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JPH09167984A - Power line communication equipment - Google Patents

Power line communication equipment

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Publication number
JPH09167984A
JPH09167984A JP28879096A JP28879096A JPH09167984A JP H09167984 A JPH09167984 A JP H09167984A JP 28879096 A JP28879096 A JP 28879096A JP 28879096 A JP28879096 A JP 28879096A JP H09167984 A JPH09167984 A JP H09167984A
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signal
power line
power
data
fed
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JP28879096A
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Japanese (ja)
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B Propp Michael
マイケル・ビー・プロップ
L Propp David
デイビッド・エル・プロップ
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Adaptive Networks Inc
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Publication date
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a communication system with high reliability at a low cost by providing a means protecting a means applying a digital signal to an AC power line against a damage so as to use the existing AC power line for the communication by the digital signal. SOLUTION: A signal from a peripheral unit 46 is given to a logic control circuit 44, in which the signal is formed into digital pule trains 82, 84 for a broad band, they are fed to tri-state buffers 86, 88, and they fed to a differential amplifier 90. The resulting AC signal from the differential amplifier 90 is fed to a filter 92, in which undesired frequency components are eliminated and the resulting signal is fed to a negative feedback power amplifier 98 via a gain amplifier 96 and the amplified signal is fed to a power line. After a time response of a feedback voltage 101 from the power line is adjusted in a signal decision means 114 by using a control signal 108 from a computer and the resulting signal is fed to resistors 30, 31 via a transmission voltage control circuit 112 to adjust the signal level to be a prescribed power level thereby protecting a digital signal application means. At a receiver side receives a signal at a secondary winding of a coupling transformer through a surge protector for the power line and conducts prescribed decoding processing.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、広義ではデジタル
通信システムに関し、特に交流(AC)電力線のような
雑音の多いライン媒体に、コンピュータデータのような
2進数形態の高速情報信号を送受信する電力線通信装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to a digital communication system, and more particularly to a power line for transmitting and receiving high speed information signals in binary form such as computer data to a noisy line medium such as alternating current (AC) power line. Regarding a communication device.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータデータのようなデジタル情
報は、現行の交流電力線で送信できるものとして知られ
ている。このようなデータ通信の重要な利点は、再認識
されると共に、事務所にある電子製品、データ端末、遠
隔操作の印刷器、パーソナルコンピュータ等と相互接続
できる融通性を持っている。データパスの形成は、単に
分配端末(ソケット)を電力線のACソケットに差し込
んで達成される。中央コンピュータによって操作させら
れるどの型の装置も、その装置に既に備わった電力コー
ドを通して中央コンピュータに連結できる。中央コンピ
ュータは、暖房、照明及び空調を含む種々の工程の装置
を制御するために使用できる。
Digital information, such as computer data, is known to be capable of being transmitted on current AC power lines. An important advantage of such data communication is recognizable and flexible enough to be interconnected with office electronic products, data terminals, remotely operated printers, personal computers, and the like. The formation of the data path is achieved simply by plugging the distribution terminal (socket) into the AC socket of the power line. Any type of device operated by the central computer can be connected to the central computer through a power cord already provided with the device. The central computer can be used to control various process equipment including heating, lighting and air conditioning.

【0003】デジタル通信線を要求している大多数のユ
ーザでの現在通常の設定は、種々の端末を相互接続する
ハードワイヤの使用である。このハードワイヤは、高価
で、融通性がなく、通常平均的ユーザで要求されるもの
より高速のデータ転送率を形成している。AC電力線
は、データ通信が必要な領域の全部といかなくても殆ど
の領域に張り巡らせているので、この電力線を経由する
高信頼性の高速デジタル通信が相当の費用の節約と、シ
ステムの融通性とを形成するであろう。
The presently common setting in the majority of users requiring digital communication lines is the use of hard wires to interconnect various terminals. This hardwire is expensive, inflexible, and typically produces data rates higher than those required by the average user. The AC power line extends over most of the area where data communication is required, if not all, so high-reliability high-speed digital communication via this power line saves considerable cost and system flexibility. Will form with sex.

【0004】約100〜500キロヘルツ(kHz)の
周波数範囲における広義に供給された通信媒体即ちAC
電力線は、通常特定の周波数での極端な減衰、経路、分
岐部及び断線に沿った位相変化のような予想できない伝
送特性を示している。通常、低電圧ガウス雑音、低電圧
パルス干渉及び超高電圧スパイクの3種のモードの雑音
が普通である。これらのモードにおいて、低電圧パルス
干渉は、データ伝送誤差の支配的な供給源となりがちで
あり、即ちデータ通信がガウス雑音が存在していても信
頼性よく達成できる。高電圧スパイクに関しては、余り
頻繁でなく、データ誤差を不変的に誘発して、誤差検知
/再伝送(ACK/NACK)が通常紛失した情報の回
復の最良の方法として認められる。更に、これら特性
は、電力線の負荷状態例えば種々の他の負荷が電流供給
線との接続、非接続で、変化するにつれて重大に変化す
る。このような負荷は、工業機械、数々の電気器具の種
々の電気モータ、ヒータ及び充電器を含んでいる。
Broadly provided communication medium or AC in the frequency range of about 100 to 500 kilohertz (kHz).
Power lines usually exhibit unpredictable transmission characteristics such as extreme attenuation at specific frequencies, phase changes along paths, branches and breaks. Usually, three modes of noise are common: low voltage Gaussian noise, low voltage pulse interference and very high voltage spikes. In these modes, low voltage pulse interference tends to be the dominant source of data transmission error, that is, data communication can be reliably achieved even in the presence of Gaussian noise. With respect to high voltage spikes, it is less frequent and invariably induces data errors, and error detection / retransmission (ACK / NACK) is usually accepted as the best way to recover lost information. Furthermore, these characteristics change significantly as the load conditions of the power line, for example various other loads, with and without connection to the current supply line, change. Such loads include industrial machines, various electric motors of numerous appliances, heaters and chargers.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】これらの問題を解決し
ようとした過去の提案は種々の単一或いは多重チャンネ
ル狭帯域幅伝送技術を含んでいた。しかし、この狭帯域
幅は連結されるデータ伝送容量を制限する。更に、AC
電力線での雑音変化環境は、所定幅の伝送チャンネルが
妨害或は失った時に、被害を受けたどの技術の信頼性を
相当損なっていた。これら及び他の理由で、AC電力線
通信が過去において高速或は高信頼性のいずれかとして
考慮されなかった。
Past proposals to solve these problems have included various single or multi-channel narrow bandwidth transmission techniques. However, this narrow bandwidth limits the data transmission capacity to be connected. Furthermore, AC
The noise-changing environment on the power line has significantly impaired the reliability of any damaged technology when a transmission channel of a certain width is disturbed or lost. For these and other reasons, AC power line communication has not been considered in the past as either fast or reliable.

【0006】多重チャンネルデジタルコード化技術が高
信頼性及び高速電力線通信システムを遠慮がちに改良し
たが、改良の費用がかさばり、複雑で高価な信号処理装
置となった。従って、電力線データ伝送用の確固たる地
位は達成できず、実用化に程遠かった。例えば、かなり
の誤差を許容するデータ伝送が10キロビット/秒(k
bps)医かのデータ転送率に制限された。このように
改良されたシステムにおいても、誰か或は大勢の所定の
狭帯域幅が警告無しに電力線伝送特性の予期できない変
動によって突然使用不能になるので、信頼性が殆ど疑わ
しい。
Although multi-channel digital coding technology has shrewdly improved high reliability and high speed power line communication systems, the cost of the improvements has been bulky, resulting in complex and expensive signal processing equipment. Therefore, a solid position for power line data transmission could not be achieved, and it was far from practical use. For example, a data transmission that can tolerate a significant error is 10 kilobits per second (k
bps) Limited to the doctor's data transfer rate. Even in such an improved system, the reliability is almost doubtful, because some or a large number of predetermined narrow bandwidths are suddenly disabled without warning due to unexpected fluctuations in the power line transmission characteristics.

【0007】近年において、電力線でのデータ伝送は、
交流波形の歪みによって非常に困難になってきている。
パーソナルコンピュータ及び遠隔印刷器の広範囲の使用
によって、FCC(連邦通信委員会)がコンピュータ装
置から電力線に放射されるデジタル電波を規制する規則
を発行した。この要求を満足するためには、コンピュー
タ製造者が0.1μF台の値を有する高容量の、電力線
側から低インピーダンスとしてみえるフィルタを義務的
に追加しなければならない。これは、広帯域幅で遭遇す
る歪みに影響し、同時に狭帯域幅信号の深刻な減衰を誘
発する。
In recent years, data transmission on the power line is
It has become very difficult due to the distortion of the AC waveform.
With the widespread use of personal computers and remote printers, the FCC (Federal Communications Commission) has issued regulations that regulate digital radio waves radiated from computer equipment onto power lines. To meet this requirement, computer manufacturers must oblige to add high capacity filters with values on the order of 0.1 μF that appear as low impedance to the power line side. This affects the distortion encountered at wide bandwidths, while at the same time causing severe attenuation of the narrow bandwidth signal.

【0008】搬送波信号変調の多くの通常の形態は電力
線通信システムとの接続を試みていた。これら各計画に
おいて、デジタル情報が搬送波で変調され、その後、こ
の搬送波がAC電力線に供給された。受信器は搬送波を
受信し、その後受信信号を復調してデジタルデータ情報
を回復した。より通常の型の2個は、振幅シフトキーイ
ング(ASK)及び周波数シフトキーイング(FSK)
である。これら両者の技術は、電磁干渉(EMI)及び
無線周波数干渉(RFI)の影響を受け易いものとして
考慮された。勿論、第3の原理的変調技術、位相シフト
キーイング(PSK)は、通常雑音干渉の影響を相当受
げ易く、この結果搬送波信号の減衰が大幅に変動して、
不適当として考慮された。
Many common forms of carrier signal modulation have attempted to interface with power line communication systems. In each of these schemes, digital information was modulated on a carrier, which was then fed to the AC power line. The receiver received the carrier and then demodulated the received signal to recover the digital data information. Two of the more common types are amplitude shift keying (ASK) and frequency shift keying (FSK).
It is. Both of these techniques have been considered as susceptible to electromagnetic interference (EMI) and radio frequency interference (RFI). Of course, the third principle modulation technique, Phase Shift Keying (PSK), is usually quite susceptible to the effects of noise interference, which results in a large variation of the carrier signal attenuation,
Considered inappropriate.

【0009】上記困難性を鑑みて、電力線通信は、LA
N(近距離通信網)システムの自然な延長が建物内の各
事務所、近隣の各家庭あるいはAC電力線或は他の2本
の導体が敷設されたどの場所にも到達する敷設済みのデ
ータ伝送媒体として作用するにも拘わらず、主な近距離
通信網として考慮されなかった。これの代りに、LAN
は通常通信網の殆どのユーザ(ノード)によって要求さ
れたものより過剰のデータ転送能力を与える高価なハー
ドワイヤ装置である。
In view of the above-mentioned difficulties, the power line communication is based on LA
Pre-arranged data transmission where the natural extension of the N (Near Field Communication) system reaches each office in the building, each home in the vicinity or any place where AC power line or two other conductors are laid Despite acting as a medium, it was not considered as the main short-range communication network. LAN instead of this
Is an expensive hard-wired device that typically provides excess data transfer capacity than required by most users (nodes) in a communications network.

【0010】本発明の主な目的は、データ伝送用に偏在
する交流AC電力線のような供給されている存在線を用
いて、高低両データ伝送率で殆ど誤差フリーのデータを
伝送できる電力線通信システムを提供することである。
本発明の他の目的は、現在公知のシステムより高速のデ
ータ伝送できる安価な高信頼性のAC電力線通信システ
ムを提供することにある。
A main object of the present invention is to provide a power line communication system capable of transmitting almost error-free data at both high and low data transmission rates by using a supplied existence line such as an AC AC power line unevenly distributed for data transmission. Is to provide.
Another object of the present invention is to provide an inexpensive and highly reliable AC power line communication system capable of transmitting data at a higher speed than currently known systems.

【0011】本発明の目的は、他の携帯データ処理装置
のための高価な融通性の欠けたデータ通信線ハードワイ
ヤの必要性を除去することである。他の目的は、携帯性
及び再構成が容易な小容積を持つ最小の機材が要求され
る、高度に柔軟性の電力線通信リンクを提供することに
ある。本発明の追加の目的は、データ伝送率を増加させ
るために、向上した誤差検知/誤差訂正能力を持ったデ
ジタルデータ伝送システムを提供することにある。
It is an object of the present invention to eliminate the need for expensive, inflexible data communication line hardwires for other portable data processing devices. Another object is to provide a highly flexible power line communication link that requires minimal equipment with small volume that is portable and easy to reconfigure. It is an additional object of the present invention to provide a digital data transmission system with improved error detection / error correction capabilities to increase the data transmission rate.

【0012】他の更なる目的は、一定に変化する電力線
データ伝送特性、特にパルス雑音状態下のロウバスト
(過激な変化)に相当抵抗力がある電力線通信システム
を提供することにある。本発明の更に他の目的は、デー
タ伝送信頼性及び短距離通信網に加人した多くの装置間
を、たとえ他が会話中であっても、通信できる内部プロ
トコルの十分なロウバストを持った電力線通信システム
を提供することにある。
Another further object is to provide a power line communication system that is fairly resistant to constantly changing power line data transmission characteristics, especially robustness under pulse noise conditions. Still another object of the present invention is a power line having sufficient robustness of an internal protocol capable of communicating between data transmission reliability and a large number of devices that participate in a short-range communication network, even while the other is talking. To provide a communication system.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、新規な
回路が雑音の多い電力線データ通信を形成する。この回
路は、電力線に配置された同様の回路を持つ双方向通信
できる送信部及び受信部を含んでいる。これら送受信特
性の知的制御は、一定の変化、不利な雑音状態、歪み及
び減衰下で改良された受信及び送信結果が得られてい
る。
In accordance with the present invention, a novel circuit forms noisy power line data communications. The circuit includes a transmitter and a receiver capable of bidirectional communication with similar circuits located on the power line. Intelligent control of these transmission and reception characteristics has resulted in improved reception and transmission results under constant changes, adverse noise conditions, distortion and attenuation.

【0014】データ変調搬送波は、利用帯域幅に亙って
殆ど均一な電力を各期間持っている波形を形成する広帯
域技術を用いて形成される。従って、信号周波数スペク
トルがパルス性雑音信号より相当広く、周波数依存の減
衰現象が効果的に減少するのに十分に広いので、雑音、
歪み及び減衰に対する感度が減少する。
The data-modulated carrier is formed using a wide band technique that forms a waveform that has a power that is almost uniform over the bandwidth used during each period. Therefore, the signal frequency spectrum is much wider than the pulsed noise signal, and wide enough to effectively reduce the frequency dependent attenuation phenomenon, so that noise,
The sensitivity to distortion and damping is reduced.

【0015】受信器は、60HzのAC線電圧のような
電力線信号に乗った雑音含有、歪んだ、変調搬送波信号
を受信する手段を含み、勿論、通電していない電力線か
らでも受信できる。この電力線信号は、もし存在してい
るならば、最適なフィルタ手段によって、雑音含有、歪
んだ、変調搬送波信号のみを残して除去される。この変
調搬送信号には、選択的に制御されたローパス及びハイ
パスフィルタが所定の仕様でマイクロコンピュータ手段
で発生された制御信号に応答して作用している。特に、
フィルタは、AC線に亙る伝送による歪みが可能な限り
等化されるようにフィルタ配列を探すように制御されて
もよい。
The receiver includes means for receiving a noisy, distorted, modulated carrier signal carried on a power line signal, such as an AC line voltage of 60 Hz, and can of course be received from a non-powered power line. This power line signal, if present, is removed by the optimal filtering means, leaving only the noisy, distorted, modulated carrier signal. Selectively controlled low-pass and high-pass filters act on the modulated carrier signal in response to a control signal generated by a microcomputer means with predetermined specifications. Especially,
The filter may be controlled to search the filter array so that the distortion due to transmission over the AC line is equalized as much as possible.

【0016】この濾過(フィルタ)された搬送信号を、
個別の情報ビットを示すデジタル信号あるいはパルス列
に変換即ち復調する手段が形成されている。結果のデジ
タル信号には、回復される所望の「知性」が含まれ、勿
論、前述したフィルタを含む種々の適合回路手段を制御
する駆動信号として供給される。論理回路は、受信した
デジタル信号から確認すべきデータ模様を調査し、各新
情報ビットの最高エネルギ含有部分と殆ど歩調をとる受
信器同期を確立する。この論理回路は、新規の適合フィ
ルタ制御、信号相関手段と合同し、勿論、特殊な誤差検
知/誤差訂正手段を用いて、受信器/送信器あるいは本
発明の装置が接続されたパーソナルコンピュータのよう
なホスト装置によって更に処理される有効データの伝送
プリアンブルを調査、追跡、検証及びロックしてもよ
い。
This filtered carrier signal is
Means are provided for converting or demodulating into a digital signal or pulse train representing individual information bits. The resulting digital signal contains the desired "intelligence" to be recovered and, of course, is provided as a drive signal to control various adaptive circuit means, including the filters described above. The logic circuit examines the data pattern to be verified from the received digital signal and establishes a receiver synchronization that almost steps with the highest energy content part of each new information bit. This logic circuit is combined with a new adaptive filter control, signal correlation means, and of course, using a special error detection / correction means, such as a receiver / transmitter or a personal computer to which the device of the present invention is connected. May examine, track, verify and lock the transmission preamble of valid data which is further processed by the host device.

【0017】本発明の送信器は、送信される情報でコー
ド化される好ましく変調された搬送波信号を発生するよ
うに配列されている。送信された信号は、伝送媒体の有
用な周波数スペクトルを交差して殆ど広がったエネルギ
成分を持つ広帯域信号である。本発明の意図によれば、
広帯域送信器が単一に負帰還制御されて、伝送線のイン
ピーダンス変化に応答した送信信号強度を最適に制御す
る。
The transmitter of the present invention is arranged to generate a preferably modulated carrier signal which is coded with the information to be transmitted. The transmitted signal is a broadband signal with energy components that are almost spread across the useful frequency spectrum of the transmission medium. According to the intention of the invention,
The wideband transmitter is singly negatively feedback controlled to optimally control the transmitted signal strength in response to impedance changes on the transmission line.

【0018】本発明の他の特に有利な意図によれば、マ
イクロコンピュータ手段が「マスタ/スレーブ」、「ト
ークンバス/トークンパス」及び他のデータ伝送制御配
列を含む種々の通信網交差モードを選択的に形成するよ
うに配列される。本発明は、ホスト装置とインタフェー
スするRS−232−C規格に亙って同期あるいは非同
期通信プロトコルで選択的に操作されてもよい。これら
の特徴は、特に後述する他の特徴と同様に、LANの応
用に有用なPLC装置を形成し、本発明が未だに未達成
の速度、高信頼性、融通性及び操作容易性を安価に達成
できる。
According to another particularly advantageous intention of the invention, the microcomputer means select various network crossing modes including "master / slave", "token bus / token path" and other data transmission control arrangements. Are arranged so as to form a pattern. The present invention may be selectively operated with synchronous or asynchronous communication protocols over the RS-232-C standard for interfacing with host devices. These features form a PLC device useful for LAN applications, especially like the other features described below, and at low cost achieves speed, high reliability, flexibility and operability that the present invention has not yet achieved. it can.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】上記項目に述べた本発明の他の目
的、特徴及び利点は、図面を参照した実施形態に基づい
て以下に説明されている。図1は、遠隔印刷器、パーソ
ナルコンピュータ等のような周辺ユニット46にAC電
力を供給する電力線20に亙って直接データ信号を受信
する電力線通信(PLC)回路10の部分を示してい
る。分離されたデータ線はこの回路から外されている。
この回路10は、「ホット線」及び中立導体、あるいは
図示しない接地及び中立導体に選択的に結合されてもよ
い。一実施形態においては、接続され得るAC線の1組
の導体が、2個の利用できる組が所定の瞬間で良好な信
号伝送特性、例えば低歪率及びデータ搬送信号毎のより
良好なSN比に依存して自動的に選択される。
Other objects, features and advantages of the present invention described in the above items are explained below based on the embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 shows a portion of a power line communication (PLC) circuit 10 that receives data signals directly over a power line 20 that supplies AC power to a peripheral unit 46, such as a remote printer, personal computer, or the like. The separated data line is removed from this circuit.
The circuit 10 may be selectively coupled to "hot wires" and neutral conductors, or ground and neutral conductors not shown. In one embodiment, one set of conductors of AC lines that can be connected has two available sets with good signal transmission characteristics at a given moment, such as low distortion and better signal-to-noise ratio per data carrier signal. Automatically selected depending on.

【0020】ガス管サージ電圧吸収器のような線サージ
保護器22は、信号線に交差して供給されてもよい。こ
の実施形態のホット及び中立の選択された導体が結合変
成器24の1次巻線に接統され、変成器がAC電力線2
0で形成された60HzのAC電圧を除去している。線
信号VH及びVLは、結合変成器24の2次巻線の端子
から引き出され、これらの信号のインピ一ダンスが本発
明の送信部の負帰還制御と関連して後述される。
A line surge protector 22, such as a gas line surge voltage absorber, may be provided across the signal line. The hot and neutral selected conductors of this embodiment are connected to the primary winding of the coupling transformer 24 and the transformer is connected to the AC power line 2
The 60 Hz AC voltage formed by 0 is removed. The line signals VH and VL are derived from the terminals of the secondary winding of the coupling transformer 24, the impedance of these signals being described below in connection with the negative feedback control of the transmitter of the present invention.

【0021】トランジェント電圧抑制器26は、変成器
の各2次端子及び接地間に接続されてもよい。1次のロ
ーパスフィルタ(LPF)28及び1次のハイパスフィ
ルタ(HPF)30が公知のフィルタを使用して、受信
信号を通過させる。本発明によれば、データを運ぶため
に使用した変調搬送波は、約100〜500kHzの全
く有用な周波数範囲に亙ってかなりのエネルギを持つ広
帯域位相シフトキーイング(PSK)信号である。10
0kHz以下では、高電力雑音スパイクがこの範囲と干
渉を形成して、高信頼性の伝送が困難である。500k
Hz以上の周波数での伝送は、FCC規則が適用される
放送帯のAM周波数帯域にエネルギを放射する。従っ
て、ローパス及びハイパスフィルタ28,30が信号周
波数を所望の帯域幅に殆ど制限している。AC電力線よ
り他の環境においては、定義された有用な周波数スペク
トルが異なり、この場合、広帯域データ信号が特定の帯
域幅に亙るエネルギを含むことが理解される。
Transient voltage suppressor 26 may be connected between each secondary terminal of the transformer and ground. A first-order low-pass filter (LPF) 28 and a first-order high-pass filter (HPF) 30 use known filters to pass the received signal. In accordance with the present invention, the modulated carrier used to carry the data is a wideband phase shift keying (PSK) signal with significant energy over a fairly useful frequency range of about 100-500 kHz. 10
Below 0 kHz, high power noise spikes interfere with this range, making reliable transmission difficult. 500k
Transmission at frequencies above Hz radiates energy into the AM frequency band of the broadcast band to which the FCC rules apply. Therefore, the low-pass and high-pass filters 28, 30 almost limit the signal frequency to the desired bandwidth. In environments other than AC power lines, it is understood that the useful frequency spectrum defined is different, in which case the wideband data signal contains energy over a particular bandwidth.

【0022】濾過(フィルタ)信号は、差動増幅器3
2、例えばJFET(接合型電界効果トランジスタ)入
力型OPアンプの入力に供給されて、共通モードの雑音
を減らした変調搬送信号33を形成する。この信号33
は、相当歪み、信号が濾過されたにも拘わらず、かなり
の雑音成分を含んでいる。従って、第2のローパス及び
ハイパスフィルタ34,38が変調搬送信号33を更に
濾過し、等化するために使用されて、信頼できる復調を
含む更なる信号処理を可能にしている。高度に有利な方
法においては、選択的に制御できる等化成分値、2次サ
レン・キーフィルタが使用されている。ローパスフィル
タ34には、デジタルスイッチ制御36がカットオフ周
波数及びダンピング(ファクタ)の両者を適合的に調整
するために形成される。同様に、ハイパスフィルタ38
には、デジタル制御40が印加されて、後述するよう
に、カットオフ周波数及びダンピングを調整している。
これら2次ローパスフィルタ34および2次ハイパスフ
ィルタ38は、具体的には、図2に示すように構成され
た適応フィルタであり、図8に示した区間分割に基づく
相関処理を図10の遷移図に示すように行うことで発生
されるフィルタ制御36、40に従って、上述したよう
な調整を行う。尚、図2に示された構成と図10の遷移
図に示した相関処理の詳細については後述する。
The filtered signal is the differential amplifier 3
2. Form a modulated carrier signal 33 that is fed to the input of, for example, a JFET (junction field effect transistor) input type op amp to reduce common mode noise. This signal 33
Contains considerable noise components, despite considerable distortion and signal filtering. Therefore, the second low pass and high pass filters 34, 38 are used to further filter and equalize the modulated carrier signal 33, allowing further signal processing including reliable demodulation. A highly advantageous method uses a selectively controllable equalization component value, a second order Salen key filter. A digital switch control 36 is formed in the low pass filter 34 to adaptively adjust both the cutoff frequency and the damping (factor). Similarly, the high pass filter 38
A digital control 40 is applied to adjust the cutoff frequency and damping as described later.
The second-order low-pass filter 34 and the second-order high-pass filter 38 are specifically adaptive filters configured as shown in FIG. 2, and the correlation processing based on the interval division shown in FIG. The adjustment as described above is performed in accordance with the filter controls 36 and 40 generated by performing as shown in FIG. Details of the configuration shown in FIG. 2 and the correlation processing shown in the transition diagram of FIG. 10 will be described later.

【0023】適合的に等化後、信号は、好適手段(AD
変換器)42によって、アナログ変調搬送波からデジタ
ルパルス信号43に変換される。1個の単純で安価な実
施形態においては、変換が搬送信号41の2段のクリッ
プした増幅によって達成され、その後第2の増幅器の出
力がヒステリシスを持った回路の高速比較器に印加され
る。この比較器の出力にはデジタルパルス信号43が形
成される。他の実施形態においては、より長いビット長
を持つAD変換器が公知のように処理利得を向上させる
ために使用されている。
After adaptive equalization, the signal is converted into a suitable means (AD
The converter 42 converts the analog modulated carrier wave into a digital pulse signal 43. In one simple and inexpensive embodiment, the conversion is achieved by a two-stage clipped amplification of the carrier signal 41, after which the output of the second amplifier is applied to the fast comparator of the circuit with hysteresis. A digital pulse signal 43 is formed at the output of this comparator. In other embodiments, longer bit length AD converters are used to improve processing gain as is known.

【0024】デジタルパルス43は、同期化、検知及び
復調(デコード)用の論埋制御回路44に印加されて、
種々の意図の論理処理回路に関連して後述するように、
パルス列に埋もれたデータを回復している。この情報が
デコードされたデータ45の形態であると、このデータ
45が本発明のPLC装置によって、AC電力線20に
接続された周辺装置46に通過し、従って、電源供給及
びデータ通信の両者のためにAC電力線20を使用した
意図する目的を達成する。
The digital pulse 43 is applied to a logical control circuit 44 for synchronization, detection and demodulation (decoding),
As described below in connection with various intended logic processing circuits,
The data buried in the pulse train is being recovered. When this information is in the form of decoded data 45, this data 45 is passed by the PLC device of the present invention to the peripheral device 46 connected to the AC power line 20, and thus for both power supply and data communication. To achieve the intended purpose of using AC power line 20.

【0025】図2を簡潔に参照すると、有利な選択的に
制御できる等化成分値、2次サレン・キーフィルタセク
ションの詳細が示されている。種々の回路要素の選択基
準が公知であるが、図2の配列がフィルタセクションの
カットオフ周波数及びダンピング効果の迅速な調整を許
容することが理解される。ローパスセクションをまず参
照すると、抵抗R2,R5及び抵抗R3,R6は、各々
がCMOSアナログスイッチであるスイッチ54及び5
2によってフィルタのカットオフ周波数を変化させるた
めに選択的に断続されている。従って、6個の抵抗R1
〜R6がスイッチ位置に依存して、4種のカットオフ周
波数を形成する。コンデンサC1及びC2が通例的に接
続されている。JFET入力OPアンプを含む増幅器5
0の負帰還利得が抵抗R7〜R10で制御されている。
各々スイッチ56及び58による抵抗R8、及びR9の
両者及びいずれか、の選択的に接続がローパスのダンピ
ング特性を制御している。その後、OPアンプの出力3
7がコンデンサC3及びC4を通過してハイパスセクシ
ョンのOPアンプ60の非反転入力に接続されている。
この非反転入力には、4種類の組み合わせで、抵抗R1
1〜R16が接続されて、スイッチ66及び68の選択
的に断続に依存した種々のハイパスカットオフ周波数を
形成する。ダンピング特性も、ローパスセクションと類
似する方法で、スイッチ62及び64を通して、抵抗R
17〜R20で形成された負帰還利得を変化さtせて接
続されている。この説明は、記述のみを意図とし、深刻
な歪んだ信号を等化及び濾過する多くの種々の方法が可
能である。勿論、スイッチで断続される抵抗を増やし
て、可能なフィルタ設定組合せの数を増加させることが
できる。
Referring briefly to FIG. 2, details of an advantageous selectively controllable equalization component value, second order Sallen-Key filter section are shown. Although various circuit element selection criteria are known, it is understood that the arrangement of Figure 2 allows for rapid adjustment of the filter section cutoff frequency and damping effect. Referring first to the low pass section, resistors R2 and R5 and resistors R3 and R6 are switches 54 and 5 which are each CMOS analog switches.
2 is selectively interrupted to change the cutoff frequency of the filter. Therefore, the six resistors R1
~ R6 forms four cutoff frequencies depending on the switch position. Capacitors C1 and C2 are typically connected. Amplifier 5 including JFET input OP amplifier
The negative feedback gain of 0 is controlled by the resistors R7 to R10.
Selective connection of both and either of resistors R8 and R9 by switches 56 and 58, respectively, controls the damping characteristics of the low pass. After that, output 3 of the OP amplifier
7 passes through capacitors C3 and C4 and is connected to the non-inverting input of the OP amplifier 60 in the high pass section.
For this non-inverting input, the resistor R1
1 to R16 are connected to form various high pass cutoff frequencies depending on the selective chopping of switches 66 and 68. The damping characteristic is also similar to that of the low pass section, through the switches 62 and 64 to the resistance R
The negative feedback gain formed by 17 to R20 is changed and connected. This description is for descriptive purposes only, and many different ways of equalizing and filtering severely distorted signals are possible. Of course, the number of possible filter setting combinations can be increased by increasing the intermittent resistance of the switch.

【0026】高度に等化した比率を走査し、維持するフ
ィルタ特性の適合制御は次のように論理制御回路44に
よって配列される。図3を参照すると、図2の種々の抵
抗をスイッチするコード化制御信号が示され、このフォ
ーマットが記述のみと理解される。8個のビットを備え
た制御データバイト70においては、各ビットがCMO
Sアナログスイッチ52,54,56,58,62,6
4,66,68の1つに対応している。もしビットが論
理0の値であるならば、対応のスイッチが閉塞し、もし
ビットが論理1の値であるならば対応のスイッチが開口
する。従って、PLC装置が高ビット誤差率で示される
ように、同期化の達成に失敗し、あるいは他の特別の条
件で、好ましく濾過されたデータを受信しなかった時に
は、フィルタ特性が論理1及び0の異なった連続ビット
(他のバイト)の形態で、新規なフィルタ「命令」即ち
設定を発して変化される。1配列においては、同期化の
ロック、低いビット誤差あるいは他のパフォーマンス基
準で証明されるように、満足したデータ受信が達成され
るまで、256種の可能な命令の各1つが5〜10ms
台の所定の期間毎に試行される。
The adaptive control of the filter characteristics for scanning and maintaining the highly equalized ratio is arranged by the logic control circuit 44 as follows. Referring to FIG. 3, the coded control signals that switch the various resistors of FIG. 2 are shown and this format is understood to be descriptive only. In a control data byte 70 with 8 bits, each bit is a CMO
S analog switches 52, 54, 56, 58, 62, 6
It corresponds to one of 4, 66 and 68. If the bit is a logical 0 value, the corresponding switch is closed, and if the bit is a logical 1 value, the corresponding switch is open. Thus, when the PLC device fails to achieve synchronization, as indicated by the high bit error rate, or under other special conditions, and does not receive the preferably filtered data, the filter characteristics are logic 1 and 0. In the form of different consecutive bits (other bytes) of a new filter "command" or setting. In one array, each one of the 256 possible instructions is 5-10 ms until satisfactory data reception is achieved, as evidenced by synchronization locks, low bit errors or other performance criteria.
It is tried every predetermined period of time.

【0027】現在からそれた論理及びマイクロプロセッ
サ回路を残し、本発明の送信セクションに戻ると、送信
セクションを部分的に概略的に示す図4が参照される。
通常、送信器は、論理処理回路で形成されたデジタルパ
ルス列から所望の波形を形成するために配列されてい
る。この送信器は、どの中間帯域幅においても信号を殆
ど減衰させないで、非常に広帯域の周波数スペクトル例
えば100〜500kHzを交差して広がったパワーを
持つ波形を満足に送信できる有利な特徴を持っている。
更に、送信器はインピーダンスがたとえ変化しても、媒
体の優勢なインピーダンスを考慮しないで、伝送媒体に
最適な電圧を印加するように特に適合されている。
Returning to the transmit section of the present invention, leaving the logic and microprocessor circuitry off the present, reference is made to FIG.
Usually, transmitters are arranged to form a desired waveform from a digital pulse train formed by a logic processing circuit. This transmitter has the advantageous feature of being able to satisfactorily transmit a waveform with a power spread across a very wide frequency spectrum, for example 100-500 kHz, with little attenuation of the signal in any intermediate bandwidth. .
In addition, the transmitter is particularly adapted to apply the optimum voltage to the transmission medium without taking into account the dominant impedance of the medium, even if the impedance changes.

【0028】図4を参照すると、パーソナルコンピュー
タのような周辺ユニット46がコード化用に論理制御回
路44に送信されるデータ信号80を形成してもよい。
本発明の記述のみの実施形態においては、論埋制御回路
44が極端に送信された波形の正及び負の部分に大まか
に対応する2個のデジタルパルス列82,84を供給す
る。この電圧波形は、図1に示すように、電力線20に
亙って送信するために、結合変成器24の2次巻線の端
子に供給される。
With reference to FIG. 4, a peripheral unit 46, such as a personal computer, may form the data signal 80 which is transmitted to the logic control circuit 44 for encoding.
In the described-only embodiment of the present invention, the logic control circuit 44 provides two digital pulse trains 82, 84 that roughly correspond to the positive and negative portions of the extreme transmitted waveform. This voltage waveform is provided to the terminals of the secondary winding of coupling transformer 24 for transmission over power line 20, as shown in FIG.

【0029】これらデジタルパルス列82,84は、時
間領域の種々の点で正負或はゼロ値を創造する案で、3
状態バッファ86,88の操作を制御するために印加さ
れてもよい。これら3状態バッファ86,88は、2個
のモード、バイインピーダンスブロック及び接地を通し
て、非常に低インピーダンスパスで操作するように配列
されている。例えば、デジタル信号82が正のパルス値
+Vを持っていた時には、バッファ86がハイインピー
ダンスブロックとして作用し、抵抗R30を通して、導
体89の制御電圧レベルに関連する導体91上の電圧信
号を配置する。導体89の重要性は後述する。同様に、
電圧信号は、デジタルパルス信号84がバッファ88を
ハイインピーダンス状態に維持した時に、抵抗R31を
交差して導体89から導体93に配置されてもよい。デ
ジタルパルス信号82,84がゼロ値である時には、各
バッファ86,88が低インピーダンスの導通状態に非
常に類似して、導体91及び93の電圧をゼロに下降さ
せる。従って、導体91及び93が公知のJFET入力
OPアンプを含む差動増幅器90に印加されるので、波
形がゼロ電圧を境にしてサイン波のような同じ正負電圧
レベル間を変化する導体95に発生される。
These digital pulse trains 82 and 84 are designed to create positive or negative or zero values at various points in the time domain.
It may be applied to control the operation of the state buffers 86,88. These tri-state buffers 86, 88 are arranged to operate in a very low impedance path through the two modes, bi-impedance block and ground. For example, when the digital signal 82 had a positive pulse value + V, the buffer 86 acted as a high impedance block, placing the voltage signal on conductor 91 related to the control voltage level of conductor 89 through resistor R30. The importance of the conductor 89 will be described later. Similarly,
The voltage signal may be placed from conductor 89 to conductor 93 across resistor R31 when digital pulse signal 84 maintains buffer 88 in a high impedance state. When the digital pulse signals 82, 84 are at zero value, each buffer 86, 88 causes the voltage on conductors 91 and 93 to drop to zero, much like a low impedance conducting state. Therefore, since conductors 91 and 93 are applied to the differential amplifier 90 including the known JFET input OP amplifier, the waveform is generated on the conductor 95 that changes between the same positive and negative voltage levels such as a sine wave at the zero voltage boundary. To be done.

【0030】本発明による発生波形は、全有用スペクト
ルを殆ど網羅する広帯域幅の電力を持っている。従っ
て、各単一搬送期間毎に所望の波形を発生することが必
要である。情報ビット間隔は、実際、用いられた同期化
回路の複雑さに依存して、1個の以上の搬送期間長でよ
い。ビット間隔当たり少数の搬送期間は、より広い信号
帯域幅を形成し、各ビット間隔毎に1個の搬送期間が使
用された時に最も広い帯域幅が得られる。しかし、同期
化の複雑さは、最適なものよりビット当たり2個の搬送
期間が使用される限り殆ど減少される。
The generated waveform according to the present invention has a wide band power which almost covers the entire useful spectrum. Therefore, it is necessary to generate a desired waveform for each single transport period. The information bit interval may actually be one or more transport period lengths, depending on the complexity of the synchronization circuit used. A small number of carrier periods per bit interval forms a wider signal bandwidth, with the widest bandwidth being obtained when one carrier period is used for each bit interval. However, the complexity of the synchronization is reduced substantially as long as two transport periods per bit are used than optimal.

【0031】搬送波の1回の期間は、公知のフーリエ解
析技術を用いて、周波数スペクトルにマップされてもよ
い。しかし、実際波形を同期化させるためには、搬送期
間が複数の不連続の副間隔、例えば16個に分割され
て、各々が3電圧のような個別の値に仮定できる。更
に、非対称波形が対称波形より良好な伝送特性を示して
もよい。
A single period of carrier wave may be mapped to the frequency spectrum using known Fourier analysis techniques. However, in order to synchronize the actual waveforms, the carrier period can be divided into a plurality of discrete sub-intervals, for example 16 sub-intervals, each of which can be assumed to be an individual value such as 3 voltages. Further, an asymmetric waveform may exhibit better transmission characteristics than a symmetric waveform.

【0032】もし、16個の副間隔が非対称波形用に使
用され、3個のレベルを持つ模様が要望されたならば、
電力スペクトルが3値の組から選択された各成分を持つ
8成分ベクトルの関数である。これは、調査される異な
った電力スペクトルを持つ不定数の可能な波形が得られ
る。これらの群から波形は、関連のFCC規則、意図し
た帯域幅を交差する電力分布及び利用できる回路性能を
含む種々の特定の基準によって選択されてもよい。満足
だと発見された1個の特別の波形は、関連の電力スペク
トルが図9(b)に示された図9(a)に示されてい
る。
If 16 subspacings are used for the asymmetrical waveform and a pattern with 3 levels is desired, then
The power spectrum is a function of an 8-component vector with each component selected from a ternary set. This results in a variable number of possible waveforms with different power spectra to be investigated. Waveforms from these groups may be selected by a variety of specific criteria, including relevant FCC rules, power distribution across the intended bandwidth, and available circuit performance. One particular waveform found to be satisfactory is shown in Figure 9 (a) where the associated power spectrum is shown in Figure 9 (b).

【0033】図9(a)を簡潔に参照すると、有用な波
形200が示され、この波形が16個のパルスの非対称
模様を備えている。しかし、この波形200が前述の可
能な波形の1つである。各パルスは、(+)202、
(−)206或はゼロ204を持っている。本発明の特
別の実施形態において、各パルス間隔が約250ナノ秒
の長さである。この波形は、前述のように、3状態バッ
ファ86,88を制御することによって発生される。
Referring briefly to FIG. 9 (a), a useful waveform 200 is shown, which waveform has an asymmetric pattern of 16 pulses. However, this waveform 200 is one of the possible waveforms described above. Each pulse is (+) 202,
It has (-) 206 or zero 204. In a particular embodiment of the invention, each pulse interval is about 250 nanoseconds long. This waveform is generated by controlling tri-state buffers 86 and 88 as described above.

【0034】図9(b)は、図9(a)の波形200の
電力スペクトルを示している。この波形200は、通常
公知のフーリエ解析を使用して、電力/周波数スペクト
ルにマップされている。図示のように、かなりの電力が
有用な周波数帯域幅、即ち100kHz以上で、AM周
波数帯域以下に交差して略均一に広がっている。この電
力スペクトルは、規則のAM帯域に送信されるデジタル
電力がFCCの規制値以下である。この波形は、記述の
みと理解されるが、他の波形が所望の使用基準を満足し
てもよい。
FIG. 9 (b) shows the power spectrum of the waveform 200 of FIG. 9 (a). The waveform 200 is mapped to the power / frequency spectrum using commonly known Fourier analysis. As shown, a significant amount of power spreads approximately uniformly above the useful frequency bandwidth, ie, 100 kHz and below the AM frequency band. In this power spectrum, the digital power transmitted in the AM band of the regulation is equal to or less than the regulation value of FCC. This waveform is understood to be a description only, but other waveforms may meet the desired usage criteria.

【0035】電力増幅する前に、信号は、電力が意図し
た周波数帯域幅の外側に放射しない事を確保するために
濾過されなければならない。このような無関係の伝送
は、どこかで良好に消費される電力が要求され、放射さ
れた伝送周波数でFCC規制を違反して実行してもよ
い。従って、導体95の波形は、第1次のローパス及び
ハイパスフィルタ92に印加されて、濾過信号が次の利
得制御94に印加される。使用された特定の技術が通例
である。勿論、単一利得、サレン・キー第2次ローパス
フィルタのような第2次ローパスフィルタ96が用いら
れてもよい。そして、上記バッファ86、88、差動増
幅器90、1次ローパス及びハイパスフィルタ92によ
り“2進ビットの期間的一連の入力流を、所定の周波数
帯域幅に亙って殆ど均一に分配された電力を持つ送信広
帯域信号に変換する変換手段”が構成される。なお、こ
の変換手段は、必要に応じて、上記利得制御94や2次
ローパスフィルタ96を含むこととしてもよい。
Prior to power amplification, the signal must be filtered to ensure that the power does not radiate outside the intended frequency bandwidth. Such extraneous transmissions may be carried out at a radiated transmission frequency, in violation of FCC regulations, requiring power to be consumed well elsewhere. Accordingly, the waveform of conductor 95 is applied to the first order low pass and high pass filters 92 and the filtered signal is applied to the next gain control 94. The particular technique used is customary. Of course, a second order low pass filter 96, such as a unity gain, Sallen-Key second order low pass filter, may be used. Then, the buffers 86, 88, the differential amplifier 90, the first-order low-pass filter and the high-pass filter 92 distribute the power of the "binary bit temporal input stream" almost uniformly over a predetermined frequency bandwidth. Means for converting into a transmission broadband signal having It should be noted that this conversion means may include the gain control 94 and the secondary low-pass filter 96 as necessary.

【0036】最終的に、電力増幅器98が形成され、こ
の増幅器は減少した雑音、周波数低歪率及び低位相歪み
の有利な特性を持った通常負帰還増幅器の形態の電圧制
御電圧源(VCVS)でよい。このような電力増幅器9
8により“前記ラインに第1の電力レベルを持つ前記送
信広帯域信号を印加する印加手段”が構成される。図7
に示すように、送信電力増幅器セクションの特定の実施
形態、において、OPアンプ130の出力は、共通エミ
ッタ配列のダーリントン接続のトランジスタ132,1
34のベースに信号を供給するために使用されている。
増幅器の負帰還制御がコンデンサC10と並列接続の抵
抗R51を通して形成され、直列抵抗R50を通して、
JFET装置のOPアンプ130の反転入力に印加され
ている。このOPアンプの出力が抵抗R52を通過し
て、IN4001のような低速整流ダイオードD3〜D
6の、この場合5点の数に沿った点に印加されている。
これら低速ダイオードD3〜D6はクロスオーバ歪みを
除去する手助けをし、ダーリントントランジスタ13
2,134用のより少ないバイアス電流を可能にしてい
る。これらダイオード接続綱は抵抗R53及びR54に
よってバイアスされている。
Finally, a power amplifier 98 is formed, which is a voltage controlled voltage source (VCVS), usually in the form of a negative feedback amplifier, with the advantageous properties of reduced noise, low frequency distortion and low phase distortion. Good. Such a power amplifier 9
8 constitutes "application means for applying the transmission wideband signal having the first power level to the line". FIG.
In a particular embodiment of the transmit power amplifier section, the output of the op amp 130 is a common emitter array of Darlington connected transistors 132, 1 as shown in FIG.
It is used to provide signals to 34 bases.
The negative feedback control of the amplifier is formed through the resistor R51 connected in parallel with the capacitor C10, and through the series resistor R50,
It is applied to the inverting input of the OP amplifier 130 of the JFET device. The output of this OP amplifier passes through the resistor R52, and the low speed rectifying diodes D3 to D such as IN4001.
6 points, in this case along 5 points.
These slow diodes D3 to D6 help eliminate crossover distortion, and the Darlington transistor 13
It allows less bias current for 2,134. These diode connections are biased by resistors R53 and R54.

【0037】トランジスタ132のコレクタ・ベース電
圧降下が−15Vの電圧−V3を直接コレクタに印加し
て形成されている。図示のように、コレクタがコンデン
サC12を経由して接地されている。同様に、トランジ
スタ134がコレクタに直接印加された電圧+V3によ
って電力が供給され、このコレクタもコンデンサC13
を経由して接地されている。
The collector-base voltage drop of the transistor 132 is formed by directly applying the voltage -V3 of -15V to the collector. As shown, the collector is grounded via capacitor C12. Similarly, transistor 134 is powered by voltage + V3 applied directly to its collector, which also has capacitor C13.
Is grounded via.

【0038】トランジスタ132,134のエミッタ電
圧は、各々抵抗R55及びR56を経由し、抵抗R58
を経由して増幅器の出力VHに印加されている。図示し
ないアナログスイッチは、送信器が動作しない時に、O
Pアンプ130をバイパスし、トランジスタのべースを
供給電圧+/−V3から絶縁するために使用されてもよ
い。この設定において、VHで現れるライン電圧は、直
列抵抗R57,58を経由し、その後コンデンサC14
及びC15を経由して、トランジスタ132,134の
各ベースに、容量的に接続されている。この配列は、ト
ランジスタのベース電圧をVHで有利に浮遊させて、ト
ランジスタ132,134がオフとなって、静かになる
ことを確保している。
The emitter voltages of the transistors 132 and 134 pass through resistors R55 and R56, respectively, and then to a resistor R58.
Is applied to the output VH of the amplifier. An analog switch (not shown) turns on when the transmitter does not operate.
It may be used to bypass the P-amplifier 130 and isolate the transistor base from the supply voltage +/- V3. In this setting, the line voltage appearing at VH goes through series resistors R57, 58 and then capacitor C14.
And C15 to be capacitively connected to the respective bases of the transistors 132 and 134. This arrangement advantageously floats the base voltage of the transistors at VH, ensuring that transistors 132 and 134 are off and quiet.

【0039】既に述べたように、トランジスタは、ライ
ンの変化インピーダンスにも拘わらず、電力線20に好
ましい電圧レベルを配置するために、配列されている。
これは、図4に示す記述回路の未説明部分を参照して説
明する。VHでの変調波形は結合変成器24の2次巻線
の1端子に印加される。VLは図1に示すように2次巻
線の他の端子に接続されている。勿論、VLは抵抗R3
2に並列接続されたコンデンサC8に接続されている。
抵抗R32の低い側の電圧101が接地抵抗R33に接
続されている。従って、抵抗R33を交差する電圧降下
101がVHで送信器による電力線に配置された電圧に
関連する。特定の電圧範囲が送信信号として最適に考慮
されるので、検知電圧101が3状態バッファ86及び
88で形成される元の信号レベルを制御するために使用
される。
As already mentioned, the transistors are arranged to place the desired voltage level on the power line 20 despite the varying impedance of the line.
This will be explained with reference to the unexplained part of the description circuit shown in FIG. The modulation waveform at VH is applied to one terminal of the secondary winding of the coupling transformer 24. VL is connected to the other terminal of the secondary winding as shown in FIG. Of course, VL is a resistor R3
2 is connected in parallel to a capacitor C8.
The voltage 101 on the lower side of the resistor R32 is connected to the ground resistor R33. Therefore, the voltage drop 101 across resistor R33 is related to the voltage placed on the power line by the transmitter at VH. The sense voltage 101 is used to control the original signal level formed by the tri-state buffers 86 and 88, as a particular voltage range is optimally considered as the transmitted signal.

【0040】この負帰還制御を達成する1配列が図4に
示されている。電圧101が1次のハイパスフィルタ1
02に印加されて、目的でない周波数帯域の不用の信号
を除去している。平均送信電力に関連した制御信号を決
定する手段114が形成されている。この制御信号決定
手段114により“前記ラインのインピーダンスを検知
する検知手段”が構成されている。なお、この検知手段
は、必要に応じて、上記1次ハイパスフィルタ102を
含むこととしてもよい。簡略化のために、半波整流器1
04が検知電力を全く無視するように作用する負の信号
部分を除去するように使用される。従って、検知信号が
全体の送信電力の半分に関連することが理解される。こ
の整流信号は、応答が伝送の開始時に速く、伝送の続行
中にゆっくりとなる負帰還ループの時間応答を調整する
マイクロコンピュータ制御108を持つ時定数回路10
6に印加される。このようにして“前記調整手段は、該
調整手段によって前記印加手段の調整速度を制御する時
定数に応答する”という構成が実現される。これは、延
長した期間毎に好ましくないレベルで増幅器を操作する
のを防止している。その後、平均電力レベルが公知のフ
ィルタを使用して1次ローパスフィルタ110に形成さ
れる。この検知された平均電力は、抵抗R30及びR3
1を各々通して導体91及び93に未増幅の信号電圧レ
ベルを形成する送信電圧制御回路112に印加されてい
る。この送信電圧制御回路112により“前記検知手段
に応答して、前記第1の電力レベルを第2の電力レベル
に調整して、前記印加手段を損傷から保護する調整手
段”が構成されている。
One arrangement that achieves this negative feedback control is shown in FIG. High-pass filter 1 where voltage 101 is first order
02 to remove the unwanted signal in the undesired frequency band. Means 114 are provided for determining a control signal related to the average transmit power. The control signal determining means 114 constitutes "a detecting means for detecting the impedance of the line". The detection means may include the primary high-pass filter 102, if necessary. For simplicity, half-wave rectifier 1
04 is used to remove the negative signal portion which acts to ignore the sense power altogether. Therefore, it is understood that the detection signal is related to half of the total transmission power. This rectified signal has a time constant circuit 10 with a microcomputer control 108 that adjusts the time response of the negative feedback loop, which response is fast at the beginning of the transmission and slows down as the transmission continues.
6 is applied. In this way, a configuration is realized in which "the adjusting means responds to the time constant for controlling the adjusting speed of the applying means by the adjusting means". This prevents operating the amplifier at an undesirable level every extended period. The average power level is then formed in the first order low pass filter 110 using known filters. This sensed average power is measured by resistors R30 and R3.
1 is applied to a transmission voltage control circuit 112 which forms an unamplified signal voltage level on conductors 91 and 93 respectively. The transmission voltage control circuit 112 constitutes "adjusting means for adjusting the first power level to the second power level in response to the detecting means to protect the applying means from damage".

【0041】送信電圧制御回路112は、ある電力出力
が電圧入力の関数として形成されるどの配列でもよい。
このような配列の1つが記述のみに図6に示され、制御
回路112の出力電圧Voutの曲線126が平均送信電
圧の関数である。あるレベル132以上の平均電力にと
っては、出力電圧が第1のレベルVminに保持される。
他のあるレベル130以下の検知平均電力にとっては、
出力電圧がVmaxである。2個のレベル130及び13
2間の範囲においては、出力電圧がVmaxからVminに直
線的に減少する。このような関数は図5に示す制御回路
112で形成されている。JFET入力OPアンプ12
0,122を含む負帰還増幅器及び抵抗R40〜R44
が通例的に直列接続されて、第1のOPアンプ120の
出力が第2のOPアンプ122の反転入力に印加されて
いる。OPアンプ120,122間の点では、電圧がス
イッチングダイオードD1及びD2でクリップされてい
る。即ち、ダイオードD1の一端が接地され、他のダイ
オードD2の一端が電圧V1に接続されている。この電
圧V1は、便利のために、抵抗R40を通して第1のO
Pアンプ120の反転入力に印加される電圧と等しくて
よい。電圧V1が例えば3.3ボルトである。第2のO
Pアンプ122の非反転入力には、Vmin、と等しく、
例えば2.76ボルトである印加電圧V2が印加されて
いる。従って、Voutは、OPアンプ122の反転入力
電圧がゼロから負に移行する時に、増加する。この方法
で、送信電力が検知電圧119の変化に応答して負帰還
制御される。
The transmit voltage control circuit 112 can be any array in which a power output is formed as a function of voltage input.
One such arrangement is shown in FIG. 6 for descriptive purposes only, and the curve 126 of the output voltage V out of the control circuit 112 is a function of the average transmit voltage. For average power above a certain level 132, the output voltage is held at the first level V min .
For some other sensed average power below level 130,
The output voltage is V max . Two levels 130 and 13
In the range between the two, the output voltage decreases linearly from V max to V min . Such a function is formed by the control circuit 112 shown in FIG. JFET input OP amplifier 12
Negative feedback amplifier including resistors 0 and 122 and resistors R40 to R44
Are usually connected in series, and the output of the first OP amplifier 120 is applied to the inverting input of the second OP amplifier 122. At the point between the OP amplifiers 120 and 122, the voltage is clipped by the switching diodes D1 and D2. That is, one end of the diode D1 is grounded and one end of the other diode D2 is connected to the voltage V1. For convenience, this voltage V1 is applied to the first O through the resistor R40.
It may be equal to the voltage applied to the inverting input of P-amp 120. The voltage V1 is 3.3 volts, for example. Second O
For the non-inverting input of P-amp 122, equal to V min ,
An applied voltage V2 of, for example, 2.76 volts is applied. Therefore, V out increases as the inverting input voltage of op amp 122 transitions from zero to negative. In this way, the transmit power is negatively feedback controlled in response to changes in the sense voltage 119.

【0042】この制御の他の意図によれば、C8,R3
3及びR58の成分値は、伝送媒体インピーダンスが短
絡回路を近似する程低い時に、周辺ユニットのラインコ
ードのインダクタンスと直列に連結された状態での好ま
しい伝送操作を許容するように、特に選択される。勿
論、インピーダンスは、容量性、抵抗性、誘導性或はこ
れらの組み合わせの負荷でよい。出会う最も低いインピ
ーダンスは、1〜2オーム台の抵抗、約0.2マイクロ
ファラッドの容量(パーソナルコンピュータのFCC要
求フィルタに起因するライン側の容量)及び大まかな1
〜2マイクロヘンリーの誘導負荷に起因することが見積
もられている。
According to another intention of this control, C8, R3
The component values of 3 and R58 are specifically chosen to allow favorable transmission operation in series with the inductance of the peripheral unit's line cord when the transmission medium impedance is low enough to approximate a short circuit. . Of course, the impedance may be a capacitive, resistive, inductive or a combination of these loads. The lowest impedances encountered are resistances in the range of 1-2 ohms, capacities of about 0.2 microfarads (capacities on the line side due to the FCC demand filter of personal computers) and a rough 1
It is estimated to be due to an inductive load of ~ 2 microHenry.

【0043】次は、前述した本発明の1実施形態用の成
分値のリストであり、抵抗の単位がオームであり、容量
が特記しない限りピコファラッドである。 抵 抗 ・ 容 量 R1,R4 1.10k C1 720 R2,R3,R5,R6 5.76k C2 180 R7,R8,R9,R10 5.76k C3,C4 330 R11,R13 2.43k C6 180 R12 3.74k C8 0.5μF R14,R16 9.76k C10 100 R15 15.0k C12,C13 10μF R17,R18 9.76k C14,C15 10nF R19,R20 9.76k R30,R31 887 R32 10 R33 2.7 R40 34.8k R41 40.2k R42 2k R43 52.3k R44 34.8k R50 150 R52 620 R53,R54 15.0k R55,R56 1.2 R57 2k R58 2.7
The following is a list of component values for one embodiment of the invention described above, where the unit of resistance is ohms and capacitance is picofarad unless otherwise noted. Resistance / Capacity R1, R4 1.10k C1 720 R2, R3, R5, R6 5.76k C2 180 R7, R8, R9, R10 5.76k C3, C4 330 R11, R13 2.43k C6 180 R12 3. 74k C8 0.5μF R14, R16 9.76k C10 100 R15 15.0k C12, C13 10μF R17, R18 9.76k C14, C15 10nF R19, R20 9.76k R30, R31 887 R32 10 R33 2.7 R40 34. 8k R41 40.2k R42 2k R43 52.3k R44 34.8k R50 150 R52 620 R53, R54 15.0k R55, R56 1.2 R57 2k R58 2.7

【0044】データ通信を好ましく受信し、復調するた
めには、受信セクションが搬送信号の位相を調査して、
この位相との同期をロックしなければならない。受信信
号を、雑音に対比する情報ビットを識別するために公知
の所定の信号と比較する手段が形成されている。通常、
受信信号は、あるレベルの相関が2個の模様間に存在し
たと発見されるまで、公知の基準信号と競合的に比較さ
れる。全送信器及び受信器の間で、かなりの類似した速
度の送信及び受信が相関を好ましく検査するために維持
されなければならないことが注目される。本発明の一実
施形態においては、各回路にパルス時間基準として水晶
発信器が形成されている。100ppmの精度を持つ水
晶が容易に利用できるので、例えば4.3008メガH
zの周波数を持つ水晶の使用がデータ信号周波数を追跡
するための先行の必要性を完全に除去している。
In order to preferably receive and demodulate data communications, the receiving section examines the phase of the carrier signal,
The synchronization with this phase must be locked. Means are provided for comparing the received signal with a known predetermined signal to identify information bits as compared to noise. Normal,
The received signal is competitively compared with a known reference signal until some level of correlation is found to exist between the two patterns. It is noted that between all transmitters and receivers, transmission and reception at a fairly similar rate must be maintained in order to preferably check the correlation. In one embodiment of the invention, a quartz oscillator is formed in each circuit as a pulse time reference. Quartz with an accuracy of 100 ppm can be easily used, for example 4.3008 mega H
The use of a crystal with a frequency of z completely eliminates the previous need to track the data signal frequency.

【0045】受信器はデータを送受信しない時にアイド
ル状態におかれてもよい。しかし、この受信器は、デー
タ伝送が初期化された時に、電力線を伝って来る信号を
監視している。情報ビットの特別の列が受信器に信号を
捕捉して検証できるように形成されてもよい。位相シフ
トキーされた搬送波においては、論理1及び論理0が等
しいが、波形が反転している。従って、特別の列が十分
に高い相関計数の符号を突然変化することによって、部
分的に識別される。
The receiver may be idle when not transmitting or receiving data. However, the receiver monitors the signal coming down the power line when the data transmission is initialized. A special sequence of information bits may be formed so that the signal can be captured and verified at the receiver. In the phase shift keyed carrier, logic 1 and logic 0 are equal, but the waveform is inverted. Thus, a particular column is partially identified by suddenly changing the sign of a sufficiently high correlation coefficient.

【0046】調査/検証スキームが図8及び図10に関
連して記載される。図8を簡潔に参照すると、調査スキ
ームの詳細が説明されている。本発明の実施形態におい
ては、データビット期間402が2個の連続搬送波期間
404と等しく、ここでは完全に無歪みのサイン波とし
て示されている。実際の波形は高度に歪み、最高のエネ
ルギ部分が明らかに指示波形区分であることが理解され
る。もし、搬送期間404が16個の間隔に分割される
ならば、8間隔区分408が最高のエネルギ内容を持つ
波形間隔に亙って創造できることが分かる。この信号の
部分は、8間隔区分に亙って段階波形410で粗く近似
でさ、この段階区分410が本発明による相関の基準と
して使用される。8間隔相関の結果の計数が−8〜+8
の範囲でよく、後者が完全相関を示し、前者が完全であ
るが反転した波形を示している。
A survey / verification scheme is described in connection with FIGS. Referring briefly to FIG. 8, details of the survey scheme are described. In the embodiment of the invention, the data bit period 402 equals two continuous carrier periods 404, shown here as a completely undistorted sine wave. It can be seen that the actual waveform is highly distorted, with the highest energy portion clearly being the indicated waveform segment. It can be seen that if the transport period 404 is divided into 16 intervals, an 8-interval segment 408 can be created over the waveform interval with the highest energy content. This portion of the signal is a rough approximation of the stepped waveform 410 over an 8-interval section, which is used as the basis for correlation according to the present invention. The result of the 8-interval correlation is -8 to +8.
, The latter shows a perfect correlation, and the former shows a perfect but inverted waveform.

【0047】図10を参照すると、電力線通信同期化ス
キームの遷移図が示されている。この遷移図は、公知の
技術を使用して、古典的所定状態機械を含む論理回路で
実施されてもよい。信号が伝送媒体に現れた時には、信
号が公知の基準信号間隔と相関される。この実施形態に
おいて、ユーザーのデータ伝言はビット連続物、例えば
00000001が先行し、次に可能な0000000
1或は11111110のいずれかと未相関の署名バイ
トが追従する。
Referring to FIG. 10, a transition diagram of a power line communication synchronization scheme is shown. This transition diagram may be implemented in logic circuits, including classical state machines, using known techniques. When the signal appears on the transmission medium, the signal is correlated with a known reference signal interval. In this embodiment, the user's data message is preceded by a bit sequence, eg 00000001, then 0000000 possible.
A signature byte that is uncorrelated with either 1 or 11111110 follows.

【0048】相関計数が初期化状態301で得られる。
もし、完全相関が(C=+8)発見されたならば、00
00000の連続物の開始が設定され、制御が次の状態
303に移動して、検証の工程を始めることが可能であ
る。新しい相関計数が先行の相関計数から時間シフトし
た点で得られて、基準間隔の存在のための次の期待信号
を検査する。このシフトは、反対符号との相関を期待す
るであろう波形の8間隔区分をスキップすることに相当
する。もし、完全相関が(Cが+8以下)発見されなか
ったならば、他の計数が状態301で実施される。本発
明によれば、この工程がマイクロコンピュータで監視さ
れる。複数の相関計数が成功しないで実施されたなら
ば、システムは、図3及び図4を参照して説明されるよ
うに、新規な命令バイト70を発行して受信フィルタを
適合的に変化させる。この通常模様が後述されている。
Correlation counts are obtained in initialization state 301.
If a perfect correlation (C = + 8) is found, then 00
It is possible to set the start of a sequence of 00000 and move control to the next state 303 to begin the process of verification. A new correlation count is obtained at a time-shifted point from the previous correlation count to check the next expected signal for the presence of the reference interval. This shift corresponds to skipping an eight-interval segment of the waveform that would be expected to correlate with the opposite sign. If no full correlation is found (C less than +8), another count is performed at state 301. According to the invention, this step is monitored by a microcomputer. If multiple correlation counts are performed without success, the system issues a new instruction byte 70 to adaptively change the receive filter, as described with reference to FIGS. This normal pattern is described later.

【0049】第2段階303において、十分な相関計数
が制御を次の状態305に移行させる。この点から、相
関十分量が+6に等しく、或はより以上の計数を表明し
てもよい。これは、単に同期化スキームの特定の実施形
態であって、多くの他の方法が可能であることが明白で
ある。もし、状態303での計数が不十分であるならば
(Cが+6以下或は−符号)、制御が第1の段階301
に戻る。好ましい符号が予め工程の開始で決定されなけ
ればならない。この模様は、状態309が達成されるま
で、次の2状態305,307を通して同様に続行す
る。状態309の達成は、連続相関が4回発生したこと
を表明し、この点で、00000001の連続物が実際
受信したことの証明となる。
In the second stage 303, a sufficient correlation count transfers control to the next state 305. From this point, the correlation sufficiency may represent a count equal to or greater than +6. It is clear that this is just a particular embodiment of the synchronization scheme and that many other methods are possible. If the count in state 303 is insufficient (C is less than +6 or-sign), control is in the first step 301.
Return to The preferred code must be determined beforehand at the start of the process. This pattern similarly continues through the next two states 305, 307 until state 309 is reached. Achieving state 309 asserts that 4 consecutive correlations have occurred, and at this point is proof that 00000001 consecutives have actually been received.

【0050】状態309は、連続相関が得られる限り維
持される。このシステムは、時間状態311が到達した
反対符号を持つ十分高い計数のために待機している。こ
の待機期間申に、もし、不十分な計数が得られだならば
(Cが+6以下)、他の中間待機状態315が達成され
る。次の連続相関計数の時には、制御が先行待機状態3
091こ戻り、或はビット連続物が事実雑音に埋もれて
しまったことを示す2個の悪い計数がその後保存的に発
生したので、より低信頼度の待機状態317に下降す
る。状態317或は315からは、良好なレベルが待機
状態309に戻る信頼レベルを上昇させる。状態317
で不十分計数(Cが+6以下)が操作を開始状態301
で再度開始させる。3個の連続不良計数が強力に雑音の
受信を指示している。
State 309 is maintained as long as continuous correlation is obtained. The system is waiting for a sufficiently high count that the time state 311 has reached the opposite sign. If an insufficient count is obtained for this waiting period (C is less than +6), another intermediate waiting state 315 is achieved. At the time of the next continuous correlation count, the control is in the standby state 3
091, or two bad counts indicating that the bit sequence was in fact buried in noise were subsequently generated conservatively, leading to a less reliable wait state 317. From state 317 or 315, a good level raises the confidence level to return to the wait state 309. State 317
Insufficient counting (C is less than +6) starts operation 301
To start again. Three consecutive bad counts strongly indicate noise reception.

【0051】状態309,315及び317からは、反
対符号を持つ十分に高い相関計数が状態311及び31
3のいずれかに上昇させる。もし、次の連続相関計数が
これら状態のいずれかにおいて不十分であるならば、操
作が各々レベル305或は303に戻って特殊なビット
連続物を再度取り上げようとする。もし、計数が状態3
11或は313時に十分であったならば(Cの繰返しが
4に等しく或は以上、反対符号)、非常に高度な信頼状
態321に到達する。この点で、最終相関計数が次の1
6直接連続間隔、即ち1全搬送期間に亙って処理され
る。もし、4ビット計数が使用されたならば、値が+8
より多く、−8より少なくならないことが明白である。
このような移植にとって、実際の−10がアップ/ダウ
ン計数器のビット制限によって、−8として読めるの
で、可能性の3/4を網羅する−8より良好な全相関計
数が論理制御にデータをマイクロコンピュータに値引き
し始めさせる。計数が−8(−8〜−16のいずれか)
てある希な例においては、全工程がアボートされ、その
後状態301から再開始される。
From states 309, 315 and 317, sufficiently high correlation counts with opposite signs are obtained in states 311 and 31.
Increase to any of the three. If the next successive correlation count is insufficient in either of these states, the operation returns to level 305 or 303, respectively, and attempts to retake the special bit sequence. If the count is state 3
If 11 or 313 o'clock was enough (repetition of C equal to or greater than 4 and opposite sign), then a very high confidence state 321 is reached. At this point, the final correlation count is
It is processed over 6 direct continuous intervals, i.e. 1 total transport period. If 4-bit counting is used, the value is +8
It is clear that there is more, not less than -8.
For such a port, the actual −10 can be read as −8 due to the bit limit of the up / down counter, so a better overall correlation count than −8, covering 3/4 of the possibilities, can be used for logical control. Let the microcomputer start discounting. Count is -8 (any of -8 to -16)
In one rare example, the entire process is aborted and then restarted from state 301.

【0052】受信器の同期化が伝送ビット間隔の実際の
開始時間から殆ど同時にシフトしてもよいことが注目さ
れる。これは、送信波形及び復調基準波形の両者を正し
く選択することによって、可能である。これは、本発明
によるPLCシステムが雑多なライン特性の存在化にお
いて連続的に同期化する重要な利点に寄与している。
It is noted that the receiver synchronization may shift almost simultaneously from the actual start time of the transmission bit interval. This is possible by correctly selecting both the transmission waveform and the demodulation reference waveform. This contributes to the important advantage that the PLC system according to the invention is continuously synchronized in the presence of miscellaneous line characteristics.

【0053】データビットが受信されていることが確実
となった時には、通信網アクセス制御が既に述ベたよう
にマイクロコンピュータに移動される。短距離通信網
(LAN)に使用した特別のデータ連結プロトコルが公
知であるが、これらプロトコルが通常、高度に誤差気味
の媒体に亙ってデータが正確に通信される程、十分に強
靱でない。例えば、データがパケットで伝送されてもよ
く、各パケットが大量のバイトを含んでいる。CRCの
ような誤差検査がパケットの終端に追加されてもよい。
しかし、電力線での伝送時に、誤差の可能性は、このよ
うな公知の誤差検査方法の価値が減少する程高い。従っ
て、パケットは、誤差気味のフレーム受信の可能性がパ
ケットにおける誤差気味のバイト受信より低いので、よ
り小規模のフレームに再構成することが有利である。
When it is certain that the data bits have been received, the network access control is moved to the microcomputer as described above. The particular data concatenation protocols used in short-range networks (LANs) are known, but these protocols are usually not robust enough to allow accurate communication of data over highly error-prone media. For example, data may be transmitted in packets, each packet containing a large number of bytes. Error checking such as CRC may be added at the end of the packet.
However, the potential for errors during transmission over the power line is so high that the value of such known error checking methods decreases. Therefore, it is advantageous to reassemble the packet into smaller frames, as the probability of error-like frame reception is lower than error-like byte reception in the packet.

【0054】より小規模のフレーム使用の他の利点は、
誤差検知技術と合同して、種々の誤差訂正技術を用い
て、極端に信頼できるデータ連結を形成することが可能
になってきていることである。特に、伝送バイトにおけ
る全単一ビット誤差、勿論2ビットバースト誤差のため
の訂正を形成することが好ましい。殆ど最終目的を達成
する誤差訂正コード/誤差検知コードが形成されてもよ
い。
Another advantage of using smaller frames is that
Together with error detection techniques, it has become possible to use various error correction techniques to form extremely reliable data connections. In particular, it is preferable to form a correction for all single-bit errors in the transmitted bytes, of course two-bit burst errors. An error correction code / error detection code that almost achieves the final purpose may be formed.

【0055】実施形態として、8ビットを持つバイトの
仮定の伝送が好ましい。誤差訂正を形成するためには、
8/4コードが一時に半バイトをコード化し、4ビット
を16個の可能な8ビットのコード語にマップする。こ
のコード語が伝送され、その後256バイト長(28
のデコード表において、早見することによってデコード
される。誤差を含むどのコード語も16個の「真実=
1」コード語の1つとして起源を持つものと仮定され
る。即ち幾つかの対応が16個の真実コード語〜240
個のスプリアスコード語で予め決定されてもよい。
As an embodiment, a hypothetical transmission of bytes with 8 bits is preferred. To form the error correction,
The 8/4 code encodes half a byte at a time, mapping 4 bits into 16 possible 8-bit codewords. This codeword is transmitted and then 256 bytes long (2 8 )
It is decoded by looking at the decoding table of. Any code word that contains an error has 16 "truth =
It is assumed to have its origin as one of the "1" codewords. That is, some correspondences are 16 true code words ~ 240
It may be predetermined with a number of spurious code words.

【0056】非常に深刻な誤差、即ち攪乱したコード語
バイトが受信及復調時の他の真実コード語に類似する程
悪い誤差は、誤差検知コードの追加で取り扱われてもよ
い。元のデータバイトが8ビットの対応のedcバイト
にマップされる。このedcバイトは、その後分割さ
れ、各4ビットが誤差検知表を用いてコード語バイトに
マツプされて、伝送される。従って、記載された特定の
実施形態がかなり非効率的であり、各データバイトが4
個の伝送誤差訂正コードバイト、即ちデータバイトの最
初の4ビット用、データバイトの最後の4ビット用、e
dcバイトの最初の4ビット用、edcバイトの最後の
4ビット用が要求されることが明白である。edcバイ
トが再構成された時には、もし、全部がうまく伝送され
たならば、元のデータバイトである何かに戻ってマップ
される。もし、そうでなければ、深刻な誤差が作られ、
再伝送が要求される。これらは、PLCシステムがデー
タ連結プロトコルの移植に取扱われる多くの特徴の幾つ
かのみである。
Very serious errors, such that the disturbed codeword bytes are similar to other true codewords during reception and demodulation, may be handled with the addition of error detection codes. The original data byte is mapped to the corresponding edc byte of 8 bits. The edc byte is then divided and each 4 bits are mapped into a codeword byte using an error detection table and transmitted. Therefore, the particular embodiment described is quite inefficient, with each data byte being 4 bytes.
Transmission error correction code bytes, ie for the first 4 bits of the data byte, for the last 4 bits of the data byte, e
It is clear that for the first 4 bits of the dc byte, the last 4 bits of the edc byte are required. When the edc bytes are reconstructed, if everything is transmitted successfully, it is mapped back to something that is the original data byte. If not, a serious error is made,
Retransmission is required. These are only some of the many features that PLC systems deal with in porting data connection protocols.

【0057】[0057]

【発明の効果】かく記載したように、新規な電力線通信
システムは、公知のPLCシステムより高いデータ伝送
速度及び非常に改良された信頼性を持って形成されてい
る。当該分野の当業者に明白なように、大多数の変形、
改良及び追加が本発明の視野或は精神を逸脱しないで、
記述のみの開示した詳細実施形態になすことができる。
例えば、デジタル技術が進歩すると、記載した見慣れた
抵抗−容量網の代わりに、純粋なデジタル装置で濾過及
び等化の多くを経済的に形成できるようになる。勿論、
波形形成が幾つかの点でデジタル装置で経済的に達成で
きる。
As described above, the new power line communication system is formed with a higher data transmission rate and much improved reliability than known PLC systems. As will be apparent to those skilled in the art, the vast majority of variations,
Improvements and additions do not depart from the scope or spirit of the present invention,
Detailed descriptions can be made to the disclosed detailed embodiments only.
For example, as digital technology advances, much of the filtering and equalization can be economically formed with purely digital devices instead of the familiar resistor-capacitor network described. Of course,
Corrugation can be economically accomplished with digital devices in several respects.

【0058】しかし、現時点では、開示された本発明が
他の公知のシステムより1桁あるいはそれ以上の価格差
を持って、非常に安い費用で、安価に製造でき、市販す
ることができる。本発明は、特に、通信及び制御のマス
タ/スレーブ、分散マスタあるいはトークンバス/トー
クンパスモードにおける迅速で、高信頼性の通信綱アク
セスが形成できる内部プロトコル、伝送媒体に亙る制御
を形成する短距離通信網(LAN)の使用に最適であ
る。
However, at the present time, the disclosed invention has a price difference of one digit or more than other known systems, and can be manufactured at low cost at low cost and can be put on the market. The present invention is particularly suitable for communication / control master / slave, distributed master or token bus / token path modes for internal protocols capable of forming fast, reliable communication line access, short-range forming control over transmission media. It is most suitable for use in a communication network (LAN).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 広帯域のデータ信号を受信する回路の部分ブ
ロック図である。
FIG. 1 is a partial block diagram of a circuit for receiving a broadband data signal.

【図2】 フィルタが電力線の状態変化に応答して制御
される適合フィルタ回路の概略回路図である。
FIG. 2 is a schematic circuit diagram of an adaptive filter circuit in which a filter is controlled in response to a change in state of a power line.

【図3】 フィルタ制御信号の代表コードを示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a representative code of a filter control signal.

【図4】 信号電力が伝送媒体のインピーダンス変化に
応答して適合的に制御されたコード化されたデジタルデ
ータを持つ変調、広帯域の搬送信号を送信する概略回路
図である。
FIG. 4 is a schematic circuit diagram for transmitting a modulated, wideband carrier signal having coded digital data whose signal power is adaptively controlled in response to impedance changes of the transmission medium.

【図5】 図4の送信電圧制御ブロックの概略図であ
る。
5 is a schematic diagram of a transmission voltage control block of FIG.

【図6】 図5の送信電圧制御回路で形成される電圧供
給機構の概略図である。
6 is a schematic diagram of a voltage supply mechanism formed by the transmission voltage control circuit of FIG.

【図7】 図4の送信器電力増幅ブロックの概略図であ
る。
FIG. 7 is a schematic diagram of the transmitter power amplification block of FIG.

【図8】 同期化計画で使用された特定の波形特性の詳
細図の本発明によるデータビットの期間図である。
FIG. 8 is a time diagram of data bits according to the invention of a detailed view of the particular waveform characteristics used in the synchronization scheme.

【図9】 広帯域の電力線通信信号の有用な波形図
(a)及びその波形図の波形の電力スペクトル図(b)
である。
FIG. 9 is a useful waveform diagram (a) of a broadband power line communication signal and a power spectrum diagram (b) of the waveform of the waveform diagram.
It is.

【図10】 データ信号受信の調査方法及び検証方法を
示す状態図である。
FIG. 10 is a state diagram showing an investigation method and a verification method of data signal reception.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

86、88 バッファ 90 差動増幅器 92 第1次のローパス及びハイパスフィルタ 94 利得制御 96 2次ローパスフィルタ 98 電力増幅器 102 1次ハイパスフィルタ 106 時定数回路 108 マイクロコンピュータ制御 112 送信電圧制御回路 114 制御信号決定手段 86, 88 buffer 90 differential amplifier 92 first order low pass and high pass filter 94 gain control 96 second order low pass filter 98 power amplifier 102 first order high pass filter 106 time constant circuit 108 microcomputer control 112 transmission voltage control circuit 114 control signal decision means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド・エル・プロップ カナダ国・エム6ビー・1ケイ2・オンタ リオ・トロント・リーデル・アヴェニュ・ 377 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor David El Prop Canada, M6B, 1K2, ONTARIO, Toronto, Riedel Avenue, 377

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも第1の導体と第2の導体とを
持つラインに亙って第1の位置及び第2の位置間でデー
タ信号を通信するデータ通信システムにおいて、 2進ビットの期間的一連の入力流を、所定の周波数帯域
幅に亙って殆ど均一に分配された電力を持つ送信広帯域
信号に変換する変換手段と、 前記ラインに第1の電力レベルを持つ前記送信広帯域信
号を印加する印加手段と、 前記ラインのインピーダンスを検知する検知手段と、 前記検知手段に応答して、前記第1の電力レベルを第2
の電力レベルに調整して、前記印加手段を損傷から保護
する調整手段とを備えたデータ通信システム。
1. A data communication system for communicating a data signal between a first position and a second position over a line having at least a first conductor and a second conductor. Converting means for converting a series of input streams into a transmit wideband signal having power distributed almost uniformly over a predetermined frequency bandwidth, and applying the transmit wideband signal having a first power level to the line Applying means for detecting the impedance of the line, and a second means for responsive to the detecting means for detecting the impedance of the line.
A data communication system comprising: adjusting means for adjusting the power level to protect the applying means from damage.
【請求項2】 前記調整手段は、該調整手段によって前
記印加手段の調整速度を制御する時定数に応答する請求
項1に記載のデータ通信システム。
2. The data communication system according to claim 1, wherein the adjusting means responds to a time constant for controlling the adjusting speed of the applying means by the adjusting means.
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