家庭電話線網絡接收器的製作方法

2023-05-10 18:30:46

專利名稱：家庭電話線網絡接收器的製作方法
技術領域：
本發明涉及於一種家庭電話線網絡接收器，特別是涉及具有資料匹配過濾模塊，藉以檢測所接收的信號，並即時分辨該信號為有效信號、碰撞回應信號或噪聲信號的家庭電話線網絡接收器。
近年來，隨著電子IC工業以及信息工業的發達，網絡系統在日常生活中，扮演相當重要的角色。而家庭電話線網絡系統(Home Phone-lineNetworking System)即為一種發展中的區域網絡(Local Area Networking)系統。該家庭電話線網絡系統是在每部電腦上安裝家庭電話線網絡接收器，並利用家庭中已連接的電話線來作為傳輸媒介。
如

圖1所示，在HomePNA 2.0規格的家庭電話線網絡系統中，常用的家庭電話線網絡接收器包含一QAM解調器(Quadrature AmplitudeModulation)101，用以將所接收的信號RS(Received Signal)解調，移除信號發射時，所加入的載波信號(carrier signal)，而留下所需要的I信號和Q信號；一均衡器(equalizer)102，用以補償QAM解調器所解調出的I信號和Q信號在傳輸過程中所產生的失真；一解碼器(deconstellation)103，用以將I信號和Q信號合成轉換為資料信號D；一檢測器(detector)104，用以判斷分辨資料信號D為有效信號(validsignal)、碰撞回應信號(collision backoff signal)或噪聲(noise)及其它幹擾(interference)信號；以及資料接收裝置105，若檢測器104指示為有效信號，則接收後續信號，若為噪聲及其它幹擾信號，則將不接收後續信號。
然而，在常用的家庭電話線網絡接收器中，由於檢測器104連接於解碼器103的後，必須等到QAM解調器101解調、均衡器102補償失真以及解碼器103合成轉換為資料信號D後，檢測器104方能判斷所接收的信號是否為有效信號或碰撞回應信號。但是，若所接收的信號幹擾太大，在均衡器102補償失真的過程較久，則會有來不及接收有效信號的問題。
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種具有資料匹配過濾模塊，藉以即時檢測所接收信號，並即時分辨為有效信號、碰撞回應信號或噪聲信號的家庭電話線網絡接收器。
根據本發明的家庭電話線網絡接收器，其包含一QAM解調器，用以將所接收到的傳輸信號解調成I信號和Q信號；一均衡器，連接於前述QAM解調器，用以補償前述I信號和Q信號的失真；一解碼器，連接於前述均衡器，用以將I信號和Q信號轉換成傳輸資料；一資料匹配過濾模塊，連接於前述QAM解調器，用以進行匹配運算，並產生匹配信號；一檢測器，連接於前述資料匹配過濾模塊，用以檢測前述匹配信號，並輸出檢測結果；以及，一傳輸資料讀取裝置，連接於前述解碼器與前述檢測器，藉以根據前述檢測器的檢測結果來讀取傳輸資料。
根據本發明的家庭電話線網絡接收器，其中資料匹配過濾模塊包含一加法器，連接於前述QAM解調器的輸出，用以將I信號或該Q信號相加，形成合成信號；以及，至少一組匹配運算電路，用以將前述合成信號與匹配值進行旋積運算。
根據本發明的家庭電話線網絡接收器，其中每個匹配運算電路包含一移位暫存器，輸入端連接於前述合成信號，藉以將該合成信號進行移位；多個乘法器，連接於前述移位暫存器的每個位的輸出，並分別與一匹配值相乘；以及，一加法裝置，將前述多個乘法器的輸出值相加，輸出前述匹配信號。
與現有技術相比，本發明的家庭電話線網絡接收器包含直接連接於QAM解調器的資料匹配過濾模塊，可在第一個識別碼TRN16輸入時，即分辨出該封包為碰撞回應信號或有效信號，且在第四個識別碼TRN16輸入後，即確認該封包為有效信號。所以，本發明的檢測裝置可快速地檢測且分辨有效信號、碰撞回應信號、噪聲及其它幹擾信號。
圖1為常用的家庭電話線網絡接收器系統方塊圖。
圖2為HomePNA 2.0規格的家庭電話線網絡系統中，有效信號、碰撞回應信號以及噪聲或其它幹擾信號的前端信號示意圖。
圖3為本發明的家庭電話線網絡接收器的系統方塊圖。
圖4為本發明家庭電話線網絡接收器中資料匹配過濾模塊的詳細架構圖。
圖5為資料匹配過濾模塊檢測到碰撞回應信號的輸出波形。
圖6為資料匹配過濾模塊檢測到有效信號的輸出波形。
附圖符號的說明1 家庭電話線網絡接收器10 資料匹配過濾模塊11 加法器12、12′匹配運算電路121 延遲單元122 乘法單元123 加法單元20 檢測器101 QAM解調器102 均衡器103 解碼器104 檢測器105 資料接收裝置下面是較佳實施例的詳細說明。
以下參考附圖，詳細說明本發明家庭電話線網絡接收器的架構及其運作原理。
如圖2，在HomePNA 2.0規格的家庭電話線網絡系統中，每個合法的封包資料均會包含64位的前端信號PRE64，且每個前端信號PRE64會包含四組相同的16位識別碼TRN16。而對於每個碰撞回應信號亦包含64位的前端信號PRE64，但只在最前端包含一組16位識別碼TRN16，且在該識別碼TRN16的後另外加上四位其它資料。至於噪聲及其它幹擾信號則不會包含任何一組識別碼TRN16。因此，利用檢測識別碼TRN16的出現頻率，即可有效地辨別是否為有效信號或碰撞回應信號。
圖3為本發明家庭電話線網絡接收器1的方塊圖。如該圖所示，家庭電話線網絡接收器1與現有的家庭電話線網絡接收器大致相同，亦包含一QAM解調器101、一均衡器102、一解碼器103以及資料接收裝置105。因此，省略對這些組件的架構及功能的詳細說明。但本發明的家庭電話線網絡接收器1還包含一連接於QAM解調器101的資料匹配過濾模塊10，以及連接於該資料匹配過濾模塊10的檢測器20。由於該資料匹配過濾模塊10連接於QAM解調器101，可即時檢測信號變化。
該資料匹配過濾模塊10包含一加法器11以及二組匹配運算電路12、12′。該加法器11將I信號與Q信號相加，並輸出合成信號。而匹配運算電路12、12′則將該合成信號與匹配值進行匹配運算，例如比較運算或旋積運算，並將運算結果輸出至檢測器20。該匹配值的設定應與識別碼TRN16對應。由於識別碼TRN16經由編碼(constellation)運算後，轉換成I信號與Q信號，因此匹配值亦有分別對應I信號與Q信號的設定值。
接著參考圖4說明資料匹配過濾模塊10的詳細架構。由於匹配運算電路12與匹配運算電路12′具有相同架構，因此僅說明匹配運算電路12。如圖4所示，資料匹配過濾模塊10的匹配運算電路12包含一延遲單元121、一乘法單元122、以及一加法單元123。該延遲單元121具有15級串接的延遲器，且第一級輸入端連接於加法器11，並根據該合成信號的頻率將合成信號依次向下一級延遲器傳遞。而乘法單元122包含有16個乘法器，且除了第一級乘法器的輸入端連接於加法器11外，其餘15個乘法器的輸入端連接於15級延遲器的輸出。同時，該16個乘法器的另一輸入端為預設的匹配值，該匹配值為複數型態(±(1±j))。接著，利用加法單元123將所有乘法器的輸出值相加，作為匹配值，並將匹配值連接至檢測器20。當然，延遲單元121的延遲器級數以及乘法單元122的乘法器個數是根據識別碼TRN16的位數而定。即乘法單元122的乘法器個數與識別碼TRN16的位數相同，而延遲單元121的位數則為識別碼TRN16的位數減一。
接著參考圖5與圖6說明本發明的家庭電話線網絡接收器1的資料匹配過濾模塊10的輸出波形。圖5所示為資料匹配過濾模塊10檢測到碰撞回應信號的輸出波形，而圖6為資料匹配過濾模塊10檢測到有效信號的輸出波形。由於預設的匹配值與識別碼TRN16轉換後的I信號與Q信號相同，且資料匹配過濾模塊10的匹配運算為旋積運算，所以當包含識別碼TRN16的信號經由延遲單元分別輸入所對應的乘法器時，經由加法單元123相加後的值應為最大。所以，當傳輸的信號為碰撞回應信號時，由於該碰撞回應信號僅包含一組識別碼TRN16，所以如圖5所示，資料匹配過濾模塊10的輸出僅有一個突起脈衝(spike-like pulse)。相反地，當傳輸的信號為有效信號時，則因該有效信號包含四組識別碼TRN16，所以如圖6所示，資料匹配過濾模塊10的輸出會有四個突起脈衝。
因此，檢測器20隻要檢測到單獨的突起脈衝，則該資料封包即被視為碰撞回應信號，而若檢測到連續的突起脈衝，則該資料封包即被視為有效信號。如此，即可即時地將檢測到的結果傳給資料接收裝置105，進一步接收資料。當然，信號在傳輸時會有失真，因此資料匹配過濾模塊10的輸出並非每次均達到最大值。檢測器20可設定一門檻閥值Vth，只要超過該門檻閥值Vth即視為突起脈衝，如此可正確地分辨不同類型的封包資料。
以上說明僅為本發明的一較佳實施例，本發明的範圍不限於該較佳實施例，凡依本發明所做的任何變更，皆屬本發明申請專利的範圍。
權利要求
1.一種家庭電話線網絡接收器，用以接收電腦通過電話線傳輸的信號，該網絡接收器包含一QAM解調器，用以將所接收的信號解調成I信號和Q信號；一均衡器，連接於所述QAM解調器，用以補償所述I信號和Q信號的失真；一解碼器，連接於所述均衡器，用以將I信號和Q信號轉換成資料信號；一資料匹配過濾模塊，連接於所述QAM解調器，用以進行匹配運算，並產生匹配信號；一檢測器，連接於所述資料匹配過濾模塊，用以檢測所述匹配信號，並輸出檢測結果；以及，一信號接收裝置，連接於所述解碼器與所述檢測器，藉以根據所述檢測器的檢測結果來讀取信號。
2.根據權利要求1的家庭電話線網絡接收器，其中所述資料匹配過濾模塊包含一加法器，連接於所述的QAM解調器的輸出，用以將I信號與Q信號相加，形成合成信號；以及，至少一組匹配運算電路，用以將前述合成信號與匹配值進行旋積運算。
3.根據權利要求2的家庭電話線網絡接收器，其中所述資料匹配過濾模塊具有不同匹配值的兩組匹配運算電路。
4.根據權利要求2或3的家庭電話線網絡接收器，其中所述每個匹配運算電路包含一延遲單元，具有多級串接的延遲器，其輸入端連接於前述合成信號，藉以將該合成信號依次向下一級傳遞；一乘法單元，具有多個乘法器，每個乘法器的一輸入端連接於所述延遲器的輸出，另一輸入端具有一匹配值；以及，一加法單元，將所述多個乘法器的輸出值相加，形成所述匹配信號。
5.根據權利要求1的家庭電話線網絡接收器，其中所述檢測器檢測所述匹配信號高於一門檻閥值的次數。
6.根據權利要求5的家庭電話線網絡接收器，其中所述次數若在一預定期間內為1，則該信號視為碰撞回應信號。
7.根據權利要求5的家庭電話線網絡接收器，其中所述次數若在一預定期間內大於1，則該信號視為有效信號。
全文摘要
一種家庭電話線網絡接收器,可即時檢測網絡資料的有效信號與碰撞回應信號。該家庭電話線網絡接收器除了包含QAM解調器、均衡器、解碼器以及傳輸資料讀取裝置外,還包含資料匹配過濾模塊與檢測器。該資料匹配過濾模塊包含一加法器以及匹配運算電路。該加法器將I信號與Q信號相加,並輸出合成信號。而匹配運算電路則將該合成信號與匹配值進行匹配運算,例如比較運算或旋積運算,並將運算結果輸出至檢測器。由於資料匹配過濾模塊直接連接於QAM解調器的輸出,可即時檢測是否有識別碼TRN16輸入。檢測器即檢測資料匹配過濾模塊的輸出,分辨出該封包為碰撞回應信號或有效信號。若檢測到連續的識別碼TRN16,即確認該封包為有效信號,若為單一的識別碼TRN16,則為碰撞回應信號。
文檔編號H04M11/06GK1375981SQ0110917
公開日2002年10月23日 申請日期2001年3月16日 優先權日2001年3月16日
發明者尹世沖, 鄒慶鍇 申請人:矽統科技股份有限公司