一种宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片制造技术

本发明专利技术涉及一种宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片，包括依次相连的双模模拟前端接收电路、判断选择单元、双模调制解调单元、双模通信单元、功率放大器和无线信息与能量传输模块，所述双模通信芯片具有无线输入端口、载波输入端口和信号输出端口，所述无线输入端口与所述双模模拟前端接收电路相连，所述载波输入端口与所述无线信息与能量传输模块相连，所述无线信息与能量传输模块与所述双模模拟前端接收电路相连；所述信号输出端口分别与所述无线信息与能量传输模块及所述功率放大器相连。本发明专利技术的宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片，通过判断选择单元可实现自动选择通信模式，减少复杂度，提高了芯片的传输质量。的传输质量。的传输质量。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片


[0001]本专利技术涉及双模通信芯片
，更具体地涉及一种宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片。

技术介绍

[0002]低压电力用户集中抄表系统主要采用无需布线的电力线载波和微功率无线两种通信技术。
[0003]电力线载波通信技术是低压集抄中普遍采用的通信技术，由于其具有施工方便、无需布线、覆盖范围广及即插即用的优点，迅速成为相关行业争相采用的通信技术。但是随着用户数量的大幅增加，电力线载波通信易受用户负载变化和噪声影响的弱点也开始暴露。
[0004]微功率无线通信技术不受电力线信号衰减、谐波干扰等电网环境因素影响，可有效避免电力线载波抄表中的“孤岛”现象，但微功率无线通信抄表效果容易受到天气、地形、建筑物等因素影响，在有遮挡物或存在电磁干扰的环境下，无线通信距离会大大下降，现有的技术只能通过增加基站高度或增大发送功率来提高传输距离，而这些手段在低压电力用户集中抄表系统中很难实施，限制了通信效果。
[0005]采用低压电力线载波和微功率无线的双模通信方式，在负荷情况复杂、产生的干扰较大时，宜采用微功率无线通信方式；在有密集的建筑物和铁质材料的环境里，宜采用低压电力线载波通信方式，两种通信方式具有很强的互补性，因此现有技术提出了同时集成低压电力线载波和微功率无线通信方式的双模通信芯片，包括变频放大单元、滤波单元和模数转换器，输入信号通过它们处理后由调制解调器解调，然后经过功率放大器输出。
[0006]但是，由于通过低压电力线载波通信和微功率无线通信传输的信号幅值、频段在不同场景下有很大的差异，现有的双模通信芯片对变频放大单元的线性度、带宽等性能提出很大的要求，导致芯片复杂度高、传输质量低。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片，通过算法对输入信号选择相应的通信方式，以减少复杂度并提高传输质量。
[0008]本专利技术提供一种宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片，包括依次相连的双模模拟前端接收电路、判断选择单元、双模调制解调单元、双模通信单元、功率放大器和无线信息与能量传输模块，所述双模通信芯片具有无线输入端口、载波输入端口和信号输出端口，所述无线输入端口与所述双模模拟前端接收电路相连，所述载波输入端口与所述无线信息与能量传输模块相连，所述无线信息与能量传输模块与所述双模模拟前端接收电路相连；所述信号输出端口分别与所述无线信息与能量传输模块及所述功率放大器相连。
[0009]进一步地，所述双模模拟前端接收电路包括依次相连的变频放大单元、滤波单元
和ADC转换单元，所述变频放大单元还分别与所述无线输入端口及所述无线信息与能量传输模块相连，所述ADC转换单元还与所述判断选择单元相连。
[0010]进一步地，所述判断选择单元包括依次相连的信噪比估计值比较单元和解调选择单元，所述信噪比估计值比较单元与所述ADC转换单元相连并设置为接收并计算和比较无线信号和宽带低压电力线载波信号的信噪比估计值，并输出比较结果；所述解调选择单元设置为根据所述比较结果选择微功率无线通信模式或宽带低压电力线载波通信模式。
[0011]进一步地，所述双模调制解调单元包括分别与所述判断选择单元相连的GFSK调制解调单元和OFDM调制解调单元；
[0012]所述双模通信单元包括微功率无线通信单元和宽带低压电力线载波通信单元，所述微功率无线通信单元与所述GFSK调制解调单元相连，所述宽带低压电力线载波通信单元与所述OFDM调制解调单元相连。
[0013]进一步地，若比较结果为无线信号的信噪比估计值高于宽带低压电力线载波信号的信噪比估计值，则信噪比估计值比较单元输出高电平到所述解调选择单元，所述解调选择单元打开所述GFSK调制解调单元，关闭所述OFDM调制解调单元；若比较结果为无线信号的信噪比低于宽带低压电力线载波信号的信噪比估计值，则所述信噪比估计值比较单元输出低电平到所述解调选择单元，所述解调选择单元打开所述OFDM调制解调单元，关闭所述GFSK调制解调单元。
[0014]进一步地，所述功率放大器具有第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口，所述微功率无线通信单元与所述第一输入端口相连，所述第一输出端口与所述信号输出端口相连；所述宽带低压电力线载波通信单元与所述第二输入端口相连，所述第二输出端口与所述无线信息与能量传输模块相连。
[0015]进一步地，还包括电源管理模块，所述电源管理模块与所述无线信息与能量传输模块相连并设置为接收外部电压，然后将所述外部电压转化为稳定的供电电压。
[0016]进一步地，所述电源管理模块包括依次相连的电源检测电路、电荷泵和低压差线性稳压器，所述电源检测电路与所述无线信息与能量传输模块相连。
[0017]进一步地，还包括CRC单元、存储和接口单元，所述CRC单元与所述双模调制解调单元相连，所述存储和接口单元与所述CRC单元相连。
[0018]进一步地，还包括保护单元，所述保护单元包括限流电路和静电保护电路。
[0019]本专利技术的宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片，通过判断选择单元可实现自动选择通信模式，减少复杂度，提高了芯片的传输质量。
附图说明
[0020]图1为根据本专利技术实施例的宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片的结构框图；
[0021]图2为根据本专利技术实施例的判断选择单元的结构框图；
[0022]图3为根据本专利技术实施例的电源管理模块的结构框图；
[0023]图4为根据本专利技术实施例的双模通信芯片在应用时的通信结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述。
[0025]如图1所示，本专利技术实施例提供一种宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片100，包括依次相连的双模模拟前端接收电路10、判断选择单元20、双模调制解调单元30、双模通信单元40、功率放大器50和无线信息与能量传输模块60，无线信息与能量传输模块60可从电力线直接无线获取电能供芯片工作，无需额外为芯片提供电源，且可隔离电力线的工频信号。
[0026]双模模拟前端接收电路10包括依次相连的变频放大单元11、滤波单元12和模数转换单元(ADC转换单元)13，ADC转换单元13与判断选择单元20相连，双模通信芯片100具有无线输入端口101、载波输入端口102和信号输出端口103，无线输入端口101与变频放大单元11相连，无线信号通过无线输入端口101输入，然后依次通过变频放大单元11、滤波单元12和ADC转换单元13进行频率变换、放大、滤波和模数转换后输入判断选择单元20；载波输入端口102与无线信息与能量传输模块60相连，宽带低压电力线载波信号由载波输入端口102输入，然后通过无线信息与能量传输模块60输出，并依次通过变频放大单元11、滤波单元12和ADC转换单元13后输出至判断选择单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片，其特征在于，包括依次相连的双模模拟前端接收电路、判断选择单元、双模调制解调单元、双模通信单元、功率放大器和无线信息与能量传输模块，所述双模通信芯片具有无线输入端口、载波输入端口和信号输出端口，所述无线输入端口与所述双模模拟前端接收电路相连，所述载波输入端口与所述无线信息与能量传输模块相连，所述无线信息与能量传输模块与所述双模模拟前端接收电路相连；所述信号输出端口分别与所述无线信息与能量传输模块及所述功率放大器相连。2.根据权利要求1所述的宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片，其特征在于，所述双模模拟前端接收电路包括依次相连的变频放大单元、滤波单元和ADC转换单元，所述变频放大单元还分别与所述无线输入端口及所述无线信息与能量传输模块相连，所述ADC转换单元还与所述判断选择单元相连。3.根据权利要求2所述的宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片，其特征在于，所述判断选择单元包括依次相连的信噪比估计值比较单元和解调选择单元，所述信噪比估计值比较单元与所述ADC转换单元相连并设置为接收并计算和比较无线信号和宽带低压电力线载波信号的信噪比估计值，并输出比较结果；所述解调选择单元设置为根据所述比较结果选择微功率无线通信模式或宽带低压电力线载波通信模式。4.根据权利要求3所述的宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信芯片，其特征在于，所述双模调制解调单元包括分别与所述判断选择单元相连的GFSK调制解调单元和OFDM调制解调单元；所述双模通信单元包括微功率无线通信单元和宽带低压电力线载波通信单元，所述微功率无线通信单元与所述GFSK调制解调单元相连，所述宽带低压电力线载波通信单元与所述OFDM调制解调单元相连。5.根据权利要求4所述的宽带低压电力线载波和微功率无线双模通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，刘迪，赵峰，刘永清，琚诚，李温静，王璇，胡浩瀚，郭正雄，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司南京供电分公司上海瀚讯信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：