基于数模联合分频的电力线载波通信系统及全双工方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于数模联合分频的电力线载波通信系统及全双工方法，适用于在几十千赫兹到上百兆赫兹的频段范围内，PLC设备通过模拟域滤波器划分发送和接收工作频段，同时利用数字域变频、滤波器进一步细化两个工作频段，从而实现多频段、多带宽的PLC全双工技术。

【技术实现步骤摘要】
基于数模联合分频的电力线载波通信系统及全双工方法
本专利技术属于智能电网的电力通信
，具体涉及一种基于数模联合分频的电力线载波通信系统及全双工方法，应用于几十千赫兹到几十兆赫兹频段范围内的电力线载波系统。
技术介绍
电力线载波通信是电力系统所特有的通信方式，具有天然的网络通道资源和应用便利性。然而，受电网拓扑结构、线路特性、负载特点等基础特性影响，电力线载波信道具有噪声干扰强、衰减大、阻抗变化复杂等特点，且信道特性具有明显的频率选择性特征。此外，噪声、衰减等信道特性还呈现出与地域相关的差异性和不可预测性。目前，国内外常见的PLC标准规范有窄带(30-500kHz)和宽带(2-30MHz)两种，且一般在预定的频带范围内采用固定的工作频率【1-4】，如G3工作在40-500kHz，支持3种带宽；PRIME工作在40-90kHz，带宽固定；HOMEPLUG工作在2-30MHz，带宽固定；国家电网企业标准《低压电力线宽带载波通信技术规范》物理层在2-10MHz内支持2种不同带宽。这些标准规范在一个网络内，所有的PLC设备均使用相同的工作频段和带宽，在接收其他设备信号时无法避免或区分来自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数模联合分频的电力线载波通信系统，其特征在于，所述系统包括发送端和接收端；所述发送端包括依次连接的N个插值滤波器、数字域上变频器和DAC，其中，每个插值滤波器完成一次上采样，采样倍频系数与插值滤波器系数相关联，上变频器将基带信号转换成中心频率为ftx的频带信号；所述接收端包括依次连接的模拟滤波器、ADC、下变频器和N个抽取滤波器，其中，下变频器将频带信号转换成基带信号，每个抽取滤波器完成一次降采样，采样降频系数与抽取滤波器系数相关联。

【技术特征摘要】
1.一种基于数模联合分频的电力线载波通信系统，其特征在于，所述系统包括发送端和接收端；所述发送端包括依次连接的N个插值滤波器、数字域上变频器和DAC，其中，每个插值滤波器完成一次上采样，采样倍频系数与插值滤波器系数相关联，上变频器将基带信号转换成中心频率为ftx的频带信号；所述接收端包括依次连接的模拟滤波器、ADC、下变频器和N个抽取滤波器，其中，下变频器将频带信号转换成基带信号，每个抽取滤波器完成一次降采样，采样降频系数与抽取滤波器系数相关联。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述M个插值滤波器通过上变频器连接DAC形成发送回路，模拟域滤波器通过ADC连接下变频器，下变频器进一步连接M个抽取滤波器形成接收回路，其中，0≤M≤N；发送回路中，所述上变频器用于将基带信号转换成中心频率为ftx的频带信号，M个插值滤波器信号的采样率＝DAC的采样频率；接收回路中，所述下变频器用于将中心频率为frx的频带信号转换成基带信号，M个抽取滤波器信号的采样率＝ADC的采样频率。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟域滤波器包括第一模拟滤波器、第二模拟滤波器、第三模拟滤波器和二选一开关，所述第三模拟滤波器一端连接ADC，另一端通过二选一开关分别连接第一模拟滤波器和第二模拟滤波器。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括PA、PGA和耦合器，所述PA用于连接DAC和耦合器，所述PGA用于连接第三模拟滤波器和二选一开关，所述耦合器还同时连接第一模拟滤波器、第二模拟滤波器和电力线。5.一种基于数模联合分频的电力线载波通信全双工方法，基于上述权利要求1-5之一所述的系统，其特征在于，所述方法通过在模拟域上设置三个滤波器和在数字域上利用N个数字域滤波器，从频域上划分发送和接收两个子频带并滤除自身发送的信号，调整发送信号的中心频率并进一步将模拟域划分的发送和接收子频带细化成多个更小的子频带，根据信道噪声、衰减情况选择最佳发送、接收子频带，支持最少N+1，最多2N种不同的带宽配置，支持设备同时接收和发送信号，实现全双工通信。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、经过数字域基带处理的信号首先经过M个插值滤波器，将信号的采样率提升到与DAC的采样频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪靖，李世英，刘瀚文，卢文峰，
申请(专利权)人：北京慧通微电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11