JP2006180354A

JP2006180354A - Unbalance component analysis apparatus, communication device, and unbalance component analysis method

Info

Publication number: JP2006180354A
Application number: JP2004373416A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Kodama; 宣貴児玉; Mutsuhiko Oishi; 睦彦大石; Ryota Yukimi; 良太行實; Tsunehiro Hanada; 恒弘花田; Masahiro Maki; 昌弘牧
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】マルチキャリア通信を行う伝送路における不平衡成分の周波数特性を解析する際に、解析に要する処理時間を短縮するとともに解析精度を向上する。
【解決手段】伝送路として用いる電力線１０に生じるコモンモード電流を不平衡成分検出部２１で検出し、Ａ／Ｄ変換部２２でデジタルデータに変換する。ＦＦＴ前処理部２３は、Ａ／Ｄ変換部２２より出力されるサンプリング数ｋの前半の各データと後半の各データをそれぞれ加算または減算することで、ＦＦＴのポイント数を半減する。ＦＦＴ部２４は、半減されたポイント数のデータについてＦＦＴを行い、マルチキャリア通信信号の複数キャリアに対応する不平衡成分の周波数特性を算出する。検出結果出力部２５は、ＦＦＴのポイント数減少により不平衡成分が算出されない非検出キャリアについて、不平衡成分を算出した検出キャリアの検出値によって検出値の補間を行い、検出結果として出力する。
【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the processing time required for analysis and improve the analysis accuracy when analyzing the frequency characteristics of unbalanced components in a transmission path for performing multicarrier communication.
A common mode current generated in a power line used as a transmission line is detected by an unbalanced component detection unit and converted into digital data by an A / D conversion unit. The FFT preprocessing unit 23 halves the number of FFT points by adding or subtracting the first half data and the second half data of the sampling number k output from the A / D conversion unit 22, respectively. The FFT unit 24 performs FFT on the data of the halved number of points, and calculates frequency characteristics of unbalanced components corresponding to a plurality of carriers of the multicarrier communication signal. The detection result output unit 25 interpolates the detection value for the non-detected carrier for which the unbalanced component is not calculated due to the decrease in the number of FFT points, based on the detection value of the detected carrier for which the unbalanced component has been calculated, and outputs the detection result.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、マルチキャリア通信信号が伝送される伝送路における不平衡成分の周波数特性を解析する不平衡成分解析装置及び不平衡成分解析方法、並びにマルチキャリア通信方式の通信装置に関する。 The present invention relates to an unbalanced component analysis device, an unbalanced component analysis method, and a communication device of a multicarrier communication system that analyze frequency characteristics of unbalanced components in a transmission path through which a multicarrier communication signal is transmitted.

従来より、平衡状態にある一対の伝送路を用いてデータ伝送を行う平衡伝送システムが広く用いられている。この種の平衡伝送システムでは、例えば電話回線などのように、専用の通信線などによる伝送路が用いられることが多く、通常、ある程度の平衡度が保たれている。 Conventionally, balanced transmission systems that perform data transmission using a pair of transmission lines in a balanced state have been widely used. In this type of balanced transmission system, a transmission line such as a dedicated communication line is often used, such as a telephone line, and a certain degree of balance is usually maintained.

最近では、商用電源などの電力を搬送する電力線に高周波信号を重畳してデータ伝送を行う電力線通信システムが提案されている。この種の電力線通信システムとして、マルチキャリアの通信信号を送受信するマルチキャリア通信方式の通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。電力線通信システムにおいて伝送路として用いる電力線は、本来は通信用の線路ではないため、個々の宅内での配線状況、電源に接続される機器などによって、平衡度がばらつくことがある。このため、電力線を伝送路として用いた場合に、個々の環境によって平衡度が変化し、伝送特性が大きく異なってしまうおそれがある。 Recently, there has been proposed a power line communication system that performs data transmission by superimposing a high-frequency signal on a power line that carries power such as a commercial power source. As this type of power line communication system, a multicarrier communication system communication device that transmits and receives multicarrier communication signals is known (see, for example, Patent Document 1). A power line used as a transmission line in a power line communication system is not originally a communication line. Therefore, the degree of balance may vary depending on the wiring situation in each house, the equipment connected to the power source, and the like. For this reason, when a power line is used as a transmission line, the degree of balance may change depending on each environment, and transmission characteristics may be greatly different.

マルチキャリア通信方式の電力線通信を行う際に、伝送路における平衡度を示す量として、コモンモード電流や輻射ノイズを測定して各キャリアに対応する周波数成分を検出し、コモンモード電流や輻射ノイズが大きなキャリアの周波数帯域の出力レベルを減少させることによって、輻射を低減させることができる。 When performing power line communication in multi-carrier communication system, the common mode current and radiation noise are measured to detect the frequency component corresponding to each carrier as an amount indicating the degree of balance in the transmission path. By reducing the output level of the large carrier frequency band, radiation can be reduced.

伝送路の不平衡成分について各キャリアの周波数成分の検出を行うためには、伝送路におけるコモンモード電流や輻射ノイズをデジタル信号に変換し、時間−周波数変換の一種であるＦＦＴ（高速フーリエ変換）を用いて周波数軸上の値に変換してキャリア毎のレベルを算出する等の方法を用いる必要がある。しかしながら、ＦＦＴなどの処理には多くの時間がかかり、リアルタイムでの解析など、高速な処理に対応できないという事情がある。 In order to detect the frequency component of each carrier with respect to the unbalanced component of the transmission line, the common mode current and radiation noise in the transmission line are converted into a digital signal, and FFT (Fast Fourier Transform) is a kind of time-frequency conversion. It is necessary to use a method such as calculating the level for each carrier by converting to a value on the frequency axis using. However, processing such as FFT takes a lot of time, and there is a situation that it cannot cope with high-speed processing such as real-time analysis.

特開２００３−２１８８３１号公報JP 2003-218831 A

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、マルチキャリア通信を行う伝送路における不平衡成分の周波数特性を解析する際に、解析に要する処理時間を短縮することが可能な不平衡成分解析装置及び通信装置を提供することを目的とする。また、本発明は、周波数特性の解析に要する処理時間を短縮しつつ解析精度を向上させることが可能な不平衡成分解析装置、通信装置及び不平衡成分解析方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances. When analyzing the frequency characteristics of unbalanced components in a transmission path for performing multicarrier communication, unbalanced component analysis that can shorten the processing time required for the analysis. An object is to provide a device and a communication device. It is another object of the present invention to provide an unbalanced component analysis device, a communication device, and an unbalanced component analysis method that can improve analysis accuracy while shortening the processing time required for analyzing frequency characteristics.

本発明の不平衡成分解析装置は、マルチキャリア通信信号が伝送される伝送路における不平衡成分の周波数特性を解析する不平衡成分解析装置であって、前記伝送路における不平衡成分の検出信号を入力し、デジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、前記デジタルデータの時間−周波数変換を行う際のポイント数を減少させる前処理を行う前処理部と、前記減少されたポイント数で前記不平衡成分のデジタルデータについて時間−周波数変換を行い、検出された不平衡成分の周波数軸上での検出値を算出する時間−周波数変換部と、前記ポイント数の減少により算出されない周波数帯域の検出値を補間する検出値補間部とを備えるものである。 An unbalanced component analyzer of the present invention is an unbalanced component analyzing device that analyzes frequency characteristics of unbalanced components in a transmission path through which a multicarrier communication signal is transmitted, and detects an unbalanced component detection signal in the transmission path. An A / D converter that inputs and converts to digital data; a pre-processor that performs pre-processing to reduce the number of points when performing time-frequency conversion of the digital data; and A time-frequency conversion unit that performs time-frequency conversion on the digital data of the balanced component and calculates a detected value on the frequency axis of the detected unbalanced component, and a detected value in the frequency band that is not calculated due to the decrease in the number of points And a detected value interpolating unit for interpolating.

上記構成において、時間−周波数変換を行う際のポイント数を減少させ、減少されたポイント数で不平衡成分のデジタルデータについて時間−周波数変換を行うことで、不平衡成分の周波数特性の解析に要する処理時間を短縮できる。これにより、時間−周波数変換部の回路規模を大きくすることなく、高速な処理が可能となり、例えばリアルタイムの不平衡成分解析処理などにも対応可能である。 In the above configuration, the number of points at the time-frequency conversion is reduced, and the time-frequency conversion is performed on the digital data of the unbalanced component with the reduced number of points, so that it is necessary to analyze the frequency characteristics of the unbalanced component. Processing time can be shortened. Thus, high-speed processing can be performed without increasing the circuit scale of the time-frequency conversion unit, and for example, real-time unbalanced component analysis processing can be supported.

また、本発明は、上記の不平衡成分解析装置であって、前記前処理部は、前記時間−周波数変換のポイント数を前記マルチキャリア通信信号のキャリア数に対し１／２^Nに減少させるものとする。 Further, the present invention is the above-described unbalanced component analyzing apparatus, wherein the preprocessing unit reduces the number of points of the time-frequency conversion to 1/2 ^N with respect to the number of carriers of the multicarrier communication signal. And

上記構成により、時間−周波数変換のポイント数をマルチキャリア通信信号のキャリア数の１／２^Nに間引いて減少させることで、時間−周波数変換の処理時間を大きく短縮することができる。 With the above configuration, the time-frequency conversion processing time can be greatly shortened by reducing the number of points for time-frequency conversion to 1/2 ^N of the number of carriers of the multicarrier communication signal.

また、本発明は、上記の不平衡成分解析装置であって、前記検出値補間部は、前記前処理部でのポイント数の減少に応じて、前記時間−周波数変換部で検出値が算出された周波数帯域の近傍の周波数帯域について、前記検出値と同じ値を割り当てて補間するものとする。 Further, the present invention is the above-described unbalanced component analyzing apparatus, wherein the detection value interpolation unit calculates a detection value in the time-frequency conversion unit according to a decrease in the number of points in the preprocessing unit. For the frequency band in the vicinity of the frequency band, the same value as the detected value is assigned and interpolated.

上記構成により、時間−周波数変換のポイント数を減少させる（例えばキャリア数の１／２^Nなどに間引く）のに対応させて、時間−周波数変換部で検出値が算出された周波数帯域の近傍の周波数帯域（例えば検出値が得られた周波数帯域に対応するキャリアの近傍に位置する２^Nのキャリアに対応する周波数帯域）について同じ値を割り当てて補間することによって、マルチキャリア通信信号の各キャリアに対応する周波数帯域の不平衡成分の検出結果を得ることができる。 With the above configuration, the time-frequency conversion point is reduced (for example, thinned out to 1/2 ^{N of the} number of carriers, etc.), and in the vicinity of the frequency band in which the detection value is calculated by the time-frequency conversion unit. By assigning and interpolating the same value for the frequency band (for example, the frequency band corresponding to the 2 ^N carrier located in the vicinity of the carrier corresponding to the frequency band from which the detection value is obtained), each carrier of the multicarrier communication signal is assigned. The detection result of the unbalanced component in the corresponding frequency band can be obtained.

また、本発明は、上記の不平衡成分解析装置であって、更に、前記時間−周波数変換のポイント数を設定自在な入力部を備え、前記前処理部は、前記時間−周波数変換を行う際のポイント数を、前記入力部を介して設定された時間−周波数変換のポイント数に減少させるものである。これにより、時間−周波数変換のポイント数を可変することで、検出精度に応じてポイント数を設定することができ、検出精度と処理時間のバランスをとることが可能となる。 The present invention is the above-described unbalanced component analyzing apparatus, further comprising an input unit capable of setting the number of points of the time-frequency conversion, wherein the preprocessing unit performs the time-frequency conversion. The number of points is reduced to the number of time-frequency conversion points set via the input unit. Thus, by changing the number of points for time-frequency conversion, the number of points can be set according to the detection accuracy, and the detection accuracy and the processing time can be balanced.

また、本発明は、上記の不平衡成分解析装置であって、前記前処理部は、前記Ａ／Ｄ変換部によりサンプリングされたサンプリング数ｋ（ｋは２以上の整数）のデジタルデータについて、前記サンプリング数ｋの前半（１〜ｋ／２）の各データと後半（ｋ／２＋１〜ｋ）の各データとをそれぞれ加算または減算することによって前記時間−周波数変換のポイント数を半減させるものとする。 Also, the present invention is the above-described unbalanced component analyzing apparatus, wherein the preprocessing unit is configured to perform digital sampling of a sampling number k (k is an integer of 2 or more) sampled by the A / D conversion unit. The number of points of the time-frequency conversion is halved by adding or subtracting each data of the first half (1 to k / 2) and each data of the second half (k / 2 + 1 to k) of the sampling number k. .

上記構成において、サンプリング数ｋの前半の各データと後半の各データとを加算することによって、奇数周期の信号を打ち消し、偶数周期の信号のみを取り出すことができ、かつ、時間−周波数変換のポイント数を半減させることが可能である。また、サンプリング数ｋの前半の各データと後半の各データとを減算することによって、偶数周期の信号を打ち消し、奇数周期の信号のみを取り出すことができ、かつ、時間−周波数変換のポイント数を半減させることが可能である。このため、時間−周波数変換のポイント数を減少させつつ隣接する周波数帯域の影響を除去することができ、所望の周波数帯域の不平衡成分を正確に検出できるため、解析精度を向上できる。また、時間−周波数変換のポイント数は半減するので、不平衡成分の周波数特性の解析に要する処理時間を短縮できる。 In the above configuration, by adding the first half data and the second half data of the sampling number k, it is possible to cancel the odd period signal and extract only the even period signal, and the point of time-frequency conversion It is possible to halve the number. Further, by subtracting the first half data and the second half data of the sampling number k, it is possible to cancel even-numbered signals, extract only odd-numbered signals, and increase the number of points of time-frequency conversion. It is possible to halve. For this reason, it is possible to remove the influence of adjacent frequency bands while reducing the number of points of time-frequency conversion, and to accurately detect an unbalanced component of a desired frequency band, thereby improving analysis accuracy. In addition, since the number of points for time-frequency conversion is halved, the processing time required for analyzing the frequency characteristics of the unbalanced components can be shortened.

また、本発明は、上記の不平衡成分解析装置であって、前記前処理部は、前記加算または減算により時間−周波数変換のポイント数を半減する処理をＹ回繰り返すことによって、前記時間−周波数変換のポイント数をｋ／２^Yに削減するものとする。 Further, the present invention is the above-described unbalanced component analyzing apparatus, wherein the preprocessing unit repeats the time-frequency conversion process by Y times by the addition or subtraction, thereby repeating the time-frequency. It is assumed that the number of conversion points is reduced to k / 2 ^Y.

上記構成により、時間−周波数変換のポイント数をさらに削減でき、不平衡成分の周波数特性の解析に要する処理時間を短縮できるため、小規模の回路でより高速な処理が可能である。 With the above configuration, the number of points for time-frequency conversion can be further reduced, and the processing time required to analyze the frequency characteristics of the unbalanced components can be shortened, so that higher-speed processing can be performed with a small circuit.

また、本発明は、上記の不平衡成分解析装置であって、更に、前記時間−周波数変換のポイント数を設定自在な入力部を備え、前記前処理部は、前記入力部を介して設定された時間−周波数変換のポイント数によって前記繰り返し回数Ｙを設定し、前記時間−周波数変換を行う際のポイント数を減少させるものである。これにより、時間−周波数変換のポイント数を可変することで、検出精度に応じてポイント数を設定することができ、検出精度と処理時間のバランスをとることが可能となる。 Further, the present invention is the above-described unbalanced component analyzing apparatus, further comprising an input unit capable of setting the number of points of the time-frequency conversion, and the preprocessing unit is set via the input unit. The number of repetitions Y is set according to the number of points of time-frequency conversion, and the number of points when performing the time-frequency conversion is reduced. Thus, by changing the number of points for time-frequency conversion, the number of points can be set according to the detection accuracy, and the detection accuracy and the processing time can be balanced.

また、本発明は、上記いずれかの不平衡成分解析装置であって、前記伝送路における不平衡成分を検出する不平衡成分検出部を備え、前記Ａ／Ｄ変換部は、前記不平衡成分検出部により検出された不平衡成分の検出信号を入力してデジタルデータに変換するものである。 Further, the present invention is any one of the above-described unbalanced component analysis devices, comprising an unbalanced component detection unit for detecting the unbalanced component in the transmission line, wherein the A / D conversion unit is configured to detect the unbalanced component. The detection signal of the unbalanced component detected by the unit is input and converted into digital data.

本発明の通信装置は、上記いずれかの不平衡成分解析装置を備えるとともに、前記不平衡成分解析装置の検出結果に基づいて前記マルチキャリア通信信号の各キャリア毎に送信レベルを調整する送信部を備えるものである。 A communication device according to the present invention includes any one of the above-described unbalanced component analysis devices, and a transmission unit that adjusts a transmission level for each carrier of the multicarrier communication signal based on a detection result of the unbalanced component analysis device. It is to be prepared.

上記構成において、伝送路の不平衡成分に関する各周波数成分の検出結果に基づいて、マルチキャリア通信信号の各キャリア毎に送信レベルを調整することで、伝送路からの輻射レベルを低減させることが可能となる。 In the above configuration, the radiation level from the transmission line can be reduced by adjusting the transmission level for each carrier of the multicarrier communication signal based on the detection result of each frequency component related to the unbalanced component of the transmission line. It becomes.

また、本発明の不平衡成分解析方法は、マルチキャリア通信信号が伝送される伝送路における不平衡成分の周波数特性を解析する不平衡成分解析方法であって、前記伝送路における不平衡成分の検出信号を入力し、デジタルデータに変換するステップと、前記デジタルデータの時間−周波数変換を行う際のポイント数を減少させる前処理を行うステップと、前記減少されたポイント数で前記不平衡成分のデジタルデータについて時間−周波数変換を行い、検出された不平衡成分の周波数軸上での検出値を算出するステップと、前記ポイント数の減少により算出されない周波数帯域の検出値を補間するステップとを有するものである。 The unbalance component analysis method of the present invention is an unbalance component analysis method for analyzing frequency characteristics of an unbalance component in a transmission path through which a multicarrier communication signal is transmitted, and detects the unbalance component in the transmission path. A step of inputting a signal and converting it into digital data, a step of performing a pre-processing for reducing the number of points when performing time-frequency conversion of the digital data, and a digital of the unbalanced component with the reduced number of points Performing time-frequency conversion on the data, calculating a detected value on the frequency axis of the detected unbalanced component, and interpolating a detected value in a frequency band not calculated due to the decrease in the number of points It is.

本発明によれば、マルチキャリア通信を行う伝送路における不平衡成分の周波数特性を解析する際に、解析に要する処理時間を短縮することができる。また、本発明によれば、周波数特性の解析に要する処理時間を短縮しつつ解析精度を向上させることができる。 According to the present invention, when analyzing the frequency characteristics of unbalanced components in a transmission path for performing multicarrier communication, the processing time required for the analysis can be shortened. Furthermore, according to the present invention, it is possible to improve the analysis accuracy while shortening the processing time required for the analysis of the frequency characteristics.

本発明の実施形態では、平衡伝送路によりデータ伝送を行う平衡伝送システムにおける伝送路の不平衡成分の周波数特性を解析する不平衡成分解析装置、及びこの不平衡成分解析装置とともに送信部や受信部を備える通信装置の構成例を示す。本実施形態の不平衡成分解析装置は、電力線を伝送路に用いた電力線通信システムなどの平衡伝送システムに好適に用いられる。また、データ通信としては、周波数分割多重信号やＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）などを用いる電力線通信やＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）などのデータ通信に適用可能である。 In an embodiment of the present invention, an unbalanced component analyzer for analyzing frequency characteristics of unbalanced components of a transmission line in a balanced transmission system that performs data transmission through a balanced transmission line, and a transmitter and a receiver together with the unbalanced component analyzer The structural example of a communication apparatus provided with this is shown. The unbalanced component analyzing apparatus of this embodiment is suitably used for a balanced transmission system such as a power line communication system using a power line as a transmission path. Further, the data communication can be applied to data communication such as power line communication using frequency division multiplexing signals, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), or ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line).

図１は本発明の実施形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の通信装置１は、宅内電灯線等の電力線１０を伝送路として利用し、ＯＦＤＭ等を用いたマルチキャリア通信方式によってデータの送受信を行う電力線通信システムの通信装置であり、電力線通信モデムとして用いられる。この通信装置１は、電力線１０の不平衡成分を検出してその周波数特性を解析する不平衡成分解析装置２と、データの送信を行う送信部３と、データの受信を行う受信部４と、送信部３及び受信部４と電力線１０とを結合する結合用トランス５とを有して構成される。本実施形態では、時間−周波数変換の一例としてＦＦＴ（高速フーリエ変換）を用いた構成例を示すが、これに限定されるものではない。なお、通信装置１は、通信機能を有した電気機器であれば、電力線通信モデムに限る必要はなく、例えば、通信機能を有したテレビなどの家電機器（いわゆるネットワーク家電）やパーソナルコンピュータであってもよい。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention. The communication device 1 according to the present embodiment is a communication device of a power line communication system that uses a power line 10 such as a residential power line as a transmission line and transmits and receives data by a multicarrier communication method using OFDM or the like. Used as The communication device 1 includes an unbalanced component analyzer 2 that detects an unbalanced component of the power line 10 and analyzes its frequency characteristics, a transmitter 3 that transmits data, a receiver 4 that receives data, The transmission unit 3 and the reception unit 4 are configured to include a coupling transformer 5 that couples the power line 10. In the present embodiment, a configuration example using FFT (Fast Fourier Transform) is shown as an example of time-frequency conversion, but the present invention is not limited to this. The communication device 1 is not limited to a power line communication modem as long as it is an electric device having a communication function. For example, the communication device 1 is a home appliance such as a television having a communication function (so-called network home appliance) or a personal computer. Also good.

不平衡成分解析装置２は、電力線１０におけるコモンモード電流を検出する不平衡成分検出部２１と、不平衡成分検出部２１で検出したコモンモード電流をデジタルデータへ変換するＡ／Ｄ変換部２２と、Ａ／Ｄ変換部２２の出力に対してＦＦＴを行う際の前処理を施すＦＦＴ前処理部２３と、ＦＦＴ前処理部２３の出力をＦＦＴ処理して時間−周波数変換を行い、コモンモード電流の周波数軸上の検出値を算出して周波数解析を行うＦＦＴ部２４と、ＦＦＴ部２４の出力に後処理を施して不平衡成分の検出結果として出力する検出結果出力部２５とを有して構成される。 The unbalanced component analyzer 2 includes an unbalanced component detector 21 that detects a common mode current in the power line 10, and an A / D converter 22 that converts the common mode current detected by the unbalanced component detector 21 into digital data. The FFT pre-processing unit 23 that performs pre-processing when performing FFT on the output of the A / D conversion unit 22 and the FFT processing of the output of the FFT pre-processing unit 23 to perform time-frequency conversion, and common mode current An FFT unit 24 that calculates a detection value on the frequency axis of the signal and performs frequency analysis, and a detection result output unit 25 that performs post-processing on the output of the FFT unit 24 and outputs the result as an unbalanced component detection result. Composed.

不平衡成分検出部２１は、トランスや抵抗ブリッジ、電流計や電圧計等を用いて、１対の伝送導体からなる電力線１０のコモンモード電流を検出することで、伝送路の不平衡成分を検出するものである。ＦＦＴ前処理部２３は、Ａ／Ｄ変換部２２でＡ／Ｄ変換された所定のサンプリング数のデジタルデータについて加算処理または減算処理を施すことにより、後段のＦＦＴのポイント数を減少させる機能を有する。なお、不平衡成分検出部２１は、必ずしも通信装置１が有している必要はなく、例えば、通信相手の通信装置が不平衡成分検出部を有して、その不平衡成分検出部により検出された検出信号を利用することも可能である。 The unbalanced component detection unit 21 detects the unbalanced component of the transmission line by detecting the common mode current of the power line 10 composed of a pair of transmission conductors using a transformer, a resistance bridge, an ammeter, a voltmeter, or the like. To do. The FFT preprocessing unit 23 has a function of reducing the number of FFT points in the subsequent stage by performing addition processing or subtraction processing on digital data of a predetermined sampling number that has been A / D converted by the A / D conversion unit 22. . The unbalanced component detection unit 21 is not necessarily included in the communication device 1. For example, the communication device of the communication partner has an unbalanced component detection unit, and is detected by the unbalanced component detection unit. It is also possible to use the detected signal.

ＦＦＴ部２４は、ＦＦＴによって不平衡成分の時間軸上の検出データを周波数軸上のデータに変換し、マルチキャリア通信信号の複数のキャリアに対応する周波数帯域毎の不平衡成分の検出値を算出する。このとき、ＦＦＴ前処理部２３で減少されたポイント数のＦＦＴを行うことで、ＦＦＴの処理量を削減し、ＦＦＴ処理を短時間で実行可能にしている。検出結果出力部２５は、ＦＦＴ部２４におけるポイント数を減少したＦＦＴ処理により不平衡成分が算出されないキャリアの周波数帯域（以下、非検出キャリアという）について、検出値の補間を行う検出値補間部の機能を有する。ここでは、非検出キャリアに対して、不平衡成分が検出されたキャリア（以下、検出キャリアという）の検出値を用いて当該非検出キャリアの検出値を生成して補間を行い、全キャリアに関する不平衡成分の検出結果として出力する。例えば、それぞれの非検出キャリアに対して隣の周波数帯域の検出キャリアの検出値を割り当てるようにする。なお、この検出値の補間処理の詳細については、後述する。 The FFT unit 24 converts detection data on the time axis of the unbalanced component into data on the frequency axis by FFT, and calculates a detection value of the unbalanced component for each frequency band corresponding to a plurality of carriers of the multicarrier communication signal. To do. At this time, the FFT preprocessing unit 23 performs the FFT of the reduced number of points, thereby reducing the FFT processing amount and enabling the FFT processing to be executed in a short time. The detection result output unit 25 is a detection value interpolation unit that interpolates detection values for a frequency band of carriers in which an unbalanced component is not calculated by the FFT processing in which the number of points in the FFT unit 24 is reduced (hereinafter referred to as non-detected carriers). It has a function. Here, for the non-detected carrier, the detection value of the non-detected carrier is generated using the detection value of the carrier in which the unbalanced component is detected (hereinafter referred to as the detected carrier), and interpolation is performed. Output as the result of detecting the equilibrium component. For example, the detection value of the detected carrier in the adjacent frequency band is assigned to each non-detected carrier. The details of the interpolation processing of the detection value will be described later.

図２はＦＦＴ部を含むデジタル部の構成を示すブロック図である。通信装置１の回路構成としては、不平衡成分解析装置２と送信部３及び受信部４は、デジタル信号の処理を行うデジタル部３１と、アナログ信号が流れるアナログ部３２とを有する構成となる。このデジタル部３１とアナログ部３２との間には、Ｄ／Ａ変換部３３、Ａ／Ｄ変換部３４が設けられる。デジタル部３１には、２つのＦＦＴ３５、３６が設けられ、送信時の送信データの逆ＦＦＴ、不平衡成分の検出データのＦＦＴ、受信時の受信データのＦＦＴを行うようになっている。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the digital unit including the FFT unit. As a circuit configuration of the communication device 1, the unbalanced component analysis device 2, the transmission unit 3, and the reception unit 4 are configured to include a digital unit 31 that processes digital signals and an analog unit 32 through which analog signals flow. A D / A converter 33 and an A / D converter 34 are provided between the digital unit 31 and the analog unit 32. The digital unit 31 is provided with two FFTs 35 and 36, and performs inverse FFT of transmission data at the time of transmission, FFT of detection data of unbalanced components, and FFT of reception data at the time of reception.

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、送信時の送信データと受信時の受信データの処理用に一つのＦＦＴ３５が用いられる。また、送信時には不平衡成分の検出信号の処理のためにもう一つのＦＦＴ３６が用いられる。 As shown in FIGS. 2A and 2B, one FFT 35 is used for processing transmission data at the time of transmission and reception data at the time of reception. At the time of transmission, another FFT 36 is used for processing the detection signal of the unbalanced component.

不平衡成分解析装置２の検出結果は、周波数軸上での各キャリア毎のコモンモード電流の振幅として得られ、送信部３へ供給される。送信部３は、各キャリア毎のコモンモード電流の振幅が予め設定したしきい値よりも大きい場合には、該当するキャリアの送信レベルを低減させることで、コモンモード電流を低減させる。これにより、伝送路からの輻射レベルを低減させることができる。 The detection result of the unbalanced component analyzer 2 is obtained as the amplitude of the common mode current for each carrier on the frequency axis and is supplied to the transmitter 3. When the amplitude of the common mode current for each carrier is larger than a preset threshold value, the transmission unit 3 reduces the common mode current by reducing the transmission level of the corresponding carrier. Thereby, the radiation level from a transmission line can be reduced.

図３は送信信号波形及びコモンモード電流波形の一例を示す図である。電力線通信システムの伝送路においては、図３（Ａ）に示すマルチキャリアの送信信号に対して、例えば図３（Ｂ）に示すように、電力線１０の不平衡成分の周波数特性に応じたコモンモード電流が発生する。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a transmission signal waveform and a common mode current waveform. In the transmission line of the power line communication system, the common mode corresponding to the frequency characteristic of the unbalanced component of the power line 10 is shown in FIG. 3B for the multicarrier transmission signal shown in FIG. Electric current is generated.

図４は不平衡成分を検出する検出ポイントと検出値を補間する補間ポイントとを示す図である。この図４は、非検出キャリアに対して検出キャリアの検出値を割り当てて補間する検出結果出力部２５の動作を示している。不平衡成分解析装置２は、ＦＦＴ部２４においてＦＦＴのポイント数をキャリア数の１／２^NとしてＦＦＴを行う。なお、「Ｎ」は自然数であれば、その値は任意である。例えば、図４（Ａ）に示すように、Ｎ＝１の場合は、半分（１／２）のキャリアが検出キャリアに対応する検出ポイント（黒丸で示す）となる。この場合、非検出キャリアに対応する補間ポイント（白丸で示す）には周波数が高い側の隣の検出ポイントの検出値を割り当てる。図４（Ｂ）に示すように、Ｎ＝２の場合には、全キャリア数の１／４が検出ポイント（検出キャリア）となる。この場合、補間ポイント（非検出キャリア、連続する３つのキャリア）には、周波数の高い側の隣の検出ポイントの検出値を割り当てる。このようにして、ＦＦＴのサンプル数を間引くことで検出結果が得られない非検出キャリアについて、検出キャリアの検出結果によって検出値を補間する。なお、検出値の補間処理として、検出ポイントに対して周波数の高い側の補間ポイントに、その検出ポイントの検出値を割り当てる場合について説明したが、検出値が算出された周波数帯域の近傍にあるキャリアに対応する周波数帯域について、その検出値と同じ値を割り当てるものであれば、特にこれに限る必要はない。例えば、検出ポイントに対して周波数の低い側の補間ポイントに、その検出ポイントの検出値を割り当てるようにしてもよい。更に、検出ポイントに対して、周波数の高い側及び低い側それぞれの補間ポイントに、その検出ポイントの検出値を割り当てることも可能である。 FIG. 4 is a diagram showing detection points for detecting an unbalanced component and interpolation points for interpolating detection values. FIG. 4 shows the operation of the detection result output unit 25 that assigns and interpolates detection values of detected carriers to non-detected carriers. The unbalanced component analyzer 2 performs the FFT in the FFT unit 24 with the number of FFT points being 1/2 ^N of the number of carriers. If “N” is a natural number, its value is arbitrary. For example, as shown in FIG. 4A, when N = 1, half (1/2) carriers are detection points (indicated by black circles) corresponding to detected carriers. In this case, the detected value of the adjacent detection point on the higher frequency side is assigned to the interpolation point (indicated by a white circle) corresponding to the non-detected carrier. As shown in FIG. 4B, when N = 2, 1/4 of the total number of carriers is a detection point (detection carrier). In this case, the detection value of the adjacent detection point on the higher frequency side is assigned to the interpolation point (non-detected carrier, three consecutive carriers). In this way, for non-detected carriers for which detection results cannot be obtained by thinning out the number of FFT samples, the detection values are interpolated based on the detection results of the detected carriers. In addition, although the case where the detection value of the detection point is assigned to the interpolation point on the higher frequency side with respect to the detection point has been described as the detection value interpolation processing, the carrier in the vicinity of the frequency band in which the detection value is calculated As long as the same value as the detected value is assigned to the frequency band corresponding to, it need not be limited to this. For example, the detection value of the detection point may be assigned to the interpolation point having a lower frequency than the detection point. Furthermore, the detection value of the detection point can be assigned to the interpolation point on the high frequency side and the low frequency side for the detection point.

図５はＦＦＴのポイント数とＦＦＴのフィルタ帯域との関係を示す図である。図５（Ａ）に示すＦＦＴのポイント数（例えば５１２ポイントＦＦＴ）に対して、図５（Ｂ）に示すようにポイント数を間引いて半減すると（例えば２５６ポイントＦＦＴ）、ＦＦＴにおける各ポイントのフィルタ帯域が２倍になる。このため、図５（Ｂ）の実線で示す所望キャリアのフィルタ帯域内に点線で示す隣接キャリアの成分が入りこむため、所望キャリアのレベル検出の精度が低下する。そこで、本実施形態では、ＦＦＴ前処理部２３において、後段のＦＦＴのポイント数を減少させる際に、各デジタルデータについてサンプリング数の前半と後半とで加算処理（足し合わせ処理）または減算処理（差し引き処理）を施すことにより、隣接キャリアの影響を除くようにする。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the number of FFT points and the FFT filter band. When the number of points in the FFT shown in FIG. 5A (for example, 512 point FFT) is reduced by half as shown in FIG. 5B (for example, 256 point FFT), the filter of each point in the FFT is performed. Bandwidth is doubled. For this reason, since the component of the adjacent carrier indicated by the dotted line enters the filter band of the desired carrier indicated by the solid line in FIG. 5B, the accuracy of detecting the level of the desired carrier is reduced. Therefore, in the present embodiment, when the FFT preprocessing unit 23 reduces the number of FFT points in the subsequent stage, the addition processing (addition processing) or subtraction processing (subtraction) is performed for each digital data in the first half and second half of the sampling number. By applying the processing, the influence of adjacent carriers is removed.

図６は加算処理によって偶数倍波の成分を取り出す動作を示す図である。なお図６ではアナログ的な信号波形イメージ（つまり、各周波数成分を示した波形のイメージ）を示しているが、実際にはデジタルデータの演算処理によって実現される。図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、サンプリング数ｋの前半（１〜ｋ／２）の各データと後半（ｋ／２＋１〜ｋ）の各データをそれぞれ足し合わせることで、サンプリング数ｋにおける奇数周期の信号は打ち消され、偶数周期の信号は振幅が２倍になる。したがって、サンプリング数ｋの前半の各データと後半の各データとを加算し、１／２にすることで、サンプリング数ｋにおける偶数倍波の信号成分のみを取り出すことができる。 FIG. 6 is a diagram showing an operation of extracting even-numbered harmonic components by addition processing. FIG. 6 shows an analog signal waveform image (that is, a waveform image showing each frequency component), but in actuality, it is realized by digital data calculation processing. As shown in FIGS. 6A to 6D, the number of samplings is obtained by adding the data of the first half (1 to k / 2) and the data of the second half (k / 2 + 1 to k) of the sampling number k, respectively. The odd period signal at k is canceled out and the even period signal is doubled in amplitude. Therefore, by adding the first half data and the second half data of the sampling number k to ½, it is possible to extract only the even harmonic signal component at the sampling number k.

なお、上記偶数周期の信号について、サンプリング数ｋの前半の最初の４分の１（１〜ｋ／４）の各データと次の４分の１（ｋ／４＋１〜ｋ／２）、及び後半の前半の４分の１（ｋ／２＋１〜３ｋ／４）の各データと次の４分の１（３ｋ／４＋１〜ｋ）の各データをそれぞれ足し合わせることで、４倍波の信号成分のみを取り出すことも可能である。 For the signal of the even period, each data of the first quarter (1 to k / 4) of the first half of the sampling number k, the next quarter (k / 4 + 1 to k / 2), and the second half By adding the first quarter (k / 2 + 1 to 3k / 4) data and the next quarter (3k / 4 + 1 to k) data, only the signal component of the fourth harmonic Can also be taken out.

また、サンプリング数ｋの前半（１〜ｋ／２）の各データと後半（ｋ／２＋１〜ｋ）の各データをそれぞれ差し引きすることで、サンプリング数ｋにおける偶数周期の信号は打ち消され、奇数周期の信号は振幅が２倍になる。したがって、サンプリング数ｋの前半の各データと後半の各データとを減算し、１／２にすることで、サンプリング数ｋにおける奇数倍波の信号成分のみを取り出すことができる。 Further, by subtracting each data of the first half (1 to k / 2) and each data of the second half (k / 2 + 1 to k) of the sampling number k, the signal of the even period in the sampling number k is canceled, and the odd period The signal is doubled in amplitude. Therefore, by subtracting the data of the first half and the data of the second half of the sampling number k to halve, it is possible to extract only the odd harmonic signal component at the sampling number k.

図７はＦＦＴ前処理部の第１例を示す図である。この第１例は、加算処理によってＦＦＴのポイント数を減少させる構成例である。ＦＦＴ前処理部２３Ａは、ｋ／２段シフトレジスタ２３１と加算器２３２とを有して構成される。この構成において、ｋサンプル周期（サンプリング周期がｋ個となる周期）のデジタルデータと、ｋ／２段シフトレジスタ２３１によってｋ／２段シフトされたデジタルデータとを加算器２３２で加算することで、サンプリング数ｋの前半（１〜ｋ／２）の各データと後半（ｋ／２＋１〜ｋ）の各データとをそれぞれ加算する。そして、ｋ／２に半減されたポイント数のＦＦＴを後段のＦＦＴ部２４Ａで実行する。これにより、ＦＦＴのポイント数を減少させつつ隣接キャリアの影響を除去することができ、所望キャリアの振幅を正確に検出できる。また、ＦＦＴのポイント数は半減するので、周波数特性の解析に要する処理時間を短縮できる。 FIG. 7 is a diagram illustrating a first example of the FFT preprocessing unit. This first example is a configuration example in which the number of FFT points is reduced by addition processing. The FFT preprocessing unit 23 </ b> A includes a k / 2-stage shift register 231 and an adder 232. In this configuration, the adder 232 adds the digital data of k sample periods (sampling period becomes k) and the digital data shifted by k / 2 stages by the k / 2 stage shift register 231. The first half (1 to k / 2) data of the sampling number k and the second half (k / 2 + 1 to k) data are added. Then, the FFT of the number of points halved to k / 2 is executed by the subsequent FFT unit 24A. As a result, the influence of adjacent carriers can be removed while reducing the number of FFT points, and the amplitude of the desired carrier can be accurately detected. In addition, since the number of FFT points is halved, the processing time required to analyze the frequency characteristics can be shortened.

図８はＦＦＴ前処理部の第２例を示す図である。この第２例は、加算処理によってＦＦＴのポイント数を減少させる他の構成例である。ＦＦＴ前処理部２３Ｂは、ｋサンプルシフトレジスタ２３４と、ｋ／２個の加算器２３５とを有して構成される。この構成において、ｋサンプルシフトレジスタ２３４にｋ個のサンプルを示すデジタルデータが溜まった時点で、各加算器２３５による加算を行うことで、サンプリング数ｋの前半（１〜ｋ／２）の各データと後半（ｋ／２＋１〜ｋ）の各データとをそれぞれ加算する。そして、ｋ／２に半減されたポイント数のＦＦＴを後段のＦＦＴ部２４Ｂで実行する。これにより、ＦＦＴのポイント数を減少させつつ隣接キャリアの影響を除去することができ、所望キャリアの振幅を正確に検出できる。また、ＦＦＴのポイント数は半減するので、周波数特性の解析に要する処理時間を短縮できる。 FIG. 8 is a diagram illustrating a second example of the FFT preprocessing unit. The second example is another configuration example in which the number of FFT points is reduced by addition processing. The FFT preprocessing unit 23 </ b> B includes a k sample shift register 234 and k / 2 adders 235. In this configuration, when digital data indicating k samples is accumulated in the k sample shift register 234, each data in the first half (1 to k / 2) of the sampling number k is obtained by performing addition by each adder 235. And the data in the latter half (k / 2 + 1 to k) are added. Then, the FFT of the number of points halved to k / 2 is executed by the subsequent FFT unit 24B. As a result, the influence of adjacent carriers can be removed while reducing the number of FFT points, and the amplitude of the desired carrier can be accurately detected. In addition, since the number of FFT points is halved, the processing time required to analyze the frequency characteristics can be shortened.

図９はＦＦＴ前処理部の第３例を示す図である。この第３例は、減算処理によってＦＦＴのポイント数を減少させる構成例である。ＦＦＴ前処理部２３Ｃは、ｋ／２段シフトレジスタ２３１と減算器２３３とを有して構成される。この構成において、ｋサンプル周期のデジタルデータと、ｋ／２段シフトレジスタ２３１によってｋ／２段シフトされたデジタルデータとを減算器２３３で減算することで、サンプリング数ｋの前半（１〜ｋ／２）の各データと後半（ｋ／２＋１〜ｋ）の各データとをそれぞれ減算する。そして、ｋ／２に半減されたポイント数のＦＦＴを後段のＦＦＴ部２４Ｃで実行する。これにより、ＦＦＴのポイント数を減少させつつ隣接キャリアの影響を除去することができ、所望キャリアの振幅を正確に検出できる。また、ＦＦＴのポイント数は半減するので、周波数特性の解析に要する処理時間を短縮できる。 FIG. 9 is a diagram illustrating a third example of the FFT preprocessing unit. The third example is a configuration example in which the number of FFT points is reduced by subtraction processing. The FFT preprocessing unit 23C includes a k / 2-stage shift register 231 and a subtracter 233. In this configuration, by subtracting the digital data of the k sample period and the digital data shifted by k / 2 stages by the k / 2 stage shift register 231 by the subtracter 233, the first half (1 to k / Each data in 2) is subtracted from each data in the latter half (k / 2 + 1 to k). Then, the FFT of the number of points halved to k / 2 is executed by the subsequent FFT unit 24C. As a result, the influence of adjacent carriers can be removed while reducing the number of FFT points, and the amplitude of the desired carrier can be accurately detected. In addition, since the number of FFT points is halved, the processing time required to analyze the frequency characteristics can be shortened.

図１０はＦＦＴ前処理部の第４例を示す図である。この第４例は、減算処理によってＦＦＴのポイント数を減少させる他の構成例である。ＦＦＴ前処理部２３Ｄは、ｋサンプルシフトレジスタ２３４と、ｋ／２個の減算器２３６とを有して構成される。この構成において、ｋサンプルシフトレジスタ２３４にｋ個のサンプルを示すデジタルデータが溜まった時点で、各減算器２３６による減算を行うことで、サンプリング数ｋの前半（１〜ｋ／２）の各データと後半（ｋ／２＋１〜ｋ）の各データとをそれぞれ減算する。そして、ｋ／２に半減されたポイント数のＦＦＴを後段のＦＦＴ部２４Ｄで実行する。これにより、ＦＦＴのポイント数を減少させつつ隣接キャリアの影響を除去することができ、所望キャリアの振幅を正確に検出できる。また、ＦＦＴのポイント数は半減するので、周波数特性の解析に要する処理時間を短縮できる。 FIG. 10 is a diagram illustrating a fourth example of the FFT preprocessing unit. The fourth example is another configuration example in which the number of FFT points is reduced by subtraction processing. The FFT preprocessing unit 23D includes a k sample shift register 234 and k / 2 subtractors 236. In this configuration, when digital data indicating k samples is accumulated in the k sample shift register 234, each data in the first half (1 to k / 2) of the sampling number k is obtained by performing subtraction by each subtractor 236. Are subtracted from the latter half (k / 2 + 1 to k) of data. Then, the FFT of the number of points halved to k / 2 is executed by the subsequent FFT unit 24D. As a result, the influence of adjacent carriers can be removed while reducing the number of FFT points, and the amplitude of the desired carrier can be accurately detected. In addition, since the number of FFT points is halved, the processing time required to analyze the frequency characteristics can be shortened.

図１１はＦＦＴ前処理部の第５例を示す図である。この第５例は、加算処理によってＦＦＴのポイント数を半減する処理をＹ回繰り返すことで、ＦＦＴのポイント数をｋ／２^Yに削減する構成例である。ＦＦＴ前処理部２３Ｅは、Ｙ個（Ｙ段）の加算器２３２１〜２３２Ｙと、ｋ／２段シフトレジスタ２３１０とを有して構成される。この構成において、ポイント数半減処理を複数回（Ｙ回）繰り返すことでＦＦＴのポイント数をｋ／２^Yに削減する。まず、初回の半減処理として、初段の加算器２３２１において、ｋサンプル周期のデジタルデータの前半と後半との加算を行う。次に、２回目の半減処理として、２段目の加算器２３２２において、初段の加算器２３２１の出力とｋ／２シフトレジスタ２３１０内のデータとを用い、ｋ／２個のデータの前半と後半との加算を行う。同様に、ｉ回目の半減処理として、ｉ段目の加算器２３２ｉにおいて、前段の加算器の出力とｋ／２シフトレジスタ２３１０内のデータとを用い、ｋ／２ⁱ個のデータの前半と後半との加算を行う。最後に、Ｙ回目の半減処理として、Ｙ段目の加算器２３２Ｙにおいて、前段の加算器の出力とｋ／２シフトレジスタ２３１０内のデータとを用い、ｋ／２^Y個のデータの前半と後半との加算を行う。そして、ｋ／２^Yに削減されたポイント数のＦＦＴを後段のＦＦＴ部２４Ｅで実行する。これにより、ＦＦＴのポイント数を大幅に減少させつつ隣接キャリアの影響を除去することができ、所望キャリアの振幅を正確に検出できる。また、ＦＦＴのポイント数はｋ／２^Yに減少するので、周波数特性の解析に要する処理時間を大きく短縮できる。 FIG. 11 is a diagram illustrating a fifth example of the FFT preprocessing unit. The fifth example is a configuration example in which the FFT point number is reduced to k / 2 ^Y by repeating the process of halving the FFT point number by the addition process Y times. The FFT preprocessing unit 23E is configured to include Y (Y stage) adders 2321 to 232Y and a k / 2 stage shift register 2310. In this configuration, the number of FFT points is reduced to k / 2 ^Y by repeating the point number halving process a plurality of times (Y times). First, as the first half processing, the first stage adder 2321 adds the first half and the second half of the digital data of the k sample period. Next, as the second half process, the second-stage adder 2322 uses the output of the first-stage adder 2321 and the data in the k / 2 shift register 2310, and uses the first half and the second half of k / 2 data. Is added. Similarly, as the i-th half process, in the i-th stage adder 232i, the output of the previous stage adder and the data in the k / 2 shift register 2310 are used, and the first half and the second half of the k / 2 ⁱ data. Is added. Finally, as the Y-th half processing, in the Y-th stage adder 232Y, the output of the previous stage adder and the data in the k / 2 shift register 2310 are used, and the first half and the second half of the k / 2 ^Y pieces of data. Is added. Then, the FFT of the number of points reduced to k / 2 ^Y is executed by the subsequent FFT unit 24E. As a result, the influence of adjacent carriers can be removed while greatly reducing the number of FFT points, and the amplitude of the desired carrier can be accurately detected. Also, since the number of FFT points is reduced to k / 2 ^Y , the processing time required for analyzing the frequency characteristics can be greatly shortened.

図１２はＦＦＴ前処理部の第６例を示す図である。この第６例は、加算処理によってＦＦＴのポイント数を半減する処理をＹ回繰り返すことで、ＦＦＴのポイント数をｋ／２^Yに削減する他の構成例である。ＦＦＴ前処理部２３Ｆは、Ｙ個（Ｙ段）の加算器２３２１〜２３２Ｙと、Ｙ個のシフトレジスタ（ｋ／２段〜ｋ／２^Y段）２３１１〜２３１Ｙとを有して構成される。すなわち、第６例は、図７に示した第１例のＦＦＴ前処理部を複数段縦列接続したものである。この構成において、ポイント数半減処理を複数回（Ｙ回）繰り返すことでＦＦＴのポイント数をｋ／２^Yに削減する。まず、初回の半減処理として、初段の加算器２３２１において、ｋサンプル周期のデジタルデータとこのデジタルデータをｋ／２段シフトレジスタ２３１１でｋ／２段シフトしたデータとを加算する。次に、２回目の半減処理として、２段目の加算器２３２２において、初段の加算器２３２１の出力とこの出力をｋ／４段シフトレジスタ２３１２でｋ／４段シフトしたデータとを加算する。同様に、ｉ回目の半減処理として、ｉ段目の加算器２３２ｉにおいて、前段の加算器の出力とこの出力をｋ／２ⁱ段シフトレジスタ２３１２でｋ／２ⁱ段シフトしたデータとを加算する。最後に、Ｙ回目の半減処理として、Ｙ段目の加算器２３２Ｙにおいて、前段の加算器の出力とこの出力をｋ／２^Y段シフトレジスタ２３１２でｋ／２^Y段シフトしたデータとを加算する。そして、ｋ／２^Yに削減されたポイント数のＦＦＴを後段のＦＦＴ部２４Ｆで実行する。これにより、ＦＦＴのポイント数を大幅に減少させつつ隣接キャリアの影響を除去することができ、所望キャリアの振幅を正確に検出できる。また、ＦＦＴのポイント数はｋ／２^Yに減少するので、周波数特性の解析に要する処理時間を大きく短縮できる。 FIG. 12 is a diagram illustrating a sixth example of the FFT preprocessing unit. The sixth example is another configuration example in which the number of FFT points is reduced to k / 2 ^Y by repeating the process of halving the number of FFT points Y times by the addition process. The FFT preprocessing unit 23F includes Y (Y stage) adders 2321 to 232Y and Y shift registers (k / 2 stage to k / 2 ^Y stage) 2311 to 231Y. That is, the sixth example is obtained by cascading a plurality of stages of the FFT preprocessing units of the first example shown in FIG. In this configuration, the number of FFT points is reduced to k / 2 ^Y by repeating the point number halving process a plurality of times (Y times). First, as the first half process, the first stage adder 2321 adds k sample period digital data and data obtained by shifting this digital data by k / 2 stage shift register 2311. Next, as the second half process, in the second-stage adder 2322, the output of the first-stage adder 2321 and the data obtained by shifting this output by the k / 4-stage shift register 2312 are added. Similarly, as the half-process i th, the i-th stage adder 232 i, adds the k / 2 ^i-shifted data in the output and the output of the preceding adder k / 2 ^i-stage shift register 2312 . Finally, as the half-process Y th, the Y-th stage adder 232Y, adds the k / 2 ^Y stage shifted data in the output and the output of the preceding adder k / 2 ^Y stage shift register 2312 . Then, the FFT of the number of points reduced to k / 2 ^Y is executed by the subsequent FFT unit 24F. As a result, the influence of adjacent carriers can be removed while greatly reducing the number of FFT points, and the amplitude of the desired carrier can be accurately detected. Also, since the number of FFT points is reduced to k / 2 ^Y , the processing time required for analyzing the frequency characteristics can be greatly shortened.

なお、上述した実施の形態では、減少させるＦＦＴのポイント数を一定とした場合について説明したが、ＦＦＴのポイント数を適宜変更することも可能である。図１３は、図１の構成に入力部４１を追加した変形例の通信装置４０を示した図である。入力部４１は、ＦＦＴ前処理部２３に接続され、ＦＦＴのポイント数を設定するための値が入力自在となっている。入力部４１としては、スイッチや、無線信号を入力自在なポート（例えば赤外線ポート）などがあり、例えばＦＦＴのポイント数をキャリア数の１／２^Nとする場合のＮが入力自在である。また、図１１または図１２の構成において、ＦＦＴのポイント数を半減する処理をＹ回繰り返す場合に、入力部４１を介して繰り返し回数Ｙを設定し、ＦＦＴのポイント数を変更できるようにしてもよい。こうすることで、ＦＦＴのポイント数を可変にすることができるので、例えば、検出精度に応じてポイント数を設定することができ、検出精度と処理時間のバランスを取ることができる。 In the above-described embodiment, the case has been described in which the number of FFT points to be decreased is constant. However, the number of FFT points can be changed as appropriate. FIG. 13 is a diagram showing a communication apparatus 40 according to a modification in which an input unit 41 is added to the configuration of FIG. The input unit 41 is connected to the FFT preprocessing unit 23, and a value for setting the number of FFT points can be freely input. The input unit 41 includes a switch and a port (for example, an infrared port) through which a wireless signal can be input. For example, N can be input when the number of FFT points is 1/2 ^{N of the} number of carriers. In the configuration of FIG. 11 or FIG. 12, when the process of halving the number of FFT points is repeated Y times, the number of repetitions Y is set via the input unit 41 so that the number of FFT points can be changed. Good. By doing this, the number of FFT points can be made variable, so that, for example, the number of points can be set according to the detection accuracy, and the detection accuracy and processing time can be balanced.

上述したように、本実施形態によれば、ＦＦＴ前処理部でＦＦＴのポイント数を間引いて減少させることによって、ＦＦＴ部における処理量を削減でき、伝送路の不平衡成分の周波数特性の解析に要する処理時間を短縮することができる。このため、ＦＦＴ部の回路規模を大きくすることなく、高速な解析処理が可能となる。また、ＦＦＴ前処理部において、デジタルデータのサンプリング数の前半の各データと後半の各データとを加算または減算することによって、ＦＦＴのポイント数を減少させて高速化を図った場合においても、隣接する周波数帯域の影響を除去でき、各周波数成分の検出結果を精度良く得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, the processing amount in the FFT unit can be reduced by thinning out and reducing the number of FFT points in the FFT preprocessing unit, and the frequency characteristics of the unbalanced component of the transmission path can be analyzed. The required processing time can be shortened. For this reason, high-speed analysis processing can be performed without increasing the circuit scale of the FFT unit. Also, in the FFT pre-processing unit, even when the first half of the digital data sampling number and the second half of the data are added or subtracted to reduce the number of FFT points and increase the speed, The influence of the frequency band to be removed can be removed, and the detection result of each frequency component can be obtained with high accuracy.

本発明は、マルチキャリア通信を行う伝送路における不平衡成分の周波数特性を解析する際に、解析に要する処理時間を短縮することができるという効果を有し、この不平衡成分の周波数特性を解析する不平衡成分解析装置及び不平衡成分解析方法、並びにマルチキャリア通信方式の通信装置等に有用である。 The present invention has the effect of reducing the processing time required for analysis when analyzing the frequency characteristics of unbalanced components in a transmission path for multicarrier communication, and analyzes the frequency characteristics of these unbalanced components. The present invention is useful for an unbalanced component analysis device, an unbalanced component analysis method, a communication device of a multicarrier communication system, and the like.

本発明の実施形態に係る通信装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態におけるＦＦＴ部を含むデジタル部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the digital part containing the FFT part in this embodiment. 送信信号波形及びコモンモード電流波形の一例を示す図Diagram showing examples of transmit signal waveform and common mode current waveform 不平衡成分を検出する検出ポイントと検出結果を補間する補間ポイントとを示す図Diagram showing detection points for detecting unbalanced components and interpolation points for interpolating detection results ＦＦＴのポイント数とＦＦＴのフィルタ帯域との関係を示す図The figure which shows the relationship between the number of points of FFT, and the filter band of FFT 本実施形態における、加算処理によって偶数倍波の成分を取り出す動作を示す図The figure which shows the operation | movement which takes out the component of an even harmonic by the addition process in this embodiment 本実施形態におけるＦＦＴ前処理部の第１例を示す図The figure which shows the 1st example of the FFT pre-processing part in this embodiment. 本実施形態におけるＦＦＴ前処理部の第２例を示す図The figure which shows the 2nd example of the FFT pre-processing part in this embodiment. 本実施形態におけるＦＦＴ前処理部の第３例を示す図The figure which shows the 3rd example of the FFT pre-processing part in this embodiment. 本実施形態におけるＦＦＴ前処理部の第４例を示す図The figure which shows the 4th example of the FFT pre-processing part in this embodiment. 本実施形態におけるＦＦＴ前処理部の第５例を示す図The figure which shows the 5th example of the FFT pre-processing part in this embodiment. 本実施形態におけるＦＦＴ前処理部の第６例を示す図The figure which shows the 6th example of the FFT pre-processing part in this embodiment. 本発明の実施形態に係る通信装置の変形例の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the modification of the communication apparatus which concerns on embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１通信装置
２不平衡成分解析装置
３送信部
４受信部
５結合用トランス
１０電力線
２１不平衡成分検出部
２２Ａ／Ｄ変換部
２３、２３Ａ〜２３ＦＦＦＴ前処理部
２４、２４Ａ〜２４ＦＦＦＴ部
２５検出結果出力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication apparatus 2 Unbalance component analysis apparatus 3 Transmission part 4 Reception part 5 Coupling transformer 10 Power line 21 Unbalance component detection part 22 A / D conversion part 23, 23A-23F FFT pre-processing part 24, 24A-24F FFT part 25 Detection result output section

Claims

An unbalanced component analyzer for analyzing the frequency characteristics of unbalanced components in a transmission path through which a multicarrier communication signal is transmitted,
An A / D converter that inputs a detection signal of an unbalanced component in the transmission path and converts it into digital data;
A preprocessing unit for performing preprocessing to reduce the number of points when performing time-frequency conversion of the digital data;
A time-frequency conversion unit that performs time-frequency conversion on the digital data of the unbalanced component with the reduced number of points, and calculates a detected value on the frequency axis of the detected unbalanced component;
A detection value interpolation unit that interpolates detection values in a frequency band that is not calculated due to the decrease in the number of points;
An unbalanced component analyzer.

The unbalanced component analyzing apparatus according to claim 1,
The pre-processing unit is an unbalanced component analyzing apparatus that reduces the number of points of the time-frequency conversion to 1/2 ^N with respect to the number of carriers of the multicarrier communication signal.

The unbalanced component analyzer according to claim 1 or 2,
The detected value interpolating unit obtains the same value as the detected value for a frequency band in the vicinity of the frequency band in which the detected value is calculated by the time-frequency converting unit according to a decrease in the number of points in the preprocessing unit. Unbalanced component analyzer that assigns and interpolates.

The unbalanced component analyzing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Furthermore, it has an input unit that can set the number of points of the time-frequency conversion,
The pre-processing unit is an unbalanced component analyzer that reduces the number of points when performing the time-frequency conversion to the number of points of time-frequency conversion set via the input unit.

The unbalanced component analyzing apparatus according to claim 1,
For the digital data of the sampling number k (k is an integer equal to or greater than 2) sampled by the A / D conversion unit, the pre-processing unit and each of the first half (1 to k / 2) of the sampling number k and the latter half An unbalanced component analyzer that halves the number of points of the time-frequency conversion by adding or subtracting each data of (k / 2 + 1 to k).

The unbalanced component analyzing apparatus according to claim 5,
The preprocessing unit is configured to reduce the number of points of time-frequency conversion to k / 2 ^Y by repeating the process of reducing the number of points of time-frequency conversion by half by the addition or subtraction. .

The unbalanced component analyzing apparatus according to claim 6,
Furthermore, it has an input unit that can set the number of points of the time-frequency conversion,
The pre-processing unit sets the number of repetitions Y according to the number of points of time-frequency conversion set via the input unit, and reduces the number of points when performing the time-frequency conversion. .

The unbalanced component analyzing apparatus according to any one of claims 1 to 7,
An unbalanced component detection unit for detecting an unbalanced component in the transmission line;
The A / D conversion unit is an unbalanced component analysis device that inputs a detection signal of the unbalanced component detected by the unbalanced component detection unit and converts the detection signal into digital data.

A transmission unit comprising the unbalanced component analysis device according to claim 1 and adjusting a transmission level for each carrier of the multicarrier communication signal based on a detection result of the unbalanced component analysis device. A communication device provided.

An unbalanced component analysis method for analyzing frequency characteristics of unbalanced components in a transmission path through which a multicarrier communication signal is transmitted,
Inputting a detection signal of an unbalanced component in the transmission path and converting it to digital data;
Performing pre-processing for reducing the number of points when performing time-frequency conversion of the digital data;
Performing time-frequency conversion on the digital data of the unbalanced component with the reduced number of points, and calculating a detected value on the frequency axis of the detected unbalanced component;
Interpolating a detected value in a frequency band that is not calculated due to the decrease in the number of points.