[发明专利]消噪方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及消噪方法及装置，特别是涉及在噪音较大通信环境下可以把被噪音所覆盖的信号准确无误地取出的消噪方法及装置。这种消噪方法及装置尤其适用于下述多种领域的装置。

(1)利用如电力线那种噪音较多的电线进行高速传送时使用的电力线传送通信用调制解调器。

(2)CATV调制解调器、ADSL调制解调器、VDSL调制解调器、2.4GHz带宽无线电LAN、以及其它无线电传送领域和光传送领域。

(3)对因高速化而被噪音所覆盖的信号也可以抽出、可以进行高密度录制的磁盘或光盘装置。

(4)采用高速化多值传送技术的半导体装置。

(5)噪音环境下的声音识别装置、图像压缩装置、条形码扫描解调装置等。

虽然在以下说明中对大噪音环境下所使用装置是以电力线传送通信用调制解调器为例进行说明的，但是本发明也同样适用于上述各个领域的装置。背景技术

如图1所示，配电变电站24-1的电力通过6.6KV高压配电线路24-2提供给电线杆变压器24-3，再通过100V/200V低压配电线路24-4以及引线24-5向房屋24-6供电。

利用上述电力线系统进行电力线传送通信时，沿着高压配电线24-2在配电变电站24-1的接入节点24-11到电线杆变压器24-3内设置的调制解调器之间配设光缆(图中省略)，以光缆传送通信信号，而在电线杆变压器24-3和房屋24-6之间，是在电线杆变压器24-3上的调制解调器和房屋24-6内配线24-7所接插座上插入的调制解调器之间，通过100V/200V低压配电线24-4传送通信信号。

在上述电力线系统中，正如图2B所示，对于来自电线杆变压器24-3上的调制解调器的发送信号TX频谱来说，低压配电线路24-4相当于1μH/m左右的电感、若低压线路长度为150m的话则相当于150μH电感。另一方面，同低压配电线路24-4连接的引线24-5相当于75pF/m左右的电容，若假设把对应于20户的50m引线连接到室内配线24-7上，则引线相当于0.1125μF电容器。再者，连接到室内配线24-7上的各种家用电器都在AC100V线上连接防无线电干扰电容器，容量负荷较大。

那么，对电线杆变压器24-3来说，低压配电线路相当于低通滤波器(LPF，参见图2B)，接收信号RX中高频成份大幅度衰减(参见图2C)。故此，甚至会出现高频成份在到达室内通信终端时完全被噪音N所覆盖的情形。

另一方面，低频成份虽然不象高频成份衰减那么严重，但是由于从采用转换电源及逆变装置等的家用电器会产生大量随机噪音(白色噪音)，低频成份也依然被大噪音N所覆盖(参见图2C)。

因此，利用电力线的高速数据通信难以实用化，多年以来一直在寻找解决措施。

关于上述问题的解决措施，过去有以FM、FSK、PSK等调制方式作电力线传输用调制解调器的调制方式的，据说这些调制方式抗噪音性强。然而，由于电力线噪音水平很大，故这些调制方式实际上只限于在1200bpS以下的低速数据传输中被采用过。

还有，在电力线传输通信中，也尝试过采用频谱扩散方式。但是，当白噪音环境下S/N值变成负值时，传送容量会急遽下降，传送速度最大不过100bps，甚至陷于根本无法通信状态(参见图2C)。

另外，还有在其它技术应用方面作过尝试者。譬如导入利用多载波调制方式的OFDM(正交频分复用)方式，以避开噪音较多的载波频带进行通信。

然而，构成主要噪音源的家用电器转换电源以及逆变装置等的使用愈来愈多，而防止容量性负荷所带来高频信号衰减却越来越困难。因此，虽然电力线传输通信可以实用于低速通信，但要实现数Mps水平的高速电力线传输则根本不可能办到。

还有，随着家用电器的转换电源和逆变装置等的使用愈来愈趋普遍、而难免因电容负荷而造成高频信号衰减。在这样一种状况下，以往那种避开噪音通信的措施愈显无能为力，相比之下，主动地消除所产生噪音以实现高速通信的措施倒是切实可行。

本申请人曾在日本发明专利申请特愿2000-359949号中提出了一种“消噪方法及装置”。据此，即便是在象图2C所示那样S/N值为负值时，也照样可以通过消除信号衰减较小的低频带噪音成份、复原被噪音所覆盖的接收信号而实现高速通信。根据该项在先申请的发明，对宏观上视为彩色噪音的消噪噪音占主导地位的频带中的噪音成份进行消除，使得S/N值转为正值，从而抽出被噪音所覆盖的接收信号。在消噪频带固定、特别是噪音集中在低频的场合，这种方法及装置比较有效。