СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА ПО КАНАЛУ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ И МОДЕМ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ Российский патент 2012 года по МПК H04B3/54 

Вариант выполнения изобретения относится к способу передачи сигнала по каналу линии электропередач. Дополнительный вариант выполнения изобретения относится к модему для передачи данных по линии электропередач.

Уровень техники

Передача данных по линии электропередач (PLC, ДЛЭ), также называемая передачей данных через электрическую сеть, передачей по линии электропередач (PLT, ПЛЭ), широкополосной линией электропередач (BPL, ШЛЭ), построением сети на основе полосы электропередач или линии электропередач (PLN, СЛЭ), представляет собой термин, описывающий несколько разных систем, предназначенных для использования проводов распределения электроэнергии для одновременного распределения данных. Несущая может передавать голос и данные путем наложения аналогового сигнала поверх стандартного переменного тока (АС, ПТ) с частотой 50 Гц или 60 Гц. Для вариантов применения внутри помещения оборудование ДЛЭ может использовать домашнюю электропроводку в качестве среды передачи данных.

Передача данных по линии электропередач может оказывать помехи широковещательным радиостанциям или другим внешним передачам. В настоящее время модемы для передачи данных по линии электропередач имеют фиксированные режекторные фильтры для любительских радиодиапазонов. Концепция динамической или интеллектуальной режекции позволяет модемам ДЛЭ детектировать проникновение сигналов широковещательных станций. Такое проникновение сигналов представляет собой нарушение или компонент шумов в диапазоне частот, соответствующих частотной полосе широковещательной радиостанции. Поэтому частоты, на которых были детектированы радиостанции, должны быть исключены при передаче данных по линии электропередач.

Цель изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ передачи сигнала по каналу линии электропередач и соответствующий модем для передачи данных по линии электропередач, которые улучшают пропускную способность системы ПЛЭ.

Эту задачу решают с помощью способа передачи сигнала по каналу линии электропередач по п.1 формулы изобретения и модема для передачи данных по линии электропередач по п.14 формулы изобретения соответственно.

Дополнительные варианты выполнения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Другие детали изобретения будут понятны при рассмотрении чертежей и из следующего описания.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показаны этапы одного варианта выполнения изобретения,

на фиг.2 показаны этапы дополнительного варианта выполнения изобретения,

на фиг.3А-3Е представлены примеры диаграмм частот дополнительного варианта выполнения изобретения,

на фиг.4 показаны этапы дополнительных вариантов выполнения изобретения,

на фиг.5 показана блок-схема модема для передачи данных по линии электропередач в соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения,

на фиг.6 показана блок-схема модема для передачи данных по линии электропередач в соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения, и

на фиг.7 показана блок-схема модема для передачи данных по линии электропередач в соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения.

Подробное описание изобретения

Ниже описаны варианты выполнения изобретения. Важно отметить, что все описанные далее варианты выполнения могут быть скомбинированы любым способом, то есть отсутствует какое-либо ограничение в том, что определенные описанные варианты выполнения не могут быть скомбинированы друг с другом.

На фиг.1, на этапе S100 принимают сигнал шумов через канал линии электропередач. Выражение "сигнал шумов", используемое в данном описании, также охватывает "смешанные сигналы", которые содержат смесь шумов, поступающих извне или нарушающих работу сигнала широковещательной радиопередачи и сигналов полезной нагрузки. Выражение "сигнал шумов" используется для того, чтобы подчеркнуть, что, по меньшей мере, нарушающий работу сигнал (то есть сигнал станции широковещательной передачи или некоторый белый шум) присутствует в "сигнале шумов" и нарушает работу или мог бы нарушить прием сигнала полезной нагрузки.

В системе ПЛЭ сигналы модулированы OFDM (ОМЧР, ортогональное мультиплексирование с частотным разделением каналов), то есть множество поднесущих используют для передачи сигналов. ОМЧР представляет собой схему модуляции с множеством несущих, в которой используется большое количество расположенных рядом друг с другом ортогональных поднесущих. Каждая поднесущая модулирована с использованием обычной схемы модуляции (такой как квадратурная амплитудная манипуляция (QAM, КАМ)) с низкой скоростью передачи символов, поддерживая скорость передачи данных, аналогичную обычным схемам модуляции с одной несущей в той же полосе пропускания. На практике, сигналы ОМЧР генерируют, используя алгоритм быстрого преобразования Фурье. Основное преимущество ОМЧР по сравнению со схемой одной несущей состоит в ее возможности работать в сложных условиях канала, например затухание высокой частоты в длинном медном проводе, узкополосная интерференция и частотно-избирательное затухание сигнала из-за многолучевого распространения без сложных выравнивающих фильтров.

На этапе S102 соответствующие значения сигналов упомянутого принимаемого сигнала шумов определяют в пределах множества узких частотных полос с первой полосой разрешения, в котором первая полоса разрешения меньше, чем разделение по частоте поднесущих, используемое для ОМЧР модуляции сигнала. Значение сигнала может, например, представлять собой энергию или мощность сигнала шумов в пределах полос частот.

Выражения "узкие полосы частот" и (см. ниже) "широкие полосы частот" используются в данном описании для определения взаимоотношения ширины полос частот этих полос частот. Ширина полосы в "широкой полосе частот" больше, чем ширина полосы "узкой полосы частот".

На этапе S104 определяют первую полосу частот с нарушениями из упомянутого множества полос частот на основании соответствующих значений сигналов. На этом этапе S104 может быть определена часть нарушений из-за внешней радиопередачи, то есть сигнала радиопередачи по каналу, попадающего в интервал частоты, который используется для передачи ОМЧР модулированного сигнала.

На этапе S106 устанавливают вырез для определенной первой полосы частот с нарушениями, то есть ее отфильтровывают от сигнала перед передачей через упомянутый канал линии электропередач.

Этап выреза может быть выполнен с использованием так называемого режекторного фильтра, то есть цифрового фильтра с соответствующим набором коэффициентов фильтра, который рассчитывают для передачи на его выход, по существу, только тех частотных компонентов, которые не попадают в "вырезанную" или "блокируемую" полосу частот.

В соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения возможно идентифицировать точную частоту, на которую попадает передача широковещательной радиостанции.

Обычно коротковолновые радиостанции используют полосу пропускания 10 кГц и выровнены в частотной сетке (или в растре) через промежутки, кратные 5 кГц. Современные модемы для передачи данных ОМЧР по линии электропередачи используют промежуток между несущими частотами от 19 кГц до 60 кГц. Если такие модемы измеряют шумы по линии электропередач, используя быстрое преобразование Фурье, они могут отделять точки частоты, равные промежутку между несущими (частотное разделение). Для защиты коротковолновых радиостанций от помех от систем линий электропередач, конфликтующие полосы частот отфильтровывают из спектра передачи данных по линии электропередач. Таким образом, в результате более точного детектирования сигнала или нарушающего сигнала фиксированной радиостанции, становится возможным более точно устанавливать положение режекторного фильтра. Такой более точно установленный режекторный фильтр может работать с меньшей закрытой шириной полосы частот, чем менее точно установленный режекторный фильтр, для исключения конфликта полос частот радиостанции и системы передачи данных по линии электропередачи. Таким образом, дополнительные поднесущие, предназначенные для передачи сигнала по линии электропередач, можно использовать за пределами закрытой полосы режекторного фильтра. Поэтому полоса пропускания передачи может быть расширена, и можно использовать более высокие совокупности сигналов в схеме модуляции ОМЧР.

На фиг.2 представлены этапы дополнительного варианта воплощения изобретения, в которых, после приема сигнала шумов на этапе S100, на этапе S200 определяют соответствующие значения сигнала упомянутого принятого сигнала шумов, среди множества широких полос частот со вторым разрешением полосы пропускания.

Если полосы пропускания со вторым разрешением равны упомянутому частотному разделению, тогда тот же модуль в модеме для передачи данных по линии электропередач, то есть алгоритм быстрого преобразования Фурье (FFT, БПФ), можно использовать для модуляции сигнала по набору поднесущих и для разделения интервала частот в указанном множестве широких полос частот.

Однако также возможно использовать полосу пропускания со вторым разрешением, которая больше или меньше, чем разделение частот.

На этапе S202 вторую полосу частот с нарушениями из упомянутого множества широких полос частот определяют на основе упомянутых соответствующих значений сигнала. Например, соответствующие значения сигнала полосы частот с нарушениями могут быть больше, чем заданное пороговое значение, что представляет собой показатель того, что некоторый нежелаемый сигнал шумов или дополнительный сигнал присутствует в пределах упомянутой полосы частот с нарушениями.

На этапе S204 определяют значение первого нефильтрованного сигнала путем применения первого режекторного фильтра с меньшей шириной полосы, чем упомянутая полоса частот со вторым разрешением, к упомянутому принимаемому сигналу шумов в первом положении в пределах упомянутой второй полосы частот с нарушениями. При применении первого режекторного фильтра с меньшей шириной полосы в первом положении в пределах полосы частот с нарушениями, часть сигнала шумов из упомянутой полосы частот с нарушениями будет вырезана или отфильтрована таким образом, что первое значение отфильтрованного сигнала будет зависеть от положения нарушающего работу сигнала.

На этапе S206 определяют второе значение фильтрованного сигнала путем применения второго режекторного фильтра с меньшей полосой, чем полоса пропускания со вторым разрешением, к упомянутому принимаемому сигналу шумов во втором положении в пределах второй полосы частот с нарушениями. Первое значение отфильтрованного сигнала и второе значение отфильтрованного сигнала зависят от точного положения сигнала, нарушающего работу в полосе частот с нарушениями. Таким образом, в случае, когда нарушающий работу сигнал находится в пределах ширины полосы первого режекторного фильтра, тогда первое значение фильтрованного сигнала будет меньше, чем у второго значения фильтрованного сигнала, поскольку нарушающий работу сигнал не будет отфильтрован вторым режекторным фильтром. Первый режекторный фильтр может быть реализован как цифровой фильтр с первым набором коэффициентов фильтра, и второй режекторный фильтр может быть реализован как цифровой фильтр со вторым набором коэффициентов фильтра.

На этапе S104 определяют первую полосу пропускания с нарушениями с меньшей полосой пропускания, чем у полосы пропускания широкой полосы частот с нарушениями, на основе сравнения между упомянутым первым отфильтрованным сигналом и упомянутым вторым отфильтрованным сигналом. Например, первая полоса частот с нарушениями соответствует полосе частот и первому положению первого режекторного фильтра в примере, представленном выше, где первое значение отфильтрованного сигнала меньше, чем второе значение отфильтрованного сигнала.

На этапе S106 в сигнале делают вырез в первой полосе частот с нарушениями перед передачей упомянутого сигнала, увеличивая, таким образом, возможную полосу пропускания передачи сигналов по линии электропередач и уменьшая влияние нарушающих сигналов. Одновременно с этим снижается влияние передачи данных по линии электропередач на прием услуг широковещательной радиостанции.

В дополнительном варианте выполнения упомянутый первый режекторный фильтр и упомянутый второй режекторный фильтр имеют одинаковые полосы пропускания, поэтому можно использовать аналогичный алгоритм фильтрации.

В дополнительном варианте выполнения множество значений фильтрованных сигналов определяют путем применения множества режекторных фильтров с меньшей шириной полосы, чем упомянутая полоса пропускания с первым разрешением, к упомянутому принимаемому сигналу шумов в соответствующем множестве положений в пределах упомянутой второй полосы частот с нарушениями, и упомянутый этап определения упомянутой полосы частот с нарушениями основан на сравнении множества значений фильтрованного сигнала. При использовании такого множества значений фильтрованного сигнала можно более точно детектировать точное положение сигнала с нарушениями.

В дополнительном варианте выполнения количество упомянутого множества режекторных фильтров определяют на основе полосы упомянутых режекторных фильтров, разделения частот поднесущих и промежутков между каналами радиосигнала коротковолновой системы радиопередачи. Путем адаптации количества упомянутого множества режекторных фильтров становится возможным охватить полное разделение частот для определения точного положения радиосигнала, создающего нарушение.

В дополнительном варианте выполнения положения режекторных фильтров совпадают с потенциальными положениями канала радиосигнала коротковолновой системы радиопередачи. Например, известно, что коротковолновые радиостанции обычно используют полосу пропускания 10 кГц и выровнены в частотной сетке, составляющей целочисленное кратное значение 5 кГц, как уже было описано выше. При установке режекторных фильтров непосредственно на несущей частоту канала коротковолновой радиостанции и путем адаптации полосы режекторного фильтра в соответствии с шириной полосы сигнала радиостанции эффект вырезания будет явно присутствовать в значении отфильтрованного сигнала.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения положения режекторных фильтров равномерно распределены таким образом, что положение режекторных фильтров соответствует равномерно распределенным положениям канала радиосигналов.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения определение первого значения отфильтрованного сигнала и/или второго значения отфильтрованного сигнала выполняют параллельно для множества вторых частотных полос с нарушениями. При использовании быстрого преобразования Фурье для определения соответствующего значения сигнала, режекторные фильтры можно применять параллельно принятому сигналу шумов, и первое и/или второе значения отфильтрованных сигналов определяют для каждой из упомянутых вторых полос частот с нарушениями.

В дополнительном варианте выполнения режекторный фильтр можно использовать для вырезания сигнала перед передачей и для фильтрации принятого сигнала шумов. Таким образом, требуется выполнить только один режекторный фильтр.

В дополнительном варианте выполнения этап определения соответствующих значений сигнала выполняют с помощью быстрого преобразования Фурье, и этап передачи упомянутого сигнала основан на втором быстром преобразовании Фурье с более высоким разрешением полосы, чем в упомянутом первом быстром преобразовании Фурье. Таким образом, для передачи сигнала используют меньшую мощность расчетов, чем для детектирования попадания сигнала широковещательной радиостанции. Поскольку обычно быстрое преобразование Фурье используют более часто для передачи сигналов, чем для детектирования попадания постороннего сигнала, поскольку каналы широковещательной радиостанции меняются нечасто, благодаря такому варианту выполнения может быть сэкономлена вычислительная мощность.

На фиг.3А показан пример диаграммы частот, где частотная сетка 300 представляет возможное положение системы коротковолновой радиостанции с промежутком 5 кГц. При использовании 2 k-БПФ (быстрое преобразование Фурье) для ОМЧР модулированного сигнала рассчитывают 2048 точек таким образом, чтобы для полосы пропускания 40 МГц в результате получить промежуток 19,5 кГц между поднесущими сигналов ОМЧР. Полоса пропускания (ResBW) 302 с соответствующим разрешением схематично представлена на фиг.3а.

Как можно видеть на фиг.3A, возможны четыре положения 304, 306, 308, 310 для несущих 305, 307, 309, 311 амплитудно-модулированного (AM) сигнала коротковолновой (SW, KB) радиостанции в пределах полосы 302 разрешения в полосе пропускания. Каждый из этих сигналов с несущими 305, 307, 309, 311 мог бы нарушить применяемый сигнал и может привести к улучшению шумов в соответствующем значении сигнала, которые удаляют. Для каждой несущей также представлены соответствующая нижняя боковая полоса (LSB, НБП) и верхняя боковая полоса (USB, ВБП). Поскольку не понятно, находится ли несущая в положении 304, 310 на одном из концов полосы 302 пропускания разрешения, требуется выполнить вырез не только несущей, соответствующей полосе пропускания 302 разрешения, для передачи сигнала по каналу линии электропередач, но также и соседних поднесущих, поскольку, в противном случае, нижняя боковая полоса частот первой несущей в положении 304 или верхняя боковая полоса несущей в положении 310 будет нарушена или будет нарушать передачу по линии электропередач.

Обычно услуга радиосети не может быть демодулирована с использованием модемов для передачи данных по линии электропередач.

На фиг.3B представлена та же сетка 300 частот и полоса 302 пропускания, но только один нарушающий сигнал 318 на несущей 320, а также нижняя боковая полоса 322 частот и верхняя боковая полоса 324 частот. Кроме того, представлена кривая 326 передачи первого режекторного фильтра. Центр первого режекторного фильтра установлен в первом положении 304 в пределах полосы 302 пропускания разрешения. Поскольку ни одна из частей нарушающего сигнала 318 не вырезана, первое значение отфильтрованного сигнала будет, по существу, тем же, что и без первого режекторного фильтра.

На фиг.3C показана кривая 328 передачи второго режекторного фильтра, центр которого установлен во втором положении 306, в пределах полосы 302 пропускания разрешения. Нижняя боковая полоса 322 будет частично вырезана кривой 328 передачи. Таким образом, соответствующее второе значение фильтрованного сигнала будет ниже, чем первое значение фильтрованного сигнала или значение сигнала с учетом всей полосы 302 пропускания разрешения.

На фиг.3D показана кривая 330 передачи третьего режекторного фильтра, центр которого установлен в третьем положении 308 частотной сетки 300 в пределах полосы 302 пропускания разрешения. Центр кривой 330 передачи третьего режекторного фильтра установлен в том же положении, что и положение несущей 320 сигнала радиопередачи, создающего нарушение, и может быть выполнен как цифровой фильтр с третьим набором коэффициентов фильтра. Поскольку несущая 320, так же как и большая часть нижней боковой полосы 322 и верхней боковой полосы 324 сигнала радиопередачи, будет вырезана, третье значение отфильтрованного сигнала будет меньше, чем первое или второе отфильтрованное значение сигнала, и также ниже, чем значение сигнала для всей полосы 302 пропускания разрешения.

На фиг.3E представлена четвертая кривая 332 передачи в четвертом положении 310 в пределах полосы 302 пропускания разрешения частотной сетки 300. Здесь вырезана только часть верхней боковой полосы 324 таким образом, что четвертое значение отфильтрованного сигнала будет больше, чем у третьего значения отфильтрованного сигнала кривой 330 передачи.

Таким образом, кривые 326, 328, 330 и 332 передачи будут сдвинуты или настроены на все возможные положения частотной сетки 300 в пределах полосы 302 пропускания разрешения, в которой был детектирован вносящий нарушение сигнал. При сравнении соответствующих значений фильтрованного сигнала положение частоты поступающего извне сигнала в положении 308 может быть детектировано путем сравнения выхода быстрого преобразования Фурье после каждого этапа настройки.

Очевидно также, что попадание внешнего сигнала более чем в одном положении может быть детектировано путем сравнения соответствующих выходов быстрого преобразования Фурье.

На фиг.4 представлены этапы дополнительного варианта выполнения. На этапе S400 измеряют шум в полосе частот и на этапе S402 идентифицируют подачу внешнего сигнала в пределах полосы пропускания разрешения быстрого преобразования Фурье. На этапе S404 режекторный фильтр настраивают на растровую частоту k, то есть первую частоту растра в пределах полосы пропускания разрешения. На следующем этапе S406 идентифицируют потенциальную подачу внешнего сигнала. На этапе S408 проверяют, был ли уже выполнен последний этап настройки, путем проверки, не превышает ли количество растровых частот соотношение полосы пропускания разрешения и промежутка растра (то есть 5 кГц). В случае когда это количество не достигло последнего числа, на этапе S410, номер увеличивают на 1 и снова выполняют этап S404 с увеличенным номером k. В случае когда был выполнен последний этап настройки на этапе S412, режекторный фильтр передачи программируют так, чтобы исключить только полосу шириной 10 кГц, которая была определена как по минимальному значению отфильтрованных значений сигнала. Учитывая пример, показанный на фиг.3А-3Е, режекторный фильтр для передачи может быть запрограммирован на третье положение 308, предотвращая, таким образом, какое-либо нарушение между радиосигналом и сигналом передачи данных по линии электропередач.

На фиг.5 представлена блок-схема модема 500 для передачи данных по линии электропередач, которая содержит приемник 502, процессор 504, модуль 506 детектирования шумов и передатчик 508. Приемник 502 выполнен с возможностью принимать сигнал по каналу 510 линии электропередач, по которым сигнал ОМЧР модулирован по набору поднесущих, причем упомянутые поднесущие разделены разделением частот.

Приемник 502 соединен с процессором 504, который выполнен с возможностью определения соответствующих значений принимаемого сигнала в пределах множества узких полос частот с полосой пропускания с первым разрешением, в котором полоса пропускания с первым разрешением меньше, чем разделение между частотами. Процессор 504 соединен с модулем 506 детектирования шумов, который выполнен с возможностью определения первой полосы частот с нарушениями из упомянутого множества узких полос частот на основе соответствующих значений сигнала, и модуль 506 детектирования шумов соединен с передатчиком 508, который выполнен с возможностью выреза сигнала в первой полосе частот с нарушением с помощью режекторного фильтра 510.

Модем 500 передачи данных по линии электропередач может использовать большее количество поднесущих для ОМЧР модуляции сигнала, поскольку меньшее количество поднесущих требуется вырезать с помощью режекторного фильтра 510, как пояснялось выше.

На фиг.6 представлен дополнительный вариант выполнения передачи данных 600 по линии электропередач. На фиг.6 путь 602 данных передачи в модеме 600 передачи данных по линии электропередач обозначен так же, как и путь 603 данных приема. На пути 602 данных передачи сигнал, который предполагается передать, подвергают обработке прямого исправления ошибок (FEC, ПИО) блока 604 прямого исправления ошибок и после этого его подвергают квадратурной модуляции (КАМ) в модуляторе 606 квадратурной амплитудной модуляции. В процессоре 608, который выполнен с возможностью выполнения быстрого преобразования Фурье или обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT, ОБПФ), комбинированный сигнал определяют и передают через программируемый режекторный фильтр 610 в цифроаналоговый преобразователь (ADC, ЦАП) 612 и затем передают по каналу 614 линии электропередач.

При приеме сигнала из канала 614 линии электропередач этот сигнал подвергают аналогово-цифровому преобразованию (ЦАП) в блоке 612 преобразователя, и после этого процессор 608 рассчитывает значения сигнала для множества полос частот. Выход значений сигнала используют в модуле 620 детектирования шумов, который соединен с модулем 622 управления режекторным фильтром, который выполнен с возможностью программировать режекторный фильтр 610. Таким образом, в зависимости от положения идентифицированных значений сигнала или идентифицированных шумов и соответствующих полос частот, программируемый режекторный фильтр 610 может быть запрограммирован с правильной полосой и с правильным положением для подавления или вырезания частей сигнала, которые в противном случае либо нарушали бы сигналы частотных радиостанций, или получили бы нарушение от них. С другой стороны, результат работы процессора 608 подают в демодулятор 622 квадратурной амплитудной манипуляции и после этого в блок 624 обратного прямого исправления ошибок для получения сигнала 630.

На фиг.7 показан дополнительный вариант выполнения для применения модема 700 для передачи данных по линии электропередач, в котором модули, аналогичные варианту выполнения, показанному на фиг.6, обозначены теми же номерами ссылочных позиций. Данный вариант выполнения модема для передачи данных по линии электропередач имеет программируемый режекторный фильтр 700, который не только расположен на пути 602 передачи, но также на пути 603 приема, или, в случае необходимости, его можно переключать с помощью переключателя 701 между путем 602 передачи и путем 603 приема. Кроме того, модуль 702 управления сдвигом режекторного фильтра соединен с модулем детектирования шумов и модулем 622 режекторного фильтра. Модуль 702 управления сдвигом режекторного фильтра выполнен с возможностью сдвига положения упомянутого программируемого режекторного фильтра в множество положений в пределах второй распределенной полосы частот для настройки режекторного фильтра на разные положения в пределах полосы пропускания разрешения быстрого преобразования Фурье. Обработку БПФ выполняют в процессоре 608 для идентификации в модуле 620 детектирования шумов точного положения сигналов, вносящих нарушение от внешнего радиоисточника.

В вариантах выполнения данного изобретения может быть идентифицирована подача внешнего сигнала через 10 кГц в пределах системы передачи данных по линии электропередач, даже если размер быстрого преобразования Фурье выбрать так, чтобы оно обеспечивало большую полосу пропускания разрешения в области частот. Программируемый режекторный фильтр 700, который уже доступен и позволяет исключать частоты выреза на пути передачи, может быть легко повторно использован. Таким образом, работа модема для передачи данных по линии электропередач, то есть пропускная способность при передаче данных и зона охвата, может быть улучшена, что, таким образом, способствует одновременному существованию с передачей данных по линии, которая не является линией электропередач. Программируемый режекторный фильтр может быть запрограммирован так, что он будет обеспечивать вырез 10 кГц, совмещенный с частотой растра коротковолновой широковещательной радиостанции. Вырез может быть последовательно настроен на каждую частоту растра внутри полосы пропускания разрешения быстрого преобразования Фурье, в точках частоты, представляющих интерес. Путем сравнения результатов после быстрого преобразования Фурье, после каждого этапа настройки, может быть установлено место подачи сигнала для полосы шириной 10 кГц. Это может быть выполнено параллельно для каждой полосы частот, где была детектирована подача внешнего сигнала. Подачу внешнего сигнала детектируют путем сравнения, если результат измерения шумов превышает пороговое значение.

В режиме приема данных модем для передачи данных по линии электропередач также может детектировать проникновение внешнего сигнала в виде узкополосной интерференции. Такие частоты могут быть вырезаны из принимаемого спектра передачи данных. Это устраняет нежелательную подачу узкополосного сигнала перед демодуляцией данных ОМЧР. Программируемый режекторный фильтр 700, используемый для выреза спектра передачи, может быть, таким образом, повторно использован.

В качестве альтернативы, при использовании большего размера быстрого преобразования Фурье с более высокой полосой пропускания разрешения (то есть 4k-БПФ с 4096 точками, вместо 2k-БПФ с 2048 точками), при измерении шумов, можно увеличить полосу пропускания разрешения модема для передачи данных по линии электропередач для определения узких полос частот с нарушениями.

Изобретение относится к технике связи и предназначено для передачи данных по линии электропередач. Технический результат - повышение пропускной способности. Способ предназначен для передачи сигнала по каналу линии электропередач, в котором сигнал ОМЧР модулирован по набору поднесущих, упомянутые поднесущие разделены частотным разделением, упомянутый способ принимает сигнал шумов через канал линии электропередач, определяет соответствующие значения сигнала упомянутого принятого сигнала шумов с множеством узких полос частот с первой полосой пропускания разрешения, в котором упомянутая первая полоса пропускания разрешения меньше, чем упомянутое разделение частот, определяет первую полосу частот с нарушением из упомянутого множества узких полос частот на основе соответствующих значений сигнала и вырезает сигнал в упомянутой первой полосе частот с нарушением, перед передачей упомянутого сигнала. Также предусмотрен соответствующий модем для передачи данных по линии электропередач. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ передачи сигнала по линии электропередач, в котором упомянутый сигнал ортогонального мультиплексирования с частотным разделением каналов (ОМЧР) модулирован по набору поднесущих, причем упомянутые поднесущие разделены с помощью разделения частоты, содержащий:
принимают сигнал шумов из упомянутого канала линии электропередач;
определяют соответствующее значение сигнала упомянутого принятого сигнала шумов с множеством частотных полос с первой полосой пропускания разрешения, в котором упомянутая первая полоса пропускания разрешения меньше, чем упомянутая полоса пропускания частот;
определяют первую полосу частот с нарушениями из упомянутого множества узких полос частот на основе упомянутых соответствующих значений сигнала;
выполняют вырез сигнала в упомянутой первой полосе частот с нарушениями перед передачей упомянутого сигнала.

2. Способ по п.1, в котором упомянутый этап определения соответствующих значений сигнала включает в себя:
определяют соответствующее значение сигналов упомянутого принятого сигнала шумов в пределах множества широких полос частот со второй шириной полосы пропускания разрешения;
определяют вторую полосу частот с нарушениями из упомянутого множества широких полос частот на основе упомянутых соответствующих значений сигнала;
определяют первое значение отфильтрованного сигнала путем применения первого режекторного фильтра с меньшей полосой пропускания, чем упомянутая полоса пропускания второго разрешения для упомянутого принятого сигнала шумов в первом положении в пределах упомянутой второй полосы частот с нарушениями; и
определяют второе значение отфильтрованного сигнала путем применения второго режекторного фильтра с меньшей полосой пропускания, чем упомянутая полоса пропускания со вторым разрешением, в упомянутом принимаемом сигнале шумов во втором положении в пределах упомянутой второй полосы частот с нарушениями, и в котором упомянутый этап определения упомянутой первой полосы частот с нарушениями дополнительно основан на сравнении между упомянутым первым отфильтрованным сигналом и упомянутым вторым отфильтрованным сигналом.

3. Способ по п.2, в котором упомянутая вторая полоса пропускания разрешения равна упомянутому разделению частот.

4. Способ по п.2, в котором упомянутый первый режекторный фильтр и упомянутый второй режекторный фильтр имеют одинаковую полосу пропускания.

5. Способ по п.2, в котором упомянутый этап определения соответствующих значений сигнала дополнительно включает в себя:
определяют множество значений отфильтрованного сигнала путем применения множества режекторных фильтров с меньшей полосой пропускания, чем упомянутая полоса пропускания с первым разрешением к упомянутому принятому сигналу шумов в соответствующем множестве положений в пределах упомянутого второго диапазона частот с нарушениями, и в котором упомянутый этап определения упомянутой полосы частот с нарушениями основан на сравнении упомянутого множества значений отфильтрованного сигнала.

6. Способ по п.5, в котором количество упомянутого множества режекторных фильтров определяют на основе полосы пропускания упомянутых режекторных фильтров, разделения частот и промежутков между каналом радиосигнала в потенциально конфликтующей системе коротковолновой радиопередачи.

7. Способ по п.6, в котором упомянутые положения упомянутых режекторных фильтров совпадают с потенциальным положением канала радиосигнала упомянутой системы коротковолновой радиопередачи.

8. Способ по п.2, в котором упомянутое положение расположено через равные промежутки.

9. Способ по п.2, в котором упомянутый этап определения упомянутого первого значения отфильтрованного сигнала и/или упомянутого второго значения отфильтрованного сигнала выполняют параллельно для множества вторых полос частот с нарушениями.

10. Способ по п.2, в котором режекторный фильтр с полосой первого режекторного фильтра используют для упомянутого этапа вырезания упомянутого сигнала перед передачей.

11. Способ по п.2, в котором режекторный фильтр с полосой упомянутого первого режекторного фильтра используют для вырезания полосы частот с нарушением из принимаемого спектра передачи данных.

12. Способ по п.1, в котором упомянутый этап определения соответствующего значения сигнала выполняют с помощью быстрого преобразования Фурье.

13. Способ по п.1, в котором упомянутый этап определения соответствующих значений сигнала выполняют с помощью первого быстрого преобразования Фурье, и упомянутый этап передачи упомянутого сигнала основан на втором быстром преобразовании Фурье с большей полосой пропускания разрешения, чем у первого быстрого преобразования Фурье.

14. Модем для передачи данных по линии электропередач, содержащий:
приемник, выполненный с возможностью принимать сигнал шумов по каналу линии электропередач, в котором упомянутый сигнал является ОМЧР модулированным по набору поднесущих, причем упомянутые поднесущие отделены разделением частот;
процессор, выполненный с возможностью определения соответствующих значений сигнала упомянутого принимаемого сигнала шумов с множеством узких полос частот, с первой полосой пропускания разрешения, в котором упомянутая первая полоса пропускания разрешения меньше, чем упомянутое разделение частот;
модуль детектирования шумов, выполненный с возможностью определения первой полосы частот с нарушениями из упомянутого множества узких полос частот на основе упомянутых соответствующих значений сигнала; и
передатчик, выполненный с возможностью вырезания сигнала в упомянутой первой полосе частот с нарушениями перед передачей упомянутого сигнала.

15. Модем для передачи данных по линии электропередач по п.14, в котором упомянутый процессор дополнительно выполнен с возможностью определения соответствующего значения сигнала упомянутого принимаемого сигнала шумов в пределах множества широких полос частот со второй полосой пропускания разрешения, и в котором упомянутый модуль детектирования шумов дополнительно выполнен с возможностью определения второй полосы частот с нарушениями из упомянутого множества широких полос частот на основе упомянутых соответствующих значений сигнала, упомянутый модем, дополнительно содержащий:
модуль режекторного фильтра, выполненный с возможностью обеспечения первого режекторного фильтра с меньшей шириной полосы, чем упомянутая вторая полоса пропускания разрешения в первом положении, в пределах упомянутой второй полосы частот с нарушениями и выполненный с возможностью предоставления второго режекторного фильтра с меньшей полосой пропускания, чем упомянутая вторая полоса пропускания разрешения в упомянутом втором положении, в пределах упомянутой второй полосы частот с нарушениями.

16. Модем для передачи данных по линии электропередач по п.15, в котором упомянутая вторая полоса пропускания разрешения равна упомянутому разделению частот.

17. Модем для передачи данных по линии электропередач по п.15, в котором упомянутый модуль режекторного фильтра включает в себя:
программируемый режекторный фильтр, и
модуль управления режекторным фильтром, выполненный с возможностью управления полосой пропускания и положением упомянутого программируемого режекторного фильтра.

18. Модем для передачи данных по линии электропередач по п.17, дополнительно содержащий:
модуль управления сдвигом режекторного фильтра, выполненный с возможностью сдвига положения упомянутого программируемого режекторного фильтра в множество положений, в пределах упомянутой второй полосой пропускания с нарушением.

19. Модем для передачи данных по линии электропередач по п.15, дополнительно содержащий:
переключатель для переключения упомянутого модуля режекторного фильтра между положением передачи на пути передачи и положением приема на пути приема.

20. Модем для передачи данных по линии электропередач по п.15, в котором упомянутый процессор включает в себя модуль быстрого преобразования Фурье, выполненный с возможностью определения упомянутых соответствующих значений сигнала упомянутого принимаемого сигнала, в упомянутой первой и/или широкой полосах частот.