一种用于电梯的Wavelet OFDM调制解调方法技术

技术编号:13458935 阅读:71 留言:0更新日期:2016-08-03 18:37
本发明专利技术提供一种用于电梯的Wavelet OFDM调制解调方法,包括获得HD‑PLC帧;HD‑PLC帧进入PAM调制器,根据预定的、或者从信道估计算法中获得的结果,进行PAM预调制;经过预调制的HD‑PLC帧进入IWDT编码器,进行小波压缩编码;对编码后的数据进行功率控制。在本发明专利技术中,充分利用电缆低频衰减低的特点,大大扩展了传输距离;发射机在高于10MHz的频带上不再有信号,从而降低了共模噪声产生和传输的可能性;接收机不再兼顾10MHz~28MHz的频带,可以将接收机差分滤波器设计得更加锐利,对带外噪声抑制更加有效。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供,包括获得HD?PLC帧;HD?PLC帧进入PAM调制器,根据预定的、或者从信道估计算法中获得的结果,进行PAM预调制;经过预调制的HD?PLC帧进入IWDT编码器,进行小波压缩编码;对编码后的数据进行功率控制。在本专利技术中,充分利用电缆低频衰减低的特点,大大扩展了传输距离;发射机在高于10MHz的频带上不再有信号,从而降低了共模噪声产生和传输的可能性;接收机不再兼顾10MHz~28MHz的频带,可以将接收机差分滤波器设计得更加锐利,对带外噪声抑制更加有效。【专利说明】一种用于电梯的Wave let OFDM调制解调方法
本专利技术涉及通信领域,具体涉及一种用于电梯的WaveletOFDM调制解调方法。
技术介绍
目前,在电梯行业,提出利用电梯已铺设的电缆进行PLC通信,从而实现电梯内IP数字信号传输,可以获知,电梯内IP数字信号传输对带宽要求不太高,但必须具有强的抗电磁干扰能力,且电磁辐射泄露必须足够低,以避免窃听,更为重要的是,电缆为特殊双绞线,传输特性优于电力线,而远逊于CAT5,高频衰减较高。传输跨度很大,最大可达3km,从而导致6MHz以上频谱完全不可用。在现有技术中,电梯内IP数字信号传输可以沿用IEEE P1901-2000规定的WaveletOFDM调制解调方法,将信号能量平均分配至l」2MHz?28MHz频带范围,但明显具有如下缺点:1、高于1MHz的信号能量基本上都是被浪费了,这些信号在电缆传输过程中衰减很大,能量被转化为热量(欧姆损耗)或者作为电磁泄露辐射到周围空间里,而对系统性能没有任何帮助; 2、高于I OMHz的信号很容易转化为电磁辐射。3、抗干扰能力不足。总所周知,对于线性系统是互易的。即一个系统对另一个系统的干扰,在反方向上也存在,并且干扰传导系数一样。所以对于高频信号而言,本系统也更容易受到周围环境其他设备的干扰(同频干扰),从而影响系统性能。为了抵抗差模干扰,我们可以在接收机前端加装带通滤波器,将带外噪声滤除;对于共模干扰,只能加装共模电感等共模滤波器。但是,由于杂散参数的影响,共模滤波器会对高频信号产生非常的衰减,甚至导致高频信号无法正常工作,有鉴于此,一般高频载波通信系统会取消掉前端的共模滤波系统,以避免高频信号受杂散参数的影响而无法正常工作。如此一来,系统抵抗共模噪声的能力就大大下降;由互易性原理知,系统抑制自身共模发射的能力也大大下降。所以需要针对电梯应用领域对沿用IEEE P1901-2000规定的Wavelet OFDM调制解调方法进行优化。
技术实现思路
本专利技术提供,包括获得HD-PLC帧;HD-PLC帧进入PAM调制器,根据预定的、或者从信道估计算法中获得的结果,进行PAM预调制,PAM预调制包括2PAM、4PAM、8PAM、16PAM,子载波间隔约19.2KHz,信道估计算法针对700KHz?9MHz频带范围,信道估计算法中采样速率为20MHz;经过预调制的HD-PLC帧进入IWDT编码器,进行小波压缩编码,该编码器是由多个级联编码器组成,包括余弦调制滤波器组和正弦调制滤波器组,通过小波压缩编码实现基带变化及频率搬移,从DC搬移到2MHz;对编码后的数据进行功率控制,在功率控制中没有加入静态Notch,只保留了700KHz?9MHz子载波的有效发射功率。在本专利技术中,充分利用电缆低频衰减低的特点,大大扩展了传输距离;发射机在高于1MHz的频带上不再有信号,从而降低了共模噪声产生和传输的可能性;接收机不再兼顾1MHz?28MHz的频带,可以将接收机差分滤波器设计得更加锐利,对带外噪声抑制更加有效。【附图说明】图1为本专利技术实施例中的一种用于电梯的WaveI e t OFDM调制解调方法的流程示意图;图2为本专利技术实施例中的IWDT的结构示意图;图3为本专利技术实施例中的SynthesisCMFB的结构示意图;图4为本专利技术实施例中的Synthesis SMFB的结构示意图。【具体实施方式】参见图1,本专利技术实施例提供一种用于电梯的WaveletOFDM调制解调方法,101、获得 HD-PLC 帧;来自以太网或者UART的数据首先进入payloadSAR中,分解为固定大小的负载(payload) ,Payload依次经历扰码、CRC校验产生器、级联编码、LDPC-CC纠错编码、交织等一系列过程,获得HD-PLC帧。需要说明的是,在本实施例中,只是对沿用IEEE P1901-2000规定的Wavelet OFDM调制解调方法进行优化,因此本领域技术人员可以参照现有技术来实施本实施例,例如,在本步骤中,HD-PLC帧的帧结构以及pay load的分解、Pay load依次经历扰码、CRC校验产生器、级联编码、LDPC-CC纠错编码、交织等一系列过程,获得HD-PLC帧都可以沿用IEEE P1901 -2000来实施。102、HD-PLC帧进入PAM调制器,根据预定的、或者从信道估计算法中获得的结果,进行PAM预调制; 按照IEEE P1901 -2000的规定,HD-PLC帧进入PAM调制器,根据预定的、或者从信道估计算法中获得的结果,进行PAM预调制。PAM预调制就是将payload的各个bit分配到不同的子载波上,进行正交相位幅度编码。一般而言,某个子载波的信噪比(SNR)高,就可以分配更多的pay load,从而充分利用该子载波的承载能力。由于增进抗干扰能力和提高传输距离为本专利技术的优先目标,所以在本实施例中,P AM预调制去掉了对SNR要求很高的3 2 PAM,最大只允许16 PAM,即,P AM预调制包括2 PAM、4PAM、8PAM、16PAM。子载波数目为432个,子载波间隔也从IEEE P1901-2000的规定60KHz改动至约19.2ΚΗζ0在本实施例中,改进了原有的信道估计(channel estimat1n)算法,具体如下:1、原有信道估计算法针对2MHz?28MHz频带范围,计算量大,延迟大;本实施例将信道估计集中在700KHZ?9MHz,降低了一部分计算量,降低了延迟;2、原有信道估计按照采样速率为62.5MHz计算,而本实施例采用20MHz采样频率,取样点512个,由于采样频率的调整,当然相应的硬件设计也需要把模拟滤波器(L-C滤波器)通带范围改为500KHz?1MHz,以保证奈奎斯特定律的有效性。103、经过预调制的HD-PLC帧进入IWDT编码器,进行小波压缩编码;经过预调制的数据随后进入IWDT编码器,进行小波压缩编码。IWDT编码器是离散小波编码器,小波变化等效于滤波器,参见图2,针对电梯应用领域,在本专利技术实施例中,该编码器的组成参见图2,该编码器是由多个级联编码器组成,包括余弦调制滤波器组(Synthesis CMFB)和正弦调制滤波器组(Synthesis SMFB) 0其中,在本实施例中,图2中的Synthesis CMFB的结构示意图如图3所示,图2中的Synthesis SMFB的结构示意图如图4所示,通过图3和图4中的FIRST PROTOTYPE FILTER和SECOND PROTOTYPE FILTER两个滤波器实现基带变化及频率搬移,从DC搬移到2MHz。在IWDT变换时,由于时基本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于电梯的Wavelet OFDM调制解调方法,其特征在于,包括:获得HD‑PLC帧;HD‑PLC帧进入PAM调制器,根据预定的、或者从信道估计算法中获得的结果,进行PAM预调制,PAM预调制包括2PAM、4PAM、8PAM、16PAM,子载波间隔约19.2KHz,信道估计算法针对700KHz~9MHz频带范围,且信道估计算法中采样速率为20MHz;经过预调制的HD‑PLC帧进入IWDT编码器,进行小波压缩编码,IWDT编码器是由多个级联编码器组成,包括余弦调制滤波器组和正弦调制滤波器组,IWDT编码器通过小波压缩编码实现基带变化及频率搬移,从DC搬移到2MHz;对编码后的数据进行功率控制,在功率控制中没有加入静态Notch,只保留了700KHz~9MHz子载波的有效发射功率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:骆连合
申请(专利权)人:广东广联电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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