一种主动式多频段电力线通信干扰设备与方法技术

本发明专利技术涉及一种主动式多频段电力线通信干扰设备与方法，属于电力线传输、电力线通信、电力线干扰、信息安全、电力网络及通信等相关技术领域，主要用于对多频段的电力线通信进行阻扰。该设备包括电源模块、耦合电路、功率自适应干扰源模块、阻抗匹配器及驱动模块。本发明专利技术可以对各种频段（加入频段范围查窄带电力线通信的国际标准）的窄带电力线通讯设备实施干扰。本发明专利技术采用了功率自适应的主动式噪声信号干扰电力线通信，可以对抗功率自适应的电力线通信设备，加强干扰能力，并且节约能源。

【技术实现步骤摘要】
一种主动式多频段电力线通信干扰设备与方法
本专利技术涉及一种主动式多频段电力线通信干扰设备与方法，属于电力线传输、电力线通信、电力线干扰、信息安全、电力网络及通信等相关
，主要用于对多频段的电力线通信进行阻扰。
技术介绍
由于技术发展，基于窄带电力线通信的有线局域网应用门槛很低，并且开始普及。窄带电力线传输设备可以做的很小，且接通电源就可以进行传输。故如电力线抄表、电力线传输呼叫等应用，为百姓生活提供了便利。如起源于美国的X-10协议以及相关设备可通过电力线对电子设备进行远程控制；近年来瑞朗集团研制出了其放大器设备，进一步推动了电力线设备的使用。关于电力线通信及其干扰设备方面的知识产权产出，有如下几项：电力线应用方面有：“基于电力线网络传输的智能电表”（专利号CN201320030263.8）提出了一种带有处理器，请能够进行电力线通讯的智能电表，最终实现了自动抄表。“一种基于电力线传输信号的云空调系统”（专利号CN201210425589.0），将云空调所用的电力线和网络信号线合二为一，减少了线路的铺设与成本，方便了人们的生活。在电力线抗干扰通信方面有：技术专利“电力线载波抗干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动式多频段电力线通信干扰设备，其特征在于：该设备包括电源模块、耦合电路、功率自适应干扰源模块、阻抗匹配器及驱动模块；所述的电源模块的功能是将民用市电转化为适合后面的控制以及信号环节使用的电压范围为3～12V的交流电；所述的耦合电路的功能是阻隔低频220V电压信号；所述的功率自适应干扰源模块的功能是根据电力线信道条件，控制产生随机信号的噪声源并输出自适应的噪声功率；其中，根据电力线信道条件，控制产生随机信号的噪声源并输出自适应的噪声功率，具体为：基于上述的功率自适应干扰源模块及阻抗匹配器，嵌入式智能CPU模块给出电力线信道中不同频段的信号强度和在频带中的位置，并据此控制多个信号发生器和调制...

【技术特征摘要】
1.一种主动式多频段电力线通信干扰设备，其特征在于：该设备包括电源模块、耦合电路、功率自适应干扰源模块、阻抗匹配器及驱动模块；所述的电源模块的功能是将民用市电转化为适合后面的控制以及信号环节使用的电压范围为3～12V的交流电；所述的耦合电路的功能是阻隔低频220V电压信号；所述的功率自适应干扰源模块的功能是根据电力线信道条件，控制产生随机信号的噪声源并输出自适应的噪声功率；其中，根据电力线信道条件，控制产生随机信号的噪声源并输出自适应的噪声功率，具体为：基于上述的功率自适应干扰源模块及阻抗匹配器，嵌入式智能CPU模块给出电力线信道中不同频段的信号强度和在频带中的位置，并据此控制多个信号发生器和调制器，分别发生不同功率和频段的干扰噪声，并且通过不同的阻抗匹配单元，将噪声信号灌入电力线通信信道中去；所述的阻抗匹配器的功能是即时测量时变阻抗和匹配干扰源的输出阻抗；所述的驱动模块包括风机和风机驱动电路；风机在风机控制电路控制下，驱动模块能够根据功率自适应干扰源的功率大小，调节风机的转速，完成设备的散热；电源模块为整个设备供电，驱动模块实现设备的散热；电力线的中全部信号首先通过耦合电路，耦合电路将隔离出的高频信号送入功率自适应干扰源模块，功率自适应干扰源模块产生能够用于干扰的噪声信号以后，通过阻抗匹配器和耦合电路送入电力线实现通信干扰。2.根据权利要求1所述的一种主动式多频段电力线通信干扰设备，其特征在于：电源模块包括电源变压器、桥式整流电路、滤波器和稳压器；电源变压器将220V交流电压转换为低压的交流电，并设有频率跟随电路；所述桥式整流电路将正负交替的正弦交流电压整流为单方向的脉动电压；所述滤波器将桥式整流电路输出的电压脉动部分进行平滑；所述稳压器使得电网电压或者负载变化时，输出的电压保持稳定。3.根据权利要求1所述的一种主动式多频段电力线通信干扰设备，其特征在于：耦合电路包括高通滤波器和可调变压器；所述的高通滤波器由结合滤波器网络构成，它将50Hz市电过滤，将高频信号截留，经过可调变压器，传向后继的阻抗匹配模块和功率自适应干扰源；所述的可调变压器可以无损地放大高频信号，使得其能够被后继电路识别。4.根据权利要求1所述的一种主动式多频段电力线通信干扰设备，其特征在于：所述的功率自适应干扰源模块，为一套或多套。5.根据权利要求4所述的一种主动式多频段电力线通信干扰设备，其特征在于：每套功率自适应干扰源模块包括信号测量电路、模数转换模块、嵌入式智能CPU模块、噪声信号发生器和调制器；所述的信号测量电路接收耦合电路提供的信号，对信号的电压和电流合理地放大，并且送入模数转换模块；模数转换模块是将高频电力线通信的信号采样量化送入中央计算单元；所述的嵌入式智能CPU模块对高频信号进行频谱分析，找到通信信号所在的频谱，并且估计其通信的能量；并根据通信信号所在频带和能量信息，控制噪声信号发生器，接收噪声信号发生器，产生相对应功率的基带噪声，然后控制调制器将基带噪声调制到频带上。6.根据权利要求1所述的一种主动式多频段电力线通信干扰设备，其特征在于：所述的阻抗匹配器为一套或多套。7.根据权利要求6所述的一种主动式多频段电力线通信干扰设备，其特征在于：每套阻抗匹配器包含阻抗测量电路，计算控制电路及可变电容电感网络；所述的阻抗测量电路是一个有源网络，将电力线视作一个广义电阻，通过电路硬件采样提取相位和幅度信息；所述计算控制电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢继华，叶能，于含笑，唐堂，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11