JP2003078500A - Communication device and communication method in noise environment - Google Patents
Communication device and communication method in noise environmentInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】送受信機4、5で送受信される信号に人工の雑
音源8で発生する雑音が干渉する場合に、その雑音の影
響を取り除き位置検出等を精度よく行う。また受信機5
側から誤り状況の情報を送信機4側に向けて応答する必
要をなくし、その分、システムを簡易な構成にする。
【解決手段】送受信手段4、5で送受信される信号に、
人工の雑音源8で発生する雑音が干渉する雑音環境下で
適用される。送信手段4側では、音の強度(雑音に対す
る信号の比率:S/N比)が、各チャネルch1、ch
2…ch8毎に測定される。そして、この測定結果に基
づいて、雑音の強度が小さいチャネルほど、信号の情報
量が大きくなるように、各チャネルに対して、情報量が
割り当てられる。各チャネルch1、ch2…ch8の
信号が、割り当てられた情報量のデータに対応づけられ
て、送信される。受信手段5側では、情報量を示すデー
タが各チャネルch1、ch2…ch8毎に検出され
る。そして各チャネルchの信号が、検出された情報量
で抽出される。
(57) [Summary] When noise generated by an artificial noise source 8 interferes with a signal transmitted and received by transceivers 4 and 5, the influence of the noise is removed to accurately perform position detection and the like. Also receiver 5
There is no need to respond to the transmitter 4 with information on the error status from the side, and the system is simplified accordingly. A signal transmitted / received by transmission / reception means (4, 5) includes:
It is applied in a noise environment where noise generated by the artificial noise source 8 interferes. On the transmission means 4 side, the sound intensity (ratio of signal to noise: S / N ratio) is determined for each channel ch1, ch.
2... Measured for each ch8. Then, based on the measurement result, the information amount is allocated to each channel such that the information amount of the signal increases as the channel has lower noise intensity. The signals of the channels ch1, ch2,..., Ch8 are transmitted in association with the data of the assigned information amount. On the receiving means 5 side, data indicating the information amount is detected for each of the channels ch1, ch2,. Then, the signal of each channel ch is extracted based on the detected information amount.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は雑音環境下における
通信装置および通信方法に関し、特に同一の雑音源で発
生する雑音の影響を受ける送受信機間の送受信に適用し
て好適な装置および方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a communication device and a communication method in a noisy environment, and more particularly to a device and method suitable for transmission and reception between a transmitter and a receiver affected by noise generated by the same noise source. Is.
【0002】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、インターネットの急激な普及に伴い、光ファイバ網
の敷設が急速に進められている。光ファイバ網の末端部
分を敷設する工法には、地表から溝を掘ってファイバを
敷設するという開削工法と、地中にファイバが通るだけ
の穴を掘ってファイバを敷設するという非開削工法の2
種類がある。2. Description of the Related Art In recent years, with the rapid spread of the Internet, the laying of optical fiber networks has been rapidly advanced. There are two methods of laying the end part of the optical fiber network: an open-cutting method of digging a groove from the surface of the earth and laying the fiber, and a non-cutting method of digging a hole in the ground to allow the fiber to pass therethrough.
There are types.
【0003】従来は開削工法が広く行われていたが、コ
スト、工事期間、地上への影響等から鑑みて、非開削工
法が有利であることから非開削工法の導入が検討されて
いる。非開削工法の代表的な工法が、水平ドリリング工
法である。Conventionally, the open-cutting method has been widely used, but the introduction of the non-open-cutting method is being considered because the non-open-cutting method is advantageous in view of cost, construction period, influence on the ground and the like. The horizontal drilling method is a typical non-excavation method.
【0004】水平ドリリング工法を図1、図2を参照し
て説明する。The horizontal drilling method will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
【0005】水平ドリリング工法では、図1に示すよう
にドリルロッド1と呼ばれるシャフトに、ドリルヘッド
2と呼ばれる先端部を装着した掘削機3によって地中を
掘削することで行われる。ドリルヘッド2の先端の刃2
aによって地中を掘削する。ドリルロッド1に矢印Fに
示す方向に力Fを加えて回転させると螺旋状に掘削が行
われ、平均的には直進する。しかし特定の回転角に同期
させて強い力を加えると、掘削方向を変化させることが
できる。たとえば図1中に示す姿勢で矢印F方向に力を
加えると、ドリルヘッド2の姿勢が矢印Gに示す方向に
変化し、掘削方向が変わる。In the horizontal drilling method, as shown in FIG. 1, a shaft called a drill rod 1 is equipped with a tip end called a drill head 2 to excavate the ground. The blade 2 at the tip of the drill head 2
Excavate the ground by a. When a force F is applied to the drill rod 1 in the direction indicated by the arrow F to rotate the drill rod 1, excavation is performed in a spiral shape, and the drill rod 1 goes straight on average. However, if a strong force is applied in synchronization with a specific rotation angle, the excavation direction can be changed. For example, when a force is applied in the direction of arrow F in the posture shown in FIG. 1, the posture of the drill head 2 changes to the direction indicated by arrow G, and the excavation direction changes.
【0006】このようにしてドリルロッド1に加える力
のタイミングを変えることで、任意の方向に掘削の経路
を変えることができる。これが水平ドリリング工法の大
きな特徴である。By changing the timing of the force applied to the drill rod 1 in this way, the excavation path can be changed in any direction. This is a major feature of the horizontal drilling method.
【0007】水平ドリリング工法では、予め定められた
敷設ラインに沿って掘削するようにドリルヘッド2の姿
勢を変化させる。In the horizontal drilling method, the posture of the drill head 2 is changed so as to excavate along a predetermined laying line.
【0008】しかし地中の土質が不均一であるなどの理
由によってドリルヘッド2が予定された掘削経路からず
れてしまう。そこでドリルヘッド2の現在位置を検出
し、その検出位置をフィードバック量として、掘削経路
を補正する必要がある。However, the drill head 2 deviates from the planned excavation route due to, for example, uneven soil quality in the ground. Therefore, it is necessary to detect the current position of the drill head 2 and use the detected position as a feedback amount to correct the excavation route.
【0009】ここに地中の埋設物の位置を検出する方法
には、レーダによる方法がある。しかしレーダによる方
法は、探査深度と精度が相反するという問題がある。ま
たドリルヘッド2の傾きの検出も困難である。As a method of detecting the position of the buried object in the ground, there is a method using a radar. However, the radar method has a problem that the exploration depth and the accuracy are in conflict with each other. It is also difficult to detect the tilt of the drill head 2.
【0010】また超低周波数の電磁波を用い、有線で通
信を行うという方法がある。しかしこの方法によると、
ドリルヘッド2に信号線を接続する必要があり、信号線
の長さによって、掘削範囲が制約されてしまうという問
題や信号線接続作業のため効率が低下するという問題が
生じる。There is also a method of performing wired communication by using an electromagnetic wave having an extremely low frequency. But according to this method,
It is necessary to connect a signal line to the drill head 2, and there are problems that the excavation range is restricted by the length of the signal line and that the efficiency is lowered due to the signal line connecting work.
【0011】またドリルヘッド2の先端にレーダを設置
する方法がある。しかしこの方法によると、コストが上
昇する上に、信号線接続作業も必要であるという問題が
発生する。There is also a method of installing a radar at the tip of the drill head 2. However, according to this method, not only the cost is increased, but also the signal line connecting work is required.
【0012】そこで、掘削範囲の制約や信号線接続作業
による効率低下もなく、コスト的に安価で、位置検出精
度で優れている点から、ウオークオーバ方式という位置
検出方法が採用されるに至っている。このウオークオー
バ方式による位置検出のシステムの一例を図2を用いて
説明する。[0012] Therefore, the walk-over type position detecting method has been adopted from the viewpoint that the excavation range is not restricted and the efficiency of the signal line connecting work is not reduced, the cost is low, and the position detecting accuracy is excellent. . An example of this position detection system by the walkover method will be described with reference to FIG.
【0013】ドリルヘッド2に送信機4を設ける。また
地上に位置検出センサ6を設ける。この位置検出センサ
6は受信機5を有している。A transmitter 4 is provided on the drill head 2. Further, a position detection sensor 6 is provided on the ground. This position detection sensor 6 has a receiver 5.
【0014】地上では位置検出センサ6が台車等に乗せ
られて移動する。送信機4からは信号が振幅変調されて
送信される。位置検出センサ6の受信機5では、送信さ
れた信号を受信され、信号の強度が最も強くなったとき
の位置検出センサ6の移動位置が、地中のドリルヘッド
2の位置として検出される。つまりドリルヘッド2から
送信される電波の磁界の3成分を地上で測定し、その3
成分の磁界の強度の比率から到来方向を定める。これを
複数地点で行いドリルヘッド2の位置を検出する。On the ground, the position detection sensor 6 moves on a dolly or the like. A signal is amplitude-modulated and transmitted from the transmitter 4. The receiver 5 of the position detection sensor 6 receives the transmitted signal, and detects the moving position of the position detection sensor 6 when the intensity of the signal becomes strongest as the position of the drill head 2 in the ground. That is, the three components of the magnetic field of the radio wave transmitted from the drill head 2 are measured on the ground, and
The arrival direction is determined from the ratio of the magnetic field strengths of the components. This is done at a plurality of points to detect the position of the drill head 2.
【0015】このようにウオークオーバ方式による位置
検出システムでは、信号の送受信は無線で行われ、ドリ
ルヘッド2に信号線を接続しなくても済むという利点が
ある。As described above, the position detection system of the walkover system has an advantage that signals are transmitted and received wirelessly, and it is not necessary to connect a signal line to the drill head 2.
【0016】しかし送信機4、受信機5の付近に雑音源
8が存在すると、これら送受信機4、5で送受信される
信号中に、雑音源8で発生する雑音が重畳する。このた
め、その雑音の影響を受けて位置検出の精度が悪化する
という問題が発生する。この雑音は人工雑音と呼ばれる
ものであり、特に都市部における人工雑音の影響は著し
い。However, if the noise source 8 exists near the transmitter 4 and the receiver 5, noise generated by the noise source 8 is superimposed on the signals transmitted and received by the transceivers 4 and 5. Therefore, there is a problem that the accuracy of the position detection deteriorates due to the influence of the noise. This noise is called artificial noise, and the influence of artificial noise is particularly remarkable in urban areas.
【0017】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、送受信機で送受信される信号に単一もしくは
複数の人工の雑音源で発生する雑音が干渉する場合に、
その雑音の影響を取り除き、位置検出等を精度よく行え
るようにすることを解決課題とするものである。The present invention has been made in view of these circumstances, and when noise generated by a single or a plurality of artificial noise sources interferes with a signal transmitted and received by a transceiver,
The problem to be solved is to eliminate the influence of the noise and to perform position detection and the like with high accuracy.
【0018】また人工雑音は、環境の変化や時間の経過
などによってその周波数スペクトルの特性が変化する。
そこで本発明は更に、人工雑音の特性が変化しても、そ
の変化を捕らえて、雑音の影響を取り除き、位置検出等
を精度よく行えるようにすることを解決課題とするもの
である。Further, the characteristic of the frequency spectrum of the artificial noise changes with changes in the environment and the passage of time.
Then, even if the characteristic of artificial noise changes, this invention makes it a problem to be solved by catching the change and removing the influence of noise and enabling position detection etc. to be performed accurately.
【0019】ここで、通信方式に関して、従来の一般技
術水準として以下に示す技術がある。Here, regarding the communication system, there are the following techniques as conventional general technical levels.
【0020】(1)OOK(On-Off-Keying)
OOKは時間波形で情報を表現する変調方式である。O
OKの変復調のブロック図を図21に示す。1ビットの
送信にかける時間をT1bit、信号スペクトルの中心周波
数(OOKの場合は搬送周波数)をf0と定義する。(1) OOK (On-Off-Keying) OOK is a modulation method for expressing information with a time waveform. O
FIG. 21 shows a block diagram of OK modulation / demodulation. The time required for 1-bit transmission is defined as T1 bit, and the center frequency of the signal spectrum (carrier frequency in the case of OOK) is defined as f0.
【0021】変復調の手順は以下の通りである。The modulation / demodulation procedure is as follows.
【0022】まず、幅2T1bitのハニング窓関数h
(t)をフーリエ変換したものをH(ω)とし、帯域制
限フィルタをH′(ω)=√(H(ω))とする。H′
(ω)のフーリエ逆変換をh′(t)とおく。送信信号
はs(t)=f(t){h′(t)*i(t)}で与え
られる。ただしf(t)は搬送波、i(t)は周期T1b
itの単位インパルス列であり、h′(t)*i(t)は
h′(t)とi(t)の畳み込み積分である。f0=3
0kHzとし、伝送速度が8kbps(T1bit=1/8m
s)の場合の送信信号のスペクトルの様子を図22に示
す。この図22より、f0を中心に、伝送速度8kbp
sに応じた帯域をもつことがわかる。First, a Hanning window function h having a width of 2T1bit
Let Fourier transform of (t) be H (ω), and the band limiting filter be H ′ (ω) = √ (H (ω)). H '
Let the inverse Fourier transform of (ω) be h ′ (t). The transmission signal is given by s (t) = f (t) {h '(t) * i (t)}. Where f (t) is the carrier wave and i (t) is the period T1b.
It is a unit impulse sequence of it, and h ′ (t) * i (t) is a convolution integral of h ′ (t) and i (t). f0 = 3
0 kHz, transmission speed is 8 kbps (T1 bit = 1/8 m
FIG. 22 shows the spectrum of the transmission signal in the case of s). From FIG. 22, the transmission rate is 8 kbp centering on f0.
It can be seen that it has a band corresponding to s.
【0023】受信信号処理は、送信時の帯域制限フィル
タH′(ω)に整合した処理をするため、以下のように
行う。The received signal processing is performed as follows in order to perform processing matched with the band limiting filter H '(ω) at the time of transmission.
【0024】まずS(ω)=F(ω)*(H′(ω)I
(ω))を求め、R(ω)=S(ω)×H′(ω−ω
0)を求める。その後、R(ω+ω0)のフーリエ逆変換
r′(t)を求め、そのt=nT1bit(n:整数)の値
をサンプルすれば前後のビットの干渉を受けない復調を
行うことができる。ただし、ω0は2πf0であり、S
(ω)、F(ω)はそれぞれs(t)、f(t)のフー
リエ変換である。First, S (ω) = F (ω) * (H '(ω) I
(Ω)), and R (ω) = S (ω) × H ′ (ω−ω)
0) is calculated. After that, the Fourier inverse transform r ′ (t) of R (ω + ω0) is obtained, and by sampling the value of t = nT1bit (n: integer), demodulation can be performed without interference of the preceding and following bits. However, ω0 is 2πf0, and S
(Ω) and F (ω) are Fourier transforms of s (t) and f (t), respectively.
【0025】信号処理の一例を図23と図24に示す。
図23が信号処理前のOOK信号であり、図24が信号
処理後のOOK信号である。T1bit=50である。図2
3に示すように、最初に”0101”という信号が送信
されていることがわかる。図24をみると、”010
1”という信号がt=nT1bit(n=1、2、3、4)
に現れていることが確認できる。An example of signal processing is shown in FIGS. 23 and 24.
FIG. 23 shows an OOK signal before signal processing, and FIG. 24 shows an OOK signal after signal processing. T1 bit = 50. Figure 2
As shown in Fig. 3, it can be seen that the signal "0101" is transmitted first. Looking at FIG. 24, “010
1 ”signal is t = nT1bit (n = 1, 2, 3, 4)
You can confirm that it appears in.
【0026】(2)OFDM(直交周波数分割多重;Or
thogonal Frequency Division Multiplexin g )
1ビットを送信する時間をT1bitとする。T1bit間隔で
1ビットずつデータを送る方法に対して、周波数で分割
したN個のサブチャネルを用いて、それぞれのサブチャ
ネルで1ビットの情報を表現し、NT1bitごとにデータ
を送っても伝送速度は変わらない。この伝送方式をFD
M(周波数分割多重;Frequency Division Multiplexin
g )という。FDMの中でも特に、隣接するサブチャネ
ル間にガードバンドを設けず各搬送波の直交性を利用し
て分離する方式をOFDMという。 各サブチャネルの
周波数が互いに直交関係にある場合、受信信号を離散フ
ーリエ変換するとベースバンド信号が復調される。OF
DMの変復調は、離散フーリエ変換、離散フーリエ逆変
換を用いて実現できる。一例として、BPSK(2相位
相シフト・デジタル変調;Binary Phase Shift Keyin
g)でOFDMを実現する変復調器の構成を図3に示
す。(2) OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing; Or
thogonal Frequency Division Multiplexing) T1bit is the time for transmitting 1 bit. In contrast to the method of sending data bit by bit at T1 bit intervals, N sub-channels divided by frequency are used to express 1-bit information on each sub-channel, and even if data is sent for each NT1 bit, the transmission rate Does not change. This transmission method is FD
M (Frequency Division Multiplexing)
g). Among FDM, OFDM is a method in which a guard band is not provided between adjacent subchannels and the orthogonality of each carrier wave is used for separation. When the frequencies of the sub-channels are orthogonal to each other, the base band signal is demodulated when the received signal is subjected to the discrete Fourier transform. OF
Modulation and demodulation of DM can be realized by using discrete Fourier transform and inverse discrete Fourier transform. As an example, BPSK (Binary Phase Shift Keyin)
FIG. 3 shows the configuration of a modulator / demodulator that realizes OFDM in g).
【0027】同図3に示すように、直列・並列変換回路
40でシリアルの信号がパラレルの信号に変換され、逆
高速フーリエ変換回路41で時間を変数とする信号が周
波数を変数とする信号に変換される。そして搬送波信号
発生器42で発生する直交する搬送波と各サブチャネル
の信号とが乗算器43で乗算され、搬送波が位相シフト
変調される。そして送信アンテナ44から各サブチャネ
ルの被変調波信号が送信される。送信信号は受信アンテ
ナ45で受信され、搬送波信号発生器46で発生する直
交する搬送波と乗算器47で乗算される。そして高速フ
ーリエ変換回路49で周波数を変数とする信号が時間を
変数とする信号に変換され、並列・直列変換回路50で
パラレルの信号がシリアルの信号に変換されて、元の信
号を再生する。As shown in FIG. 3, a serial / parallel conversion circuit 40 converts a serial signal into a parallel signal, and an inverse fast Fourier transform circuit 41 converts a signal having time as a variable into a signal having frequency as a variable. To be converted. Then, the orthogonal carrier waves generated by the carrier signal generator 42 are multiplied by the signals of the respective sub-channels by the multiplier 43, and the carrier waves are phase-shift modulated. Then, the modulated wave signal of each sub-channel is transmitted from the transmitting antenna 44. The transmission signal is received by the reception antenna 45, and is multiplied by the orthogonal carrier generated by the carrier signal generator 46 by the multiplier 47. Then, the fast Fourier transform circuit 49 converts the signal having the frequency as a variable into a signal having the time as a variable, and the parallel / serial conversion circuit 50 converts the parallel signal into a serial signal to reproduce the original signal.
【0028】図3の動作について図9、図10を用いて
説明する。The operation of FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
【0029】すなわち図9(a)に示すようにビットス
トリームのデータが入力されて、各チャネル毎のデータ
に変換される。そして図9(b)、(a)に示すように
各チャネルのデジタル信号が、各チャネルのアナログ信
号に変換される。That is, as shown in FIG. 9A, bit stream data is input and converted into data for each channel. Then, as shown in FIGS. 9B and 9A, the digital signal of each channel is converted into an analog signal of each channel.
【0030】つぎに図9(c)に示す周波数分割された
信号が図10に示すように時分割の信号に変調されて送
信される。Next, the frequency-divided signal shown in FIG. 9C is modulated into a time-divided signal as shown in FIG. 10 and transmitted.
【0031】(3)DSL(Digital Subscriber Lin
e)−DMT(Discrete Multi-Tone)方式(デ ジ
タル加入者線−多周波数キャリア変復調方式)BPSK
−OFDMでは各サブチャネルでそれぞれ1ビットずつ
の情報を伝送する。しかし通信路の状況によっては、チ
ャネルによってS/N比が異なることがある。この場
合、信号が雑音よりも十分に大きいチャネルでは、量子
化の幅を小さくし振幅を多値化することによって多くの
情報を伝送するとともに、逆に雑音が強いチャネルで
は、量子化の幅を大きくし、伝送する情報を減らすと、
S/N比上有利である。そこでDSL−DMT方式で
は、通信路の状況から、予めチャネルごとの割り当てビ
ット数を定め、OFDMにより信号を送信している。(3) DSL (Digital Subscriber Lin
e) -DMT (Discrete Multi-Tone) system (digital subscriber line-multi-frequency carrier modulation / demodulation system) BPSK
-In OFDM, each sub-channel transmits one bit of information. However, depending on the condition of the communication path, the S / N ratio may differ depending on the channel. In this case, in a channel in which the signal is sufficiently larger than noise, a large amount of information is transmitted by reducing the quantization width and making the amplitude multi-valued. If you increase the size and reduce the information to be transmitted,
It is advantageous in terms of S / N ratio. Therefore, in the DSL-DMT system, the number of allocated bits for each channel is determined in advance from the condition of the communication path, and a signal is transmitted by OFDM.
【0032】OFDMを用いた通信は、DSLや電灯線
通信で利用されている。いずれのチャネルに何ビットを
割り当てるかについては、受信局側での誤り状況の情報
を送信局に応答して決定するという方法がとられてい
る。Communication using OFDM is used in DSL and power line communication. Regarding how many bits are allocated to which channel, a method is adopted in which error status information on the receiving station side is determined in response to the transmitting station.
【0033】しかし、受信局側から誤り情報を送信局側
に応答するという方法は、双方向通信を必要とするため
システムが複雑になる。このためこの方法を、図2で説
明した位置検出システムに適用すると、部品点数の増加
やコストの上昇を招き、小規模な工事用のシステムとし
て採用することは難しい。However, the method of responding the error information from the receiving station side to the transmitting station side requires two-way communication, which complicates the system. Therefore, if this method is applied to the position detection system described with reference to FIG. 2, the number of parts and the cost are increased, and it is difficult to employ it as a system for small-scale construction.
【0034】そこで、本発明は更に、受信機側から誤り
状況の情報を送信機側に向けて応答するための双方向通
信を必要とせずに、雑音の影響を除去することができる
ようにし、もって位置検出等を精度よく行えるようにす
ることを解決課題とするものである。Therefore, the present invention further enables the effect of noise to be eliminated without the need for bidirectional communication from the receiver side to respond to the error side information toward the transmitter side, Therefore, it is a problem to be solved to enable accurate position detection and the like.
【0035】[0035]
【課題を解決するための手段および作用、効果】第1発
明は、所定周波数帯域を複数のチャネルに分割し、各チ
ャネル毎に信号を送信する送信手段と、前記送信手段か
ら送信された各チャネル毎の信号を受信する受信手段と
を備えた通信装置において、前記送受信手段で送受信さ
れる信号に、単一もしくは複数の人工の雑音源で発生す
る雑音が干渉する雑音環境下で適用され、前記送信手段
側では、雑音の強度を、各チャネル毎に測定し、この測
定結果に基づいて、雑音の強度が小さいチャネルほど、
信号の情報量が大きくなるように、各チャネルに対し
て、情報量を割り当て、各チャネルの信号を、前記割り
当てられた情報量を示すデータに対応づけて送信し、前
記受信手段側では、情報量を示すデータを各チャネル毎
に検出し、各チャネルの信号を、検出された情報量で抽
出することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, a predetermined frequency band is divided into a plurality of channels and transmitting means for transmitting a signal for each channel, and each channel transmitted from the transmitting means. In a communication device having a receiving means for receiving each signal, the signal transmitted and received by the transmitting and receiving means is applied under a noise environment in which noise generated by a single or a plurality of artificial noise sources interferes, On the transmitting means side, the noise intensity is measured for each channel, and based on this measurement result, the channel with the smaller noise intensity is
The information amount is assigned to each channel so that the information amount of the signal becomes large, and the signal of each channel is transmitted in association with the data indicating the assigned information amount. It is characterized in that the data indicating the amount is detected for each channel and the signal of each channel is extracted by the detected information amount.
【0036】第2発明は、第1発明において、前記情報
量を示すデータは、各チャネルのバイナリデータの最上
位ビットで与えられることを特徴とする。The second invention is characterized in that, in the first invention, the data indicating the information amount is given by the most significant bit of the binary data of each channel.
【0037】第1発明、第2発明の装置は、図2に示す
ように、送受信手段4、5で送受信される信号に、人工
の雑音源8で発生する雑音が干渉する雑音環境下で適用
される。なお、人工の雑音源8は単一でもよく複数であ
ってもよい。As shown in FIG. 2, the devices of the first and second inventions are applied in a noise environment where the noises generated by the artificial noise source 8 interfere with the signals transmitted and received by the transmitting and receiving means 4, 5. To be done. The artificial noise source 8 may be single or plural.
【0038】送信手段4側では、図11(a)に示すよ
うに、雑音の強度(雑音に対する信号の比率:S/N
比)が、各チャネルch1、ch2…ch8毎に測定さ
れる。そして、この測定結果に基づいて、図11(b)
に示すように、雑音の強度が小さいチャネルほど、信号
の情報量が大きくなるように、各チャネルに対して、情
報量が割り当てられる。具体的には、雑音の強度が小さ
いch1、ch4、ch8では3ビット(「1 1」)
の情報量が割り当てられ、雑音の強度が大きいch3、
ch5、ch6では0ビット(「0 0」)の情報量が
割り当てられる。On the transmitting means 4 side, as shown in FIG. 11A, the intensity of noise (ratio of signal to noise: S / N
Ratio) is measured for each channel ch1, ch2 ... ch8. Then, based on this measurement result, FIG.
As shown in, the information amount is assigned to each channel such that the smaller the noise intensity is, the larger the signal information amount is. Specifically, 3 bits (“1 1”) for ch1, ch4, and ch8 with low noise intensity.
Information amount is assigned to ch3, which has a high noise intensity,
An information amount of 0 bits (“0 0”) is assigned to ch5 and ch6.
【0039】そして図11(c)、(d)、(e)、
(f)に示すように、各チャネルch1、ch2…ch
8の信号が、割り当てられた情報量のデータに対応づけ
られて、送信される。たとえばチャネルch1に対応す
る送信信号のバイナリデータ「1 b1 b2 b3」、
「1 b13 b14 b15」の最上位ビットには、割り当
てられた情報量を示すデータ(3ビット;「1 1」)
が付与されている。11 (c), (d), (e),
As shown in (f), each channel ch1, ch2 ... ch
8 signals are transmitted in association with the data of the allocated information amount. For example, the binary data “1 b1 b2 b3” of the transmission signal corresponding to the channel ch1,
The most significant bit of "1 b13 b14 b15" is data indicating the allocated information amount (3 bits; "11")
Is given.
【0040】受信手段5側では、図12(a)、
(b)、(c)、(d)、(e)に示すように、情報量
を示すデータが各チャネルch1、ch2…ch8毎に
検出される。たとえば情報フレームFL1のチャネルc
h1の信号の振幅は、最大信号振幅S1ch(電圧値Vma
x)の1/2(電圧値Vmax/2)を越えているので、最上
位ビットは「1」であると判定され、情報フレームFL
2のチャネルch1の信号の振幅は、最大信号振幅S1c
h(電圧値Vmax)の1/2(電圧値Vmax/2)を越えて
いるので、最上位ビットは「1」であると判定される。
これら最上位ビットの判定結果からチャネルch1に割
り当てられた情報量は「11」で3ビットであると検出
される。On the receiving means 5 side, as shown in FIG.
As shown in (b), (c), (d), and (e), data indicating the amount of information is detected for each channel ch1, ch2 ... ch8. For example, channel c of information frame FL1
The amplitude of the signal of h1 is the maximum signal amplitude S1ch (voltage value Vma
Since x) exceeds 1/2 (voltage value Vmax / 2), it is determined that the most significant bit is "1", and the information frame FL
The amplitude of the signal of the second channel ch1 is the maximum signal amplitude S1c.
Since it exceeds 1/2 (voltage value Vmax / 2) of h (voltage value Vmax), it is determined that the most significant bit is "1".
From the determination result of these most significant bits, the amount of information assigned to channel ch1 is "11", and it is detected that it is 3 bits.
【0041】そして、図13(a)、(b)、(c)、
(d)に示すように、各チャネルchの信号が、検出さ
れた情報量で抽出される。13 (a), (b), (c),
As shown in (d), the signal of each channel ch is extracted with the detected amount of information.
【0042】たとえばチャネルch1の情報量は3ビッ
トであり、これに最上位のビットを加えて全ビット数は
4ビットとなる。そこで情報フレームFL1のチャネル
ch1が、24 個(16個)のレベルに分割され
る。チャネルch1の信号の振幅は、Sch×15/16
であり、15番目のレベルにあると判定される。したが
ってチャネルch1に対応するバイナリデータは「11
10」(=15)となり、このバイナリデータ「111
0」から最上位ビット「1」を除いた「110」が信号
の大きさの情報として抽出される。この「110」は、
送信機4から送信された情報フレームFL1のチャネル
ch1の信号の情報「b1 b2 b3」に相当する。For example, the information amount of channel ch1 is 3 bits, and the total number of bits is 4 bits by adding the most significant bit to this. So channels ch1 information frames FL1 is divided into levels of 2 4 (16). The amplitude of the signal of channel ch1 is Sch × 15/16
And is determined to be at the 15th level. Therefore, the binary data corresponding to the channel ch1 is “11
10 ”(= 15), and this binary data“ 111
“110”, which is obtained by removing the most significant bit “1” from “0”, is extracted as the signal magnitude information. This "110" is
This corresponds to the information “b1 b2 b3” of the signal of the channel ch1 of the information frame FL1 transmitted from the transmitter 4.
【0043】このように第1発明、第2発明によれば、
送信手段4側で雑音の強度を測定し、この測定結果に基
づいて、雑音の強度が小さいチャネルほど、信号の情報
量が大きくなるように、各チャネルに対して、情報量を
割り当てるようにしたので、送受信機4、5で送受信さ
れる信号に人工の雑音源8で発生する雑音が干渉する場
合に、その雑音の影響を取り除くことができる。このた
め位置検出等を精度よく行うことができる。Thus, according to the first and second inventions,
The intensity of noise is measured on the transmitting means 4 side, and based on the measurement result, the information amount of each channel is assigned such that the information amount of the signal becomes larger as the noise intensity of the channel becomes smaller. Therefore, when the noise generated by the artificial noise source 8 interferes with the signals transmitted and received by the transceivers 4 and 5, the influence of the noise can be removed. Therefore, position detection and the like can be performed accurately.
【0044】また第1発明、第2発明によれば、受信機
5側で情報量を示すデータを各チャネル毎に検出し、こ
の検出した情報量で各チャネルの信号を取り出すことが
できる。このため受信機5側から誤り状況の情報を送信
機4側に向けて応答する必要はなくなり、その分、シス
テムを簡易な構成にすることができる。According to the first and second inventions, the data indicating the information amount can be detected for each channel on the receiver 5 side, and the signal of each channel can be taken out by the detected information amount. Therefore, it is not necessary for the receiver 5 side to respond to the transmitter 4 side with the information on the error condition, and the system can be simply configured accordingly.
【0045】第3発明は、第1発明において、前記送信
手段を、地中を掘削する掘削機側に設けるとともに、前
記受信手段を、地上に設け、前記送信手段から送信され
る信号を前記受信手段で受信したときの強度に応じて、
地中の掘削機の位置を検出することを特徴とする。In a third aspect based on the first aspect, the transmitting means is provided on the side of the excavator for excavating the ground, and the receiving means is provided on the ground to receive the signal transmitted from the transmitting means. Depending on the intensity when received by the means,
It is characterized by detecting the position of the excavator in the ground.
【0046】第3発明によれば、図2に示すように、送
信手段4が、地中を掘削する掘削機3側に設けるととも
に、受信手段5が、地上に設けられる。そして送信手段
4から送信される信号を受信手段5で受信したときの強
度に応じて、地中の掘削機3の位置が検出される。According to the third invention, as shown in FIG. 2, the transmitting means 4 is provided on the excavator 3 side for excavating the ground, and the receiving means 5 is provided on the ground. Then, the position of the excavator 3 in the ground is detected according to the intensity when the signal transmitted from the transmitting unit 4 is received by the receiving unit 5.
【0047】第3発明によれば、雑音環境下で、掘削機
3を稼動させた場合であっても、その掘削機3の位置を
精度よく検出することができる。According to the third invention, the position of the excavator 3 can be accurately detected even when the excavator 3 is operated in a noisy environment.
【0048】第4発明は、所定周波数帯域を複数のチャ
ネルに分割し、各チャネル毎に信号を送信し、送信され
た各チャネル毎の信号を受信するようにした通信方法に
おいて、単一もしくは複数の人工の雑音源で発生する雑
音が送受信される信号に干渉する雑音環境下で適用さ
れ、雑音の強度を、各チャネル毎に測定する工程と、こ
の測定結果に基づいて、雑音の強度が小さいチャネルほ
ど、信号の情報量が大きくなるように、各チャネルに対
して、情報量を割り当てる工程と、各チャネルの信号
を、前記割り当てられた情報量を示すデータに対応づけ
て送信する工程と、送信された信号を受信する工程と、
情報量を示すデータを各チャネル毎に検出する工程と、
各チャネルの信号を、検出された情報量で抽出する工程
とを含むことを特徴とする。The fourth invention is a communication method in which a predetermined frequency band is divided into a plurality of channels, a signal is transmitted for each channel, and the transmitted signal for each channel is received. It is applied under the noise environment where the noise generated by the artificial noise source interferes with the transmitted and received signals, and the noise intensity is small based on the process of measuring the noise intensity for each channel and the measurement result. Assigning an information amount to each channel so that the information amount of the signal becomes larger for each channel, and transmitting the signal of each channel in association with the data indicating the assigned information amount, Receiving the transmitted signal,
Detecting the data indicating the amount of information for each channel,
Extracting the signal of each channel with the detected amount of information.
【0049】第5発明は、第4発明において、前記情報
量を示すデータは、各チャネルのバイナリデータの最上
位ビットで与えられることを特徴とする。The fifth invention is characterized in that, in the fourth invention, the data indicating the information amount is given by the most significant bit of the binary data of each channel.
【0050】第4発明、第5発明は、第1発明、第2発
明の装置の発明を、方法の発明に置換したものである。The fourth and fifth inventions are obtained by replacing the device inventions of the first and second inventions with a method invention.
【0051】第6発明は、第4発明において、測定され
る雑音の強度の周波数スペクトル特性が変化した場合
に、その変化に応じて、各チャネルに割り当てられる情
報量の大きさを変化させる工程を更に含むことを特徴と
する。In a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect, when the frequency spectrum characteristic of the measured noise intensity changes, the step of changing the amount of information assigned to each channel according to the change. It is characterized by further including.
【0052】第6発明によれば、人工雑音の周波数スペ
クトルの特性が、環境の変化によって、変化した場合
に、その人工雑音の変化を捕らえて、各チャネルch
1、ch2…ch8に割り当てられる情報量の大きさが
変化され、その変化されたデータがリアルタイムに送信
される。According to the sixth aspect of the present invention, when the characteristic of the frequency spectrum of the artificial noise changes due to the change of environment, the change of the artificial noise is captured and each channel ch.
1, the amount of information assigned to ch2 ... ch8 is changed, and the changed data is transmitted in real time.
【0053】このため雑音の周波数特性が時々刻々と変
化する環境下においても、位置検出等を精度よく行うこ
とができる。Therefore, even in an environment in which the frequency characteristic of noise changes from moment to moment, position detection and the like can be performed accurately.
【0054】[0054]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0055】図4は実施形態の装置の構成をブロック図
で示している。図5は実施形態の信号処理をブロック図
で示している。本実施形態では図2で説明したように地
中掘削機3の位置を検出する場合を想定している。本実
施形態では図2に示す雑音源8で人工雑音が発生する場
合を想定している。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the apparatus of the embodiment. FIG. 5 is a block diagram showing the signal processing of the embodiment. In this embodiment, it is assumed that the position of the underground excavator 3 is detected as described with reference to FIG. In this embodiment, it is assumed that artificial noise is generated in the noise source 8 shown in FIG.
【0056】まず人工雑音の特徴について説明する。こ
こで人工雑音とは、所定の周波数帯域で非一様な周波数
特性を持つ雑音のことであり環境の変化(時間の変化)
に応じてその周波数特性が変化する雑音の意味で使用す
る。非一様な周波数特性を持つ点で、ほぼ一様な周波数
特性を有する白色雑音とは区別される。First, the characteristics of artificial noise will be described. Here, artificial noise is noise that has non-uniform frequency characteristics in a predetermined frequency band, and changes in the environment (changes in time)
It is used in the sense of noise whose frequency characteristic changes according to. It is distinguished from white noise, which has a substantially uniform frequency characteristic, in that it has a non-uniform frequency characteristic.
【0057】人工雑音には白色雑音と異なるいくつかの
特徴がある。これを図14〜図20に示す実際の騒音測
定結果を参照して説明する。Artificial noise has several characteristics that distinguish it from white noise. This will be described with reference to actual noise measurement results shown in FIGS.
【0058】図14は、群馬県群馬郡箕郷町で2000
年4月18日の9時2分18秒から1.25秒間測定し
た雑音の周波数スペクトラムを示している。この測定時
間内では、地下1m付近に埋設されたガス管(鋼管)に
は防蝕電流(腐食防止の電流)は流れていない。図14
の横軸は周波数で縦軸は雑音の強度(電力)を示してい
る。測定は地上において行われサンプリングレートは4
00kHzである。1600点でFFTを行い電力のス
ペクトラムを求め、連続した5個のスペクトラムを平均
する信号処理を経て図14に示す結果を得た。FIG. 14 shows 2000 in Minosato-cho, Gunma-gun, Gunma prefecture.
The frequency spectrum of the noise measured for 1.25 seconds from 9: 2: 18 on April 18, 2014 is shown. Within this measurement time, no anticorrosion current (current for corrosion prevention) is flowing through the gas pipe (steel pipe) buried about 1 m underground. 14
The horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the noise intensity (power). The measurement is done on the ground and the sampling rate is 4
It is 00 kHz. FFT was performed at 1600 points to obtain a power spectrum, and the results shown in FIG. 14 were obtained through signal processing for averaging five consecutive spectra.
【0059】同図14に示すように50kHz付近の線
スペクトル成分を除くと、全周波数帯で強度はほぼ一様
に分布しており、ほぼ白色雑音とみなすことができる。As shown in FIG. 14, except for the line spectrum component around 50 kHz, the intensity is distributed almost uniformly in the entire frequency band and can be regarded as almost white noise.
【0060】図15は図14と同じ場所で2000年4
月5日の10時54分29秒から0.2秒間測定した雑
音の周波数スペクトラムを示している。測定条件、信号
処理方法は図14と同じである。ただし図15では図1
4と異なり測定時間内でガス管に防蝕電流が流れてい
る。FIG. 15 shows the same place as in FIG.
The frequency spectrum of the noise measured for 0.2 seconds from 10:54:29 on May 5 is shown. The measurement conditions and the signal processing method are the same as in FIG. However, in FIG.
Unlike 4, the anticorrosion current flows through the gas pipe within the measurement time.
【0061】図15に示すように50kHz付近に周辺
より約10dB強く、幅が約3kHzの線スペクトルが
みられる。また周辺よりも10〜15dB強く、幅が殆
どないスペクトル成分が、約1.5kHz間隔で分布し
ているのがわかる。図14と図15を比較すると防蝕電
流が流れることで雑音の平均電力が20dB近く大きく
なることがわかる。As shown in FIG. 15, a line spectrum having a width of about 3 kHz, which is about 10 dB stronger than the surroundings, is seen near 50 kHz. Further, it can be seen that the spectral components having 10 to 15 dB stronger than the periphery and having almost no width are distributed at intervals of about 1.5 kHz. Comparing FIG. 14 and FIG. 15, it can be seen that the average power of noise increases by nearly 20 dB due to the flow of anticorrosion current.
【0062】図16は神奈川県伊勢原市の民家の前で2
000年4月14日の11時51分33秒から約0.6
秒間測定した雑音の周波数スペクトラムを示している。
民家の前は住宅街路地となっている。測定条件、信号処
理方法は図14と同じである。FIG. 16 shows 2 in front of a private house in Isehara City, Kanagawa Prefecture.
From 11:51:33 on April 14, 000 to about 0.6
The frequency spectrum of noise measured for 2 seconds is shown.
In front of the private house is a residential alley. The measurement conditions and the signal processing method are the same as in FIG.
【0063】図16に示すように、約50kHz付近に
雑音のエネルギーの集中したチャネルが存在することが
わかる。As shown in FIG. 16, it can be seen that there is a channel in which noise energy is concentrated near about 50 kHz.
【0064】図14と図15、図16とを比較すると、
図14では雑音が全周波数帯域に一様に分布して、ほぼ
平坦なスペクトルになっているのに対して、図15、図
16では雑音のエネルギーが集中したチャネルが存在し
ていることがわかる。また雑音には、単一で幅が広く非
常に強いピークが存在するものと、強さはさまざまであ
るが幅がほとんどないものとの2種類があることがわか
る。測定場所によってはこれら2種類のうちいずれか一
方の場合もあるが、大抵はこれら2種類の雑音が同時に
発生すると思われる。Comparing FIG. 14 with FIGS. 15 and 16,
In FIG. 14, the noise is uniformly distributed over the entire frequency band and has a substantially flat spectrum, whereas in FIGS. 15 and 16, it can be seen that there is a channel in which noise energy is concentrated. . Further, it can be seen that there are two types of noise, one having a single wide and extremely strong peak, and the other having various intensities but almost no width. Depending on the measurement location, either one of these two types may be present, but in most cases these two types of noise are considered to occur simultaneously.
【0065】電車が走行するとレールに電流が誘導され
これにより雑音が発生する。つぎに電車のレール脇で測
定された人工雑音の解析結果について説明する。When a train runs, a current is induced in the rail, which causes noise. Next, the analysis result of the artificial noise measured on the rail side of the train will be described.
【0066】図17は、神奈川県秦野市の小田急線東海
大学前駅付近の線路脇で約10分間測定した雑音の周波
数スペクトラムを示している。測定は地上において行わ
れサンプリングレートは352.8kHzである。50
000点でFFTを行い電力のスペクトラムを求め、2
0個のスペクトラムを平均する信号処理を経て図17に
示す結果を得た。図17の縦軸は各チャネルの値を平均
値で正規化した値をdBで示している。FIG. 17 shows the frequency spectrum of noise measured for about 10 minutes at the side of the railroad near Tokai University front station on the Odakyu line in Hadano, Kanagawa prefecture. The measurement is performed on the ground and the sampling rate is 352.8 kHz. Fifty
FFT is performed at 000 points to obtain the power spectrum, and 2
The result shown in FIG. 17 was obtained through signal processing for averaging 0 spectra. The vertical axis of FIG. 17 shows the value of the value of each channel normalized by the average value in dB.
【0067】図17に示すように、63kHz付近に非
常に強いピークがみられ、これとは別にピークが等間隔
で分布しているのがわかる。As shown in FIG. 17, a very strong peak is seen around 63 kHz, and it can be seen that the peaks are distributed at equal intervals apart from this.
【0068】つぎに図17のスペクトルの時間変化を説
明する。図17の周波数帯域0〜88.2kHzを等間
隔に5つの領域に分け、小さい周波数から順に領域1〜
5と名付ける。領域1〜5の最大値(dB)を約2秒毎
に求めた結果を図18に示す。図18の横軸は時間であ
り縦軸は正規化された雑音の強度をdBで示している。Next, the time change of the spectrum of FIG. 17 will be described. The frequency band 0 to 88.2 kHz in FIG. 17 is divided into five regions at equal intervals, and the regions 1 to
Name it 5. FIG. 18 shows the result of obtaining the maximum value (dB) of the regions 1 to 5 every about 2 seconds. The horizontal axis of FIG. 18 represents time and the vertical axis represents normalized noise intensity in dB.
【0069】図18に示すように測定開始から3.7分
後までは領域4の値が約10秒周期で10dB程度変動
している以外は各領域ともにあまり大きな変化はない。
その後、領域4、5の雑音強度の値が急激に低くなり、
さらに時間が経過すると緩やかに増加しているのがわか
る。測定場所を考慮するとこれは電車の通過に伴う変化
であると考えられる。As shown in FIG. 18, from the start of measurement to 3.7 minutes later, there is not much change in each region except that the value of region 4 fluctuates by about 10 dB in a cycle of about 10 seconds.
After that, the value of the noise intensity of the regions 4 and 5 suddenly decreases,
It can be seen that it gradually increases with the passage of time. Considering the measurement location, this is considered to be a change accompanying the passage of a train.
【0070】測定開始から約4分後の周波数スペクトラ
ムを図19に示す。The frequency spectrum about 4 minutes after the start of measurement is shown in FIG.
【0071】図19と図17を比較すると、図17で、
63kHz付近にあった非常に強いピークと、等間隔で
分布しているピークが、図19では消えているのがわか
る。Comparing FIG. 19 and FIG. 17, in FIG.
It can be seen in FIG. 19 that the very strong peak around 63 kHz and the peaks distributed at equal intervals disappear.
【0072】測定開始から約8分後の周波数スペクトラ
ムを図20に示す。FIG. 20 shows the frequency spectrum about 8 minutes after the start of measurement.
【0073】図20と図17、図19を比較すると、図
17で、63kHz付近にあった非常に強いピークが、
図20では消えているが、図19で、消えていた等間隔
のピークが、図20では再び現れているのがわかる。Comparing FIG. 20 with FIG. 17 and FIG. 19, the very strong peak in the vicinity of 63 kHz in FIG.
Although it disappears in FIG. 20, it can be seen that the equally spaced peaks that disappeared in FIG. 19 reappear in FIG.
【0074】これらのことから図17で63kHz付近
にみられる非常に強いピークが、「電車が通過すること
により発生する雑音」であると考えられる。From these facts, it is considered that the very strong peak seen in the vicinity of 63 kHz in FIG. 17 is "noise generated by passing a train".
【0075】以上のことから人工雑音の周波数スペクト
ルは、特定の周波数で強いピークが現れるものや、ほぼ
等間隔でピークが分布しているものがあるものの、その
周波数スペクトル特性は、場所や状況などの環境の変化
によって短時間で急激に変化することがわかる。From the above, the frequency spectrum of the artificial noise may have strong peaks at specific frequencies or peaks distributed at substantially equal intervals, but the frequency spectrum characteristics are such as location and situation. It can be seen that the change in the environment changes rapidly in a short time.
【0076】そこで、このように短時間で急激に変化す
る人工雑音の変化を捕らえて、信号を送受信できる構成
について説明する。Therefore, a structure capable of transmitting and receiving a signal by catching the change of the artificial noise which changes rapidly in such a short time will be described.
【0077】(実施形態の概要)人工雑音は、周波数の
領域ごとに雑音のエネルギーが異なるということと、環
境の変化によって短時間で周波数特性が変化するという
特徴がある。(Outline of Embodiment) The artificial noise is characterized in that the energy of the noise is different for each frequency region and that the frequency characteristic changes in a short time due to the change of the environment.
【0078】このうち周波数の領域ごとに雑音のエネル
ギーが異なるということに関しては、OFDMによって
チャネルを選択して情報を送ることで対処する。人工雑
音はチャネルによって雑音の強度が違うため、雑音の弱
いチャネルでは量子化の幅を小さくすることにより振幅
を多値化し送信する情報量を増やす。逆に雑音の強いチ
ャネルでは量子化の幅を大きくすることににより情報量
を減らす。DSL−DMT方式は、この目的に適した変
調方式であり、実施形態ではこの方式を採用している。Of these, the fact that the noise energy differs depending on the frequency region is dealt with by selecting a channel by OFDM and transmitting information. Since the artificial noise has different noise intensities depending on the channel, in the channel with weak noise, the quantization width is reduced to multi-value the amplitude and increase the amount of information to be transmitted. On the contrary, in a noisy channel, the amount of information is reduced by increasing the quantization width. The DSL-DMT system is a modulation system suitable for this purpose, and this system is adopted in the embodiment.
【0079】一般的なDSL−DMT方式では、各チャ
ネルの割り当てビット数を決めた後は固定したままとし
変化させることはない。これでは動的に周波数特性が変
化する人工雑音に対処することができない。In the general DSL-DMT system, after the number of allocated bits for each channel is decided, it is kept fixed and is not changed. This cannot deal with artificial noise whose frequency characteristics change dynamically.
【0080】そこで、DSL−DMT方式に、動的に各
チャネルの割り当てビット数を変化させる構成を付加す
ることで、環境の変化によって短時間で周波数特性が変
化する人工雑音に対処する。Therefore, by adding a configuration for dynamically changing the number of allocated bits of each channel to the DSL-DMT system, it is possible to cope with artificial noise in which the frequency characteristic changes in a short time due to a change in environment.
【0081】図4は実施形態の装置の構成をブロック図
で示している。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the apparatus of the embodiment.
【0082】送信機4のサーチコイル10では、雑音源
8で発生する雑音が測定される。雑音源8は図2で説明
した人工雑音源であり、単一でもよく複数でもよい。サ
ーチコイル10の出力信号はプリアンプ11を介してA
/D変換器12に入力される。A/D変換器12ではアナ
ログ信号がディジタル信号に変換されて、データ処理装
置13に入力される。In the search coil 10 of the transmitter 4, the noise generated by the noise source 8 is measured. The noise source 8 is the artificial noise source described in FIG. 2, and may be a single source or multiple sources. The output signal of the search coil 10 is passed through the preamplifier 11 to A
It is input to the / D converter 12. The analog signal is converted into a digital signal in the A / D converter 12 and input to the data processing device 13.
【0083】データ処理装置13では、雑音の測定結果
に基づいて、送信信号の周波数帯域の各チャネルに割り
当てるべきビット数を決定し、図6で後述するように情
報フレームを構築する等の処理が実行され、図6に示す
1サイクルの送信信号が生成される。The data processing device 13 determines the number of bits to be assigned to each channel in the frequency band of the transmission signal based on the noise measurement result, and performs processing such as constructing an information frame as described later with reference to FIG. This is executed, and the transmission signal of one cycle shown in FIG. 6 is generated.
【0084】データ処理装置13から出力される1サイ
クルの送信信号は、D/A変換器14でアナログ信号に
変換されて、送信される。The one-cycle transmission signal output from the data processing device 13 is converted into an analog signal by the D / A converter 14 and transmitted.
【0085】一方受信機5のサーチコイル15では、送
信機4から送信された信号が受信される。サーチコイル
15で受信される信号中には、雑音源8で発生する雑音
が含まれている。サーチコイル15の出力信号はプリア
ンプ16を介してA/D変換器17に入力される。A/D
変換器17ではアナログ信号がディジタル信号に変換さ
れて、データ処理装置18に入力される。On the other hand, the search coil 15 of the receiver 5 receives the signal transmitted from the transmitter 4. The signal received by the search coil 15 contains noise generated by the noise source 8. The output signal of the search coil 15 is input to the A / D converter 17 via the preamplifier 16. A / D
The converter 17 converts the analog signal into a digital signal and inputs the digital signal to the data processing device 18.
【0086】データ処理装置18では、受信した信号か
ら各チャネルの割り当てビット情報を検出し、送信機4
から送信された情報フレームを解析して、ドリルヘッド
2の位置と傾きを検出する処理が実行される。さらにド
リルヘッド2の位置と傾きを補正するタイミングと量が
計算され、この計算結果に応じて力Fを所定のタイミン
グでドリルロッド1に加える。これによりドリルヘッド
2の位置と傾きが補正される。ドリルヘッド2の補正は
一定時間毎に繰り返し行われる。The data processor 18 detects the allocated bit information of each channel from the received signal, and the transmitter 4
A process of analyzing the information frame transmitted from the device and detecting the position and tilt of the drill head 2 is executed. Further, the timing and amount for correcting the position and inclination of the drill head 2 are calculated, and the force F is applied to the drill rod 1 at a predetermined timing according to the calculation result. This corrects the position and tilt of the drill head 2. The correction of the drill head 2 is repeatedly performed at regular intervals.
【0087】図5は実施形態の信号の変復調の処理内容
をブロック図で示している。FIG. 5 is a block diagram showing the processing contents of signal modulation / demodulation according to the embodiment.
【0088】送信機4の雑音測定部20では雑音源8の
雑音が測定され、測定結果がFFT(高速フーリエ変
換)部21に入力される。FFT部21では雑音の周波
数帯域が複数のチャネルに分割される。The noise measuring section 20 of the transmitter 4 measures the noise of the noise source 8 and inputs the measurement result to the FFT (Fast Fourier Transform) section 21. The FFT unit 21 divides the noise frequency band into a plurality of channels.
【0089】送信機4から送信すべき信号の各チャネル
の最大信号振幅(強度)S1chのデータが、同期フレー
ム構成部25に入力され、同期フレーム構成部25では
図6に示す同期フレームFCが構築される。同期フレー
ムFcはIFFT(高速逆フーリエ変換)部26に入力
される。IFFT部26では同期フレームFCが時分割
されて出力される。The data of the maximum signal amplitude (strength) S1ch of each channel of the signal to be transmitted from the transmitter 4 is input to the synchronous frame composing unit 25, and the synchronous frame composing unit 25 constructs the synchronous frame FC shown in FIG. To be done. The synchronization frame Fc is input to the IFFT (Fast Inverse Fourier Transform) unit 26. The IFFT unit 26 time-divisionally outputs the synchronization frame FC.
【0090】比較・ビット割り当て部22では信号の最
大振幅S1chと雑音の振幅とが各チャネル毎に、比較さ
れ、各チャネル毎に割り当てるべきビット数を決定す
る。The comparison / bit allocation unit 22 compares the maximum signal amplitude S1ch and the noise amplitude for each channel to determine the number of bits to be allocated for each channel.
【0091】比較・ビット割り当て部22で決定された
割り当てビット数は、情報フレーム構成部23に入力さ
れる。情報フレーム構成部23では、各チャネル毎の信
号の振幅の大きさの情報に、割り当てビット数を対応づ
けて、図6に示す情報フレームFLが構築される。情報
フレームFLはIFFT部24に入力される。IFFT
部24では情報フレームFLが時分割されて出力され
る。The allocation bit number determined by the comparison / bit allocation unit 22 is input to the information frame construction unit 23. The information frame configuration unit 23 associates the information about the amplitude of the signal for each channel with the number of allocated bits to construct the information frame FL shown in FIG. The information frame FL is input to the IFFT unit 24. IFFT
In the section 24, the information frame FL is time-divided and output.
【0092】IFFT部26から出力される同期フレー
ムFCと、IFFT部24から出力される情報フレーム
FLは、1サイクル構成部27に入力され、図6に示す
1サイクルの送信信号が構築され、送信機4から送信さ
れる。The synchronous frame FC output from the IFFT unit 26 and the information frame FL output from the IFFT unit 24 are input to the 1-cycle composing unit 27, and the 1-cycle transmission signal shown in FIG. 6 is constructed and transmitted. It is transmitted from the machine 4.
【0093】送信された信号には、雑音源8で発生する
雑音が加算部28で加算されて、受信機5で受信され
る。The noise generated by the noise source 8 is added to the transmitted signal by the adder 28 and received by the receiver 5.
【0094】受信された信号はFFT部32では受信信
号の周波数帯域が複数のチャネルに分割される。また雑
音測定部30では雑音源8の雑音が測定され、FFT部
31に入力される。FFT部31では雑音の周波数帯域
が複数のチャネルに分割される。The FFT section 32 divides the frequency band of the received signal into a plurality of channels. Further, the noise of the noise source 8 is measured by the noise measuring unit 30 and input to the FFT unit 31. The FFT unit 31 divides the noise frequency band into a plurality of channels.
【0095】減算部33では、FFT部32から出力さ
れる受信信号から、FFT部31から出力される雑音信
号を、各チャネル毎に減算する処理が実行される。The subtracting unit 33 executes a process of subtracting the noise signal output from the FFT unit 31 from the received signal output from the FFT unit 32 for each channel.
【0096】減算部33から出力される信号は最上位ビ
ット検出部34に入力されるとともに、情報の取り出し
部35に入力される。最上位ビット検出部34では各チ
ャネル毎に割り当てビット数が検出され、この検出され
た割り当てビット数は、情報の取り出し部35に入力さ
れる。情報の取り出し部35では、各チャネル毎の割り
当てビット数の情報に基づき、各チャネルの信号の振幅
の大きさの情報が取り出される。The signal output from the subtractor 33 is input to the most significant bit detector 34 and the information extractor 35. The most significant bit detection unit 34 detects the number of allocated bits for each channel, and the detected number of allocated bits is input to the information extracting unit 35. The information extraction unit 35 extracts information on the magnitude of the signal amplitude of each channel based on the information on the number of allocated bits for each channel.
【0097】つぎに図4の送信機4側のデータ処理装置
13で実行されるビット割り当て処理、情報フレーム構
築処理の内容、および図5に示す送信機4で行われる信
号の変調処理の内容について説明する。Next, with respect to the contents of the bit allocation process and the information frame construction process executed by the data processing device 13 on the transmitter 4 side of FIG. 4, and the contents of the signal modulation process executed by the transmitter 4 shown in FIG. explain.
【0098】本実施形態では、DSL−DMT方式で送
信機4から信号が送信される。In this embodiment, a signal is transmitted from the transmitter 4 by the DSL-DMT method.
【0099】そこで、まずDSL−DMT方式について
説明する。Therefore, the DSL-DMT system will be described first.
【0100】DSL−DMT方式では、送信すべき信号
の周波数帯域が、複数の周波数領域に、つまり複数のチ
ャネルに分割される。そしてこれをIFFTによって逆
フーリエ変換したものを1フレームと定義する。In the DSL-DMT system, the frequency band of the signal to be transmitted is divided into a plurality of frequency regions, that is, a plurality of channels. Then, an inverse Fourier transform of this by IFFT is defined as one frame.
【0101】周波数帯域の広さをBとし、Nch個のチャ
ネルに分割するものとする。チャネル間隔をΔfとし、
1フレームの長さをT1flameとすると、T1flameは次式
で与えられる。It is assumed that the width of the frequency band is B and the channel is divided into Nch channels. The channel interval is Δf,
When the length of one frame is T1flame, T1flame is given by the following equation.
【0102】
またOOK方式で1ビットの送信にかける時間をT1bit
とする。このとき情報量の伝送速度は1/T1bitとな
る。OOK方式ではT1bitごとに1ビットづつ情報を送
信する。しかしDSL−DMT方式では情報をブロック
化して送信する。1ブロックの情報ビット数をNビット
とすると、T1flame=NT1bitと表される。さらにDS
L−DMT方式では1チャネルに複数のビットを割り当
てる。[0102] Also, the time required for 1-bit transmission by the OOK method is T1bit.
And At this time, the information rate transmission rate is 1 / T1 bit. In the OOK method, information is transmitted bit by bit for every T1 bit. However, in the DSL-DMT system, information is divided into blocks and transmitted. When the number of information bits in one block is N bits, T1flame = NT1bit. Further DS
In the L-DMT method, a plurality of bits are assigned to one channel.
【0103】1チャネルに最大Mビットを割り当てると
すると、1フレームで送ることができる最大ビット数
は、nmax=MNchで与えられる。If the maximum M bits are assigned to one channel, the maximum number of bits that can be sent in one frame is given by nmax = MNch.
【0104】しかし実際には各チャネルのS/N比に応
じて配分ビット数を変化させる。平均のビット配分率を
R(0<R≦1)とし、これをレートと呼ぶ。このレー
トRを用いると、総送信ビット数Nallは、Nall=Rn
max=MRNchと表すことができる。However, the number of allocated bits is actually changed according to the S / N ratio of each channel. The average bit allocation rate is R (0 <R ≦ 1), and this is called a rate. When this rate R is used, the total number of transmission bits Nall is Nall = Rn
It can be expressed as max = MRNch.
【0105】また周波数帯域が同じでも、その中心の周
波数によって、選択できるチャネルが変わる。この中心
周波数をf0とする。Even if the frequency band is the same, the selectable channel changes depending on the center frequency. This center frequency is set to f0.
【0106】以上のように、DSL−DMT方式の信号
のパラメータは、1ビットの送信にかかる時間T1bit、
中心周波数f0、量子化ビット数M、チャネル数Nch、
レートRの5つのパラメータとなる。As described above, the parameter of the signal of the DSL-DMT system is the time T1bit required for 1-bit transmission,
Center frequency f0, number of quantization bits M, number of channels Nch,
There are five parameters of rate R.
【0107】以上のようにして定義したフレームを組み
合わせて信号の1サイクルが構成される。1サイクルの
概略的な構成を図6に示す。One frame of a signal is formed by combining the frames defined as described above. A schematic configuration of one cycle is shown in FIG.
【0108】同図6に示すように、1サイクルは、サイ
レントフレームFS、同期フレームFC、情報フレーム
FLの3種類のフレームで構成されている。1サイクル
は、1個のサイレントフレームFC、1個の同期フレー
ムFC、複数個の情報フレームFLで構成されている。
これら3種類のフレームそれぞれの機能は以下のとおり
である。As shown in FIG. 6, one cycle is composed of three types of frames: a silent frame FS, a synchronization frame FC, and an information frame FL. One cycle includes one silent frame FC, one synchronization frame FC, and a plurality of information frames FL.
The functions of each of these three types of frames are as follows.
【0109】すなわち、この実施形態では、複数のフレ
ームを用いて一連の情報を送るため、これらの同期をと
る必要がある。このために同期フレームFCが必要とな
る。同期フレームFCには、各チャネルの最大振幅S1c
hの情報が含まれている。That is, in this embodiment, since a series of information is sent using a plurality of frames, it is necessary to synchronize these. Therefore, the synchronization frame FC is required. The maximum amplitude S1c of each channel is included in the synchronization frame FC.
Contains information for h.
【0110】同期フレームFCの直前のサイレントフレ
ームFSは送信されない。このサイレントフレームFS
の間で、雑音が測定される。またサイレントフレームF
Sによって同期フレームFCの開始の検出が容易にな
る。The silent frame FS immediately before the sync frame FC is not transmitted. This silent frame FS
In between, the noise is measured. Also silent frame F
S makes it easy to detect the start of the synchronization frame FC.
【0111】本実施形態では、通常のDSL−DMT方
式と異なり各チャネルごとの割り当てビット数が動的が
変化する。このため、現在の割り当てビット数を送信機
4から送信する必要がある。各情報フレームFLの最上
位ビットが、割り当てビット数の情報を送信するために
用いられる。In this embodiment, unlike the normal DSL-DMT system, the number of allocated bits for each channel dynamically changes. Therefore, it is necessary to transmit the current allocated bit number from the transmitter 4. The most significant bit of each information frame FL is used to transmit the allocated bit number information.
【0112】図11(a)、(b)は、各チャネルにビ
ット数を割り当てる処理を説明する図である。FIGS. 11A and 11B are views for explaining the process of assigning the number of bits to each channel.
【0113】すなわち図5に示すように、送信機4の雑
音測定部20では、サイレントフレームFSの間に、雑
音源8の雑音が測定される。測定結果はFFT部21に
入力される。FFT部21では、図11(a)に示すよ
うに、雑音の周波数帯域が8つのチャネルch1、ch
2…ch8に分割される。That is, as shown in FIG. 5, the noise measuring unit 20 of the transmitter 4 measures the noise of the noise source 8 during the silent frame FS. The measurement result is input to the FFT unit 21. In the FFT unit 21, as shown in FIG. 11A, noise frequency bands are eight channels ch1 and ch.
It is divided into 2 ... ch8.
【0114】比較・ビット割り当て部22では信号の最
大振幅S1chと雑音の振幅とが各チャネル毎に、比較さ
れ、各チャネル毎に割り当てるべきビット数を決定す
る。この場合、雑音の強度が弱いチャネルほど、信号の
情報量が大きくなるようビット数を割り当てる。具体的
には、図11(a)に示すように、信号電力の雑音電力
に対する比がS/N比として算出され、このS/N比が4
倍(=6dB)を越える毎に、そのチャネルに1ビット
を割り当てる。この結果図11(b)に示すように、チ
ャネルch1には3ビット(「11」)が割り当てら
れ、チャネルch2には1ビット(「01」)が割り当
てられ、チャネルch3には0ビット(「00」)が割
り当てられ、チャネルch4には3ビット(「11」)
が割り当てられ、チャネルch5には0ビット(「0
0」)が割り当てられ、チャネルch6には0ビット
(「00」)が割り当てられ、チャネルch7には3ビ
ット(「11」)が割り当てられ、チャネルch8には
2ビット(「10」)が割り当てられる。In the comparison / bit allocation unit 22, the maximum signal amplitude S1ch and the noise amplitude are compared for each channel to determine the number of bits to be allocated for each channel. In this case, the number of bits is assigned such that the information amount of the signal increases as the noise intensity of the channel decreases. Specifically, as shown in FIG. 11A, the ratio of signal power to noise power is calculated as the S / N ratio, and this S / N ratio is 4
Every time the number exceeds (= 6 dB), 1 bit is assigned to the channel. As a result, as shown in FIG. 11B, 3 bits (“11”) are allocated to the channel ch1, 1 bit (“01”) is allocated to the channel ch2, and 0 bit (“” is allocated to the channel ch3. 00 ") is assigned, and channel ch4 has 3 bits (" 11 ").
Is assigned to channel ch5 and 0 bit (“0
0 "), 0 bits (" 00 ") are assigned to channel ch6, 3 bits (" 11 ") are assigned to channel ch7, and 2 bits (" 10 ") are assigned to channel ch8. To be
【0115】図7は、各チャネルにビット数を割り当て
る処理の手順をフローチャートで示している。ただしb
は割り当てビット数である。FIG. 7 is a flow chart showing the procedure of processing for assigning the number of bits to each channel. However, b
Is the number of allocated bits.
【0116】すなわち同図7に示すように、雑音が高速
フーリエ変換(FFT)されて、各チャネルに周波数分
割され、各チャネルの雑音の電力PNが求められる(ス
テップ101)。つぎに、割り当てビット数bがM−1
未満のチャネルの中で雑音電力PNが最小のチャネル
に、1ビットを割り当てる(ステップ102)。つぎ
に、割り当てたチャネルの雑音電力PNを4倍する(ス
テップ103)。以上の処理を全てのチャネルの割り当
てビット数を合計した総ビット数が、Nになるまで繰り
返す(ステップ104)。最後に全チャネルに、割り当
てビット数の情報を表現するために1ビットを割り当
て、b+1ビットとする。That is, as shown in FIG. 7, the noise is subjected to fast Fourier transform (FFT) and frequency-divided into each channel, and the noise power PN of each channel is obtained (step 101). Next, the allocated bit number b is M-1.
One bit is allocated to the channel having the smallest noise power PN among the channels below (step 102). Next, the noise power PN of the assigned channel is multiplied by 4 (step 103). The above process is repeated until the total number of bits, which is the total number of allocated bits of all channels, becomes N (step 104). Finally, 1 bit is assigned to all channels to express the information of the number of assigned bits to be b + 1 bits.
【0117】しかし、この図7に示すアルゴリズムで
は、最悪の場合、各ループ毎にNch回程度の計算が必要
になり、非常に時間がかかる。However, in the worst case, the algorithm shown in FIG. 7 requires about Nch calculations for each loop, which takes a very long time.
【0118】ここで、各チャネルの平均割り当てビット
数は、n=(Nall−Nch)/Nch=MR−1で与えられ
るので、図8に示すアルゴリズムでビット数割り当て処
理を高速化することができる。ただし、niはチャネル
iの最大割り当てビット数、Biはチャネルiの大まか
な割り当てビット数、riはBiビットを割り当てた上
で、何ビット余裕があるかを示すビット余裕分である。
またQは調整すべきビット数である。Here, since the average number of allocated bits of each channel is given by n = (Nall-Nch) / Nch = MR-1, the bit number allocation processing can be speeded up by the algorithm shown in FIG. . Here, ni is the maximum number of allocated bits of channel i, Bi is the number of roughly allocated bits of channel i, and ri is a bit margin indicating how many bits are left after allocating Bi bits.
Q is the number of bits to be adjusted.
【0119】図8のフローチャートについて以下説明す
る。The flowchart of FIG. 8 will be described below.
【0120】すなわち、まず、雑音が高速フーリエ変換
(FFT)されて、各チャネルに周波数分割され、各チ
ャネルの雑音の電力PNが求められる(ステップ20
1)。つぎに、雑音電力の平均値PNが求められる(ス
テップ202)。That is, first, noise is subjected to fast Fourier transform (FFT) and frequency-divided into each channel, and the noise power PN of each channel is obtained (step 20).
1). Next, the average value PN of noise power is obtained (step 202).
【0121】つぎにチャネルiの雑音電力をPNiとし
て、次式によって、チャネルiの最大割り当てビット数
niが求められる。Next, assuming that the noise power of channel i is PNi, the maximum number of allocated bits ni of channel i can be obtained by the following equation.
【0122】
(ステップ203)つぎに、チャネルiの大まかな割り
当てビット数Biが、Bi=[ni](0≦Bi≦M−1)
のようにして求められる。ここに”[ ]”は、小数部
分の切り捨てを意味する(ステップ204)。[0122] (Step 203) Next, the rough allocation bit number Bi of the channel i is Bi = [ni] (0≤Bi≤M-1)
Is asked for. Here, "[]" means that the fractional part is truncated (step 204).
【0123】その後、ビット余裕分riと、調整すべき
ビット数Qが、ri=ni−Bi、
のようにして求められる(ステップ205〜210)。Thereafter, the bit margin ri and the number of bits Q to be adjusted are ri = ni-Bi, (Steps 205 to 210).
【0124】つぎにQ>0であるか否かが判断され(ス
テップ211)、Q>0である場合には、Bi<M−1
となるチャネルの中でriが最大となるチャネルのBiを
+1するとともに、riを−1する(ステップ21
2)。つぎにQを−1する(ステップ213)。これら
ステップ212、213の処理はQ=0になるまで繰り
返し行われる(ステップ214)。同様に、Q<0であ
る場合には、Bi>0となるチャネルの中でriが最小と
なるチャネルのBiを−1するとともに、riを+1する
(ステップ215)。つぎにQを+1する(ステップ2
16)。これらステップ215、216の処理はQ=0
になるまで繰り返し行われる(ステップ217)。Next, it is judged whether or not Q> 0 (step 211). If Q> 0, Bi <M-1.
Among the channels having the following, +1 is added to the channel having the maximum ri and −1 is added to the ri (step 21).
2). Next, Q is decremented by 1 (step 213). The processing of these steps 212 and 213 is repeated until Q = 0 (step 214). Similarly, in the case of Q <0, among the channels with Bi> 0, the channel with the minimum ri is incremented by -1 and ri is incremented by 1 (step 215). Next, Q is incremented by 1 (step 2
16). The processing of these steps 215 and 216 is Q = 0.
It is repeated until (step 217).
【0125】こうして得られた各チャネルiの大まかな
割り当てビット数Biに更に1ビットを割り当てる。確
定したチャネルiの全ビット数をbi(割り当てビット
数+1ビット)とする。One bit is further allocated to the rough allocation bit number Bi of each channel i thus obtained. Let the total number of bits of the confirmed channel i be bi (number of allocated bits + 1 bit).
【0126】つぎに、決定した全ビット数biに基づい
て送信信号が構成される。Next, a transmission signal is constructed based on the determined total number of bits bi.
【0127】各チャネルiの全ビットbiが決定される
と、まず同期フレームFCが構成される。When all the bits bi of each channel i are determined, the synchronization frame FC is first constructed.
【0128】同期フレームFCの振幅スペクトルは一定
のパターンにされ、信号を送るチャネルには最大信号振
幅S1chが割り当てられる。信号1ビット当たりのエネ
ルギーをEbとおくと、最大信号振幅S1chは、S1ch=
√(Eb)×Δfで求められる。The amplitude spectrum of the synchronization frame FC has a fixed pattern, and the maximum signal amplitude S1ch is assigned to the channel for transmitting the signal. Letting Eb be the energy per signal bit, the maximum signal amplitude S1ch is S1ch =
√ (Eb) × Δf
【0129】図11(c)、(d)、(e)、(f)は
情報フレームFLを構成する処理を説明する図である。11 (c), (d), (e), and (f) are diagrams for explaining the process of forming the information frame FL.
【0130】すなわち図5に示す情報フレーム構成部2
3は、各チャネル毎の信号の振幅の大きさの情報に、割
り当てビット数を対応づけて、図6に示す情報フレーム
FLを構築する。この際、情報フレームFLの各チャネ
ルの最上位ビットに、そのチャネルiのビット割り当て
数の情報が付与され、情報フレームFLの各チャネルの
下位のビットには、そのチャネルiの信号の大きさの情
報が付与される。That is, the information frame construction unit 2 shown in FIG.
3 constructs the information frame FL shown in FIG. 6 by associating the number of assigned bits with the information on the amplitude of the signal of each channel. At this time, the information of the bit allocation number of the channel i is added to the most significant bit of each channel of the information frame FL, and the lower bit of each channel of the information frame FL has the magnitude of the signal of the channel i. Information is given.
【0131】以下チャネルiの全ビット数biの各ビッ
トに対して、情報を付与する処理について、図11
(c)、(d)、(e)、(f)を併せ参照して説明す
る。The process of adding information to each bit of the total number of bits bi of channel i will be described below with reference to FIG.
Description will be given with reference to (c), (d), (e), and (f).
【0132】図11(c)は最初の情報フレームFL1
の構成を示している。FIG. 11C shows the first information frame FL1.
Shows the configuration of.
【0133】チャネルch1の割り当てビット数は3ビ
ット(「11」)であるので(図11(b))、全ビッ
ト数biは、3ビットの割り当てビット数に、1ビット
を付加した4ビットとなる。チャネルch1の最上位の
ビットには、割り当てビット数「11」の上位ビット
「1」の情報が付与される。さらにチャネルch1の下
位の3ビットb1、b2、b3には、チャネルch1の信
号の大きさの情報「110」が付与される。Since the number of allocated bits of the channel ch1 is 3 bits ("11") (FIG. 11 (b)), the total number of bits bi is 4 bits obtained by adding 1 bit to the number of allocated bits of 3 bits. Become. Information of the high-order bit “1” of the allocated bit number “11” is given to the highest-order bit of the channel ch1. Further, the lower three bits b1, b2, b3 of the channel ch1 are provided with the information "110" of the signal magnitude of the channel ch1.
【0134】またチャネルch2の割り当てビット数は
1ビット(「01」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、1ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した2ビットとなる。チャネルch2の最上
位のビットには、割り当てビット数「01」の上位ビッ
ト「0」の情報が付与される。さらにチャネルch2の
下位の1ビットb4には、チャネルch2の信号の大き
さの情報「1」が付与される。Since the number of allocated bits of the channel ch2 is 1 bit ("01") (FIG. 11B), the total number of bits bi is 2 bits obtained by adding 1 bit to the number of allocated bits of 1 bit. Becomes Information of the high-order bit “0” of the allocated bit number “01” is given to the highest-order bit of the channel ch2. Further, information "1" of the signal magnitude of the channel ch2 is added to the lower 1 bit b4 of the channel ch2.
【0135】またチャネルch3の割り当てビット数は
0ビット(「00」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、0ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した1ビットとなる。チャネルch3の最上
位のビットには、割り当てビット数「00」の上位ビッ
ト「0」の情報が付与される。Since the number of allocated bits of the channel ch3 is 0 bit (“00”) (FIG. 11 (b)), the total number of bits bi is 1 bit obtained by adding 1 bit to the allocated number of 0 bits. Becomes Information of the high-order bit “0” of the allocated bit number “00” is given to the highest-order bit of the channel ch3.
【0136】またチャネルch4の割り当てビット数は
3ビット(「11」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、3ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した4ビットとなる。チャネルch4の最上
位のビットには、割り当てビット数「11」の上位ビッ
ト「1」の情報が付与される。さらにチャネルch4の
下位の3ビットb5、b6、b7には、チャネルch4の
信号の大きさの情報「000」が付与される。Since the number of allocated bits of the channel ch4 is 3 bits (“11”) (FIG. 11 (b)), the total number of bits bi is 4 bits obtained by adding 1 bit to the number of allocated bits of 3 bits. Becomes Information of the high-order bit “1” of the allocated bit number “11” is given to the highest-order bit of the channel ch4. Further, the lower three bits b5, b6, b7 of the channel ch4 are provided with information "000" of the signal magnitude of the channel ch4.
【0137】またチャネルch5の割り当てビット数は
0ビット(「00」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、0ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した1ビットとなる。チャネルch5の最上
位のビットには、割り当てビット数「00」の上位ビッ
ト「0」の情報が付与される。Since the number of allocated bits of channel ch5 is 0 bit (“00”) (FIG. 11 (b)), the total number of bits bi is 1 bit obtained by adding 1 bit to the allocated number of 0 bits. Becomes Information of the high-order bit “0” of the allocated bit number “00” is given to the highest-order bit of the channel ch5.
【0138】またチャネルch6の割り当てビット数は
0ビット(「00」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、0ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した1ビットとなる。チャネルch6の最上
位のビットには、割り当てビット数「00」の上位ビッ
ト「0」の情報が付与される。Since the number of allocated bits of channel ch6 is 0 bit ("00") (FIG. 11 (b)), the total number of bits bi is 1 bit obtained by adding 1 bit to the allocated number of 0 bits. Becomes Information of the high-order bit “0” of the allocated bit number “00” is given to the highest-order bit of the channel ch6.
【0139】またチャネルch7の割り当てビット数は
3ビット(「11」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、3ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した4ビットとなる。チャネルch7の最上
位のビットには、割り当てビット数「11」の上位ビッ
ト「1」の情報が付与される。さらにチャネルch7の
下位の3ビットb8、b9、b10には、チャネルch7の
信号の大きさの情報「010」が付与される。Since the number of allocated bits of channel ch7 is 3 bits ("11") (FIG. 11B), the total number of bits bi is 4 bits obtained by adding 1 bit to the number of allocated bits of 3 bits. Becomes The information of the high-order bit “1” of the allocated bit number “11” is given to the highest-order bit of the channel ch7. Further, the lower 3 bits b8, b9, b10 of the channel ch7 are provided with information "010" of the signal magnitude of the channel ch7.
【0140】またチャネルch8の割り当てビット数は
2ビット(「10」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、2ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した3ビットとなる。チャネルch8の最上
位のビットには、割り当てビット数「10」の上位ビッ
ト「1」の情報が付与される。さらにチャネルch8の
下位の2ビットb11、b12には、チャネルch8の信号
の大きさの情報「11」が付与される。Since the number of allocated bits of the channel ch8 is 2 bits ("10") (FIG. 11B), the total number of bits bi is 3 bits obtained by adding 1 bit to the number of allocated bits of 2 bits. Becomes Information of the high-order bit “1” of the allocated bit number “10” is given to the highest-order bit of the channel ch8. Further, information “11” of the signal magnitude of the channel ch8 is given to the lower two bits b11 and b12 of the channel ch8.
【0141】図11(d)は、図11(c)に示す情報
フレームFL1の各チャネルの信号の振幅を示してい
る。FIG. 11 (d) shows the amplitude of the signal of each channel of the information frame FL1 shown in FIG. 11 (c).
【0142】各チャネルの最大信号振幅S1ch(電圧値
Vmax)が2bi 個のレベルに分割され、各チャネル
の信号の振幅が、図11(c)に示すデータに基づき得
られる。The maximum signal amplitude S1ch (voltage value Vmax) of each channel is divided into 2 bi levels, and the signal amplitude of each channel is obtained based on the data shown in FIG. 11 (c).
【0143】たとえばチャネルch1は、24 個
(16個)のレベルに分割される。このチャネルch1
に対応するデータ「1 b1 b2 b3」は「111
0」(=15)であるので、チャネルch1の信号の振
幅は、Sch×15/16となる。For example, channel ch1 is divided into 2 4 (16) levels. This channel ch1
The data "1 b1 b2 b3" corresponding to
Since it is “0” (= 15), the amplitude of the signal of the channel ch1 is Sch × 15/16.
【0144】図11(e)は、情報フレームFL1に続
く情報フレームFL2の構成を示している。FIG. 11E shows the structure of the information frame FL2 following the information frame FL1.
【0145】チャネルch1の割り当てビット数は3ビ
ット(「11」)であるので(図11(b))、全ビッ
ト数biは、3ビットの割り当てビット数に、1ビット
を付加した4ビットとなる。チャネルch1の最上位の
ビットには、割り当てビット数「11」の下位ビット
「1」の情報が付与される。さらにチャネルch1の下
位の3ビットb13、b14、b15に1は、チャネルch1
の信号の大きさの情報「101」が付与される。Since the number of allocated bits of the channel ch1 is 3 bits (“11”) (FIG. 11B), the total number of bits bi is 4 bits obtained by adding 1 bit to the number of allocated bits of 3 bits. Become. Information of the lower bit “1” of the allocated bit number “11” is given to the most significant bit of the channel ch1. Furthermore, the lower 3 bits b13, b14, b15 of the channel ch1 are set to the channel ch1.
The signal magnitude information “101” is added.
【0146】またチャネルch2の割り当てビット数は
1ビット(「01」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、1ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した2ビットとなる。チャネルch2の最上
位のビットには、割り当てビット数「01」の下位ビッ
ト「1」の情報が付与される。さらにチャネルch2の
下位の1ビットb16には、チャネルch2の信号の大き
さの情報「1」が付与される。Since the number of allocated bits of the channel ch2 is 1 bit (“01”) (FIG. 11 (b)), the total number of bits bi is 2 bits obtained by adding 1 bit to the number of allocated bits of 1 bit. Becomes Information of the lower bit “1” of the allocated bit number “01” is given to the most significant bit of the channel ch2. Further, information "1" on the signal magnitude of the channel ch2 is added to the lower 1 bit b16 of the channel ch2.
【0147】またチャネルch3の割り当てビット数は
0ビット(「00」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、0ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した1ビットとなる。チャネルch3の最上
位のビットには、割り当てビット数「00」の下位ビッ
ト「0」の情報が付与される。Since the number of allocated bits of channel ch3 is 0 bit ("00") (FIG. 11B), the total number of bits bi is 1 bit obtained by adding 1 bit to the number of allocated bits of 0 bit. Becomes Information of the lower bit “0” of the allocated bit number “00” is given to the most significant bit of the channel ch3.
【0148】またチャネルch4の割り当てビット数は
3ビット(「11」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、3ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した4ビットとなる。チャネルch4の最上
位のビットには、割り当てビット数「11」の下位ビッ
ト「1」の情報が付与される。さらにチャネルch4の
下位の3ビットb17、b18、b19には、チャネルch4
の信号の大きさの情報「101」が付与される。Since the number of allocated bits of the channel ch4 is 3 bits (“11”) (FIG. 11B), the total number of bits bi is 4 bits obtained by adding 1 bit to the number of allocated bits of 3 bits. Becomes Information of the lower bit “1” of the allocated bit number “11” is given to the most significant bit of the channel ch4. Further, the lower three bits b17, b18, and b19 of the channel ch4 are set to the channel ch4.
The signal magnitude information “101” is added.
【0149】またチャネルch5の割り当てビット数は
0ビット(「00」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、0ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した1ビットとなる。チャネルch5の最上
位のビットには、割り当てビット数「00」の下位ビッ
ト「0」の情報が付与される。Since the number of allocated bits of channel ch5 is 0 bit ("00") (FIG. 11 (b)), the total number of bits bi is 1 bit obtained by adding 1 bit to the allocated number of 0 bits. Becomes Information of the lower bit “0” of the allocated bit number “00” is given to the most significant bit of the channel ch5.
【0150】またチャネルch6の割り当てビット数は
0ビット(「00」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、0ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した1ビットとなる。チャネルch6の最上
位のビットには、割り当てビット数「00」の下位ビッ
ト「0」の情報が付与される。Since the number of allocated bits of channel ch6 is 0 bit ("00") (FIG. 11 (b)), the total number of bits bi is 1 bit obtained by adding 1 bit to the allocated number of 0 bits. Becomes Information of the lower bit “0” of the allocated bit number “00” is given to the most significant bit of the channel ch6.
【0151】またチャネルch7の割り当てビット数は
3ビット(「11」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、3ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した4ビットとなる。チャネルch7の最上
位のビットには、割り当てビット数「11」の下位ビッ
ト「1」の情報が付与される。さらにチャネルch7の
下位の3ビットb20、b21、b22には、チャネルch7
の信号の大きさの情報「001」が付与される。Since the number of allocated bits for channel ch7 is 3 bits ("11") (FIG. 11B), the total number of bits bi is 4 bits obtained by adding 1 bit to the number of allocated bits of 3 bits. Becomes The information of the lower bit "1" of the allocated bit number "11" is given to the most significant bit of the channel ch7. Further, the lower three bits b20, b21, b22 of the channel ch7 are set to the channel ch7.
The information “001” on the signal magnitude is added.
【0152】またチャネルch8の割り当てビット数は
2ビット(「10」)であるので(図11(b))、全
ビット数biは、2ビットの割り当てビット数に、1ビ
ットを付加した3ビットとなる。チャネルch8の最上
位のビットには、割り当てビット数「10」の下位ビッ
ト「0」の情報が付与される。さらにチャネルch8の
下位の2ビットb23、b24には、チャネルch8の信号
の大きさの情報「01」が付与される。Since the number of allocated bits of the channel ch8 is 2 bits (“10”) (FIG. 11 (b)), the total number of bits bi is 3 bits obtained by adding 1 bit to the number of allocated bits of 2 bits. Becomes Information of the lower bit “0” of the allocated bit number “10” is given to the most significant bit of the channel ch8. Further, information "01" on the signal magnitude of the channel ch8 is given to the lower two bits b23 and b24 of the channel ch8.
【0153】図11(f)は、図11(e)に示す情報
フレームFL2の各チャネルの信号の振幅を示してい
る。FIG. 11 (f) shows the signal amplitude of each channel of the information frame FL2 shown in FIG. 11 (e).
【0154】各チャネルの最大信号振幅S1ch(電圧値
Vmax)が2bi 個のレベルに分割され、各チャネル
の信号の振幅が、図11(e)に示すデータに基づき得
られる。The maximum signal amplitude S1ch (voltage value Vmax) of each channel is divided into 2 bi levels, and the signal amplitude of each channel is obtained based on the data shown in FIG. 11 (e).
【0155】たとえばチャネルch1は、24 個
(16個)のレベルに分割される。このチャネルch1
に対応するデータ「1 b13 b14 b14」は「110
1」(=14)であるので、チャネルch1の信号の振
幅は、Sch×14/16となる。For example, channel ch1 is divided into 2 4 (16) levels. This channel ch1
The data corresponding to "1 b13 b14 b14" is "110
1 ”(= 14), the amplitude of the signal of channel ch1 is Sch × 14/16.
【0156】以上のように各情報フレームFL1、FL
2の各チャネルの最上位ビットには、各チャネルiのビ
ット割り当て数の情報が付与される。この場合、雑音が
強いために割り当てビット数が0ビットであるチャネル
(チャネルch3、ch5、ch6)に対しても、最上
位のビットがビット割り当て数を表現するために使用さ
れる。ただし信号を複合する際に誤りが生じる場合があ
るので、さらに情報フレームFL3、情報フレームFL
4…を付加することにより十分な冗長度を与え、誤り訂
正を行うことによって対処する。また情報フレームFL
1、FL2の各チャネルの下位のビットには、信号の大
きさの情報が付与される。As described above, each information frame FL1, FL
Information on the number of allocated bits of each channel i is added to the most significant bit of each channel of No. 2. In this case, even for channels (channels ch3, ch5, and ch6) where the number of allocated bits is 0 due to strong noise, the most significant bit is used to express the number of allocated bits. However, since an error may occur when the signals are combined, the information frame FL3 and the information frame FL are further added.
4 is added to give a sufficient redundancy, and the error is corrected. Also, the information frame FL
Information about the magnitude of the signal is given to the lower bits of the channels 1 and FL2.
【0157】つぎに本実施形態の誤り訂正について説明
する。Next, the error correction of this embodiment will be described.
【0158】例えばBCH符号などを使ってm重の誤り
を訂正する場合を考える。BCH符号を使用しない場合
のBER(bit error rate)をpとすると、誤り訂正を
行った上でなお誤りが訂正されないのは、m+1重以上
の誤りが発生する場合である。このためBCH符号によ
る訂正後のBERはpm+1 に減少する。Consider a case where an m-fold error is corrected using, for example, a BCH code. Assuming that the BER (bit error rate) when the BCH code is not used is p, the error is not corrected after the error correction is performed when m + 1 or more errors occur. Therefore, the BER corrected by the BCH code is reduced to p m + 1 .
【0159】まず、各情報フレームの最上位ビットから
割り当てビット数の情報を得るために、必要なBERに
ついて説明する。First, the BER required to obtain information on the number of allocated bits from the most significant bit of each information frame will be described.
【0160】伝送速度8kbps、ビット数N=150
で通信を行うとすると、信号の1フレームの長さ(送信
時間)は18.75msとなる。1チャネルの最大ビッ
ト数MをM=3とすると、各チャネルの全ビット数は1
〜3であるから、2ビットで表現できる。誤り訂正を考
慮して情報フレームFLを4フレームで構成すると、1
サイクルは6フレーム分の長さ(送信時間)112.5
msとなる。1時間の通信で1回誤りが発生する程度の
誤り率を要求すると、1サイクルで誤り率は3.1×1
0−5程度となる。Transmission rate 8 kbps, number of bits N = 150
If the communication is carried out according to, the length of one frame of the signal (transmission time) is 18.75 ms. If the maximum bit number M of one channel is M = 3, the total bit number of each channel is 1
Since it is ~ 3, it can be expressed by 2 bits. If the information frame FL is composed of 4 frames in consideration of error correction, 1
The cycle is 6 frames long (transmission time) 112.5
ms. If you request an error rate such that an error will occur once in one hour of communication, the error rate will be 3.1 × 1 in one cycle.
0 becomes about -5.
【0161】チャネル数NchをNch=200とすると、
各チャネルの割り当てビット数を表現するのに必要なの
ビット数は、400ビットとなる。これに必要となるB
ERをp1とすると、1−(1−p1)400 ≦3.6
×10−5 より、p1=7.8×10−8 程度とな
る。If the number of channels Nch is Nch = 200,
The number of bits required to express the number of allocated bits for each channel is 400 bits. B required for this
If ER is p1, 1- (1-p1) 400 ≦ 3.6
From × 10 -5, it is about p1 = 7.8 × 10 -8.
【0162】雑音強度が大きいチャネルが含まれること
も考慮し、BCH符号を使用しない場合のBERをpr
=0.01とすると、要求を満たすためには4重誤りの
訂正が必要となる。BCH符号を用いてt重誤りを訂正
するためには、符号長2m−1に対してmtビット以下
の検査ビットを用いることで誤り訂正符号を作ることが
できる。m=7(1ブロック=127ビット)とすると
最大で検査ビットが28ビット必要になる。よって情報
ビットは99ビット以上となり、5ブロックの符号化を
行えば十分余裕をもって符号化することができる。この
とき総ビット数は635ビットとなり、4フレームの最
上位ビットで割り当てビット数を表現することができ
る。Considering that a channel having a large noise intensity is included, the BER when the BCH code is not used is pr
= 0.01, quadruple error correction is required to satisfy the request. In order to correct the t-fold error using the BCH code, an error correction code can be created by using check bits of mt bits or less for a code length of 2 m -1. If m = 7 (1 block = 127 bits), 28 check bits are required at the maximum. Therefore, the number of information bits is 99 bits or more, and encoding can be performed with sufficient margin by performing encoding of 5 blocks. At this time, the total number of bits becomes 635, and the number of allocated bits can be expressed by the most significant bit of 4 frames.
【0163】なお、BCH符号を使用しない場合のBE
Rをpr=0.001とした場合には3重誤りの訂正で
よいので、同様に計算するとm=7として4ブロックで
符号化することができでき、情報フレームFLは3フレ
ームで済む。ただし3フレームにした場合には余裕をも
った符号化はできない。BE when the BCH code is not used
When R is set to pr = 0.001, triple error correction is sufficient, and therefore, when calculated in the same manner, m = 7 can be encoded in 4 blocks, and the information frame FL can be 3 frames. However, when the number of frames is three, it is impossible to perform coding with a margin.
【0164】情報フレームFLを再解析する際に必要な
誤り率は10−6 程度である。このため2重誤りを訂
正しようとすると、BCH符号を使用しない場合の誤り
率で10−2 を実現するためには3重誤り訂正が必要
になる。また誤り率10−3を実現するためには2重誤
り訂正が必要になる。同じくBCH符号を用いる場合に
は、N=150のときm=8の1ブロックの符号化を行
うとすると、どちらの場合も余裕をもって符号化するこ
とができる。The error rate required when re-analyzing the information frame FL is about 10 −6 . For this reason, if an attempt is made to correct a double error, triple error correction is required to realize an error rate of 10 −2 when the BCH code is not used. Also, double error correction is required to achieve an error rate of 10 −3 . Similarly, when the BCH code is used, if one block of m = 8 is coded when N = 150, it is possible to code with a margin in either case.
【0165】つぎに図4の受信機5側のデータ処理装置
18で実行される割り当てビット数検出処理、信号の大
きさの情報取り出し処理の内容、および図5に示す受信
機5で行われる信号の復調処理の内容について説明す
る。Next, the contents of the allocated bit number detection process, the signal size information extraction process executed by the data processing device 18 on the receiver 5 side of FIG. 4, and the signal executed by the receiver 5 shown in FIG. The content of the demodulation process of will be described.
【0166】受信機5では、まず、図6に示すサイレン
トフレームFSの間に、雑音が測定される。日本で施工
される水平ドリリング工法では、ドリルヘッド2(送信
側)と位置検出センサ6(受信側)との間の距離が1m
程度と非常に近い。このため信号の遅延時間は、地中の
比誘電率を10とすると約10ns程度である。In the receiver 5, first, noise is measured during the silent frame FS shown in FIG. In the horizontal drilling method constructed in Japan, the distance between the drill head 2 (transmission side) and the position detection sensor 6 (reception side) is 1 m.
Very close to the degree. Therefore, the signal delay time is about 10 ns, where the relative permittivity in the ground is 10.
【0167】一方、本実施形態の場合には、伝送速度が
8kbpsで、ビット数がN=150であり、信号の1
フレームの長さ(送信時間)は、18.75msとな
る。このため遅延時間は送信時間よりもはるかに小さ
い。よって送信機4と受信機5とがほぼ同時に雑音を測
定していると考えてよい。このため受信機5で測定され
る雑音は、送信機4側のドリルヘッド2付近の雑音とほ
ぼ同じであるとみなすことができる。On the other hand, in the case of this embodiment, the transmission rate is 8 kbps, the number of bits is N = 150, and 1
The frame length (transmission time) is 18.75 ms. Therefore, the delay time is much smaller than the transmission time. Therefore, it may be considered that the transmitter 4 and the receiver 5 measure noise almost at the same time. Therefore, the noise measured by the receiver 5 can be regarded as substantially the same as the noise near the drill head 2 on the transmitter 4 side.
【0168】すなわち図5に示す雑音測定部30では雑
音源8の雑音が測定され、FFT部31に入力される。
FFT部31では雑音の周波数帯域が複数のチャネルc
h1、ch2…ch8に分割され、雑音の振幅(強度)
が各チャネル毎に演算される。That is, the noise of the noise source 8 is measured by the noise measuring unit 30 shown in FIG. 5 and input to the FFT unit 31.
In the FFT unit 31, the noise frequency band is a plurality of channels c
h1, ch2 ... ch8 is divided into noise amplitude (strength)
Is calculated for each channel.
【0169】受信機5では、つぎに同期がとられる。サ
イレントフレームFSは雑音のみであり、時分割された
信号の振幅は非常に小さな値を示す。The receiver 5 is then synchronized. The silent frame FS is only noise, and the amplitude of the time-divided signal shows a very small value.
【0170】このため受信信号の振幅があるしきい値を
越えた時点で同期フレームFCの開始であると判断する
ことができる。Therefore, when the amplitude of the received signal exceeds a certain threshold value, it can be determined that the synchronization frame FC has started.
【0171】同期フレームFCが検出されると、図5に
示す減算部33では、FFT部32から出力される同期
フレームFCの電力スペクトルから、FFT部31から
出力される雑音の電力スペクトルを減算する処理が実行
され、さらに平方根をとった振幅スペクトルより各チャ
ネルの最大信号振幅S1chが得られる。ここで、最大信
号振幅S1chは各チャネルで同じ値であると仮定する。
なお、本実施形態では簡単のため最大信号振幅はS1ch
は既知であるとする。When the synchronization frame FC is detected, the subtraction unit 33 shown in FIG. 5 subtracts the noise power spectrum output from the FFT unit 31 from the power spectrum of the synchronization frame FC output from the FFT unit 32. The processing is executed, and the maximum signal amplitude S1ch of each channel is obtained from the amplitude spectrum obtained by taking the square root. Here, it is assumed that the maximum signal amplitude S1ch has the same value in each channel.
In this embodiment, the maximum signal amplitude is S1ch for simplicity.
Is known.
【0172】雑音の電力スペクトルと同期フレームFC
の電力スペクトルは、その時点で測定された値をそのま
ま信頼するのではなく、複数のサイクルの電力スペクト
ルを以下に述べるフィルタを用いて時間平均することが
望ましい。Power spectrum of noise and synchronization frame FC
It is preferable that the power spectrum of the above is time-averaged using the filter described below, instead of directly relying on the value measured at that time.
【0173】雑音電力スペクトルN0を求める場合を述
べる。その時点で測定された電力スペクトルをN0,iと
すると、その時点での雑音電力スペクトルとみなす時間
平均値N0,iをつぎのように定義する。A case of obtaining the noise power spectrum N0 will be described. Letting the power spectrum measured at that time be N0, i, the time average value N0, i regarded as the noise power spectrum at that time is defined as follows.
【0174】
ここで、β(0<β≦1)はその時点で測定された値を
どの程度信頼するのかを表す値であり、N0,iはその直
前のサイクルまでの平均値である。このとき、
となり、係数は指数関数的に減少していくので、(1−
β)l−1 =1/eとなるlをフィルタの実効的な幅
と定義する。[0174] Here, β (0 <β ≦ 1) is a value indicating how reliable the value measured at that time is, and N0, i is the average value up to the immediately preceding cycle. At this time, And the coefficient decreases exponentially, so (1-
β) l for which l−1 = 1 / e is defined as the effective width of the filter.
【0175】一例として1フレームの長さ(送信時間)
を12.5msとし、8フレーム=100msを1サイ
クルとする。図18で説明したように雑音がたとえば1
0秒周期で変動する場合を想定する。フィルタの実効的
な幅lを1秒程度にする場合を考える。このとき、(1
−β)1/0.1 =1/eとなればよいので、β=
0.105程度とすればよい。As an example, the length of one frame (transmission time)
Is 12.5 ms, and 8 frames = 100 ms is one cycle. As described with reference to FIG. 18, noise is 1
It is assumed that the cycle changes in a 0 second cycle. Consider a case where the effective width l of the filter is set to about 1 second. At this time, (1
−β) 1 / 0.1 = 1 / e, so β =
It may be about 0.105.
【0176】特に図14、図15に示すように、雑音デ
ータのデータ長が短い場合には、雑音電力スペクトルN
0は、たとえば最初の5フレームの雑音電力スペクトル
を平均して求めることができる。情報フレームFLが検
出されると、図5に示す減算部33では、FFT部32
から出力される情報フレームFLの電力スペクトルか
ら、FFT部31から出力される雑音の電力スペクトル
を減算する処理が実行され、さらに平方根をとることに
よって、雑音のゆらぎが加えられた信号の振幅スペクト
ルが得られる。図18で説明したように、電車の通過な
どの状況の変化がなければ、短時間で雑音電力スペクト
ルは殆ど変化しない。このため雑音電力スペクトルを差
し引くことで雑音の影響を抑えることができる。Particularly, as shown in FIGS. 14 and 15, when the data length of the noise data is short, the noise power spectrum N
0 can be obtained, for example, by averaging the noise power spectra of the first 5 frames. When the information frame FL is detected, the subtraction unit 33 shown in FIG.
The process of subtracting the power spectrum of the noise output from the FFT unit 31 is executed from the power spectrum of the information frame FL output from, and the square root is taken to obtain the amplitude spectrum of the signal to which the noise fluctuation is added. can get. As described with reference to FIG. 18, the noise power spectrum hardly changes in a short time unless there is a change in the situation such as passing a train. Therefore, the influence of noise can be suppressed by subtracting the noise power spectrum.
【0177】図12は、各チャネルの最上位ビットか
ら、割り当てビット数の情報を抽出する処理を説明する
図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the process of extracting information on the number of allocated bits from the most significant bit of each channel.
【0178】すなわち図5に示すように、受信機5の減
算部33から出力される信号は最上位ビット検出部34
に入力され、この最上位ビット検出部34では各チャネ
ル毎に割り当てビット数が検出される。これを図12
(a)、(b)、(c)、(d)、(e)を併せ参照し
て説明する。That is, as shown in FIG. 5, the signal output from the subtractor 33 of the receiver 5 is the most significant bit detector 34.
, And the most significant bit detector 34 detects the number of allocated bits for each channel. This is shown in FIG.
Description will be given with reference to (a), (b), (c), (d), and (e).
【0179】図12(a)は、情報フレームFL1の各
チャネルの信号の振幅を示している。FIG. 12A shows the signal amplitude of each channel of the information frame FL1.
【0180】まず情報フレームFL1の各チャネルの最
上位ビットのみを検出する。つまり、同期フレームFC
から得られた最大信号振幅S1ch(電圧値Vmax)の1/
2(電圧値Vmax/2)を越えているか否かで論理「1」
か論理「0」かを判別する。First, only the most significant bit of each channel of the information frame FL1 is detected. That is, the synchronization frame FC
1 / of the maximum signal amplitude S1ch (voltage value Vmax) obtained from
Logic "1" depending on whether it exceeds 2 (voltage value Vmax / 2)
Or logical "0".
【0181】チャネルch1の信号の振幅は最大信号振
幅S1ch(電圧値Vmax)の1/2(電圧値Vmax/2)を
越えているので、チャネルch1の最上位ビットは
「1」であると検出される。Since the signal amplitude of the channel ch1 exceeds 1/2 (voltage value Vmax / 2) of the maximum signal amplitude S1ch (voltage value Vmax), the most significant bit of the channel ch1 is detected as "1". To be done.
【0182】またチャネルch2の信号の振幅は最大信
号振幅S1ch(電圧値Vmax)の1/2(電圧値Vmax/
2)に越えていないので、チャネルch2の最上位ビッ
トは「0」であると検出される。The signal amplitude of channel ch2 is 1/2 (voltage value Vmax / of the maximum signal amplitude S1ch (voltage value Vmax)).
Since it does not exceed 2), the most significant bit of channel ch2 is detected as "0".
【0183】他のチャネルch3、ch4、ch5、c
h6、ch7、ch8についても同様に最上位ビットが
検出され、図12(b)に示すように情報フレームFL
1の各チャネルの最上位ビットが得られる。Other channels ch3, ch4, ch5, c
Similarly, the most significant bit is detected for h6, ch7, and ch8, and as shown in FIG.
The most significant bit of each channel of 1 is obtained.
【0184】図12(c)は、情報フレームFL2の各
チャネルの信号の振幅を示している。FIG. 12C shows the signal amplitude of each channel of the information frame FL2.
【0185】情報フレームFL2についても情報フレー
ムFL1と同様に各チャネルの最上位ビットのみが検出
される。情報フレームFL2の各チャネルの最上位ビッ
トの検出結果を、図12(d)に示す。As for the information frame FL2, like the information frame FL1, only the most significant bit of each channel is detected. The detection result of the most significant bit of each channel of the information frame FL2 is shown in FIG.
【0186】図12(b)に示す情報フレームFL1の
各チャネルの最上位ビットの検出結果と、図12(d)
に示す情報フレームFL2の各チャネルの最上位ビット
の検出結果とに基づき、各チャネルの割り当てビット数
の情報が、図12(e)に示すように得られる。The detection result of the most significant bit of each channel of the information frame FL1 shown in FIG. 12 (b) and FIG. 12 (d)
Based on the detection result of the most significant bit of each channel of the information frame FL2 shown in, information on the number of allocated bits of each channel is obtained as shown in FIG.
【0187】すなわちチャネルch1の最上位ビット
は、情報フレームFL1については「1」であり、情報
フレームFL2については「1」であるので、「11」
となり、割り当てビット数が3ビット(「11」)であ
ると抽出される。That is, the most significant bit of the channel ch1 is "1" for the information frame FL1 and "1" for the information frame FL2, so "11".
Therefore, the number of allocated bits is extracted as 3 bits (“11”).
【0188】同様にチャネルch2の割り当てビット数
は1ビット(「01」)であると抽出され、チャネルc
h3の割り当てビット数は0ビット(「00」)である
と抽出され、チャネルch4の割り当てビット数は3ビ
ット(「11」)であると抽出され、チャネルch5の
割り当てビット数は0ビット(「00」)であると抽出
され、チャネルch6の割り当てビット数は0ビット
(「00」)であると抽出され、チャネルch7の割り
当てビット数は3ビット(「11」)であると抽出さ
れ、チャネルch8の割り当てビット数は2ビット
(「10」)であると抽出される。Similarly, the number of allocated bits of channel ch2 is extracted as 1 bit (“01”), and channel c is extracted.
The allocated bit number of h3 is extracted as 0 bit (“00”), the allocated bit number of channel ch4 is extracted as 3 bit (“11”), and the allocated bit number of channel ch5 is 0 bit (“ 00 ”), the number of allocated bits of channel ch6 is extracted as 0 bit (“ 00 ”), and the number of allocated bits of channel ch7 is extracted as 3 bits (“ 11 ”). It is extracted that the number of allocated bits of ch8 is 2 bits (“10”).
【0189】一般的に、情報フレームFLのフレーム数
をNinfoとすると、Ninfo・Nchビットの情報量から、
割り当てビット数の情報を取得することができる。Generally, assuming that the number of frames of the information frame FL is Ninfo, from the information amount of Ninfo · Nch bits,
Information on the number of allocated bits can be acquired.
【0190】図13は、情報フレームFLを再解析する
ことにより、信号の大きさの情報を抽出する処理を説明
する図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the processing for re-analyzing the information frame FL to extract the signal magnitude information.
【0191】すなわち図5に示すように、受信機5の情
報の取り出し部35では、各チャネル毎の割り当てビッ
ト数の情報に基づき、各チャネルの信号の振幅の大きさ
の情報が取り出される。これを図13(a)、(b)、
(c)、(d)を併せ参照して説明する。That is, as shown in FIG. 5, the information extracting section 35 of the receiver 5 extracts the information on the amplitude of the signal of each channel based on the information on the number of allocated bits for each channel. 13 (a), (b),
Description will be given with reference to (c) and (d) together.
【0192】図12(e)に示す割り当てビット数に対
して、最上位1ビットを加えることにより、各チャネル
iの全ビット数biが求められる。チャネルch1の全
ビット数biは4ビットとなり、チャネルch2の全ビ
ット数biは2ビットとなり、チャネルch3の全ビッ
ト数biは1ビットとなり、チャネルch4の全ビット
数biは4ビットとなり、チャネルch5の全ビット数
biは1ビットとなり、チャネルch6の全ビット数bi
は1ビットとなり、チャネルch7の全ビット数biは
4ビットとなり、チャネルch8の全ビット数biは3
ビットとなる。By adding the most significant 1 bit to the number of allocated bits shown in FIG. 12E, the total number of bits bi of each channel i can be obtained. Channel ch1 has a total bit number bi of 4 bits, channel ch2 has a total bit number bi of 2 bits, channel ch3 has a total bit number bi of 1 bit, channel ch4 has a total bit number bi of 4 bits, and channel ch5 has a total bit number bi of 4 bits. The total bit number bi of 1 is 1 bit, and the total bit number bi of channel ch6
Is 1 bit, the total bit number bi of channel ch7 is 4 bits, and the total bit number bi of channel ch8 is 3
Become a bit.
【0193】つぎに各チャネルの最大信号振幅S1ch
(電圧値Vmax)が、全ビット数biに基づき2bi 個
のレベルに分割される。そして各チャネルの信号の振幅
が何番目のレベルにあるかが判定され、その判定結果か
らバイナリデータが得られる。このバイナリデータの最
上位ビットには、割り当てビット数の情報が付与されて
いるので、最上位ビットを除いた下位のビットから、信
号の大きさの情報を抽出する。Next, the maximum signal amplitude S1ch of each channel
The (voltage value Vmax) is divided into 2 bi levels based on the total number of bits bi. Then, it is determined what level the amplitude of the signal of each channel is, and binary data is obtained from the determination result. Since the information about the number of allocated bits is given to the most significant bit of this binary data, the signal magnitude information is extracted from the lower bits except the most significant bit.
【0194】図13(a)は、図12(a)に示す情報
フレームFL1の各チャネルの信号の振幅を分割して示
している。FIG. 13A shows the divided signal amplitude of each channel of the information frame FL1 shown in FIG. 12A.
【0195】チャネルch1の全ビット数biは4ビッ
トであるので、24 個(16個)のレベルに分割さ
れる。チャネルch1の信号の振幅は、Sch×15/1
6であり、15番目のレベルにあると判定される。した
がってチャネルch1に対応するバイナリデータは「1
110」(=15)となり、このバイナリデータ「11
10」から最上位ビット「1」を除いた「110」が信
号の大きさの情報として抽出される。この「110」は
図11(c)に示す「b1 b2 b3」に相当する。Since the total number of bits bi of the channel ch1 is 4 bits, it is divided into 2 4 (16) levels. The amplitude of the signal of channel ch1 is Sch × 15/1
6 and is determined to be at the 15th level. Therefore, the binary data corresponding to the channel ch1 is "1.
110 ”(= 15), and this binary data“ 11
“110”, which is obtained by removing the most significant bit “1” from “10”, is extracted as the signal magnitude information. This "110" corresponds to "b1 b2 b3" shown in FIG.
【0196】同様にチャネルch2については、「0
1」というバイナリデータが得られ、最上位ビット
「0」を除いた「1」が信号の大きさの情報として抽出
される。この「1」は図11(c)に示す「b4」に相
当する。Similarly, for channel ch2, "0
Binary data "1" is obtained, and "1" excluding the most significant bit "0" is extracted as signal magnitude information. This "1" corresponds to "b4" shown in FIG.
【0197】同様にチャネルch3については、「0」
というバイナリデータが得られ、最上位ビット「0」を
除去すると、信号の大きさの情報は無いので、「信号無
し」であると抽出される。これは図11(c)において
ch3の信号の大きさの情報が無いことに対応してい
る。Similarly, for channel ch3, "0"
When the most significant bit "0" is removed, since there is no signal magnitude information, it is extracted as "no signal". This corresponds to the fact that there is no information on the signal magnitude of ch3 in FIG. 11 (c).
【0198】同様にチャネルch4については、「10
00」というバイナリデータが得られ、最上位ビット
「1」を除いた「000」が信号の大きさの情報として
抽出される。この「000」は図11(c)に示す「b
5 b6 b7」に相当する。Similarly, for channel ch4, "10
Binary data "00" is obtained, and "000" excluding the most significant bit "1" is extracted as signal magnitude information. This “000” is “b” shown in FIG.
5 b6 b7 ".
【0199】同様にチャネルch5については、「0」
というバイナリデータが得られ、最上位ビット「0」を
除去すると、信号の大きさの情報は無いので、「信号無
し」であると抽出される。これは図11(c)において
ch5の信号の大きさの情報が無いことに対応してい
る。Similarly, for channel ch5, it is "0".
When the most significant bit "0" is removed, since there is no signal magnitude information, it is extracted as "no signal". This corresponds to the fact that there is no information on the signal magnitude of ch5 in FIG. 11 (c).
【0200】同様にチャネルch6については、「0」
というバイナリデータが得られ、最上位ビット「0」を
除去すると、信号の大きさの情報は無いので、「信号無
し」であると抽出される。これは図11(c)において
ch6の信号の大きさの情報が無いことに対応してい
る。Similarly, for channel ch6, "0" is set.
When the most significant bit "0" is removed, since there is no signal magnitude information, it is extracted as "no signal". This corresponds to the fact that there is no information on the signal magnitude of ch6 in FIG. 11 (c).
【0201】同様にチャネルch7については、「10
10」というバイナリデータが得られ、最上位ビット
「1」を除いた「010」が信号の大きさの情報として
抽出される。この「010」は図11(c)に示す「b
8 b9 b10」に相当する。Similarly, for channel ch7, "10
Binary data "10" is obtained, and "010" excluding the most significant bit "1" is extracted as signal magnitude information. This “010” is “b” shown in FIG.
8 b9 b10 ".
【0202】同様にチャネルch8については、「11
1」というバイナリデータが得られ、最上位ビット
「1」を除いた「11」が信号の大きさの情報として抽
出される。この「11」は図11(c)に示す「b11
b12」に相当する。Similarly, for channel ch8, "11
Binary data "1" is obtained, and "11" excluding the most significant bit "1" is extracted as the information of the signal magnitude. This “11” is “b11” shown in FIG.
b12 ".
【0203】このようにして情報フレームFL1の各チ
ャネルの信号の大きさの情報が、図13(b)に示すよ
うに抽出される。In this way, the signal magnitude information of each channel of the information frame FL1 is extracted as shown in FIG. 13 (b).
【0204】情報フレームFL2についても情報フレー
ムFL1と同様にして各チャネルの信号の大きさの情報
が抽出される。Information on the signal magnitude of each channel is extracted from the information frame FL2 in the same manner as the information frame FL1.
【0205】図13(c)は、図12(c)に示す情報
フレームFL2の各チャネルの信号の振幅を分割して示
している。FIG. 13C shows the signal amplitude of each channel of the information frame FL2 shown in FIG. 12C in a divided form.
【0206】チャネルch1の全ビット数biは4ビッ
トであるので、24 個(16個)のレベルに分割さ
れる。チャネルch1の信号の振幅は、Sch×14/1
6であり、14番目のレベルにあると判定される。した
がってチャネルch1に対応するバイナリデータは「1
101」(=14)となり、このバイナリデータ「11
01」から最上位ビット「1」を除いた「101」が信
号の大きさの情報として抽出される。この「101」は
図11(e)に示す「b13 b14 b15」に相当する。Since the total number of bits bi of channel ch1 is 4 bits, it is divided into 2 4 (16) levels. The amplitude of the signal of channel ch1 is Sch × 14/1
6 and is determined to be at the 14th level. Therefore, the binary data corresponding to the channel ch1 is "1.
101 ”(= 14), and this binary data“ 11
"101", which is obtained by removing the most significant bit "1" from "01", is extracted as the signal magnitude information. This "101" corresponds to "b13 b14 b15" shown in FIG.
【0207】同様にチャネルch2については、「1
1」というバイナリデータが得られ、最上位ビット
「1」を除いた「1」が信号の大きさの情報として抽出
される。この「1」は図11(e)に示す「b16」に相
当する。Similarly, for channel ch2, "1"
Binary data "1" is obtained, and "1" excluding the most significant bit "1" is extracted as signal magnitude information. This "1" corresponds to "b16" shown in FIG.
【0208】同様にチャネルch3については、「0」
というバイナリデータが得られ、最上位ビット「0」を
除去すると、信号の大きさの情報は無いので、「信号無
し」であると抽出される。これは図11(e)において
ch3の信号の大きさの情報が無いことに対応してい
る。Similarly, for channel ch3, "0"
When the most significant bit "0" is removed, since there is no signal magnitude information, it is extracted as "no signal". This corresponds to the fact that there is no information on the signal magnitude of ch3 in FIG. 11 (e).
【0209】同様にチャネルch4については、「11
01」というバイナリデータが得られ、最上位ビット
「1」を除いた「101」が信号の大きさの情報として
抽出される。この「101」は図11(e)に示す「b
17 b18 b19」に相当する。Similarly, for channel ch4, "11
Binary data "01" is obtained, and "101" excluding the most significant bit "1" is extracted as signal magnitude information. This “101” is “b” shown in FIG.
17 b18 b19 ".
【0210】同様にチャネルch5については、「0」
というバイナリデータが得られ、最上位ビット「0」を
除去すると、信号の大きさの情報は無いので、「信号無
し」であると抽出される。これは図11(e)において
ch5の信号の大きさの情報が無いことに対応してい
る。Similarly, for channel ch5, "0"
When the most significant bit "0" is removed, since there is no signal magnitude information, it is extracted as "no signal". This corresponds to the fact that there is no information on the signal magnitude of ch5 in FIG. 11 (e).
【0211】同様にチャネルch6については、「0」
というバイナリデータが得られ、最上位ビット「0」を
除去すると、信号の大きさの情報は無いので、「信号無
し」であると抽出される。これは図11(e)において
ch6の信号の大きさの情報が無いことに対応してい
る。Similarly, for channel ch6, "0"
When the most significant bit "0" is removed, since there is no signal magnitude information, it is extracted as "no signal". This corresponds to the fact that there is no information on the signal magnitude of ch6 in FIG. 11 (e).
【0212】同様にチャネルch7については、「10
01」というバイナリデータが得られ、最上位ビット
「1」を除いた「001」が信号の大きさの情報として
抽出される。この「001」は図11(e)に示す「b
20 b21 b22」に相当する。Similarly, for channel ch7, "10
Binary data "01" is obtained, and "001" excluding the most significant bit "1" is extracted as signal magnitude information. This "001" corresponds to "b" shown in FIG.
20 b21 b22 ".
【0213】同様にチャネルch8については、「00
1」というバイナリデータが得られ、最上位ビット
「0」を除いた「01」が信号の大きさの情報として抽
出される。この「01」は図11(e)に示す「b23
b24」に相当する。Similarly, for channel ch8, "00"
Binary data "1" is obtained, and "01" excluding the most significant bit "0" is extracted as signal magnitude information. This "01" corresponds to "b23" shown in FIG.
It corresponds to "b24".
【0214】このようにして情報フレームFL2の各チ
ャネルの信号の大きさの情報が、図13(d)に示すよ
うに抽出される。In this way, the signal magnitude information of each channel of the information frame FL2 is extracted as shown in FIG. 13 (d).
【0215】本実施形態では、雑音が強いために割り当
てビット数が0ビットであるチャネル(チャネルch
3、ch5、ch6)に対しても、最上位のビットがビ
ット割り当て数「0」を表現するために使用される。し
かし信号を複合する際に「0」を誤る可能性があるの
で、更に情報フレームFL3、情報フレームFL4…を
付加して冗長度を与えておくことが望ましい。情報フレ
ームFL3、FL4…の同じチャネルに割り当てビット
数「0」を付与して十分な冗長度を与えておけば、前述
した誤り訂正で対処することができる。In this embodiment, since the noise is strong, the number of assigned bits is 0 (channel ch).
The highest bit is also used to represent the bit allocation number “0” for (3, ch5, ch6). However, since "0" may be mistaken when the signals are combined, it is desirable to add the information frames FL3, FL4, ... To give redundancy. If the number of allocated bits "0" is given to the same channel of the information frames FL3, FL4, ... To give a sufficient redundancy, it is possible to deal with the error correction described above.
【0216】つぎにBER(Bit Error Rate )を指標
とし、従来用いられてきた通信方式であるOOKに対し
て、DSL−DMT方式を用いると、どの程度の誤り率
特性の改善が得られるのかについて検討する。Next, using the BER (Bit Error Rate) as an index, to what extent can the error rate characteristic be improved by using the DSL-DMT method with respect to the conventionally used communication method OOK. consider.
【0217】まずOOKの誤り率特性について説明す
る。First, the error rate characteristic of OOK will be described.
【0218】図16に示す雑音の場合について、伝送速
度8kbpsとし、f0=30kHz、55kHzと変化
させた場合の誤り率特性を図25に示す。ここで、N0
は信号の帯域に含まれる雑音電力の平均値である。それ
ぞれの信号の帯域を雑音スペクトルと重ねて表示したも
のを図26に示す。f0=55kHzの場合、信号の帯域
に雑音の非常に強い周波数帯が含まれるため、30kH
zの場合に比べてN0が大きくなることがわかる。FIG. 25 shows the error rate characteristics in the case of the noise shown in FIG. 16 when the transmission rate is 8 kbps and f0 = 30 kHz and 55 kHz. Where N0
Is the average value of the noise power included in the signal band. FIG. 26 shows the band of each signal superimposed on the noise spectrum. When f0 = 55kHz, the frequency band of the signal contains a very strong noise band, so 30kHz
It can be seen that N0 is larger than in the case of z.
【0219】図25のような場合、f0によって誤り率
特性大幅に異なる。これはf0が55kHzの場合、非
常に強いピークの存在によりN0が大きくなるためであ
り、30kHzの場合に比べて、Eb/N0の増加ととも
に、急激にBERが低くなる。In the case shown in FIG. 25, the error rate characteristic greatly differs depending on f0. This is because when f0 is 55 kHz, N0 becomes large due to the existence of a very strong peak, and the BER sharply decreases as Eb / N0 increases as compared with the case of 30 kHz.
【0220】一方図15に示す雑音の場合について、図
25の場合と同じ伝送速度、搬送周波数としたときの誤
り率特性を図27に示す。雑音の強いチャネルの間隙が
狭く、広範囲にわたりほぼ均等に分布しているため、白
色雑音の場合と似たような状況となり、搬送周波数を変
化させても誤り率特性はそれほど変化しないことがわか
る。On the other hand, in the case of noise shown in FIG. 15, error rate characteristics are shown in FIG. 27 when the transmission rate and carrier frequency are the same as those in FIG. It can be seen that the error rate characteristics do not change so much even when the carrier frequency is changed, because the gap between the channels with strong noise is narrow and the channels are evenly distributed over a wide range, and the situation is similar to the case of white noise.
【0221】しかし、図15に示す雑音の場合でも、雑
音が強いのはおよそ半数程度のチャネルであり、それよ
りも15dB近く雑音の弱いチャネルが少なからず存在
する。よって、そのような周波数を選択して通信するこ
とにより、誤り率特性の改善が期待される。However, even in the case of the noise shown in FIG. 15, about half of the channels have strong noise, and there are not a few channels with weak noise of about 15 dB. Therefore, it is expected that the error rate characteristic will be improved by selecting such a frequency for communication.
【0222】つぎにDSL−DMT方式を用いてチャネ
ルを選択して通信を行うことにより、OOKの場合に比
べて、どの程度の誤り率の改善が得られるのかについて
説明する。Next, it will be described how much error rate improvement can be obtained by selecting a channel and performing communication using the DSL-DMT method, as compared with the case of OOK.
【0223】前述したようにDSL−DMT方式ではN
=MRNchを変化させることができる。そこで、量子化
ビット数MをM=3に固定し、Nch、Rの組み合わせで
誤り率特性がどのように変化するのかを検討する。な
お、OOKと比較するために、伝送速度は8kbpsと
しf0=30kHzとする。対象とする雑音は図15に示
す「箕郷町のガス管防蝕電流の雑音」である。As described above, in the DSL-DMT system, N
= MRNch can be changed. Therefore, the quantization bit number M is fixed to M = 3, and how the error rate characteristic changes depending on the combination of Nch and R will be examined. For comparison with OOK, the transmission rate is 8 kbps and f0 = 30 kHz. The noise of interest is “noise of gas pipe anticorrosion current in Minoh town” shown in FIG.
【0224】前述したように人工雑音は信号の帯域によ
って、その中に含まれる雑音の強さの平均値N0が異な
る。DSL−DMT方式においてはRによって信号の帯
域が変化するため、OOKの場合と比べて帯域が狭い場
合は、OOKのN0に合わせ、帯域が広い場合はその帯
域に応じたN0とした。As described above, the mean value N0 of the noise intensity contained in the artificial noise differs depending on the signal band. In the DSL-DMT system, since the signal band changes depending on R, when the band is narrow compared to the case of OOK, it is set to N0 of OOK, and when the band is wide, it is set to N0 according to the band.
【0225】Nを固定した場合について述べる。N=1
50とし、NchとRの組み合わせを(Nch,R)=(8
0,0.625)、(100,0.5)、(200,
0.25)、(400、0.125)、(800,0.
0625)と変化させた場合の誤り率特性の変化の様子
を図28に示す。The case where N is fixed will be described. N = 1
50, and the combination of Nch and R is (Nch, R) = (8
0, 0.625), (100, 0.5), (200,
0.25), (400, 0.125), (800, 0.
FIG. 28 shows how the error rate characteristics change when the value is changed to 0625).
【0226】Nch=80及びNch=800のときは同じ
BERを実現するEb/N0gは全般的に高いものの、そ
の間の3通りの場合は大体1dB〜2dBしか変わらな
い。When Nch = 80 and Nch = 800, the Eb / N0g that realizes the same BER is generally high, but in the case of three types in between, only about 1 dB to 2 dB changes.
【0227】図28の場合において、さらに、Nch=1
60、250、320の場合を付け加えて計算した結
果、「箕郷町の雑音」下でf0=30kHzとし、150
ビット毎に送信する場合は、Nch=80や800といっ
た極端な場合を除くと、Nchが変化してもあまり特性は
変わらない。In the case of FIG. 28, Nch = 1
As a result of adding and adding the cases of 60, 250, and 320, f0 = 30 kHz under "Noise in Minoh Town", and 150
When transmitting bit by bit, the characteristics do not change much even if Nch changes, except in extreme cases where Nch = 80 or 800.
【0228】しかし、場所とf0を変えて同様にNchと
Rの組み合わせを変化させた結果、場所によって誤り率
の様子の変化の様子は異なる。個々の場合についてこれ
らのパラメータを動的に変化させると送受信の同期が困
難となるため、つぎの方法で、できるだけ状況のよい場
合が多いNchとRの組み合わせを決定する。However, as a result of changing the combination of Nch and R in the same manner by changing the location and f0, the variation of the error rate varies depending on the location. Dynamically changing these parameters for each case makes it difficult to synchronize transmission and reception. Therefore, the following method is used to determine the combination of Nch and R in which the situation is as good as possible.
【0229】まず、前述したように、必要な誤り率は1
0−2 〜10−3 程度である。そこで、この値をと
るときのEb/N0を調べる。「伊勢原市住宅街の雑音」
(図16)と「箕郷町のガス管防蝕電流の雑音」(図1
5)のそれぞれについて、f0=30kHz、55kHz
とし、N=150としてNch=80、100、160、
200、250、320、400と変化させた場合に、
BER=10−3 となるEb/N0をプロットしたもの
を図30に示す。First, as described above, the required error rate is 1
It is about 0 −2 to 10 −3 . Therefore, Eb / N0 when this value is taken is examined. "Noise in residential area of Isehara city"
(Fig. 16) and "Noise of gas pipe corrosion protection current in Minoh Town" (Fig. 1
For each of 5), f0 = 30 kHz, 55 kHz
And N = 150, Nch = 80, 100, 160,
When changed to 200, 250, 320, 400,
FIG. 30 shows a plot of Eb / N0 at which BER = 10 −3 .
【0230】しかし、比較対照となるOOKの誤り率
は、計測地点とf0によって特性が大きく変化するた
め、このままでは比較ができない。そこで、OOKにお
いて同じくBER=10−2 および10−3 となる
Eb/N0を求め(場所、f0で一意に定まる)、それに対
してEb/N0で何dB余裕があるのかで評価をする。図
29、図30において、OOKのEb/N0に対する余裕
を求めたものをそれぞれ図31、図32に示す。However, the OOK error rate, which serves as a comparison reference, cannot be compared as it is because the characteristics greatly change depending on the measurement point and f0. Therefore, in OOK, Eb / N0 that also gives BER = 10 −2 and 10 −3 is obtained (uniquely determined by the location and f0), and an evaluation is made as to how much dB there is in Eb / N0. In FIGS. 29 and 30, the margins for OOK with respect to Eb / N0 are shown in FIGS. 31 and 32, respectively.
【0231】いずれの場合も余裕を最大にするNchが存
在し、それが各場合で共通ではないので最適な組み合わ
せを次のように定義する。すなわちBER=10
−2 、10−3 の各Nchにおいて、4通りの特性曲
線の値の最小値(Eb/N0の余裕の最悪値)を求め、そ
れが最大のパラメータを最適値とする。すると、BER
=10−3 でNch=200の場合が最適となった。こ
のとき、BER=10−3を実現するのに、「伊勢原市
住宅街の雑音」のf0=30kHzのときが最悪であっ
た。しかし、それでもOOKに対して15.9dBの余
裕があった。このとき、余裕の最良値は「伊勢原市住宅
街の雑音」のf0=55kHzのときの22dBであっ
た。In each case, there is an Nch that maximizes the margin, and since it is not common in each case, the optimum combination is defined as follows. That is, BER = 10
-2 , for each Nch of 10 -3 , the minimum value of the values of the four characteristic curves (the worst value of the margin of Eb / N0) is determined, and the maximum parameter is set as the optimum value. Then BER
= 10 −3 and Nch = 200 is optimal. At this time, in order to realize BER = 10 −3 , the worst case was f 0 = 30 kHz of “noise in residential area of Isehara city”. However, there was still a margin of 15.9 dB with respect to OOK. At this time, the best value of the margin was 22 dB when f0 = 55 kHz of "noise in residential area of Isehara city".
【0232】つぎにNch=200に固定して、Rを変化
させた。一例として、「伊勢原市住宅街の雑音」のf0
=30kHzの場合について、Nch=200とし、R=
0.1、0.25、0.4、0.6、0.8と変化させ
たときの誤り率特性の様子を図33に示す。図33で
は、Rが高くなるにつれてBER特性が悪化している。
これはRが高くなると雑音状況の悪いチャネルにもビッ
トを割り当てざるを得なくなるためと思われる。Next, R was changed while fixing Nch = 200. As an example, f0 of "noise in residential area of Isehara city"
= 30 kHz, Nch = 200, R =
FIG. 33 shows the state of the error rate characteristics when changed to 0.1, 0.25, 0.4, 0.6 and 0.8. In FIG. 33, the BER characteristic deteriorates as R becomes higher.
It seems that this is because when R becomes high, bits have to be assigned to a channel having a bad noise condition.
【0233】Nch=200でRを変化させて図31、図
32と同様の図を描いたものが図35、図36である。
図の見方としては図31、図32と同様であり横軸はR
である。図35、図36の場合も最悪値が最も高いのは
BER=10−3 でR=0.25(N=150)のと
ころであった。FIG. 35 and FIG. 36 are the same as FIG. 31 and FIG. 32 with R changed at Nch = 200.
The view of the figure is the same as that of FIG. 31 and FIG.
Is. Also in the cases of FIGS. 35 and 36, the worst value was highest at BER = 10 −3 and R = 0.25 (N = 150).
【0234】つぎに、R=0.25に固定し、Nchを2
00付近で変化させた。「伊勢原市住宅街の雑音」のf
0=30kHzの場合について、R=0.25とし、Nch
=160、180、200、220、240と変化させ
た場合の誤り特性の様子を図34に示す。図34に示す
ように、ほとんど変化はないが、Nchが200より大き
くなるとBERがやや悪化しているようである。この理
由は次のように考えられる。すなわち信号の帯域BはB
=1/MRT1bitで与えられるため、Nchを増加させる
と一定の帯域Bをより細かく分割することになり、チャ
ネル間隔Δfが狭くなる。そして、チャネル間隔Δfが
狭くなるにつれ、1チャネル当たりの雑音のゆらぎが大
きくなるためと思われる。Next, fix R = 0.25 and set Nch to 2
It was changed around 00. F of "Noise in residential area of Isehara city"
In the case of 0 = 30 kHz, R = 0.25 and Nch
FIG. 34 shows the state of the error characteristics when changed to 160, 180, 200, 220, 240. As shown in FIG. 34, there is almost no change, but when Nch is larger than 200, the BER seems to be slightly deteriorated. The reason for this is considered as follows. That is, the band B of the signal is B
= 1 / MRT1 bit, the constant band B is divided more finely when Nch is increased, and the channel interval Δf is narrowed. It is considered that the noise fluctuation per channel increases as the channel interval Δf decreases.
【0235】同様に、Nchを変化させて改善度の最悪値
を調べた。このとき、Nch=200、180、160の
あたりで最悪値が最も高いのはNch=160のときであ
り、この場合の改善度は16.2dBであった。ただ
し、この範囲では改善度の変化は非常に小さく、すべて
16dB前後の値であった。Similarly, the worst value of the degree of improvement was examined by changing Nch. At this time, the worst value is highest around Nch = 200, 180, and 160 when Nch = 160, and the degree of improvement in this case is 16.2 dB. However, in this range, the change in improvement was very small, and all had values around 16 dB.
【0236】以上のことにより、R=0.25、Nch=
180とすれば、最悪でも16dB、最良で20dBの
改善度がOOKに対して得られる。From the above, R = 0.25 and Nch =
With a value of 180, an improvement of 16 dB at the worst and 20 dB at the best can be obtained with respect to OOK.
【0237】なお以上の実施形態では最大信号振幅S1c
hはすべてのチャネルで一定であるとしているが、実際
には地中を伝搬する際に、高周波の信号ほど激しく減衰
する。また実際にはEb/N0が小さくなると、ビット割
り当ての状況を知る際にも誤りが生じ、情報の取り出し
にバースト的な誤りが発生する危険性がある。さらに、
OFDMには、送信する信号によっては送信信号のピー
クが非常に大きくなってしまうという問題がある。送信
信号の機能は、このピーク値で決定されるため、ピーク
値を抑圧する必要がある。したがって、これらのことを
考慮して上述した実施形態に適宜変形を加えてもよい。In the above embodiment, the maximum signal amplitude S1c
Although h is assumed to be constant in all channels, in reality, as it propagates through the ground, the higher the frequency of the signal, the more severe the attenuation. In fact, when Eb / N0 becomes small, an error may occur when the bit allocation situation is known, and there is a risk that a burst error may occur in the information extraction. further,
OFDM has a problem that the peak of the transmission signal becomes very large depending on the signal to be transmitted. Since the function of the transmission signal is determined by this peak value, it is necessary to suppress the peak value. Therefore, the above-described embodiment may be appropriately modified in consideration of these matters.
【図1】図1は実施形態の地中掘削機を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an underground excavator of an embodiment.
【図2】図2は実施形態の装置構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a device configuration of an embodiment.
【図3】図3はBPSK−OFDM変復調器の構成図で
ある。FIG. 3 is a configuration diagram of a BPSK-OFDM modulator / demodulator.
【図4】図4は実施形態の装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an apparatus of an embodiment.
【図5】図5は実施形態の装置のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of an apparatus of an embodiment.
【図6】図6は実施形態の送信信号の1サイクルの構成
図である。FIG. 6 is a configuration diagram of one cycle of a transmission signal according to the embodiment.
【図7】図7は実施形態の割り当てビット数を求める処
理の手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of processing for obtaining the number of allocated bits according to the embodiment.
【図8】図8は実施形態の割り当てビット数を求める処
理の手順を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of processing for obtaining the number of allocated bits according to the embodiment.
【図9】図9(a)、(b)、(c)はOFDMの原理
を説明する図である。9 (a), (b), and (c) are diagrams for explaining the principle of OFDM.
【図10】図10はOFDMの原理を説明する図であ
る。FIG. 10 is a diagram for explaining the principle of OFDM.
【図11】図11は各チャネルの割り当てビット数を決
定する処理と、最上位ビット以外に信号の情報を付与す
る処理を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a process of determining the number of allocated bits of each channel and a process of adding signal information other than the most significant bit.
【図12】図12は最上位ビットから割り当てビット数
を検出する処理を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a process of detecting the number of allocated bits from the most significant bit.
【図13】図13は情報フレームを再解析して信号の情
報を抽出する処理を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a process of re-analyzing an information frame and extracting signal information.
【図14】図14は箕郷町のガス管付近の静穏時の雑音
の様子を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a state of noise in a quiet state near a gas pipe in Minoh town.
【図15】図15は箕郷町のガス管防蝕電流の雑音の様
子を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a noise state of a gas pipe anticorrosion current in Minoh town.
【図16】図16は伊勢原市住宅街の雑音の様子を示す
図である。FIG. 16 is a diagram showing a state of noise in a residential area of Isehara city.
【図17】図17は小田急線東海大学駅前付近の線路脇
の雑音の様子を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a state of noise on the side of a railroad near the front of the Tokai University station on the Odakyu line.
【図18】図18は図17のピーク値の変化の様子を示
す図である。FIG. 18 is a diagram showing how the peak value in FIG. 17 changes.
【図19】図19は図17から約4分後における雑音の
様子を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a state of noise after about 4 minutes from FIG.
【図20】図20は図17から約8分後における雑音の
様子を示す図である。20 is a diagram showing a state of noise after about 8 minutes from FIG.
【図21】図1はOOKの変福調処理システムの構成図
である。FIG. 21 is a block diagram of an OOK melody processing system.
【図22】図2はOOK信号のスペクトルを示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a spectrum of an OOK signal.
【図23】図23は信号処理前のOOK信号を示す図で
ある。FIG. 23 is a diagram showing an OOK signal before signal processing.
【図24】図4は信号処理後のOOK信号を示す図であ
る。FIG. 24 is a diagram showing an OOK signal after signal processing.
【図25】図25は伊勢原市の雑音下での誤り率特性を
示す図である。FIG. 25 is a diagram showing error rate characteristics under noise in Isehara city.
【図26】図26は送信信号の帯域に含まれる雑音の様
子を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing a state of noise included in a band of a transmission signal.
【図27】図27は箕郷町の雑音下での誤り率特性を示
す図である。FIG. 27 is a diagram showing error rate characteristics under noise in Minoo-cho.
【図28】図28は送信ビット数Nを固定したときの誤
り率特性を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing error rate characteristics when the number of transmission bits N is fixed.
【図29】図29はBER=10−2 を実現するEb/
N0の値を示す図である。FIG. 29 shows Eb / that realizes BER = 10 −2 .
It is a figure which shows the value of N0.
【図30】図30はBER=10−3 を実現するEb/
N0の値を示す図である。FIG. 30 shows Eb / that realizes BER = 10 −3 .
It is a figure which shows the value of N0.
【図31】図31はOOKでBER=10−2 となる
Eb/N0の値に対する改善度を示す図である。FIG. 31 is a diagram showing the degree of improvement with respect to the value of Eb / N0 where BER = 10 −2 at OOK.
【図32】図32はOOKでBER=10−3 となる
Eb/N0の値に対する改善度を示す図である。FIG. 32 is a diagram showing the degree of improvement with respect to the value of Eb / N0 at which BER = 10 −3 at OOK.
【図33】図33はチャネル数Nch=200で、レート
Rを変化させたときの誤り率特性を示す図である。FIG. 33 is a diagram showing error rate characteristics when the number of channels Nch = 200 and the rate R is changed.
【図34】図34はレートR=0.25で、チャネル数
Nchを変化させたときの誤り率特性を示す図である。FIG. 34 is a diagram showing error rate characteristics when the number of channels Nch is changed at a rate R = 0.25.
【図35】図35はチャネル数Nch=200でBER=
10−2 のときのOOKに対する余裕を示す図であ
る。FIG. 35 shows the number of channels Nch = 200 and BER =
It is a figure which shows the margin with respect to OOK at the time of 10 <-2 >.
【図36】図36はチャネル数Nch=200でBER=
10−3 のときのOOKに対する余裕を示す図であ
る。FIG. 36 shows the number of channels Nch = 200 and BER =
It is a figure which shows the margin with respect to OOK at the time of 10 < -3 >.
1 ドリルロッド 2 ドリルヘッド 3 地中掘削機 4 送信機 5 受信機 8 雑音源 1 drill rod 2 drill head 3 underground excavator 4 transmitter 5 receiver 8 noise sources
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 利行 京都府京田辺市山手東1−21−15 (72)発明者 松本 重貴 東京都中野区若宮3−27−16 Fターム(参考) 5K022 DD01 DD22 DD32 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Toshiyuki Saito 1-21-15 Yamate Higashi, Kyotana-shi, Kyoto (72) Inventor Shigeki Matsumoto 3-27-16 Wakamiya, Nakano-ku, Tokyo F term (reference) 5K022 DD01 DD22 DD32
Claims (6)
分割し、各チャネル毎に信号を送信する送信手段と、前
記送信手段から送信された各チャネル毎の信号を受信す
る受信手段とを備えた通信装置において、 前記送受信手段で送受信される信号に、単一もしくは複
数の人工の雑音源で発生する雑音が干渉する雑音環境下
で適用され、 前記送信手段側では、 雑音の強度を、各チャネル毎に測定し、 この測定結果に基づいて、雑音の強度が小さいチャネル
ほど、信号の情報量が大きくなるように、各チャネルに
対して、情報量を割り当て、 各チャネルの信号を、前記割り当てられた情報量を示す
データに対応づけて送信し、 前記受信手段側では、 情報量を示すデータを各チャネル毎に検出し、各チャネ
ルの信号を、検出された情報量で抽出することを特徴と
する雑音環境下における通信装置。1. A communication comprising: a transmission means for dividing a predetermined frequency band into a plurality of channels and transmitting a signal for each channel; and a reception means for receiving a signal for each channel transmitted from the transmission means. In the device, the signal transmitted and received by the transmitting and receiving means is applied in a noise environment in which noise generated by a single or a plurality of artificial noise sources interferes, and at the transmitting means side, the intensity of noise is changed for each channel. Based on this measurement result, the information amount is assigned to each channel so that the information amount of the signal becomes larger as the noise intensity of the channel becomes smaller, and the signal of each channel is assigned as described above. The data indicating the amount of information is transmitted in association with the receiving means, the data indicating the amount of information is detected for each channel, and the signal of each channel is extracted with the detected amount of information. Communication device in a noisy environment, wherein the door.
ネルのバイナリデータの最上位ビットで与えられること
を特徴とする請求項1記載の雑音環境下における通信装
置。2. The communication device in a noise environment according to claim 1, wherein the data indicating the information amount is given by the most significant bit of binary data of each channel.
削機側に設けるとともに、前記受信手段を、地上に設
け、 前記送信手段から送信される信号を前記受信手段で受信
したときの強度に応じて、地中の掘削機の位置を検出す
ることを特徴とする請求項1記載の雑音環境下における
通信装置。3. The transmitting means is provided on the side of an excavator for excavating the ground, and the receiving means is provided on the ground so that the intensity of the signal transmitted from the transmitting means when the receiving means receives the signal. The communication device in a noisy environment according to claim 1, wherein the position of the excavator in the ground is detected accordingly.
分割し、各チャネル毎に信号を送信し、送信された各チ
ャネル毎の信号を受信するようにした通信方法におい
て、 単一もしくは複数の人工の雑音源で発生する雑音が送受
信される信号に干渉する雑音環境下で適用され、 雑音の強度を、各チャネル毎に測定する工程と、 この測定結果に基づいて、雑音の強度が小さいチャネル
ほど、信号の情報量が大きくなるように、各チャネルに
対して、情報量を割り当てる工程と、 各チャネルの信号を、前記割り当てられた情報量を示す
データに対応づけて送信する工程と、 送信された信号を受信する工程と、 情報量を示すデータを各チャネル毎に検出する工程と、 各チャネルの信号を、検出された情報量で抽出する工程
とを含むことを特徴とする雑音環境下における通信方
法。4. A communication method in which a predetermined frequency band is divided into a plurality of channels, a signal is transmitted for each channel, and the transmitted signal for each channel is received. It is applied in a noise environment where the noise generated by the noise source interferes with the transmitted and received signals, and the process of measuring the noise intensity for each channel, and based on this measurement result, the channel with lower noise intensity is A step of allocating the information amount to each channel so that the information amount of the signal becomes large; a step of transmitting the signal of each channel in association with the data indicating the allocated information amount; A miscellaneous process characterized by including a step of receiving a signal, a step of detecting data indicating the amount of information for each channel, and a step of extracting a signal of each channel with the detected amount of information. Communication method in the environment.
ネルのバイナリデータの最上位ビットで与えられること
を特徴とする請求項4記載の雑音環境下における通信方
法。5. The communication method in a noise environment according to claim 4, wherein the data indicating the information amount is given by the most significant bit of binary data of each channel.
クトル特性が変化した場合に、その変化に応じて、各チ
ャネルに割り当てられる情報量の大きさを変化させる工
程を更に含むことを特徴とする請求項4記載の雑音環境
下における通信方法。6. When the frequency spectrum characteristic of the measured noise intensity changes, the method further comprises the step of changing the amount of information allocated to each channel according to the change. Item 4. A communication method in a noise environment according to Item 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001264108A JP2003078500A (en) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Communication device and communication method in noise environment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001264108A JP2003078500A (en) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Communication device and communication method in noise environment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=19090766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001264108A Withdrawn JP2003078500A (en) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Communication device and communication method in noise environment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102571673A (en) * | 2012-01-20 | 2012-07-11 | 清华大学 | Design method and system of time domain man-made noise in orthogonal frequency division multiplexing system |
| US8729901B2 (en) | 2009-07-06 | 2014-05-20 | Merlin Technology, Inc. | Measurement device and associated method for use in frequency selection for inground transmission |
| US9739140B2 (en) | 2014-09-05 | 2017-08-22 | Merlin Technology, Inc. | Communication protocol in directional drilling system, apparatus and method utilizing multi-bit data symbol transmission |
| US10378338B2 (en) | 2017-06-28 | 2019-08-13 | Merlin Technology, Inc. | Advanced passive interference management in directional drilling system, apparatus and methods |
| KR102020240B1 (en) * | 2019-04-04 | 2019-09-10 | 세종대학교 산학협력단 | FMCW radar Multiplexing apparatus using transmission signal modulation and method thereof |
-
2001
- 2001-08-31 JP JP2001264108A patent/JP2003078500A/en not_active Withdrawn
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8729901B2 (en) | 2009-07-06 | 2014-05-20 | Merlin Technology, Inc. | Measurement device and associated method for use in frequency selection for inground transmission |
| US20170350930A1 (en) | 2009-07-06 | 2017-12-07 | Merlin Technology Inc. | Measurement device and associated method for use in frequency selection for inground transmission |
| US12326468B2 (en) | 2009-07-06 | 2025-06-10 | Merlin Technology Inc. | Portable device with measuring leg for display of noise information in coordination with measured distance and transmission frequency selection |
| US11802900B2 (en) | 2009-07-06 | 2023-10-31 | Merlin Technology Inc. | Portable device with removably attachable measuring leg |
| US10520536B2 (en) | 2009-07-06 | 2019-12-31 | Merlin Technology Inc. | Apparatus for predicting a maximum operational depth for an underground drilling procedure and method |
| US10598712B2 (en) | 2009-07-06 | 2020-03-24 | Merlin Technology Inc. | Portable device with electromagnetic noise measurement for inground transmitter frequency selection |
| US11320474B2 (en) | 2009-07-06 | 2022-05-03 | Merlin Technology Inc. | Portable device for noise measurement at locations along a path to determine one or more indications |
| US11047896B2 (en) | 2009-07-06 | 2021-06-29 | Merlin Technology Inc. | Portable device with electromagnetic noise measurement at multiple frequencies |
| CN102571673B (en) * | 2012-01-20 | 2014-07-23 | 清华大学 | Design method and system of time domain man-made noise in orthogonal frequency division multiplexing system |
| CN102571673A (en) * | 2012-01-20 | 2012-07-11 | 清华大学 | Design method and system of time domain man-made noise in orthogonal frequency division multiplexing system |
| US11230921B2 (en) | 2014-09-05 | 2022-01-25 | Merlin Technology, Inc. | Communication protocol in directional drilling system, apparatus and method utilizing multi-bit data symbol transmission |
| US9739140B2 (en) | 2014-09-05 | 2017-08-22 | Merlin Technology, Inc. | Communication protocol in directional drilling system, apparatus and method utilizing multi-bit data symbol transmission |
| US11008856B2 (en) | 2017-06-28 | 2021-05-18 | Merlin Technology, Inc. | Advanced passive interference management in directional drilling system, apparatus and methods |
| US10598007B2 (en) | 2017-06-28 | 2020-03-24 | Merlin Technology, Inc. | Advanced passive interference management in directional drilling system, apparatus and methods |
| US11352876B2 (en) | 2017-06-28 | 2022-06-07 | Merlin Technology, Inc. | Advanced passive interference management in directional drilling system, apparatus and methods |
| US11613990B2 (en) | 2017-06-28 | 2023-03-28 | Merlin Technology, Inc. | Advanced passive interference management in directional drilling system, apparatus and methods |
| US11852012B2 (en) | 2017-06-28 | 2023-12-26 | Merlin Technology, Inc. | Advanced passive interference management in directional drilling system, apparatus and methods |
| US12228030B2 (en) | 2017-06-28 | 2025-02-18 | Merlin Technology, Inc. | Advanced passive interference management in directional drilling system, apparatus and methods |
| US10378338B2 (en) | 2017-06-28 | 2019-08-13 | Merlin Technology, Inc. | Advanced passive interference management in directional drilling system, apparatus and methods |
| KR102020240B1 (en) * | 2019-04-04 | 2019-09-10 | 세종대학교 산학협력단 | FMCW radar Multiplexing apparatus using transmission signal modulation and method thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081104 |