一种电力线宽带载波半并行发射机及其实现方法技术

本发明专利技术涉及一种电力线宽带载波半并行发射机，包括：离散余弦变换DCT模块，是对实信号进行变换，变换后在频域中得到的也是一个实信号；矩阵模块，使离散余弦变换DCT模块的M个输出与两个矩阵相乘，可得到相互正交的2M个输出信号，用于降低信号的峰均功率比；多相滤波器，利用多个低阶FIR滤波器来代替一个高阶FIR滤波器，用于降低计算量和抑制邻道干扰。本发明专利技术还公开了一种电力线宽带载波半并行发射机的实现方法。本发明专利技术利用DCT的能量集中特性，极大减少运算量，实现实时数据处理；有利于降低OFDM信号的峰均功率比，且抑制邻道干扰；有利于资源共享，即在相同的FPGA设备上可实现多个子载波，从而实现并行数据处理、资源消耗与资源利用率之间的最佳平衡。

A kind of power line wideband carrier semi parallel transmitter and its implementation method

The invention relates to a broadband power line carrier semi parallel transmitter, including: discrete cosine transform DCT module is to transform the real signal, but also a real signal obtained after transformation in the frequency domain; the M matrix module, output module and discrete cosine transform DCT two matrix multiplication, 2M output signal can be orthogonal to each other, to reduce the PAPR; polyphase filter, instead of a high order FIR filter using multiple low order FIR filter, to reduce computational complexity and suppress adjacent channel interference. The invention also discloses a method of realizing the broadband carrier semi - parallel transmitter of the power line. The use of DCT energy concentration characteristics of the invention, greatly reduce the amount of computation, to achieve real-time data processing; OFDM can reduce PAPR, and suppress adjacent channel interference; facilitate the sharing of resources, which can realize a plurality of subcarriers in the same FPGA device, so as to achieve the best balance between the rate of utilization of parallel data processing, resource consumption and resource.

【技术实现步骤摘要】
一种电力线宽带载波半并行发射机及其实现方法
本专利技术涉及用电信息采集
，尤其是一种电力线宽带载波半并行发射机及其实现方法。
技术介绍
凭借其易于实施、宽带效率较高、能消除多路径失真并能简化频域均衡器等优点，OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,正交频分复用)技术在宽带有线和无线数字通讯中发挥着重要作用。由于基于DFT(离散傅立叶变换)的系统对频率同步误差特别敏感，在噪声环境下性能严重下降，且OFDM存在对频率同步要求较高及峰均功率比较大等不足。FBMC(FilterBankMulti-Carrier,滤波器组多载波)在携带传输信息的子载波上具有较大的频谱分离且在噪声环境下具有较高的鲁棒性，但FBMC对发射机的实时性能、实现区域及数据宽度优化中的数据率及延迟条件也有较高的要求。因此设计一种合适的基于FBMC的发射机需要依赖较高的硬件条件。FPGA技术是一种以并行处理为主要特点的新兴技术，由于FPGA中仅支持定点运算，数值表示范围较小且精度低，而且受到乘法器、存储器组等关键组件数量限制，更重要的是某些通信标准对实时性的约束，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力线宽带载波半并行发射机，其特征在于：包括：离散余弦变换DCT模块，是对实信号进行变换，变换后在频域中得到的也是一个实信号；矩阵模块，使离散余弦变换DCT模块的M个输出与两个矩阵相乘，可得到相互正交的2M个输出信号，用于降低信号的峰均功率比；多相滤波器，利用多个低阶FIR滤波器来代替一个高阶FIR滤波器，用于降低计算量和抑制邻道干扰；所述离散余弦变换DCT模块的输入端接r个原始信号数据点，所述离散余弦变换DCT模块的输出端输出M路子信号pm(k)至矩阵模块的输入端，矩阵模块的输出端分别输出M路信号qm(k)、M路信号qm+M(k)至多相滤波器的输入端，所述多相滤波器的输出端作为发射机的输...

【技术特征摘要】
1.一种电力线宽带载波半并行发射机，其特征在于：包括：离散余弦变换DCT模块，是对实信号进行变换，变换后在频域中得到的也是一个实信号；矩阵模块，使离散余弦变换DCT模块的M个输出与两个矩阵相乘，可得到相互正交的2M个输出信号，用于降低信号的峰均功率比；多相滤波器，利用多个低阶FIR滤波器来代替一个高阶FIR滤波器，用于降低计算量和抑制邻道干扰；所述离散余弦变换DCT模块的输入端接r个原始信号数据点，所述离散余弦变换DCT模块的输出端输出M路子信号pm(k)至矩阵模块的输入端，矩阵模块的输出端分别输出M路信号qm(k)、M路信号qm+M(k)至多相滤波器的输入端，所述多相滤波器的输出端作为发射机的输出端，所述多相滤波器的输出端输出用于在电力线上传输的信号即信号e(k)。2.根据权利要求1所述的电力线宽带载波半并行发射机，其特征在于：所述离散余弦变换DCT模块由第一乘法器、第一复数乘法器、基2FFT模块、第二复数乘法器、乒乓存储器、第一多路复用器、第一旋转因子和第二旋转因子组成，所述第一乘法器的输入端接r个原始信号数据点，第一乘法器的输出端与第一复数乘法器的第一输入端相连，第一旋转因子的输出端与第一复数乘法器的第二输入端相连，第一复数乘法器的输出端与基2FFT模块的输入端相连，基2FFT模块的输出端分别与第二复数乘法器的第一输入端、乒乓缓存模块的输入端相连，第二复数乘法器、乒乓缓存模块之间双向通讯，第二旋转因子的输出端接第二复数乘法器的第二输入端，乒乓缓存模块的输出端与第一多路复用器的输入端相连，第一多路复用器的输出端输出M路子信号pm(k)至矩阵模块的输入端。3.根据权利要求1所述的电力线宽带载波半并行发射机，其特征在于：所述矩阵模块由第一简单双口RAM、第二简单双口RAM、第三简单双口RAM、地址发生器、第二多路复用器、减法器和第一加法器组成，所述第一简单双口RAM的第一输入端、第二简单双口RAM的第一输入端、减法器的第一输入端和第一加法器的第一输入端均接M路子信号pm(k)，地址发生器的输出端分别与第一简单双口RAM的第二输入端、第二简单双口RAM的第二输入端、第三简单双口RAM的第一输入端相连，第一简单双口RAM、第二简单双口RAM的输出端均与第二多路复用器的输入端相连，第二多路复用器的输出端分别与减法器的第二输入端、第一加法器的第二输入端相连，减法器的输出端输出M路信号qm(k)至多相滤波器，第一加法器的输出端与第三简单双口RAM的第二输入端相连，第三简单双口RAM的输出端输出M路信号qm+M(k)至多相滤波器。4.根据权利要求1所述的电力线宽带载波半并行发射机，其特征在于：所述多相滤波器由第一单口RAM、第二单口RAM、第三单口RAM、第四单口RAM、第一乘法累加器MAC、第二乘法累加器MAC、第三乘法累加器MAC、第四乘法累加器MAC、第二加法器、第二乘法器和模块组成，所述M路信号qm(k)连接第一单口RAM和第一乘法累加器MAC的输入端，M路信号qm+M(k)连接第三单口RAM和第四乘法累加器MAC的输入端，第一单口RAM的输出端连接第二单口RAM的输入端，第三单口RAM的输出端连接第四单口RAM的输入端，第二单口RAM和第一乘法累加器MAC的输出端连接第二乘法累加器MAC的输入端，第四单口RAM和第四乘法累加器MAC的输出端连接第三乘法累加器MAC模块的输入端，第二乘法累加器MAC和第三乘法累加器MAC的输出端连接第二加法器的输入端，第二加法器与模块的输出端连接第二乘法器的输入端，第二乘法器输出信号e(k)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电力线宽带载波半并行发射机的实现方法，该方法包括下列顺序的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林，陈雷刚，田星星，焦来宾，
申请(专利权)人：科大智能电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34