(57)【要約】  本発明は、１つまたは複数の通信送信器（６、８）と、通信受信器（１０）と、共有の送信チャネルを形成するワイヤバス（１２）とを有する、変調された直流搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステムに関するものである。各通信送信器（６、８）は、第２の拡散送信フレームによって第１の未加工の送信フレームを形成するように構成されており、前記送信フレームは、基本的なチップ符号化系列を用いる。すべての通信送信器（４、６）によって用いられる、シンボルを拡散するための基本的な符号化系列は同一であり、各送信器（６、８）によって生成された第２の拡散フレームの初期送信の時間は、各送信器（６、８）によって、送信器（６、８）の外部の同期信号を考慮に入れることなく、自律的かつ自由に求められる。
2016513928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの通信送信器のうちの１つまたは複数から平均周波数で非同期的に送信されたペイロード・メッセージを、前記送信器と同一の通信受信器とを互いに直列に接続し直流搬送電流を用いるワイヤバスによって、前記受信器に伝えるように設計された、変調された直流搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステムであって、
１つまたは少なくとも２つの複数（４）の通信送信器（６、８）と、
通信受信器（１０）と、
共有の送信チャンネルを形成し、変調された直流搬送電流を伴い、前記複数の通信送信器（４）からの前記通信送信器（６、８）と前記通信受信器（１０）とを接続するワイヤバス（１２）とを備え、
各通信送信器（６、８）が、０と１から選択される２つの状態によって符号化された第１の定数Ｎｔの２進の未加工データの第１の系列の形態で、第１の未加工の送信フレーム（２０２）を形成するように構成されており、前記２進の未加工データの系列によって形成されている第１のフレーム（２０２）が、前記送信器と、ペイロード（２０８）と、該ペイロード（２０８）および前記通信送信器（６、８）の物理アドレス（２０６）から求められた前記第１のフレーム（２０２）上のエラー検出コード（２１０）とを特徴付ける固有で異なる前記物理アドレス（２０６）に細分されており、
各通信送信器（６、８）は、
前記第１の未加工の送信フレーム（２０２）を第２の拡散送信フレーム（２１２）内で、送信スペクトルの点から、周波数において所定の拡散係数ＳＦだけ拡散し、チップの第２の系列の形態を想定している前記第２の拡散送信フレーム（２１２）が、最初に前記第１の未加工の送信フレームの前記２進の未加工データを、第２の所定数Ｎｓの長さを有する２進の未加工データのすべての系列の組と、２のＮｓ（シンボルの長さ）乗の組との間の全単射の対応規則に従って、第２の所定数Ｎｓの長さを有するシンボルへと連続的に符号化し、次いで、０と１から選択された２つの状態によって符号化されている２進のチップで形成された別個の拡散する基本符号化系列（２２２、２２４、２２６、２２８）のそれぞれの取得されたシンボルを符号化することによって取得され、拡散するための前記別個の基本符号化系列（２２２、２２４、２２６、２２８）が、前記シンボルに依存し、前記拡散係数ＳＦとして定義されたチップの第３の所定の整数の長さを有し、
送信された通信信号の前記第２の拡散フレーム（２１２）の前記チップを、前記ワイヤバス（１２）によって、所定の変調に従って変調して送信し、
それぞれの基本拡散系列が、チップ期間以上の期間を有する相関シフトを有する第２のレベルの相関積よりも明らかに高い第１のレベルを有する中央自己相関ピークを有する平衡符号を形成するように、拡散係数ＳＦを長さとして有する可能なチップ系列の中から選択され、
すべての前記送信器（４、６）によって用いられる前記シンボルを拡散するための前記基本符号化系列が同一であり、
各送信器（６、８）によって作成される前記第２の拡散フレーム（２１２）の初期送信の時間が、各送信器（６、８）によって、前記送信器（６、８）の外部の同期信号を考慮に入れることなく自律的かつ自由に決定できるシステム。
【請求項２】
各送信器（６、８）が、異なる送信器（６、８）から来る前記第２の拡散フレームを分離する可変長の時間間隔を生成し、受信した前記第２の拡散フレームを非同期化するために、ゼロ以上のチップ期間の有理数によってランダムまたは疑似ランダムに分散されかつ分離された、前記第２の拡散フレームの前記初期送信の時間を生成するための固有で異なる関連するモジュール（１５６）を備える請求項１に記載の搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステム。
【請求項３】
基本系列の数に等しいシンボルの数が整数２、４、８の組に含まれ、前記拡散係数が４以上であって好ましくは１６である請求項１または請求項２に記載の搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステム。
【請求項４】
前記基本符号化系列の組が、基本的な基本符号化系列の第１の組と、それぞれが同一の基数を有する基本符号化系列の第２の組とを備えて構成され、
前記基本符号化系列の前記第２の組のそれぞれが、前記第１の組に相当する基本的な基本符号化系列の相補的な符号化系列である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステム。
【請求項５】
前記通信送信器（６、８）によって実施される前記チップの前記変調がオンオフ変調（ＯＯＫ）タイプの変調であり、該変調によれば、チップの０状態が前記バス（１２）上の第１の電圧レベルに対応し、前記チップの１状態が、前記第１の電圧レベルとは異なる第２の電圧レベルに対応する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステム。
【請求項６】
各通信送信器（６、８）が、前記バス（１２）上の前記チップを変調するためのパルス発生器（４０２、４０４、４０６、４０８）を備え、
該パルス発生器（４０２、４０４、４０６、４０８）が、電流制御発生器（４０４）、電圧制御発生器（４０２、４０８）、およびインピーダンス制御変調器（４０６）であるように選択され得る請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステム。
【請求項７】
前記受信器（１０）が、
前記通信送信器（６、８）が発して前記通信受信器（１０）の入力に伝わった通信信号の総体として、受信した通信信号をフィルタリングして増幅し、
直流成分が除去された前記受信信号を、前記チップの前記送信周波数の少なくとも２倍の周波数でサンプリングし、サンプリング時間が、前記チップの持続期間で周期的に繰り返す、それぞれが１と第４の所定数Ｎｐｈｉの間に含まれる相ランクによって識別される相の２つ以上のＮｐｈｉだけ次々に続き、
各サンプリング時間の後、該サンプリング時間のものと同一の相ランクを有する第１のサンプルの以前の数（前記拡散スペクトルＳＦとフレームの２進データの総数Ｎｔの積をシンボルの長さＮｓで割ったものに等しい）から、スライディングフレームウィンドウの相関ユニット（５５６、５５８）および基本系列の組を用いて第３の未加工の受信フレームを求め、次いで
前記第３のフレームから、該第３の求められたフレームのエラー検出コードが該第３の異常なフレームを検出しているかどうか確認して、前記エラー検出コードによって誤りが検出されていなければ、前記送信器のアドレスを抽出して送信器の所定のリスト（５６８）と比較するように構成されている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステム。
【請求項８】
前記受信器（１０）のスライディングフレームウィンドウの相関ユニット（５５６）が、
各サンプリング時間の後、前記拡散係数ＳＦと等しい、前記サンプリング時間のものと同一の相ランクを有する第１のサンプルの以前の数から、１組の変換された相関レプリカと、それぞれの変換された相関レプリカの可能なシフト構成の組とに対して、可能な相関積を並列計算し、前記変換された相関レプリカが、前記拡散符号化系列の組のレベル０、１を、レベル−１、１へとそれぞれ変換することによって取得されるか、あるいは、前記基本送信系列が、基本的な基本符号化系列の第１の組と、該基本的な基本符号化系列の第１の組に対して相補的な基本符号化系列の第２の組とからなるとき、前記基本的な基本送信符号化系列の両半分であって、両者の間に一致性のない両半分のレベル０、１をレベル−１、１に変換することによって取得され、
前記受信したシンボルを、
前記符号化基本系列の組の基数と前記変換された相関レプリカの組の基数が等しいときには、最大のレベルを有する前記計算された相関積の前記変換された相関レプリカに関連する前記基本符号化系列、
または、符号化基本系列の組の前記基数が、前記変換された相関レプリカの組の前記基数の２倍であるときには、最大のプラスレベルを有する前記計算された相関積の前記変換された相関レプリカに関連する前記基本符号化系列、
または、前記基本符号化系列の組の前記基数が、前記変換された相関レプリカの組の前記基数の２倍であるときには、計算された最大のマイナスレベルを有する前記相関積の前記変換された相関レプリカに関連する前記基本的な基本符号化系列の前記相補的な基本符号化系列のいずれかに対応するシンボルとして検出し、
次いで、Ｎｓの対応するビットの前記系列の前記シンボルを復号化して、この２進データを、第３のフレームの前記長さＮｔを有するシフトレジスタに入力するように構成されている請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
所定の送信器の前記リスト（５６８）が、前記受信器が組み込まれるときに該受信器に与えられて求められたリスト、または、前記エラー検出コードによって誤りが検出されていない前記第３のフレームから抽出された前記送信器アドレスに対して実施された統計的フィルタリングから構築された送信器のリストである請求項７または請求項８に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記送信器（６、８）と前記受信器（１０）を互いに直列に接続する、直流搬送電流を用いるワイヤバス（１２）により、１つまたは少なくとも２つの複数（４）の通信送信器（６、８）から、同一の受信器に、平均周波数において非同期で送信されるペイロード・メッセージを伝えるように設計された、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の通信システムによって実施される方法であって、
各通信送信器が、０と１から選択される２つの状態によって符号化された第１の定数Ｎｔの２進の未加工データの第１の系列の形態で、第１の未加工の送信フレームを形成し、前記２進の未加工データの系列によって形成されている第１のフレームが、前記送信器と、ペイロードと、該ペイロードおよび前記送信器の前記アドレスから求められた前記第１のフレーム上のエラー検出コードとを特徴付ける固有で異なるアドレスに細分されるステップ（７０４）と、
各送信器が、前記第１の未加工の送信フレームを第２の拡散送信フレーム内で、送信スペクトルの点から、周波数において所定の拡散係数ＳＦだけ拡散し、チップの第２の系列の形態を想定している第２の拡散送信フレームが、最初に前記第１の未加工の送信フレームの前記２進の未加工データを、第２の所定数Ｎｓの長さを有する２進の未加工データのすべての系列の組と、２のＮｓ（シンボルの長さ）乗の組との間の全単射の対応規則に従って、前記第２の所定数Ｎｓの長さを有するシンボルへと連続的に符号化し、次いで、０と１から選択された２つの状態によって符号化されている２進のチップで形成された別個の拡散する基本符号化系列のそれぞれの取得されたシンボルを含むことによって取得され、拡散するための前記別個の基本符号化系列が、前記シンボルに依存し、前記拡散係数ＳＦとして定義されたチップの第３の所定の整数の長さを有するステップ（７０６）と、次いで、
各送信器が、送信器信号の前記第２の拡散フレームの前記チップを、前記ワイヤバスによって、所定の変調に従って変調して送信するステップ（７０８）とをさらに有し、
それぞれの基本送信系列が、チップ期間以上の期間を有する相関シフトを有する第２のレベルの相関積よりも明らかに高い第１のレベルを有する中央自己相関ピークを有する平衡符号を形成するように、拡散係数ＳＦを長さとして有する前記可能なチップ系列の中から選択され、
すべての前記通信送信器によって用いられる前記シンボルを拡散するための前記基本符号化系列が、前記通信送信器から独立したものであり、
各通信送信器によって作成される前記第２の拡散フレームの前記初期送信の時間が、各通信送信器によって、該通信送信器の外部の同期信号を考慮に入れることなく自律的かつ自由に求められるものである変調された直流搬送電流による低データ転送速度通信のための方法。
【請求項１１】
前記通信受信器（１０）が、受信した通信信号を、前記送信器（６、８）が発して前記受信器（１０）の入力に伝わった前記通信信号の総体として、フィルタリングして増幅するステップと、
前記通信受信器（１０）が、直流成分が除去された前記受信通信信号を、前記チップの前記送信周波数の少なくとも２倍の周波数でサンプリングするステップであって、サンプリング時間が、前記チップの持続期間で周期的に繰り返す、それぞれが１と第４の所定数Ｎｐｈｉの間に含まれる相ランクによって識別される相の２つ以上のＮｐｈｉだけ次々に続くものであるステップと、
各サンプリング時間の後、該サンプリング時間のものと同一の相ランクを有する第１のサンプルの以前の数（前記拡散スペクトルＳＦとフレームの２進データの総数Ｎｔの積をシンボルの長さＮｓで割ったものに等しい）から、前記受信器が、スライドするフレーム窓の相関ユニットおよび前記基本系列の組を用いて第３の未加工の受信フレームを求めるステップ（７１４）と、次いで、
前記受信器が、前記第３のフレームから、該第３の求められたフレームの前記第３の異常なフレームが前記エラー検出コードによって検出されているかどうか確認して、前記エラー検出コードによって誤りが検出されていなければ、前記受信器が、前記送信器のアドレスを抽出して送信器の所定のリストと比較するステップ（７１６）とを有する請求項１０に記載の搬送電流による低データ転送速度通信のための方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項９のいずれか一項で定義されたシステムに組み込むように設計された通信送信器であって、
０と１から選択される２つの状態によって符号化された第１の定数Ｎｔの２進の未加工データの第１の系列の形態で、第１の未加工の送信フレームを形成し、前記２進の未加工データの系列によって形成されている第１のフレームが、前記送信器と、ペイロードと、該ペイロードおよび前記送信器の前記アドレスから求められた前記第１のフレーム上のエラー検出コードとを特徴付ける固有で異なるアドレスに細分される第１のモジュール（１５２）と、
前記第１の未加工の送信フレームを第２の拡散送信フレーム内で、送信スペクトルの点から、周波数において所定の拡散係数ＳＦだけ拡散するように構成され、チップの第２の系列の形態を想定している前記第２の拡散送信フレームが、最初に前記第１の未加工の送信フレームの２進の未加工データを、第２の所定数Ｎｓの長さを有する２進の未加工データのすべての系列の組と、２のＮｓ（シンボルの長さ）乗の組との間の全単射の対応規則に従って、前記第２の所定数Ｎｓの長さを有するシンボルへと連続的に符号化し、次いで、０と１から選択された２つの状態によって符号化されている２進のチップで形成された別個の拡散する基本符号化系列のそれぞれの取得されたシンボルを含むことによって取得され、拡散するための前記別個の基本符号化系列が、前記シンボルに依存し、前記拡散係数ＳＦとして定義されたチップの第３の所定の整数の長さを有する第２のモジュールと、
送信された通信信号の前記第２の拡散フレームの前記チップを、前記ワイヤバスによって、所定の変調に従って変調して送信するためのパルス発生器（１４４）とを備え、
それぞれの基本送信系列が、チップ期間を上回る期間を有する相関シフトを有する第２のレベルの相関積よりも明らかに高い第１のレベルを有する中央自己相関ピークを有する平衡符号を形成するように、拡散係数ＳＦを長さとして有する可能なチップ系列の中から選択され、
前記送信器によって作成される２つのフレームの前記初期送信の前記時間が、各送信器によって、前記送信器の外部の同期信号を考慮に入れることなく自律的かつ自由に求められる通信送信器。
【請求項１３】
請求項１から請求項９のいずれか一項で定義されたシステムに組み込むように設計された通信受信器であって、
受信した通信信号を、通信送信器が発して前記受信器の入力に伝わった通信信号の総体として、フィルタリングして増幅するためのアナログヘッド（５１４）と、
前記アナログヘッド（５１６）によって直流成分が除去された前記受信信号を、前記チップの前記送信周波数の少なくとも２倍と実質的に等しいナイキスト周波数でサンプリングし、サンプリング時間が、前記チップの持続期間で周期的に繰り返す、それぞれが１と第４の所定数Ｎｐｈｉの間に含まれる相ランクによって識別される相の２つ以上のＮｐｈｉだけ次々に続くユニット（５１６）と、
各サンプリング時間の後、前記サンプリング時間のものと同一の相ランクを有する第１サンプルの以前の数（前記拡散スペクトルＳＦとフレームの２進データの総数Ｎの積をシンボルの長さＮｓで割ったものに等しい）から、スライドするフレーム窓の相関ユニット（５５６、５５８）および前記基本系列の組を用いて第３の未加工の受信フレームを求め、次いで、前記第３のフレームから、該第３の求められたフレームのエラー検出コードが該第３の異常なフレームを検出しているかどうか確認して、前記エラー検出コードによって誤りが検出されなければ、前記送信器のアドレスを抽出して、送信器の所定のリストと比較するように構成された処理ユニット（５１８）と
を備える通信受信器。
【請求項１４】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の通信システムの１つまたは複数のデジタルコンピュータ上で動作したとき請求項１０または１１に記載の通信方法のステップを実施するためのプログラムコード命令を含むコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の通信送信器から平均周波数で非同期的に発せられたペイロード・メッセージを、送信器と同一の通信受信器とを互いに直列に接続し、直流搬送電流を用いるワイヤバスによって同受信器に伝えるように設計されている、変調された直流搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステムに関し、また、対応する通信方法にも関するものである。
【０００２】
本発明による、直流搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステムは、たとえば遠隔パネルの測定値を送信する必要がある太陽光発電ネットワークまたは中央ステーション用の太陽光発電組立体を形成する太陽電池モジュールに適用可能である。
【背景技術】
【０００３】
実際、太陽電池モジュールに組み込まれた監視デバイスの特徴の１つには、たとえば同モジュールの温度および電圧といった、エネルギー生成および環境パラメータを一定の間隔で確実に通信する能力がある。
【０００４】
追加コストおよび複雑さの点で、そのようなシステムの取付けを簡単にするために、さらなるケーブルを省くための努力がなされている。
【０００５】
解決策の第１の群は、ワイヤレス通信システムを実施するもの、すなわち電波を用いるものであり、解決策の第２の群は、既存の電力ケーブルを通信信号の伝搬媒体として用いてＤＣ（直流）の搬送電流を伴う通信バスを形成することを提案するものである。
【０００６】
現在までに開発されている第１の群の解決策の多くは、システムが太陽電池モジュールの構造の金属反射体に起因する深刻なマルチパス干渉にさらされたとき、または、中央ステーションが、近くに配置された光起電力パネルによってマスクされたとき、性能が著しく低下するものである。さらに、これらの解決策は、太陽電池モジュールの数が変化したとき、用いられている通信プロトコルに左右されて、能力の融通性が得られないことがある。
【０００７】
したがって、外部からの干渉の問題または渋滞に起因する輻輳の問題に対する耐性の点で強靭であって、しかも、利用不可能な追加の周波数リソースを必要としない通信プロトコルの実施を可能にする解決策が求められている。
【０００８】
第２の群の多くの解決策は、ＤＣ電力バス上の直流搬送電流による通信に基づいて上記の難点を埋め合わせるものである。現在までに開発され、既成で販売されているものは、ＦＳＫ（周波数偏移変調）、ＡＳＫ（振幅偏移変調）および／またはＰＳＫ（位相偏移変調）のタイプの従来の変調を用いる市販の電子送信器および／または受信器の通信モジュールを使用する。たとえばＳＴＭｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社による、ＦＳＫタイプ変調に基づく、参照記号ＳＴ  ７５４０という素子が広く使用されている。
【０００９】
しかしながら、後者の解決策には、一方では複雑でコストがかかるという難点があり、他方では信頼性に関連する難点がある。実際、動作温度範囲がたった８５℃に制限されているにもかかわらず、動作中、太陽電池モジュールの平均温度は３０℃と５０℃の間で変化する可能性があり、太陽電池モジュールが換気されなければ最高温度が９５℃に達することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、できるだけ簡単に実施されて１００℃までの高温に耐えることを可能にする解決策が求められている。
【００１１】
技術的課題は、直流搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステムを提案することであり、このシステムは、複数の通信送信器から平均周波数において非同期で送信されるペイロード・メッセージを同一の受信器に確実に伝えるものであり、実施するのが容易で、しかも、システムの装置が耐えなければならない高い動作温度および干渉に耐える能力による強靭な通信プロトコルを用いるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そのために、本発明は、ペイロード・メッセージを伝えるように設計されている、変調された直流搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステムに関するものであり、ペイロード・メッセージは、送信器と受信器を互いに直列に接続する、直流搬送電流を用いるワイヤバスにより、１つまたは少なくとも２つの複数の通信送信器から同一の受信器に、平均周波数において非同期で送信され、このシステムは、１つまたは少なくとも２つの複数の通信送信器と通信受信器と、共有の送信チャンネルを形成し、変調された直流搬送電流を伴い、複数の通信送信器からの通信送信器と通信受信器とを接続するワイヤバスとを備え、各通信送信器が、０と１から選択される２つの状態によって符号化された第１の定数Ｎｔの２進の未加工データの第１の系列の形態で、第１の未加工の送信フレームを形成するように構成されており、２進の未加工データの系列によって形成されている第１のフレームが、送信器と、ペイロードと、ペイロードおよび通信送信器の物理アドレスから求められた第１のフレーム上のエラー検出コードとを特徴付ける固有で異なる物理アドレスに細分されており、このシステムは、各通信送信器が、第１の未加工の送信フレームを第２の拡散送信フレーム内で、送信スペクトルの点から、周波数において所定の拡散係数ＳＦだけ拡散し、チップの第２の系列の形態を想定している第２の拡散送信フレームが、最初に第１の未加工の送信フレームの２進の未加工データを、第２の所定数Ｎｓの長さを有する２進の未加工データのすべての系列の組と、２のＮｓ（シンボルの長さ）乗の組との間の全単射の対応規則に従って、第２の所定数Ｎｓの長さを有するシンボルへと連続的に符号化し、次いで、０と１から選択された２つの状態によって符号化されている２進のチップで形成された別個の拡散する基本符号化系列のそれぞれの取得されたシンボルを含むことによって取得され、拡散するための別個の基本符号化系列が、シンボルに依存し、拡散係数ＳＦとして定義されたチップの第３の所定の整数の長さを有し、送信された通信信号の第２の拡散フレームのチップを、ワイヤバスによって、所定の変調に従って変調して送信し、それぞれの基本拡散系列が、チップ期間以上の期間を有する相関シフトを有する第２のレベルの相関積よりも明らかに高い第１のレベルを有する中央自己相関ピークを有する平衡符号を形成するように、拡散係数ＳＦを長さとして有する可能なチップ系列の中から選択されること、すべての送信器によって用いられるシンボルを拡散するための基本符号化系列が同一であること、および各送信器によって作成される第２の拡散フレームの初期送信の時間が、各送信器によって、送信器の外部の同期信号を考慮に入れることなく自律的かつ自由に決定できるものである。
【００１３】
特定の実施形態によれば、上記で定義されたような直流搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステムは、
−各送信器が、別々の送信器から来る第２の拡散フレームを分離する可変長の時間間隔を生成して前記受信した第２の拡散フレームを非同期化するために、ゼロ以上のチップ期間の有理数によってランダムまたは疑似ランダムに分散されかつ分離された、第２の拡散フレームの初期送信の時間を生成するための固有で異なる関連するモジュールを備えること、
−基本の系列の数に等しいシンボルの数が整数２、４、８の組に含まれ、
拡散係数が４以上であって好ましくは１６であること、
−基本符号化系列の組が、基本的な基本符号化系列の第１の組と、それぞれが同一の基数を有する基本符号化系列の第２の組とからなり、
基本符号化系列の第２の組のそれぞれが、第１の組に相当する基本的な基本符号化系列の相補的な符号化系列であること、
−通信送信器によって実施されるチップの変調がオンオフ変調（ＯＯＫ）タイプの変調であり、この変調によれば、チップの０状態がバス上の第１の電圧レベルに対応し、チップの１状態が、バス上の第１の電圧レベルとは異なる第２の電圧レベルに対応すること、
−各通信送信器が、バス上のチップを変調するためのパルス発生器を備え、
パルス発生器が、電流制御発生器、電圧制御発生器、およびインピーダンス制御変調器であるように選択され得ること、
−受信器が、受信した通信信号を、通信送信器が発して通信受信器の入力に伝わった通信信号の総体として、フィルタリングして増幅するステップと、直流成分が除去された受信信号を、チップの送信周波数の少なくとも２倍の周波数でサンプリングするステップであって、サンプリング時間が、チップの持続期間で周期的に繰り返す、それぞれが１と第４の所定数Ｎｐｈｉの間に含まれる相ランクによって識別される相の２つ以上のＮｐｈｉだけ次々に続くステップと、各サンプリング時間の後、サンプリング時間のものと同一の相ランクを有する第１のサンプルの以前の数（拡散スペクトルＳＦとフレームの２進データの総数Ｎｔの積をシンボルの長さＮｓで割ったものに等しい）から、スライディングフレームウィンドウの相関ユニットおよび基本系列の組を用いて第３の未加工の受信フレームを求めるステップと、次いで第３のフレームから、第３の求められたフレームのエラー検出コードが第３の異常なフレームを検出しているかどうか確認して、エラー検出コードによって誤りが検出されなければ、送信器のアドレスを抽出して、送信器の所定のリストと比較するステップとを実行するように構成されていること、
−受信器の、スライディングフレームウィンドウの相関ユニットが、各サンプリング時間の後、拡散係数ＳＦと等しい、サンプリング時間のものと同一の相ランクを有する第１のサンプルの以前の数から、１組の変換された相関レプリカと、それぞれの変換された相関レプリカの可能なシフト構成の組とに対して、可能な相関積を並列計算し、変換された相関レプリカが、拡散符号化系列の組のレベル０、１を、レベル−１、１へとそれぞれ変換することによって取得されるか、あるいは、基本送信系列が、基本的な基本符号化系列の第１の組と、基本的な基本符号化系列の第１の組に対して相補的な基本符号化系列の第２の組とからなるとき、基本的な基本送信符号化系列の両半分であって、両者の間に相補性のない両半分のレベル０、１をレベル−１、１に変換することによって取得され、受信したシンボルを、符号化基本系列の組の基数と変換された相関レプリカの組の基数が等しいときには、最大のレベルを有する計算された相関積の変換された相関レプリカに関連する基本符号化系列、または、符号化基本系列の組の基数が、変換された相関レプリカの組の基数の２倍であるときには、最大のプラスレベルを有する計算された相関積の変換された相関レプリカに関連する基本符号化系列、または、基本的な基本系列の組の基数が、変換された相関レプリカの組の基数の２倍であるときには、計算された最大のマイナスレベルを有する相関積の変換された相関レプリカに関連する基本的な基本符号化系列の相補的な基本符号化系列のいずれかに対応するシンボルとして検出し、次いで、Ｎｓの対応するビットの系列のシンボルを復号化して、この２進データを、第３のフレームの長さＮｔを有するシフトレジスタに入力するように構成されていること、
−  所定の送信器のリストが、受信器が組み込まれるときに受信器に与えられて求められたリスト、または、エラー検出コードによって誤りが検出されていない第３のフレームから抽出された送信器アドレスに対して実施された統計的フィルタリングから構築された送信器のリストである、といった特徴のうち１つまたは複数を含む。
【００１４】
本発明は、ペイロード・メッセージを伝えるように設計された、上記で定義されたような通信システムによって実施される、変調された直流搬送電流による低データ転送速度通信のための方法にも関するものであり、ペイロード・メッセージが、通信送信器と通信受信器を互いに直列に接続する、直流搬送電流を用いるワイヤバスにより、１つまたは少なくとも２つの複数の通信送信器から同一の通信受信器に、平均周波数において非同期で送信され、各通信送信器が、０と１から選択される２つの状態によって符号化された第１の定数Ｎｔの２進の未加工データの第１の系列の形態で、第１の未加工の送信フレームを形成し、２進の未加工データの系列によって形成されている第１のフレームが、送信器と、ペイロードと、ペイロードおよび送信器のアドレスから求められた第１のフレーム上のエラー検出コードとを特徴付ける固有で異なるアドレスに細分されるステップと各送信器が、第１の未加工の送信フレームを第２の拡散送信フレーム内で、送信スペクトルの点から、周波数において所定の拡散係数ＳＦだけ拡散し、チップの第２の系列の形態を想定している第２の拡散送信フレームが、最初に第１の未加工の送信フレームの２進の未加工データを、第２の所定数Ｎｓの長さを有する２進の未加工データのすべての系列の組と、２のＮｓ（シンボルの長さ）乗の組との間の全単射の対応規則に従って、第２の所定数Ｎｓの長さを有するシンボルへと連続的に符号化し、次いで、０と１から選択された２つの状態によって符号化されている２進のチップで形成された別個の拡散する基本符号化系列のそれぞれの取得されたシンボルを含むことによって取得され、拡散するための別個の基本符号化系列が、シンボルに依存し、拡散係数ＳＦとして定義されたチップの第３の所定の整数の長さを有するステップと、次いで、各送信器が、送信器信号の第２の拡散フレームのチップを、ワイヤバスによって、所定の変調に従って変調して送信するステップとをさらに有し、それぞれの基本送信系列が、チップ期間以上の期間を有する相関シフトを有する第２のレベルの相関積よりも明らかに高い第１のレベルを有する中央自己相関ピークを有する平衡符号を形成するように、拡散係数ＳＦを長さとして有する可能なチップ系列の中から選択され、すべての通信送信器によって用いられるシンボルを拡散するための基本符号化系列が、通信送信器から独立したものであり、各通信送信器によって作成される第２の拡散フレームの初期送信の時間が、各通信送信器によって、通信送信器の外部の同期信号を考慮に入れることなく自律的かつ自由に求められるものである。
【００１５】
特定の実施形態によれば、この通信方法は、通信受信器が、受信した通信信号を、送信器が発して受信器の入力に伝わった通信信号の総体として、フィルタリングして増幅するステップと、通信受信器が、直流成分が除去された受信通信信号を、チップの送信周波数の少なくとも２倍の周波数でサンプリングし、サンプリング時間が、チップの持続期間で周期的に繰り返す、それぞれが１と第４の所定数Ｎｐｈｉの間に含まれる相ランクによって識別される相の２つ以上のＮｐｈｉだけ次々に続くステップと、各サンプリング時間の後、サンプリング時間のものと同一の相ランクを有する第１のサンプルの以前の数（拡散スペクトルＳＦとフレームの２進データの総数Ｎｔの積をシンボルの長さＮｓで割ったものに等しい）から、受信器が、スライディングフレームウィンドウの相関ユニットおよび基本系列の組を用いて第３の未加工の受信フレームを求めるステップと、次いで受信器が、第３のフレームから、第３の求められたフレームのエラー検出コードが第３の異常なフレームを検出しているかどうか確認して、エラー検出コードによって誤りが検出されていなければ、受信器が、送信器のアドレスを抽出して、送信器の所定のリストと比較するステップとのうち１つまたは複数を含む。
【００１６】
本発明は、対応する低レート通信送信器にも関するものであり、この低レート通信送信器は、０と１から選択される２つの状態によって符号化された第１の定数Ｎｔの２進の未加工データの第１の系列の形態で、第１の未加工の送信フレームを形成し、２進の未加工データの系列によって形成されている第１のフレームが、送信器と、ペイロードと、ペイロードおよび送信器のアドレスから求められた第１のフレーム上のエラー検出コードとを特徴付ける固有で異なるアドレスに細分される第１のモジュールと、第１の未加工の送信フレームを第２の拡散送信フレーム内で、送信スペクトルの点から、周波数において所定の拡散係数ＳＦだけ拡散するように構成され、チップの第２の系列の形態を想定している第２の拡散送信フレームが、最初に第１の未加工の送信フレームの２進の未加工データを、第２の所定数Ｎｓの長さを有する２進の未加工データのすべての系列の組と、２のＮｓ（シンボルの長さ）乗の組との間の全単射の対応規則に従って、第２の所定数Ｎｓの長さを有するシンボルへと連続的に符号化し、次いで、０と１から選択された２つの状態によって符号化されている２進のチップで形成された別個の拡散する基本符号化系列のそれぞれの取得されたシンボルを含むことによって取得され、拡散するための別個の基本符号化系列が、シンボルに依存し、拡散係数ＳＦとして定義されたチップの第３の所定の整数の長さを有する第２のモジュールと、送信された通信信号の第２の拡散フレームのチップを、ワイヤバスによって、所定の変調に従って変調して送信するためのパルス発生器とを備え、それぞれの基本送信系列が、チップ期間を上回る期間を有する相関シフトを有する第２のレベルの相関積よりも明らかに高い第１のレベルを有する中央自己相関ピークを有する平衡符号を形成するように、拡散係数ＳＦを長さとして有する可能なチップ系列の中から選択され、送信器によって作成される２つのフレームの初期送信の時間が、各送信器によって、送信器の外部の同期信号を考慮に入れることなく自律的かつ自由に求められるものである。
【００１７】
本発明は、上記で定義されたようなシステムに組み込まれるように設計された対応する低レート通信受信器にも関するものであり、この低レート通信受信器は、受信した通信信号を、通信送信器が発して受信器の入力に伝わった通信信号の総体として、フィルタリングして増幅するためのアナログヘッドと、アナログヘッドによって直流成分が除去された受信信号を、チップの送信周波数の少なくとも２倍と実質的に等しいナイキスト周波数でサンプリングし、サンプリング時間が、チップの持続期間で周期的に繰り返す、それぞれが１と第４の所定数Ｎｐｈｉの間に含まれる相ランクによって識別される相の２つ以上のＮｐｈｉだけ次々に続くユニットと、各サンプリング時間の後、サンプリング時間のものと同一の相ランクを有する第１サンプルの以前の数（拡散スペクトルＳＦとフレームの２進データの総数Ｎの積をシンボルの長さＮｓで割ったものに等しい）から、スライディングフレームウィンドウの相関ユニットおよび基本系列の組を用いて第３の未加工の受信フレームを求め、次いで第３のフレームから、第３の求められたフレームのエラー検出コードが第３の異常なフレームを検出しているかどうか確認して、エラー検出コードによって誤りが検出されていなければ、送信器のアドレスを抽出して、送信器の所定のリストと比較するように構成された処理ユニットとを備える。
【００１８】
本発明は、コンピュータプログラム製品にも関するものであり、これには、上記で定義されたような通信システムの１つまたは複数のデジタルコンピュータ上で動作するとき、上記で定義されたような通信方法のステップを実施するプログラムコード命令が含まれる。
【００１９】
単なる例として提供される本発明のいくつかの実施形態の以下の説明を、添付図面を参照しながら読み取ると、本発明がよりよく理解され、また、その他の利点がより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】太陽光発電システムに組み込まれる、本発明による通信システムの一般的なアーキテクチャの図である。
【図２】図１の通信システムの通信送信器の一般的なアーキテクチャの図である。
【図３】図２の通信送信器のデジタルモジュールの詳細なアーキテクチャの図である。
【図４】図２および図３の通信送信器によって実施される符号化デジタルフレームに関するプロトコルの第１の実施形態の全体図である。
【図５】図４の第１の実施形態による符号化プロトコルの詳細図である。
【図６】図４および図５の符号化プロトコルの第１の実施形態で用いられる２つの基本符号化系列の相関特性の図である。
【図７】図４および図５の符号化プロトコルの第１の実施形態で用いられる２つの基本符号化系列の相関特性の図である。
【図８】図２および図３の通信送信器によって実施される符号化デジタルフレームに関するプロトコルの第２の実施形態の全体図である。
【図９】図４の第２の実施形態による符号化プロトコルの詳細図である。
【図１０】図２および図３で説明された送信器のパルス発生器の第１の実施形態の図である。
【図１１】図２および図３で説明された送信器のパルス発生器の第２の実施形態の図である。
【図１２】図２および図３で説明された送信器のパルス発生器の第３の実施形態の図である。
【図１３】図２および図３で説明された送信器のパルス発生器の第４の実施形態の図である。
【図１４】通信送信器の出力におけるＯＯＫ変調されたチップの系列の図である。
【図１５】図４および図５の符号化プロトコルの第１の実施形態に対応する、図１の通信システムの第１の実施形態による通信受信器のアーキテクチャの図である。
【図１６】図１５の受信器の一部分である、相関積の並列計算のためのユニットのアーキテクチャの図である。
【図１７】図８および図９の符号化プロトコルの第２の実施形態に対応する、図１の通信システムの第２の実施形態による通信受信器のアーキテクチャの図である。
【図１８】図１の通信システムを実現するための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１によれば、搬送電流による低データ転送速度通信のためのシステム２は、複数の通信送信器４であって、参照符号６および８で指定された２つのみが図１に示されている通信送信器４と、通信受信器１０と、通信送信器６、８と受信器１０を直列に接続する、ＤＣ搬送電流を伴う通信ワイヤバス１２とを備える。
【００２２】
ここで、複数の通信送信器４のうちの通信送信器６、８は、それぞれ太陽電池モジュール１４、１６に関連付けられており、太陽電池モジュールの出力が、通信ワイヤバス１２によって直列に接続されることにより、光起電力電源２０を形成する。
【００２３】
光起電力電源２０は、充電ネットワーク２４に給電する電力コンバータ２２に結合されている。
【００２４】
したがって、ＤＣ電流を伴う通信ワイヤバス１２は、ここでは、太陽電池モジュールに対するＤＣ電流出力バスと、送信器６、８および通信受信器１０に対するＤＣ搬送電流を伴う変調された通信ワイヤバスとの両方を構成する。
【００２５】
各通信送信器６、８がそれぞれ組み込まれている固有で異なる監視モジュール２６、２８は、関連する太陽電池モジュール１４、１６向けに、遠隔測定された精密な監視データを供給するように構成されている。サンプリングされたデータメッセージが各太陽電池モジュール向けに送信されるたびに、遠隔測定データは、送信する時点における太陽電池モジュールの電圧（ボルト）および送信器の温度に関連しており、たとえば２バイトを占めるペイロードの形態が想定される。
【００２６】
通信システム２は、複数の通信送信器から平均周波数において非同期で送信された遠隔測定ペイロード・メッセージを、通信バス１２上で通信送信器４、６から矢印３２によって表された搬送電流の方向の下流において通信送信器４、６とインバータ２２の間に直列に接続されている遠隔の測定受信器１０に伝えるように構成されている。
【００２７】
ここで、監視モジュール２６、２８が順守する要件は、太陽電池モジュールのそれぞれに対して、データを、時間を通じて予想できない間隔で、すなわちランダムに、それにもかかわらず少なくとも毎分１回送信しなければならないというものである。
【００２８】
図２によれば、光起電力電源２０の太陽電池モジュール１４、１６の監視モジュール２６、２８の中から考えられる任意の監視モジュールを表す一般的な監視モジュール１０２は、複数の太陽電池モジュール４のうち任意のものを表す、参照符号１１２で指定された一般的な太陽電池モジュールの第１の出力端子１０８および第２の出力端子１１０にそれぞれ接続された、バス１２の第１の入力端子１０４および第２の出力端子１０６を備える。第２の出力端子１１０の出力電流が、矢印１１４で示された方向にバスを出る。
【００２９】
監視モジュール１０２は、通信送信器１２０と、太陽電池モジュール１１２の出力電圧を測定するためのユニット１２２とを備える。
【００３０】
通信送信器１２０は、バスの第１の入力端子１０４に接続された第１の入力端子１２４と、バスの第２の出力端子１０６に接続された第２の出力端子１２６とを備える。
【００３１】
通信送信器１２０は、図２には示されていない温度センサからの温度測定値を受信するための遠隔測定用の第３の入力端子１２８、および電圧測定ユニット１２２による一般的な太陽電池モジュール１１２の電圧測定値を受信するための遠隔測定用の第４の入力端子１３０も備える。
【００３２】
電圧測定ユニット１２２は、バス１２の第２の出力端子１０６に接続されて測定値を取得する第１の端子１３２と、通信送信器１２０の遠隔測定のための第４の入力端子１３０に接続された第２の測定値供給端子１３４とを備える。
【００３３】
図３によれば、図２の一般的な通信送信器１２０は、各通信送信器６、８を代表するものであり、図２のものと同一の外部インターフェース端子、すなわち第１の入力端子１２４、第２の出力端子１２６、遠隔測定用の第３の入力端子１２８および遠隔測定用の第４の入力端子１３０を含む。
【００３４】
通信送信器１２０は、デジタルコンピュータ１４２およびパルス発生器１４４を備える。
【００３５】
ここのデジタルコンピュータ１４２は、従来のアーキテクチャを有するマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラであって、広い温度範囲に適するものであり、１００℃を超過する温度で動作することができる。
【００３６】
第３の遠隔測定入力端子１２８および第４の遠隔測定入力端子１３０に接続されたデジタルコンピュータ１４２は、パルス発生器１４４の変調入力端子１４８に接続された出力端子１４６と、通信送信器に固有の内部基準クロック１５０とを含む。
【００３７】
デジタルコンピュータ１４２は、第３の入力端子１２８および第４の入力端子１３０に供給されるサンプリングされたデジタル遠隔測定データを、サンプリングしてデジタル化された遠隔測定情報を含有している変調通信メッセージに変換するためのデジタル処理を実施するように構成されている。
【００３８】
このデジタル処理は、逐次に実行されるソフトウェアモジュールの形態で実施されるものである。
【００３９】
第１のフレームを形成するための第１のモジュール１５２は、０と１から選択される２つの状態によって符号化された第１の定数Ｎｔの２進の未加工のデータまたはビットの第１の系列の形態で、第１の未加工の送信フレームを形成するように構成されている。第１のフレームを形成する２進の未加工データの系列が、送信器と、ペイロードと、ペイロードから求められた第１のフレームのためのエラー検出コードとを特徴付ける、送信器のアドレスにおける固有で異なる物理アドレスに細分される。ペイロードは、モジュールの温度および出力電圧であるサンプリングされた遠隔測定データを含有しており、送信器の物理アドレスは、現地での組込みの間にロードされたアドレス、またはあらかじめ工場でロードされたアドレスである。エラー検出コードは、多項式タイプの所定の代数的アルゴリズムに基づいて計算されるものである。
【００４０】
第２の周波数拡散モジュール１５４は、第１の未加工の送信フレームを、送信スペクトルの点から拡散された第２の拡散送信フレームへと、所定の拡散係数ＳＦを用いて拡散するように構成されている。第２の拡散送信フレームは、チップの第２の系列の形態を想定したものである。第２の拡散送信フレームは、最初に、シンボルと称される、第２の所定数Ｎｓのビット長を有する、ワードで連続的に取得された第１の未加工の送信フレームの２進の未加工データを、長さＮｓを有する２進の未加工データまたはワードのすべての可能な系列の組と、２のＮｓ（シンボルの長さ）乗の組との間の全単射の対応規則に従って符号化し、次いで、０と１から選択された２つの状態によって符号化されている２進のチップの系列で形成された、送信および拡散の別個の基本符号化系列のそれぞれの取得されたシンボルを符号化することによって作成される。したがって、基本符号化系列は、シンボルに依存し、拡散係数ＳＦとして定義されたチップの、同じ第３の所定の整数の長さを有する。求められるそれぞれの基本拡散符号化系列は、送信器および通信システムの事前の設計上の選択に由来するものである。第２のモジュールおよび第２の通信システムの設計する段階の間に、それぞれの基本拡散符号化系列は、相関シフトの絶対値がチップの持続期間以上である自己相関積の第２のレベルのどれよりも明らかに高い第１のレベルを有する中央自己相関ピークを有する平衡符号を形成するように、拡散係数ＳＦを長さとして有するチップの可能な系列の中から選択される。第２のレベルのうち任意のものの第１のレベルに対する比は、０．３以下にとどまる。
【００４１】
すべての送信器によって用いられるシンボルの基本拡散符号化系列は同一であり、すなわち一般的であって通信送信器から独立したものである。通信送信器を特徴付け、識別することを可能にするのは、物理アドレスのみである。
【００４２】
したがって、物理アドレスによって識別される所与の送信器によって作成される拡散された第２のフレームの送信時間は、送信器によって、送信器の外部の同期信号を考慮に入れることなく、自律的かつ自由に決定される。このようにして取得された通信プロトコルは、通信送信器の間および／または通信送信器と通信受信器の間で交換される信号がないので、より簡単かつ強靭である。
【００４３】
具体的には、監視モジュールが、太陽電池モジュールのそれぞれに対して、データを、時間を通じて予想できない間隔で、すなわちランダムに、少なくとも毎分１回送信する場合でさえ、取得された通信プロトコルにより、中央ステーションによる同期ビーコンの送信が不要になり得る。
【００４４】
ここで、第２のフレームの初期送信の時間のホップを生成するための第３のモジュール１５６は、通信送信器の物理アドレスに依拠する固有で異なる系列に従って、連続したチップの２つの拡散された第２のフレームを分離する可変長の時間間隔を生成するように、ランダムに、または疑似ランダムに分布した第２の拡散フレームの初期送信の時間を生成するように構成されている。
【００４５】
第３のモジュール１５６によって決定される可変長の時間間隔は、たとえば所定のアルゴリズムに従って擬似乱数生成器によって生成される。
【００４６】
乱数を生成するために容易に実施することができる有効なアルゴリズムには、たとえばＧ．Ｍａｒｓａｇｌｉａによって開発されたＭＷＣ（キャリー付き乗算）アルゴリズムがあり、このアルゴリズムは、生成する系列のための入力パラメータと見なされる通信送信器の物理アドレスに基づいて、非常に長周期のランダム系列を極めて多く生成することができる。
【００４７】
したがって、それぞれの通信送信器の内部に、第３のモジュール１５６のランダム系列のために第２のフレームの初期送信時間が固有で異なる第３のモジュール１５６が存在することにより、２つの異なる送信器によって送信された２つのフレームが一致するように受信において重なる事象、すなわち、その間、少なくとも２つのシンボルが同期して重なり、２つのフレーム間の衝突を解決するのが不可能になる事象の頻度が低減する。
【００４８】
あるいは、それぞれの通信送信器のデジタルコンピュータは第３のモジュールを有しない。この構成は、送信能力の低下をもたらすが、通信システムの信頼性は保たれる。
【００４９】
図４および第１の実施形態によれば、ここでは第１の未加工のフレーム２０２は６４ビットの系列２０４であり、すなわち第１の整数Ｎｔは６４である。
【００５０】
第１のフレーム２０２を形成するビットの系列２０４は、送信器を他と区別して特徴付ける３２ビットの物理アドレス２０６と、太陽電池モジュールの出力電圧を遠隔測定するための８ビットおよび太陽電池モジュールの環境の温度を遠隔測定するための８ビットを含有している１６ビットのペイロード２０８と、物理アドレスの誤り検出およびブラインド分離のための１６ビットの誤り補正コード２１０とに分配される。
【００５１】
各送信器を一意的に異なって特徴付ける物理アドレス２０６の各ビットは、デジタルコンピュータのフラッシュメモリに保存される。
【００５２】
頭字語ＣＲＣ（巡回冗長検査）を用いて指定されたエラー検出コード２１０は、ＡＮＳＩによって正規化された長さ１６ビットの符号であり、生成多項式としてＸ１６＋Ｘ１５＋Ｘ２＋１を有するものである。
【００５３】
第１の送信フレーム２０２は、一連の２ビットのワード２１２に分割され、各ワードは、ワード００が対応するシンボルＳ０を有し、ワード０１が対応するシンボルＳ１を有し、ワード１０が対応するシンボルＳ２を有し、ワード１１が対応するシンボルＳ３を有する、といった全単射の対応規則によって管理された対応するシンボルに符号化される。
【００５４】
図５によれば、各シンボルは、１６個の２進のチップから構成されている異なる基本チップ符号化系列によって符号化され、各チップが、可能な状態０および１から選択された状態を有する。
【００５５】
ここで、シンボルＳ０は、第１の符号化と、Ｃ０で示された１６個のチップ２２２のベース系列とによって符号化され、２バイトにわたる１６進法で８Ｃ５Ｄと表現される。
【００５６】
シンボルＳ１は、第２の符号化と、Ｃ１で示された１６個のチップ２２４のベース系列とによって符号化され、２バイトにわたる１６進法でＣＤ２５と表現される。
【００５７】
シンボルＳ２は、第３の符号化と、Ｃ２で示された１６個のチップ２２６のベース系列とによって符号化され、ベースＣ０を有する第１の符号化系列２２２のブール加算の方向に関しての逆系列である。
【００５８】
シンボルＳ２は、第３の符号化と、Ｃ３で示された１６個のチップ２２８のベース系列とによって符号化され、ベースＣ１を有する第１の符号化系列２２４のブール加算の方向に関しての逆系列である。
【００５９】
したがって、シンボルのビットの逐次的符号化および基本チップ符号化系列のシンボルによって、第１の未加工のフレームが５１２のチップ長さを有する第２のフレームに変換される。
【００６０】
基本符号化系列２２２、２２４、２２６、２２８は、以下の要件を満たすように選択される。
【００６１】
基本符号化系列２２２、２２４、２２６、２２８が平衡を保ち、すなわち、それぞれが有する０と１が同数であって、復号化がより容易になる。
【００６２】
基本符号化系列Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３における符号化されたシンボルＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のランダム系列として構成された第２のフレームと無関係に、同一の状態、すなわち０または１の連続したチップの数は３つ以下であり、このことによって、送信信号の直流成分および低周波数成分が除去され、入力におけるアナログ受信ヘッドの製作がより容易になる。
【００６３】
それぞれの基本符号化系列２２２、２２４、２２６、２２８の自己相関特性は、受信器の相関器の出力について予期される性能の点で優れたものであり、すなわち相関シフトがない状態で信号の振幅が大きく、相関シフトがあるとサイドローブの振幅が非常に小さい。
【００６４】
最初の２つの基本的な符号化系列２２２と２２４の間の相互相関特性は、相関シフトとは無関係に相関レベルが低いという点で優れたものであり、このことにより、受信器の相関器の出力において、高い信号対雑音比が得られる。
【００６５】
図６によれば、第１の基本的な系列２２２の自己相関積の変遷曲線の第１の軌跡２５２は、Ｘ軸２５４上のチップ期間の数で表現された相関遅延の関数として符号化シンボルＳ０に対応するものであり、狭い中央自己相関ピーク２５６を明らかに示している。
【００６６】
１以上で１５以下の代数的遅延の絶対値に関して取得された自己相関積の値は、０．３以下にとどまる。
【００６７】
図６によれば、符号化シンボルＳ１に対応する第２の基本的な系列２２４の、符号化シンボルＳ０に対応する第１の基本的な系列２２２による相互相関積の変遷曲線の第２の軌跡２６２は、Ｘ軸２５４上のチップ期間の数で表現された代数的相関遅延の関数として、代数的遅延のあらゆる値に関して、相互相関積が０．３以下にとどまることを示す。
【００６８】
図７によれば、第２の基本的な系列２２４の自己相関積の変遷曲線の第１の軌跡２８２は、Ｘ軸２８４上のチップ期間の数で表現された相関シフトの関数として符号化シンボルＳ１に対応するものであり、狭い中央自己相関ピーク２８６を明らかに示している。
【００６９】
１以上で１５以下の代数的遅延の絶対値に関して取得された自己相関積の値は、０．３以下にとどまる。
【００７０】
図７によれば、符号化シンボルＳ０に対応する第１の基本的な系列２２２の、符号化シンボルＳ１に対応する第２の基本的な系列２２４による相互相関積の変遷曲線の第２の軌跡２９２は、Ｘ軸２８４上のチップ期間の数で表現された代数的相関遅延の関数として、代数的遅延のあらゆる値に関して、相互相関積が０．２５以下にとどまることを示す。
【００７１】
第１の基本的な符号化系列２２２の第３の相補的な符号化系列２２６に対する相互相関特性と、第２の基本的な符号化系列２２４の第４の相補的な符号化系列２２８に対する相互相関特性とのそれぞれが、高振幅を有するマイナスの中央ピークをもたらす一方で、非ゼロの相関シフトに対応する相関積の振幅は小さいことに留意されたい。
【００７２】
図８および送信プロトコルの第２の実施形態によれば、第１の未加工の送信フレームは、図４で説明した第１の実施形態で説明された第１の送信フレーム２０２と同一の構造を有し、すなわち６４ビットの系列２０４であって、送信器の物理アドレス２０６の中に配分されており、ペイロード２０８は、遠隔測定データおよびエラー検出コードＣＲＣ２１０を含有している。
【００７３】
ここで、シンボルおよびビットの概念が結合され、２つのシンボルが区別され得、第１のシンボルＳＢ０が状態０のビットに対応し、第２のシンボルＳＢ１が状態１のビットに対応する。
【００７４】
図９によれば、各シンボルは、１６個の２進のチップから構成されている異なる基本拡散系列によって符号化され、各チップが、可能な状態０および１から選択された状態を有する。
【００７５】
ここで、シンボルＳＢ０は、第１の符号化と、図５の参照符号２２２で説明された、２バイトにわたる１６進法で８Ｃ５Ｄと表現される１６個のチップ３２２のベース系列とによって符号化される。
【００７６】
シンボルＳＢ１は、１６個のチップ３２６の第２の符号化系列によって符号化され、これは、第１の符号化系列３２２のブール加算の方向に関して逆系列であり、図５で説明された第３の符号化系列２２６と同一である。
【００７７】
したがって、第１の未加工のフレーム３２２は、ビットまたはシンボルの逐次的符号化と、対応するチップの基本符号化系列におけるビットの逐次的符号化とによって、チップ長さが１０２４の第２のフレームに変換される。
【００７８】
基本符号化系列３２２、３２６は、次いで、基本符号化系列２２２、２２４、２２６、２２８と同様に、以下の要件を満たすように選択される。
【００７９】
基本符号化系列３２２、３２６が平衡を保ち、すなわち、それぞれが有する０と１が同数であって、復号化がより容易になる。
【００８０】
符号化シンボルＳＢ０、ＳＢ１のランダム系列として構成された第２のフレームと無関係に、同一の状態、すなわち０または１の連続したチップの数は３つ以下であり、このことによって、送信信号の直流成分および低周波数成分が除去され、入力におけるアナログ受信ヘッドの製作がより容易になる。
【００８１】
それぞれの基本符号化系列３２２、３２６の自己相関特性は、受信器の相関器の出力について予期される性能の点で優れたものであり、すなわち相関シフトがない状態で信号の振幅が大きく、相関シフトがあるとサイドローブの振幅が非常に小さい。第１の基本符号化系列３２２の自己相関特性は、図６の軌跡で示されたものと同一である。
【００８２】
第１の基本的な符号化系列３２２と第２の相補的な符号化系列３２６の相互相関特性が、高振幅を有するマイナスの中央ピークをもたらす一方で、非ゼロの相関シフトに対応する相関積の振幅は小さいことに留意されたい。
【００８３】
図１０、図１１、図１２および図１３によれば、図３のパルス発生器１４４は、値Ｖ１を有する電圧発生器４０２の第１の実施形態と、値Ｉ１を有する電流発生器４０４と、値Ｚ１を有するインピーダンス変調器４０６と、デジタルコンピュータからの制御信号によって制御される２つの状態を有する値Ｖ１の電圧発生器４０８の第２の実施形態とによってそれぞれ作製される。
【００８４】
値Ｉ１、Ｖ１、Ｚ１は、太陽電池モジュール１１２および太陽電池チェーンの動作条件に適合して、一定または可変であり得る。
【００８５】
パルス発生器によって生成されたＩＰＧで表される電流は、太陽電池モジュール１２２によって吸収される、ＩＰＧ１で表された第１の電流と、太陽電池チェーン、すなわち搬送電流を伴うバス１２を渡る第２の電流とに分割される。第２の電流ＩＰＧ２は、全体の送信チェーン、具体的には受信器１０およびインバータのＺｉｎｖで表された入力インピーダンスを渡る。
【００８６】
給電チェーンのモジュールおよび関連する通信送信器ならびに第２の対応する電流ＩＰＧ２（ｊ）の識別インデックスを示すのにｊを用いることにより、第２の電流は、次式の関係を確認し、
【数１】
2016513928.tif 000003
この式で、ｎは太陽電池モジュールの数または通信システムの送信器の数を示し、Ｚｍｏｄ（ｊ）はパルス発生器が取り付けられている、インデックスｊを有するモジュールのインピーダンスを示す。
【００８７】
インバータの入力インピーダンスが通信周波数帯域では非常に低く、モジュールのインピーダンスの合計に対して無視できるので、式（１）は、次のように簡単にすることができる。
【数２】
2016513928.tif 000004
【００８８】
各通信信号ＩＰＧ２（ｊ）が通信受信器を渡り、電流／電圧変換の後、取得された電圧信号が処理される。
【００８９】
図１４によれば、通信送信器のパルス発生器によって変調されて送信された信号の電圧の、時間を通じての変遷４１２の一例が示されている。
【００９０】
各通信送信器の電流パルス発生器によって実施されるモジュールは、オンオフ変調（ＯＯＫ）タイプの変調である。
【００９１】
電流パルス発生器は、コンピュータが送信するチップ信号よって制御される電圧ＯＯＫ変調器と見なすことができ、太陽電池モジュールに対して直列に可変電圧降下を挿入する。
【００９２】
バスを通って変調された出力電圧は、２つの異なる電圧レベルを伴って取得され、パルスの２つのレベルを分離する振幅は５ボルト±１０％に等しいものと理解されており、ここで、伝送速度は、１ｋｂｐｓ（キロビット／秒）に等しいものと理解されている。
【００９３】
パルスの立上りエッジの立上り時間およびパルスの立下りエッジの立下り時間は、送信スペクトルの外側の寄生周波数を低減するように調節され、したがって電磁環境両立性（ＥＭＣ）の要件を順守するものである。
【００９４】
各通信信号ＩＰＧ２（ｊ）が通信受信器を渡り、電流／電圧変換の後、取得された電圧信号が処理される。
【００９５】
図１５および第１の実施形態によれば、図４で説明された第１の符号化の実施形態によって処理された通信信号を受信するのに適している受信器５０２は、ＤＣ電流バス１２によってさらに下流の通信送信器に接続された第１の上流の端子５０４と、搬送電流を伴うバスによって電力インバータに接続された第２の下流の端子５０６と、関係する通信送信器の物理アドレスを伴う遠隔測定データを高い信頼度で供給するための第３の出力端子５０８とを備える。
【００９６】
通信受信器５０２は、アナログヘッド５１４、アナログ・デジタル・コンバータ５１６、およびデジタルコンピュータ５１８を含む。
【００９７】
アナログヘッド５１４は、受信された通信信号を、通信送信器が送信して搬送電流バスに伝えられた通信信号の総体として引き出し、増幅してフィルタリングするように構成されている。
【００９８】
アナログヘッド５１４は、図１５には要素が示されておらず、電流／電圧コンバータと、その後段の能動的高域通過フィルタとを含み、同フィルタにより、低周波数成分が低レベルであって情報を伝えない受信通信信号が分離され、出力端子５２０には、増幅してフィルタリングされた受信通信信号が供給される。電流／電圧コンバータ５１６は、たとえば、第１の上流の端子５０４と第２の下流の端子５０６の間に接続された電圧引出しの１ＭΩの分流抵抗器と、この引出し抵抗器によって入力が分流されている演算増幅器とを含む。
【００９９】
アナログ・デジタル・コンバータ５１６は、アナログヘッド５１４からの直流成分が除去されている受信信号を、チップの送信周波数の少なくとも２倍のサンプリング周波数で、受信信号のサンプルへとサンプリングするように構成されており、サンプリング時間は、チップの持続期間で周期的に繰り返す、それぞれが１と第４の所定数Ｎｐｈｉの間に含まれる相ランクによって識別される相の２つ以上のＮｐｈｉだけ次々に続くものである。
【０１００】
アナログ・デジタル・コンバータ５１６は、アナログヘッド５１４の出力端子５２０に接続された入力端子５２２を含み、ここでは、一例として、それぞれ異なる相ランクφ（１）、φ（２）に対応する第１のデジタル出力端子５３２および第２のデジタル出力端子５３４を備える。
【０１０１】
デジタルコンピュータ５１８は、従来のアーキテクチャを有するマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラであり、広い温度範囲に適するものである。
【０１０２】
あるいは、デジタルコンピュータはアナログ・デジタル・コンバータを内蔵する。
【０１０３】
コンピュータ５１８は、それぞれアナログ・デジタル・コンバータ５１６の第１のデジタル出力端子５３２および第２のデジタル出力端子５３４に接続された第１の入力端子５４２および第２の入力端子５４４と、通信受信器の出力端子５０８と、内部クロック５４６とを含む。
【０１０４】
デジタルコンピュータ５０８は、入力端子５４２、５４４に供給されるサンプリングされたデジタルデータを、太陽電池モジュールに関する高信頼のデジタルデータに変換するデジタル処理を実施するように構成されている。
【０１０５】
このデジタル処理は、逐次に実行されるソフトウェアモジュールの形態で実施されるものである。
【０１０６】
第１のモジュール５５２および第２のモジュール５５４は、それぞれ第１の相ランクφ（１）および第２の相ランクφ（２）に関連付けられている。
【０１０７】
第１のモジュール５５２および第２のモジュール５５４は、それぞれ、各相について、各サンプリング時間の後、サンプリング時間のものと同一の相ランクを有する第１のサンプルの以前の数（拡散係数ＳＦとフレームの２進データの総数Ｎｔの積をシンボルの長さＮｓで割ったものに等しい）から、第１のモジュール５５２は第１の相ランクφ（１）において、第２のモジュール５５４は第２の相ランクφ（２）において、それぞれ、スライディングフレームウィンドウの相関ユニット５５６、５５８および基本的な基本符号化系列の組を用いて、関連する第３の未加工の受信フレームを求めるように構成されている。
【０１０８】
第３のフレームを求めるために、厳密に言えば電力コンバータの２次高調波を除去するために、第１および第２のモジュール５５２、５５４の内部で、関連する除去ユニット５６０、５６２によってデジタルフィルタリングが実施されることに留意されたい。
【０１０９】
第３のモジュール５６４および第４のモジュール５６６は、それぞれ第１のモジュール５５２および第２のモジュール５５４に関連付けられている。
【０１１０】
第３のモジュール５６４および第４のモジュール５６６は、それぞれの第３のフレームから、エラー検出コードが異常な第３のフレームを検出したかどうか確認して、エラー検出コードによって誤りが検出されていなければ、送信されたアドレスを抽出して送信器５６８の所定のリストと比較するように構成されている。
【０１１１】
送信器５６８の所定のリストは、受信器の組込み中に受信器で求められて供給されたリスト、またはエラー検出コードによって誤りが検出されていない第３のフレームから抽出された送信器アドレスに対して実施された統計的フィルタリングから構築された送信器のリストである。
【０１１２】
抽出されたアドレスがリスト５６８に出現すると、ペイロードの遠隔測定データおよび関連する通信送信器の物理アドレスが配信ユニット５７０によって出力に配信される。
【０１１３】
図１５によれば、第１のモジュール５５２に関連するスライディングフレームウィンドウの相関ユニット５５６のアーキテクチャのみが示されており、これで処理されるのはランクφ（２）を有するサンプルのみである。
【０１１４】
第２のモジュール５５４に関連するスライディングフレームウィンドウの相関ユニット５５８の図１５には示されていないアーキテクチャは、第１のモジュール５５２の相関ユニット５５６のものと同一であって、異なるのは、第２のランクφ（１）を有するサンプルだけが処理される点のみである。
【０１１５】
第１のスライディングフレームウィンドウの相関ユニット５５６は、１組の変換された相関レプリカと、それぞれの変換された相関レプリカの可能なシフト構成の組とに対する可能な相関積を並列で計算するように構成されている。この並列計算は、各サンプリング時間の後、拡散係数ＳＦと等しい、サンプリング時間のものと同一の相φ（１）を有する第１のランクを有する第１のサンプルの以前の数から行われる。変換された相関レプリカは、互いに一致しない基本的な基本符号化系列の半分の、レベル０、１を、レベル−１、１に変換することによって取得される。ここで、理解されているように、符号化シンボルＳ０およびＳ１は、基本的な基本系列の第１の組と、符号化シンボルＳ２およびＳ３に関連する系列から構成されている、第１の組に対して相補的な基本系列の第２の組とに対応するものである。ここで、たとえば、変換された相関レプリカは、関連する基本送信符号化系列Ｓ０、Ｓ１のレベル０、１を変換することによって取得される。この並列計算は、符号化シンボルＣ０の第１の変換されたレプリカＲ０に関連付けられた第１の並列計算ユニット５７２と、符号化シンボルＣ１の第２の変換されたレプリカＲ１に関連付けられた第２の並列計算ユニット５７４とによって実施される。第１の並列計算ユニット５７２および第２の並列計算ユニット５７４は、ランクφ（１）を有するサンプルの長さＳＦを有するバッファメモリ５７６と、関連する記憶装置５７８、５８０に記憶されている変換されたレプリカＲ０、Ｒ１とによって駆動される。
【０１１６】
あるいは、すべての基本符号化系列が不一致であると、すなわち、すべて基本的な符号化系列であると、基本符号化系列の組のレベル０、１をレベル−１、１にそれぞれ変換することによって、変換された相関レプリカが取得される。
【０１１７】
検出ユニット５８２によって、第１のスライディングフレームウィンドウの相関ユニット５５６は、受信されたシンボルを、可能な相関積から検出されたシンボルとして検出するように構成されている。
【０１１８】
基本符号化系列の組の基数が基本的な基本符号化系列の組の基数の２倍であるとき、検出されたシンボルは、
−  基本符号化系列の組の基数が基本的な基本符号化系列の組の基数の２倍であるときには、最大のプラスレベルを有する計算された相関積の変換された相関レプリカに関連する基本符号化系列、
−  または、最大の計算されたマイナスレベルを有する計算された相関積の変換された相関レプリカに関連する基本符号化系列の相補的な基本系列のいずれかに対応するものである。
【０１１９】
あるいは、基本符号化系列の組の基数と、変換された相関レプリカの組の基数が等しいとき、検出されたシンボルは、最大のレベルを有する計算された相関積の変換された相関レプリカに関連する基本符号化系列に対応するものである。
【０１２０】
シンボル／ビットの復号化／シリアライゼーションのユニット５８４によって、第１のスライディングフレームウィンドウの相関ユニット５５６は、検出ユニット５８２が検出したシンボルをＮｓの対応するビットの系列に復号化して、この２進データを、第３のフレームの長さＮｔの長さを有するシフトレジスタに入力するように構成されている。
【０１２１】
図１６および詳細なアーキテクチャによれば、第１の並列計算ユニット５７２は、ＳＦの基本相関器のバッテリー５９２および相関積選択ユニット５９４を含む。
【０１２２】
ここで、図１６では、１６個の基本相関器のうち６０２、６０４、６０６、６０８で表された４つだけが示されており、ここでは０、１、１４および１５である符号化系列Ｃ０に関連する変換された基本レプリカＲ０の異なるシフト・ランクに対応している。
【０１２３】
１６個の基本相関器６０２、６０４、６０６、６０８は並列に配置されており、それぞれが、バッファメモリの出力に接続された別々の第１の入力６１２、６１４、６１６、６１８と、ランク０を有し、０から１５の整数の系列から選択された異なるシフト・ランクによって循環してシフトされた、関連する変換された基本レプリカＲ０の第２の別々の入力６２２、６２４、６２６、６２８とにおいて駆動される。
【０１２４】
それぞれの基本相関器６０２、６０４、６０６、６０８は、同一の第１のランクφ（１）を有する受信されたサンプルに対して、同一のスライディングウィンドウの相関積として相関積を計算するように構成されており、ここでは、窓には、ランク０を有し、異なるシフト・ランクによって循環してシフトされた関連する変換された基本レプリカＲ０からの固有で異なる構成６３２、６３４、６３６、６３８を有する第１のランクの１６個の連続したサンプルが含有されている。
【０１２５】
相関ユニット用の選択ユニット５９４は、基本相関器６０２、６０４、６０６、６０８によって並列で計算されて供給される１６個の相関積の中から、絶対値が最大の相関積を、符号を変更することなく選択するように構成されている。
【０１２６】
図１７と、符号化プロトコルの第２の実施形態に適する受信器６４２の第２の実施形態とによれば、受信器６４２は、図１５の受信器と同様に、同一のアナログヘッド５１４および同一のアナログ・デジタル・コンバータ５１６を備える。
【０１２７】
図１５の受信器と同様に、受信器は、サンプリングされた受信信号を、２つの相φ（１）、φ（２）および１６に等しい拡散係数の信号に処理するように構成されている。
【０１２８】
図１５の受信器と異なり、検出されるシンボルは２ビットのワードではない。ここで、ビットおよびシンボルの概念が結合される。
【０１２９】
ここで、受信器６４２は、図１５の受信器のコンピュータと同一のハードウェア・アーキテクチャおよび同一のインターフェース図を有するコンピュータ６４４を含む。
【０１３０】
デジタルコンピュータ６４４のソフトウェア構成は、図１５の受信器のコンピュータのものとは異なるものである。
【０１３１】
コンピュータによってソフトウェアモジュールの形態で逐次に実行されるデジタル処理に含まれる第１のモジュール６５２および第２のモジュール６５４は、それぞれ、相φ（１）を有する第１のランクおよび相φ（２）を有する第２のランクと、図１５で説明されたものと同一の第３のモジュール５６４および第４のモジュール５６６とに関連付けられている。
【０１３２】
第１のモジュール６５２および第２のモジュール６５４は、各相について、各サンプリング時間の後、サンプリング時間のものと同一の相ランクを有する第１のサンプルの以前の数（ここでは拡散係数ＳＦとフレームの２進データの総数Ｎｔの積に等しい）から、それぞれに関連付けられたスライディングフレームウィンドウの相関ユニット６５６、６５８および基本的な基本符号化系列の組を用いて、それぞれ第１の相ランクφ（１）に関連する第３の未加工の受信フレームおよび第２の相ランクφ（２）に関連する第４の未加工の受信フレームを求めるようにそれぞれ構成されている。
【０１３３】
第３のフレームおよび第４のフレームを求める前に、厳密に言えば、第１および第２のモジュールの内部で、同一の関連する除去ユニット５６０、５６２によって、図１５で説明されたのと同じ電力コンバータの２次高調波を除去するための同じデジタルフィルタリングが実施されることに留意されたい。
【０１３４】
図１７によれば、第１のモジュール６５２に関連するスライディングフレームウィンドウの相関ユニット６５６のアーキテクチャのみが詳細に示されており、これで処理されるのはランクφ（１）を有するサンプルのみである。
【０１３５】
第２のモジュール６５４に関連するスライディングフレームウィンドウの相関ユニット６５８の図１７には示されていないアーキテクチャは、第１のモジュールの相関ユニット６５６のものと同一であって、異なるのは、第２のランクφ（２）のサンプルだけが処理される点のみである。
【０１３６】
第１のスライディングフレームウィンドウの相関ユニット６５６は、１組の変換された相関レプリカと、それぞれの変換された相関レプリカの可能なシフト構成の組とに対する可能な相関積を並列で計算するように構成されている。この並列計算は、各サンプリング時間の後、拡散係数ＳＦと等しい、サンプリング時間のものと同一の第１の相ランクφ（１）を有する第１のサンプルの以前の数から行われる。変換された相関レプリカは、その間に一致がない基本送信系列の半分の、レベル０、１を、レベル−１、１に変換することによって取得される。ここで、図７に見られるように、符号化シンボルすなわち符号化ビットＳＢ０は、基本的な基本符号化系列の第１の単集合の組に対応し、基本的な基本符号化系列の第１の単集合の組に対して相補的な基本符号化系列の第２の単集合の組は、符号化シンボルＳＢ１、すなわち符号化ビット１に関連する系列から構成されている。ここで、たとえば、単一の変換された相関レプリカＲ０は、シンボルＳＢ０に関連する基本的な基本符号化系列Ｃ０のレベル０、１を変換することによって取得される。
【０１３７】
この並列計算は、ランクφ（１）を有するサンプルの長さＳＦを有する同一のバッファメモリ５７６と、メモリ５７８に記憶されている変換されたレプリカとによって供給される符号化ビットＳ０の第１の変換されたレプリカに関連する、第１の並列計算ユニット５７２と同一の単一の並列計算ユニットによって実施される。
【０１３８】
検出ユニット６８２によって、第１のスライディングフレームウィンドウの相関ユニット６５６は、受信されたビットを、可能な相関積から検出されたビットとして検出するように構成されている。
【０１３９】
基本符号化系列の組の基数が、この場合の基本レプリカの組の基数の２倍であるとき、検出されたビットは、
−  計算された相関積がプラスの符号を有して絶対値のレベルが最大の変換された相関レプリカに関連する基本符号化系列、
−  または、マイナスの符号を有して絶対値のレベルが最大の計算された相関積の変換された相関レプリカに関連する基本符号化系列の相補的な基本符号化系列のいずれかに対応するものである。
【０１４０】
あるいは、基数において、基本符号化系列の組と、変換された相関レプリカの組とが等しいとき、検出されたビットは、最大のレベルを有する計算された相関積の変換された相関レプリカに関連する基本符号化系列に対応するものである。
【０１４１】
ビット・シリアライジング・ユニット６８４によって、第１のスライディングフレームウィンドウの相関ユニット６５６は、この２進データを、検出されたビットの形で、第３のフレームの長さＮｔの長さを有するシフトレジスタに入力するように構成されている。
【０１４２】
あるいは、図４、図１５、図１７で説明されたデジタルコンピュータおよびそれらのソフトウェアモジュールは、たとえば１つまたは複数のＦＰＧＡ回路といった事実上の高集積度レベルの専用のＡＳＩＣ回路を有する布線された電子ロジック回路の形態で製作され得る。
【０１４３】
図１８によれば、変調された直流搬送電流による低データ転送速度通信７０２のための方法は、前述の通信システムを実施するものである。
【０１４４】
通信方法７０２はペイロード・メッセージを伝えるように設計されており、このペイロード・メッセージは、送信器と受信器を互いに直列に接続するワイヤバスにより、直流搬送電流の電力を用いて、少なくとも２つの通信送信器のうちの１または複数から、同一の受信器の方へ、平均周波数において非同期で送信されるものである。
【０１４５】
この通信方法は、１組のステップ７０４、７０６、７０８、７１０、７１２、７１４、７１６、７１８を含む。
【０１４６】
第１のステップ７０４では、各送信器が、０と１から選択される２つの状態によって符号化された第１の定数Ｎｔの２進の未加工データの第１の系列の形態で、第１の未加工の送信フレームを形成し、第１のフレームを形成する２進の未加工データの系列が、送信器と、ペイロードと、ペイロードおよび送信器のアドレスから求められた第１のフレームのためのエラー検出コードとを特徴付ける固有で異なるアドレスに細分される。
【０１４７】
第２のステップ７０６で、各送信器が、第１の未加工の送信フレームを第２の拡散送信フレーム内で、送信スペクトルの点から、周波数において所定の拡散係数ＳＦだけ拡散し、チップの第２の系列の形態を想定している第２の拡散送信フレームが、最初に第１の未加工の送信フレームの２進の未加工データを、第２の所定数Ｎｓの長さを有する２進の未加工データのすべての系列の組と、２のＮｓ（シンボルの長さ）乗の組との間の全単射の対応規則に従って、第２の所定数Ｎｓの長さを有するシンボルへと符号化し、次いで、０と１から選択された２つの状態によって符号化されている２進のチップで形成された別個の拡散する基本符号化系列のそれぞれの取得されたシンボルを符号化することによって取得され、別個の基本符号化送信系列が、シンボルに依存し、拡散係数ＳＦとして定義されたチップの第３の所定の整数の長さを有する。
【０１４８】
第３のステップ７０８で、各送信器が、送信器信号の第２の拡散フレームのチップを、ワイヤバスによって、たとえばＯＯＫ変調といった所定の変調に従って変調して送信する。それぞれの基本符号化系列は、拡散係数ＳＦの長さを有する可能なチップ系列の中から、
−  それぞれの基本系列が形成する平衡符号が、第１のレベルを有する中央自己相関ピークと、第１のレベルよりも０．３倍以下と著しく低い第２のレベルを有する２次自己相関ピークとを有すること、
−  基本符号化系列の少なくとも半分の互いの相互相関レベルが、第１の自己相関レベルよりもかなり低いこと、
−  すべての送信器によって用いられるシンボルの拡散および送信のための基本符号化系列が、送信器から独立したものであること、といった要件を満たすように選択される。
【０１４９】
それぞれの送信器によって作成される第１の未加工フレームの送信時間は、送信器の外部のいかなる同期信号も考慮に入れることなく、それぞれの送信器によって自律的かつ自由に求められる。
【０１５０】
第４のステップ７１０で、通信受信器は、受信した通信信号を、通信送信器が発して受信器の入力に伝わった通信信号の総体として捕獲し、増幅してフィルタリングする。
【０１５１】
第５のステップ７１２で、通信受信器が、直流成分が除去された通信信号を、チップの送信周波数よりも高い周波数でサンプリングし、サンプリング時間は、チップの持続期間で周期的に繰り返す、それぞれが１とＮｐｈｉの間に含まれる相ランクによって識別される相の２つ以上の第４の所定の整数Ｎｐｈｉだけ次々に続くものである。
【０１５２】
第６のステップ７１４で、各サンプリング時間の後、サンプリング時間のものと同一の相ランクを有する以前の第１のサンプルの第５の数（拡散係数ＳＦとフレームの２進データの総数Ｎｔの積をシンボルの長さＮｓで割ったものに等しい）から、通信受信器は、スライディングフレームウィンドウの相関ユニットおよび基本系列の組から第３の未加工の受信フレームを求める。
【０１５３】
次いで、第７のステップ７１６で、同一の相ランクに関連する各サンプリング時間の後、第３の未加工のフレームが、直前のサンプリング時間および同一の相ランクに関連するサンプリング時間のうち１つをＮｐｈｉから減じたものに関連付けられたとき、通信受信器が、第３のフレームから、求められた第３のフレームのエラー検出コードが異常な第３のフレームを検出しているかどうか確認して、エラー検出コードによって誤りが検出されていなければ、受信器が、送信器のアドレスを抽出して、送信器の所定のリストと比較する。
【０１５４】
Ｎｓが４でＳＦが１６という状況で、１６ビットのペイロードと１６ビットのＣＲＣとの３２ビットのアドレスを用いるシステムの例によって、送信の強靭性を利用することが可能である。ランダム・フレームにおいて１６ビットの有効なＣＲＣを有する可能性は２−１６であることが示され得る。前フレームが０．５ｍｓごとに復号化されるので、有効なＣＲＣを有する候補フレームは、平均で３３秒ごとにもたらされる。さらに、２３２の可能な物理アドレスがあり、太陽電池チェーンに用いられているのはせいぜい２４であるため、実アドレスの誤り検出の可能性は、２４×２−３２、すなわち５．５×１０−９である。したがって、１日当り１２時間の動作を想定して、この事象が生じるのは、平均すると４００年に１回ということになる。
【０１５５】
あるいは、前述の通信システムは単一の通信送信器を含む。
【０１５６】
この通信システムの適用分野は、光起電力用途に限定されることなく、搬送電流を伴う通信バスが有効な他の用途にも幅広く適用できる。
【図１】
2016513928.tif 000005
【図２】
2016513928.tif 000006
【図３】
2016513928.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2016513928.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2016513928.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
2016513928.tif 000019
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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