涉及一种用于从适于相应频带的第一组滤波器中选择在接收帧时要应用的滤波器的方法，接收装置从发送装置接收表示所述帧的前同步码的信号，前同步码是根据来自与接收装置所知的一组各解调方案对应的一组调制方案中的、所述信号被调制所依据的调制方案来预定义的，并且前同步码适于使得接收装置能够关于所述帧进行同步。该方法使得接收装置执行以下步骤：根据前同步码信号确定对于所述帧的解调有用的信号位于哪个频带中；以及根据所述由接收装置确定的频带，从第一组滤波器中选择在接收所述帧时要应用的滤波器。由此，由于前同步码(按照定义，该前同步码不需要经历解调操作)，接收装置能够确定对于帧(或帧的剩余部分)的解调有用的信号位于哪个频带中，由此，接收装置能够在接收所述帧时应用适当的滤波器。然后，以简单方式提高接收装置处的处理性能，并且具体地解调操作。

根据具体实施方式，所述第一组滤波器被包括在所述接收装置的德尔塔-希格玛 型模数转换器中。

根据具体实施方式，对于根据前同步码确定对于所述帧的解调有用的信号位于哪个频带中，所述接收装置执行以下步骤：根据适于所述一组解调方案中在最高频带中起作用的所述解调方案的采样频率对所述信号采样，以获得数量N个所引用样本X_n，n为从0到N-1范围的采样索引；鉴于所述采样频率，样本的数量N表示潜在地存在于所接收的信号中的噪声在统计学上平均为零的积分时段；获得与根据所述采样频率对基准前同步码的采样相对应的基准样本Y_m，所述基准样本的数量也为N个，m为从0到N-1范围的采样索引；计算和S，使得：

$S=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{X}_n.Y_m$

将所述计算出的和S与至少一个预定值进行比较；以及根据所述比较的所述结果从所述第一组滤波器中选择在接收所述帧时要应用的滤波器。

根据具体实施方式，除了选择所述滤波器之外，所述接收装置还根据比较结果从所述一组解调方案中选择在接收所述帧时要应用的所述解调方案。由此，因为样本的数量N表示潜在地存在于所接收的信号中的噪声在统计学上平均为零的积分时段，所以在和S的表达中自动补偿了所述噪声，而且和S能够展现所引用样本与基准样本之间的互相关等级，这因此使得在不求助于特定信令的情况下能够确定已应用哪个调制方案，因此确定涉及哪个频带，并且因此确定接收帧时要应用哪个滤波器。

根据具体实施方式，所述基准样本Y_m为通过按照针对所述一组解调方案中的预定解调方案而预期的、将根据所述采样频率的理论采样应用于所述前同步码而确定的理论样本，并且各所述预定值为针对所述组中除了所述预定解调方案之外的各其他解调方案而进行的、与所述和S的相同计算的所述结果，并且所述接收装置在所述第一组滤波器中选择对应于给出最高值的所述计算结果的滤波器。

根据具体实施方式，所述一组解调方案仅包括两种解调方案，并且所述第一组滤波器仅包括两种对应的滤波器，所述基准样本Y_m为当来自所述发送装置的最后在前帧作为表示前同步码的接收到信号的帧被接收时由所述接收装置记录的样本，并且所述接收装置将计算出的和S与作为预定义阈值的单个预定值进行比较，并且所述接收装置在所述和S大于或等于所述预定义阈值时保持用于所述最后在前帧的滤波器，并在所述和S小于所述预定义阈值时相对于所述最后在前帧改变滤波器。

根据具体实施方式，所述一组解调方案由一组OFDM型的多载波解调方案组成。

根据具体实施方式，该方法包括以下步骤：由发送所述帧的装置从适于不同相应频带的第二组滤波器中选择要应用的滤波器，发送装置关于所述帧进行同步，以在发送所述帧之前设立所述要应用的滤波器；响应于注意到向接收装置发送所述帧的连续失败，选择对所选的帧的调制所产生的信号所位于的频带；根据由所述发送装置确定的所述频带，从所述第二组滤波器中选择要应用于发送所述帧的所述滤波器；以及在启动由所述发送装置选择的所述滤波器之前，在所述帧要被发送的同时等待任何当前帧的发送结束。

根据具体实施方式，所述第二组滤波器被包括在所述发送装置的德尔塔-希格玛型数模转换器中。

根据具体实施方式，在电力线通信的环境中，所述发送装置发送各帧，并且所述接收装置接收各帧。

本发明还涉及一种适于从适于不同相应频带的一组滤波器选择在接收帧时要应用的滤波器的接收装置，该接收装置适于接收表示所述帧的前同步码的信号，前同步码是根据来自与接收装置所知的一组各解调方案对应的一组调制方案的、所述信号被调制所依据的调制方案来预定义的，并且前同步码适于使得接收装置能够关于所述帧进行同步。接收装置使得其包括：用于根据前同步码信号确定对于所述帧的解调有用的信号位于哪个频带中的装置；以及用于根据所述所确定的频带，从所述一组滤波器中选择在接收所述帧时要应用的滤波器的装置。

本发明还涉及一种通信系统，该通信系统包括如前所述的接收装置和适于从适于不同相应频带的第二组滤波器中选择要应用于发送所述帧的滤波器的发送装置，所述发送装置适于关于所述帧进行同步，以在发送所述帧之前设立所述要应用的滤波器，该发送装置包括：用于响应于注意到向接收装置发送所述数据帧的发送连续失败，选择对所述所选的帧的调制而产生的所述信号所位于的频带的装置；用于根据由所述发送装置确定的所述频带，从所述第二组滤波器中选择要应用于发送所述帧的滤波器的装置；以及用于在启动由所述发送装置选择的所述滤波器之前，在所述帧要被发送的同时等待任任何前帧的发送结束的装置。

本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序可以为了被处理器读取而存储在存储介质上和/或从通信网络下载。该计算机程序包括用于在由处理器执行所述程序时 实施上述方法的指令。本发明还涉及包括这种计算机程序的存储装置。

附图说明

上述本发明的特征以及其他特征将从示例实施方式的以下描述的阅读而更清晰地呈现，关于附图给出所述描述，附图中：

图1A示意性地例示了可以实施本发明的通信系统；

图1B示意性地例示了该通信系统中所发送的帧的前同步码的示例；

图1C示意性地例示了该通信系统的接收装置的部分架构的第一示例；

图1D示意性地例示了该通信系统的接收装置的部分架构的第二示例；

图1E示意性地例示了该通信系统的发送装置的部分架构的示例；

图2示意性地例示了接收装置和/或发送装置的部分架构的另一个示例；

图3A示意性地例示了用于在帧接收时选择滤波器的、由该接收装置实施的算法；

图3B示意性地例示了用于在帧接收时选择滤波器以及适当的解调方案的、由该接收装置实施的算法；

图4示意性地例示了根据第一具体实施方式的、用于在帧接收时选择滤波器以及适当的解调方案的、由接收装置实施的算法；

图5示意性地例示了根据第二具体实施方式的、用于在帧接收时选择滤波器以及适当的解调方案的、由接收装置使用的算法；以及

图6示意性地例示了用于选择发送滤波器且以与帧的发送同步的方式启动所述滤波器的、由发送装置实施的算法。

具体实施方式

图1A示意性地例示了可以实施本发明的通信系统。该通信系统包括发送装置110和接收装置111。发送装置110适于经由通信链路120向接收装置111发送数据帧。该通信链路可以是无线或有线的。以下描述更具体地采取经由有线型的通信链路120进行的电力线传输的优选示例，但这里所呈现的原理还应用于经由无线型的通信链路120进行的射频信号的发送。通信链路120还可以形成与多个通信装置(包括发送装置110和接收装置111)互连的通信网路的一部分。

发送装置110适于根据从预定义的一组调制方案中选择的调制方案发送数据帧。 该组中的调制方案在各频带中起作用，这意味着所述频带含有对对应于各调制方案的解调操作有用的信号。要由接收装置111应用以能够解调数据帧的解调方案对应于这些调制方案，并且因此还存在所述频带与所述解调方案之间的匹配。由此，接收装置111具有分别在所述频带中起作用的一组解调方案。

发送装置110适于产生数据帧，使得以经调制信号的形式发送的各数据帧以根据所述信号被调制所依据的调制方案而预定义的前同步码开始。前同步码适于使得接收装置能够关于所述帧进行同步，这意味着使得接收装置能够确定帧开始的实际时刻。为此，前同步码通常包括同一符号的多个连续副本。

因此，前同步码的内容和持续时间是预定义的并依赖于由发送装置110向接收装置111发送所述帧所使用的调制方案。当同一调制方案由发送装置110应用以向接收装置111发送帧时，由发送装置110发送的多个帧的前同步码相同，否则不同。可以由发送装置110应用的调制方案以及因此可以由接收装置111应用的解调方案优选地为OFDM型的多载波调制方案和相应解调方案。

图1B中示意性地例示了如定义G3-PLC通信标准的ITU推荐G.9903所指定的这种前同步码的示例。由此，在图1B中，各帧的前同步码包括预定义数量的同一符号(在G3-PLC通信标准中称为SYNCP)的连续副本130。然后，后面跟随相对于符号SYNCP的连续副本130处于反相位的符号131和半符号132(在G3-PLC通信标准中称为SYNCM)。各前同步码符号的形式根据由发送装置110选择的调制方案来预定义。根据G3-PLC通信标准，可以使用OFDM型调制将多个调制方案应用于各频带中：具有三十六个载波的第一调制方案在CENELEC A频带中(从大约35kHz到91kHz的范围)；具有七十二个载波的第二调制方案在FCC频带中(从大约150kHz到480kHz的范围)；具有五十四个载波的第三调制方案在ARIB频带中(也从大约150kHz到400kHz的范围)；以及具有十六个载波的第四调制方案在CENELEC B频带中(也从大约98kHz到122kHz的范围)。G3-PLC通信标准对于形成前同步码具体定义在这些频带中的每一个频带中使用的载波之间要应用的相位差。各符号的发送的持续时间(称为符号时间)也依赖于所述所选调制方案所基于的频带并且因此依赖于由发送装置110选择的调制方案。由此，根据G3-PLC通信标准，符号时间在CENELEC A频带中的第一调制方案的环境中为640μs，并且在FCC频带中的第二调制方案的环境中为213μs。PRIME规范中发现类似的方案，PRIME规范在它们的最 新版本中也包括多个频带。类似的方法还可应用于经由无线型的通信链路120进行的射频信号的发送的环境中。

由于发送装置110能够从预定义的一组调制方案中选择调制方案，并且具体地能够(例如，根据通信链路120上的发送条件的准则)从来自所述组中的一个调制方案动态地切换到另一个调制方案，所以接收装置110无法先验地知道在所述接收装置111经由通信链路120接收来自发送装置110的信号时要应用哪个解调方案，并且因此接收装置110无法知道哪个频带被发送装置110实际使用。

接收装置111应适于在没有被发送装置110预先通知在接收帧时要应用哪个滤波器的情况下，确定滤波器。换言之，接收装置111应选择适于由发送装置110应用的调制方案所基于的频带的滤波器(以及因此要由接收装置111应用的解调方案)。适于(adapted to)频带的滤波器是指保持处于所述频带中的信号且使所述频带外部的信号可忽略(潜在地在滤波器的所述频带的截止频率周围具有特定余裕)的滤波器。该滤波器的确定优选地伴随着要应用的解调方案的确定，并且具体地把由发送装置110发送的各帧的前同步码可以埋藏在噪声中的事实考虑在内。下面关于图1C呈现了适于在没有被发送装置110预先通知要应用哪个滤波器的情况下确定滤波器的接收装置111的结构。下面关于图1D呈现了适于在没有被发送装置110预先通知要应用哪个滤波器以及要应用哪个解调方案的情况下确定滤波器以及解调方案的接收装置111的结构。下面还关于图2呈现了接收装置111的变型结构。

由此，图1C示意性地例示了接收装置111的部分架构的第一示例，这使得接收装置111能够在没有被发送装置110预先通知在接收帧时要应用哪个滤波器的情况下确定滤波器。

根据图1C的结构，接收装置111包括接收接口RX 150，该接收接口RX 150适于以模拟形式接收由发送装置110经由通信链路120发送的信号。

接收装置111还包括检测器模块153，该检测器模块153适于检测从发送装置110接收的各帧的前同步码，并且适于根据所检测的前同步码确定哪个频带由发送装置110使用来发送所述帧并因此从预定义的一组滤波器中选择在接收帧时要应用哪个滤波器。

在具体实施方式中，检测器模块153包括采样模块SAMP 151，该采样模块SAMP151适于对由接收接口RX 150接收并由接收接口RX 150供给给采样模块SAMP 151 的信号进行采样。采样模块SAMP 151适于根据接收装置111可以应用的所有解调方案中在最高频带中起作用的解调方案所适于的采样频率来对所述信号进行采样。由此，采样模块SAMP 151使得能够对于从发送装置110接收的每个帧前同步码获得预定义量N个样本X_n，n为从0到N-1范围的采样索引。因为从所接收的信号获得样本X_n，所以这些样本X_n被称为所引用样本(quoted samples)。另外，检测器模块153包括同步模块SYNCH 152，该同步模块SYNCH 152适于从由采样模块SAMP 151供给的样本检测经由接收接口RX 150接收的信号中的前同步码的存在，并且执行帧同步，这意味着确定所述帧的帧开始时刻以及前同步码的结束时刻。下面关于图1D描述基于与基准样本的比较的同步模块SYNCH 152的一个实施方式。

接收装置111还包括多个滤波器，每个滤波器用于可以由发送装置110用于调制要向接收装置111发送的信号的相应频带。在具体实施方式中，如图1C所述，接收装置111包括两个滤波器FILA 155和FILB 156，该两个滤波器FILA 155和FILB 156分别对应于可以由发送装置110用于调制希望给接收装置111的信号的两个不同频带。各滤波器与模数转换功能关联。优选地，模数转换功能由包括所述滤波器的德尔塔-希格玛(也称为sigma-delta)型模数转换器157来实施，使得模数转换器157对从接收接口RX 150发出的模拟信号积分并量化成二元帧。然后，模数转换器157使用抽选滤波器，该抽选滤波器在增大分辨率的同时模拟信号进行滤波。

应注意的是，接收装置110可以物理地包括多个滤波器，每个滤波器具有根据所述滤波器假定应隔离的频带而预定义的系数。在变型实施方式中，接收装置111可以物理地包括单个滤波器，并且根据所述滤波器假定应隔离的频带而用不同的预定义系数来配置滤波器。

还可以将采样模块SAMP 151集成在模数转换器157中。

接收装置111还包括选择模块SEL 154，该选择模块SEL 154适于从检测器模块153接收表示由检测器模块153选择的滤波器的信息。选择模块SEL 154适于在帧接收时启动由检测器模块153选择的滤波器。检测器模块153发送表示所述所选滤波器的信息，使得在接收帧的前同步码结束时由选择模块SEL 154启动所述所选滤波器，这意味着所述所选滤波器对于跟在前同步码后面的所述帧的数据是有效的。当选择模块SEL 154启动模数转换器157的所述多个滤波器中的滤波器时，经由接收接口RX 150接收的信号由所启动的滤波器滤波并向接收装置111的处理单元PRO 160发送。 处理单元PRO 160可以具体进行经由接收接口RX 150接收的来自发送装置110的信号的解调。其他处理操作可以由处理单元PRO 160来应用。下面关于图1D描述处理单元PRO 160的一个实施方式。

由此，图1D示意性地例示了接收装置111的部分架构的第二示例，这使得接收装置111能够在没有被发送装置110预先通知在接收帧时要应用哪个滤波器的情况下确定该滤波器。

根据图1D的结构，接收装置111包括接收接口RX 150和检测器模块153，该检测模块153适于检测从发送装置110接收的各帧的前同步码，并且适于根据所检测的前同步码确定哪个频带由发送装置110使用来发送所述帧并因此从预定义的一组滤波器中选择在接收帧时要应用哪个滤波器。接收装置111还包括数模转换器157，优选地为德尔塔-希格玛型，该数模转换器157包括所述多个滤波器。在具体实施方式中，如图1D所述，接收装置111包括两个滤波器FILA 155和FILB 156，该两个滤波器FILA 155和FILB 156分别对应于可以由发送装置110用于调制打算给接收装置111的信号的两个不同频带。接收装置111还包括选择模块SEL 154，该选择模块SEL 154适于从检测器模块153接收表示由检测器模块153选择的滤波器的信息。

接收单元111还包括另一个选择模块SEL’154’，该选择模块SEL’154’并入模数转换器157与处理单元PRO 160之间。

根据图1D中的结构，处理单元PRO 160包括多个解调器，每个解调器针对可以由接收装置111用于解调来自发送装置100的所接收的信号的相应解调方案。在具体实施方式中，如图1D所述，接收装置111包括三个解调器DEMA 161、DEMB 162以及DEMC 163，该三个解调器DEMA 161、DEMB 162以及DEMC 163分别对应于可以由接收装置111用于解调来自发送装置100的所接收的信号的三个解调方案。这样，图1D中的结构包括两个滤波器和三个解调器，理解的是，在这种情况下，两个解调器对应于不同但与同一频带关联的解调方案。这是例如根据G3-PLC通信标准通过将同一滤波器应用于恢复大约从150kHz到480kHz范围的频带中的信号，而无论上述第二调制方案(FCC)和上述第三调制方案(ARIB)中的什么调制方案被发送装置110使用的情况。在帧接收时(前同步码之后)要应用的解调器由选择模块SEL’154’根据表示由检测器模块153选择的解调器的信息来启动。

根据图1D中的结构，检测器模块153包括采样模块SAMP 151，并且还包括比 较器模块COMP 152’，该比较器模块COMP 152’适于从存储单元REF 152”获得基准样本Y_m。检测器模块153的存储单元REF 152”存储基准样本Y_m，这些基准样本Y_m对应于根据由采样模块SAMP 151使用的所述采样频率而进行的对基准前同步码的采样。基准样本Y_m的数量也为N，然后，m为从0到N-1范围的采样索引。如在下文中详细描述的，基准样本Y_m根据讨论中的实施方式是例如在制造接收装置111时存储在存储单元REF 152”中的理论样本或者是在从发送装置110接收的在前最后一帧的前同步码被接收时由采样模块SAMP 151引用的样本。如图1C中的结构，这里也可以将采样模块SAMP 151集成在模数转换器157中。

比较器模块COMP 152’还适于计算和S，使得：

$S=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{X}_n.Y_m$

并且适于将计算出的和S与至少一个预定值进行比较。如在下文中详细描述的，根据讨论中的实施方式，存在对应于预定义阈值S_cor的单个这种预定值或分别对应于由比较器模块COMP 152’计算出的其他和的多个这种预定值。

比较器模块COMP 152’还适于根据比较结果从该组解调方案中选择在帧接收时要应用的滤波器和解调方案。

选择模块SEL’154’然后适于从比较器模块COMP 152’接收表示由比较器模块COMP 152’选择的解调器的信息。比较器模块COMP 152’发送表示所述所选滤波器的信息，使得所述所选滤波器由选择模块SEL 154在当前接收帧的前同步码结束时启动，这意味着所述所选滤波器对于跟在前同步码后面的所述帧的数据是有效的。当选择模块SEL 154启动模数转换器157的所述多个滤波器中的滤波器时，经由接收接口RX 150接收的信号经由所启动的滤波器滤波并经由另一个选择模块SEL’154’向处理单元PRO 160发送。比较器模块COMP 152’还发送表示所述所选解调器的信息，使得所述所选解调器由选择模块SEL’154’在当前接收帧的前同步码结束时启动，也就是说，使得所述所选解调器对于跟在前同步码后面的所述帧的数据是有效的。然后，选择模块SEL’154’在模数转换器157的输出处(因此在滤波之后)向由比较器模块COMP 152’选择的解调器发送样本。

图1E示意性地例示了发送装置110的部分架构的示例。

根据图1E的结构，发送装置110包括发送接口TX 190，该发送接口TX 190适 于经由通信链路120以模拟形式发送信号。

根据图1E的结构，发送装置110还包括控制模块CTRL 170，该控制模块CTRL 170适于以数字形式供给要以帧的形式向接收装置111发送的信号。控制模块CTRL 170适于向选择模块TXSEL 171发送数字形式的所述信号。选择模块TXSEL 171适于向发送装置110的处理单元180的多个调制器MODA 181、MODB 182、MODC 183中的一个调制器按特定路线发送数字形式的信号。所述数字形式的信号按特定路线发送到的调制器是由控制模块CTRL 170来选择的，这响应第建议给选择模块TXSEL 171。控制模块CTRL 170根据帧发送失败的发现来选择要应用的调制方案以及因此对应的频带。同样地，如下面关于图6详细描述的，控制模块CTRL 170根据所述频带选择要应用的滤波器。

由此，发送装置110还包括多个滤波器，每个滤波器针对可以由发送装置110使用来调制要向接收装置111发送的信号的相应频带。在如图1E所述的具体实施方式中，发送装置110包括两个滤波器FILA’175和FILB’176(该两个滤波器FILA’175和FILB’176对应于接收装置111的滤波器FILA 155和FILB 156)，该两个滤波器FILA’175和FILB’176分别对应于可以由发送装置110用于调制打算给接收装置111的信号的两个不同频带。各滤波器与数模转换功能关联。优选地，该数模转换功能由包括所述滤波器的德尔塔-希格玛(也称为sigma-delta)型数模转换器185来实施，使得德尔塔-希格玛数模转换器180使用过采样技术，通过在较宽的频谱上铺展噪声来降低使用中的频带中的噪声。然后，数模转换器180使用内插滤波器来执行过采样。要应用的滤波器经由选择模块TXSEL’171’由控制模块170来选择，选择模块TXSEL’171’将调制器MODA 181、MODB 182、MODC 183的各输出作为输入并将从由控制模块170选择的调制器发出的数字信号按特定线路引导到所选滤波器。滤波器FILA’175和FILB’176的各输出连接到发送接口TX 190，以允许以模拟形式向接收装置111发送帧。

应注意的是，发送装置110可以物理地包括多个滤波器，该多个滤波器各具有根据所述滤波器假定应隔离的频带而预定义的系数。在变型实施方式中，发送装置110可以物理地包括单个滤波器，并且根据所述滤波器假定应隔离的频带而用不同的预定义系数配置滤波器。

图2示意性地例示了接收装置111(以及发送装置110各自)的部分架构的另一 个示例。然后，接收装置111(以及发送装置110各)包括处理器或CPU(中央处理单元)200、随机存取存储器(RAM)201、只读存储器(ROM)202、存储单元或存储介质阅读器(诸如SD(安全数字)卡阅读器)203、使得接收装置111能够接收来自发送装置110的信号(并且分别使得发送装置110能够向接收装置111发送信号)以对信号进行模数转换(并且在发送装置110的情况下分别对信号进行数模转换)并在命令时滤波信号的接口204，上述部件经由通信总线210连接。通过用图1C和图1D中的结构进行模拟，接口204对应于由接收接口RX 150、模数转换器157以及采样模块151(如果存在)形成的组件。通过用图1E的结构进行模拟，那么接口204对应于由发送接口TX 190和然后的数模转换器180形成的组件。

处理器200能够执行从ROM 202、从外部存储器(未示出)、从存储介质(诸如SD卡)或从通信网络加载到RAM 201中的指令。当接收装置111(以及发送装置110各自)加电时，处理器200能够从RAM 201读取指令并执行它们。这些指令形成引起由处理器200进行的下面关于图3A、图3B、图4以及图5而描述的数字处理步骤310、330、410、510中的全部或一些(以及下面在发送装置110的情况下关于图6而描述的数字处理步骤610中的所有或一些各自)的实施的计算机程序。

下面关于图3A、图3B、图4以及图5而描述的数字处理步骤310、330、410、510中的全部或一些(以及下面在发送装置110的情况下关于图6而描述的数字处理步骤610中的所有或一些各自)可以通过由可编程机器(例如，DSP(数字信号处理器)或微控制器)执行一组指令以软件形式来实施，或者可以由机器或专用部件(例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(特定用途集成电路))以硬件形式来实施。

图3A示意性地例示了由接收装置111实施的、用于从与可以由发送装置110使用的各种调制方案关联的频带所适于的预定义的一组滤波器中选择在从发送装置110接收帧时要应用的滤波器的算法。

在步骤301中，接收装置111接收表示由发送装置110发送的帧的前同步码的信号。前同步码根据在步骤301中所接收的信号由发送装置110调制所依据的调制方案来预定义，并且前同步码旨在使得接收装置关于所述帧同步。前同步码例如采用已关于图1B呈现的格式。

在接着的步骤302中，接收装置111确定对当前所接收的帧的剩余部分要由接收装置111执行的解调操作所需的信号所位于的频带。前同步码使得能够确定哪个调制 方案由发送装置110用于发送所述帧，因此确定哪个解调方案必须由接收装置111用于对所述帧进行解调，因此确定哪个是所涉及的频带。

在接着的步骤303中，接收装置111从可用于接收装置111的多个滤波器中选择对应于所述频带的滤波器。通过在帧接收时选择适于与由发送装置110使用以发送所述帧的调制方案对应的频带的滤波器，拒绝该频带外部的任何信号，这改善接收装置111处的解调性能(更概括地为处理性能)。

可以注意的是，步骤302和步骤303可以被认为是数字处理步骤，在图3A中一起分组在附图标记310下，然后可以如已经提到的以软件形式或硬件形式来实施。

图3B示意性地例示了由接收装置111实施的、用于分别从预定义的一组滤波器和预定义的一组解调方案中选择在接收来自发送装置110的帧时要应用的滤波器和解调方案的算法。

在步骤321中，接收装置111接收表示由发送装置110发送的帧的前同步码的信号。前同步码根据在步骤321中所接收的信号由发送装置110调制所依据的调制方案来预定义，并且前同步码旨在使得接收装置关于所述帧同步。前同步码例如采用已关于图1B呈现的格式。然而，表示前同步码的信号会受噪声影响。

在接着的步骤322中，接收装置111根据适于来自该组解调方案中在最高频带中起作用的解调方案的采样频率对所接收的信号进行采样。由此，如已经指示的，接收装置获得数量N个所引用样本X_n，n为从0到N-1范围的采样索引。考虑所述采样频率的样本d数量N表示潜在地存在于步骤321中所接收的信号中的噪声在统计上平均为零的积分时段T。通过采取参照G3-PLC通信标准关于图1A引入的调制方案(因此解调方案)的示例，在步骤322处，由接收装置111采用适于频带FCC中的第二调制方案的采样频率，例如是指1.2MHz。

在接着的步骤323中，接收装置111获得与根据所述采样频率的基准前同步码的采样对应的基准样本Y_m，基准样本Y_m的数量也为N，然后，m为从0到N-1范围的采样索引。

根据第一具体实施方式，所述一组解调方案包括在接收来自发送装置110的帧时可应用的两个或两个以上解调方案。然后，基准样本Y_m为通过按照针对所述一组解调方案中的预定解调方案而预期的、将根据所述采样频率将理论采样应用于前同步码来确定的理论样本。下面关于图4详细描述该方面。

根据第二具体实施方式，所述一组解调方案仅包括在接收来自发送装置110的帧时可应用的两种解调方案。例如，根据G3-PLC通信标准，所述一组解调方案仅包括CENELEC A频带中的所述第一调制方案和FCC频带中的所述第二调制方案。然后，基准样本Y_m为在来自发送装置110的之前最后一帧被接收时由接收装置111记录的样本。下面关于图5详细描述该方面。

在接着的步骤324中，接收装置111计算和S，使得：

$S=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{X}_n.Y_m$

在接着的步骤325中，接收装置111将计算出的和S与至少一个预定值进行比较。

在所述第一具体实施方式中，接收装置111将计算出的和S与用于可由所述接收装置111在接收来自发送装置110的帧时应用的各其他解调方案的预定值，各其他解调方案即，用于所述一组解调方案中含有的除了在步骤324中计算和S所对应的解调方案之外的各解调方案。各所述预定值为与和S的相同计算结果，但是是针对可由所述接收装置111在接收来自发送装置110的帧时应用的各其他解调方案。下面关于图4详细描述该方面。

在第二具体实施方式中，接收装置111将计算出的和S与是指已经提到的预定义阈值S_cor的单个预定值进行比较。下面关于图5详细描述该方面。

在接着的步骤326中，接收装置111根据比较结果从该组滤波器中选择在接收帧时要应用的滤波器。另外，接收装置111根据比较结果从该组解调方案中选择在接收帧时要应用的解调方案。然后，接收装置111将所选的滤波器应用于对跟在所述当前接收帧的前同步码后面的信号滤波并将所选的解调方案应用于根据所滤波的信号对由发送装置110发送的帧进行解调。

在所述第一具体实施方式中，接收装置选择由接收装置111在接收来自发送装置110的帧时可应用的解调方案中对应于给出最高值的计算结果的滤波器和解调方案。下面关于图4详细描述该方面。

在所述第二具体实施方式中，接收装置111在和S的计算结果大于或等于预定义阈值S_cor时保持与在接收来自发送装置110的之前最后一帧时使用的相同滤波器和相同解调方案。否则，接收装置111相对于在接收来自发送装置110的之前最后一帧时使用的滤波器和解调方案改变滤波器和解调方案。下面关于图5详细描述该方面。预 定义阈值S_cor是固定的使得针对不同前同步码和S的计算给出严格小于该预定义阈值S_cor的结果，并且针对相同前同步码和S的计算给出大于或等于预定义阈值S_cor的结果。由此，可以理论上或实验上固定预定义阈值S_cor。

应注意的是，步骤323至步骤326可以被认为是数字处理步骤，在图3B中一起分组在附图标记330下，然后可以如已经提到的以软件形式或硬件形式来实施。

图4示意性地例示了根据所述第一具体实施方式的、用于在帧接收时选择滤波器以及解调方案的、由接收装置111实施的算法。

在步骤401中，接收装置111接收表示由发送装置110发送的帧的前同步码的信号。步骤401对应于图3A的步骤301和图3B的步骤321。

在接着的步骤402中，接收装置111以适于该组解调方案中在最高频带中起作用的解调方案的采样频对率所接收的信号进行采样。步骤402对应于图3B中的步骤322。

在接着的步骤403中，接收装置111针对所述预定义的一组解调方案中的各解调方案计算和S。由此，基准样本Y_m在步骤403的环境中从和S的一个计算到另一个计算而不同。实际上，根据讨论中的解调方案，基准样本Y_m对应于根据所述采样频率的、依赖于讨论中的解调方案的对理论基准前同步码的采样。

在接着的步骤404中，接收装置111比较步骤403中针对所述一组解调方案进行的和S的计算结果。换言之，接收装置111将针对所述解调方案中的一个的计算出的和S与针对可由所述接收装置111在接收来自发送装置110的帧时应用的各其他解调方案预定的值进行比较。接着，接收装置111选择供给具有最高值的对和S的计算结果。实际上，因为潜在地存在于步骤401中接收的信号中的噪声在所述积分时段T在统计上平均为零，所以提供最高值的对和S的计算结果的解调方案是在对所接收信号的采样和对理论前同步码的采样中之间具有最高的互相关级别的解调方案。接收装置111然后将所选择的解调方案应用于解调由发送装置110发送的帧。此外，根据和S的计算结果，接收装置111选择适于与所选解调方案关联的频带的滤波器，并且启动所选滤波器，以集中于所述频带中的信号。

可以注意的是，步骤403和步骤404可以被认为是数字处理步骤，在图4中一起分组在附图标记410下，然后可以如已经提到的以软件形式或硬件形式来实施。

图5示意性地例示了根据所述第二具体实施方式的、用于选择解调方案的、由接 收装置111实施的算法。

在步骤501中，接收装置111接收表示由发送装置110发送的帧的前同步码的信号。步骤501对应于图3A的步骤301和图3B的步骤321。

在接着的步骤502中，接收装置111根据适于该组解调方案中在最高频带中起作用的解调方案的采样频率来对所接收的信号进行采样。步骤502对应于图3B的步骤322。在图1C中的结构的环境中，在步骤502中获得的样本由比较器模块COMP 152存储，目的在于将步骤502中获得的样本随后存储在存储单元REF 153中(在选择要应用于在步骤501中接收的前同步码表示信号的帧的解调方案之后)。

在接着的步骤503中，接收装置111计算和S，基准样本Y_m通过根据所述采样频率对表示由发送装置110向接收装置111发送的之前最后一帧的前同步码的信号进行采样来获得。

在接着的步骤504中，接收装置111将和S的计算结果与预定义阈值S_cor进行比较。

在接着的步骤505中，接收装置111根据步骤504中进行的比较的结果选择要应用的解调方案。因为仅两种解调方案可由接收装置111应用，所以接收装置111对于前同步码表示信号在步骤501中被接收的帧的解调，在和S的计算结果大于或等于预定义阈值S_cor时，维持由接收装置111用于解调由发送装置110发送的之前最后一帧的解调方案。否则，接收装置111对于前同步码表示信号在步骤501中被接收的帧的解调，相对于由接收装置111用于解调由发送装置110发送的之前最后一帧的解调方案改变解调方案。实际上，如果发送装置110自从由发送装置110向接收装置111发送的最后在前帧起未改变调制方案，则在步骤501中所接收的信号的采样与表示由发送装置110发送的最后在前帧的前同步码的信号的采样之间出现高的互相关级别，这意味着和S的计算结果大于或等于预定义阈值S_cor。然后，接收装置111将所选的解调方案应用于解调前同步码表示信号在步骤501中被接收的帧。此外，根据和S的计算结果，接收装置111选择适于与所选解调方案关联的频带的滤波器，并且启动所选滤波器，以集中于所述频带中的信号。

对于由发送装置110向接收装置111发送的第一帧(使得因此没有基准样本Y_m)，所应用的调制方案和对应的解调方案是预定义的，并且在接收时要由接收装置111使用的滤波器也是预定义的(因为在接收装置中对于各频带存在滤波器，该滤波器可用 于使得发送装置110能够调制要向接收装置111发送的信号)。

可以注意的是，步骤503至步骤505可以被认为是数字处理步骤，在图5中一起分组在附图标记510下，然后可以如已经提到的以软件形式或硬件形式来实施。

图6示意性地例示了用于从适于与可由发送装置110使用的各种调制方案关联的频带的预定义的一组滤波器中选择发送滤波器并且用于以与帧的发送同步的方式启动所述滤波器的、由发送装置110实施的算法。

在步骤601中，发送装置注意到向接收装置111的帧发送的连续失败(没有从接收装置111接收到指示所述接收装置111实际上已接收所述帧的接收应答)。

在接着的步骤602中，发送装置110在重新发送所述帧之前，根据之前发送所述帧的失败，选择在发送中要使用的新频带以及因此要使用的滤波器。要使用的频带的选择与根据之前发送所述帧的失败而调整调制方案的选择密切相关。

在接着的步骤603中，发送装置110等待直到已经完全发送当前由所述发送装置110发送的任何帧为止。

在接着的步骤604中，发送装置110配置并启动步骤602中所选择的滤波器。然后，在接着的步骤605中，可以由发送装置110发送所述帧。

应注意的是，步骤601至步骤604可以被认为是数字处理步骤，在图6中一起分组在附图标记610下，然后可以如已经提到的以软件形式或硬件形式来实施。

应注意的是，发送装置10与接收装置111之间的通信可以在通信网络中实施。在这种情况下，当所述第二具体实施方式由目的地装置(诸如接收装置111)来实施时，所述目的地装置在由同一源装置(诸如发送装置110)向所述目的地装置发送的两个连续帧之间执行图5中的算法。这将是例如在根据G3-PLC通信标准或根据PRIME规范的电力线通信网络中的情况。

应注意的是，虽然在发送侧和接收侧所应用的滤波器通常相同，但它们也可以不同。