低压电力线载波的调制解调设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低压电力线载波的调制解调设备，包括：调制模块、解调模块以及用于控制所述调制模块和所述解调模块的收发控制模块；所述调制模块包括：差分编码电路，直序扩频电路，调制电路以及功率放大电路；所述解调模块包括：模拟混频器，低通滤波电路，限幅放大电路，数字下变频电路，采用串并混合捕获方法的同步捕获电路，功率检测电路，同步解扩电路以及差分解码电路。本实用新型专利技术采用模拟混频器和限幅放大电路，提高了信号的接收灵敏度，采用串并混合捕获方法的同步捕获电路，提高了系统同步的准确性，采用基带扩频通信技术能在很大程度上克服电力线的强衰减和强干扰的问题，大大提供通信系统的生存能力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及通信领域，更具体地说，涉及一种低压电力线载波的调制解调设备。
技术介绍
电力线通信(Power Line Communication，简称PLC)技术是利用现有的几乎无所不在的电力线作为通信载体，在不需要重新布线的基础上，在现有的电力线上实现信息传输的技术。该技术是将载有信息的高频信号加载于电力线上，然后用电力线进行传输，接收信息的调制解调器再将信号从杂乱的信息中分离出来，以实现信息的传递。然而，低压电力线上的信号衰减特性和干扰特性非常复杂，而且随机性和时变性大，如何用准确的解析式或数学模型加以描述成为电力线载波通信领域的科研难题。因此对低压电力线载波通信设备的设计提出了很高的要求，既要求其有很好的自适应能力，又要求有合理的性价比。同时，在国家规定的40-500kHz的电力线载波频率中，从衰减变化的趋势来看，我国IOOkHz以下的信号衰减较小，但受50Hz的工频谐波影响较大；150kHz以上的信号衰减较大，但受50Hz的工频谐波影响较小；而100kHz-150kHz频段的信号的情况处于两者之间。在低压电力线载波通信中，能提供一种适合我国电力线特点的、克服电力线的强衰减和强干扰问题的、通信可靠且切实可行的调制解调设备，是载波通信
内的一个重要课题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提出一种低压电力线载波的调制解调设备，用以克服电力线的强衰减和强干扰问题。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种低压电力线载波的调制解调设备，包括调制模块、解调模块以及用于控制所述调制模块和所述解调模块的收发控制模块；所述调制模块包括差分编码电路，直序扩频电路，调制电路以及功率放大电路； 所述差分编码电路与所述直序扩频电路连接，所述直序扩频电路与所述调制电路连接，所述调制电路与所述功率放大电路连接；所述解调模块包括模拟混频器，低通滤波电路，限幅放大电路，数字下变频电路， 采用串并混合捕获方法的同步捕获电路，功率检测电路，同步解扩电路以及差分解码电路； 所述模拟混频器与所述低通滤波电路连接，所述低通滤波电路与所述限幅放大电路连接， 所述限幅放大电路与所述数字下变频电路连接，所述数字下变频电路与所述同步捕获电路连接，所述同步捕获电路与所述功率检测电路连接，所述功率检测电路与所述同步解扩电路连接，所述同步解扩电路与所述差分解码电路连接。进一步的，所述低压电力线载波的调制解调设备还包括伪随机码及数据同步发生电路和载波频率发生电路；所述伪随机码及数据同步发生电路与所述直序扩频电路、所述数字下变频电路、所述同步捕获电路、所述同步解扩电路和所述差分解码电路连接，所述载波频率发生电路与所述收发控制模块、所述调制电路和所述模拟混频器连接。进一步的，所述直序扩频电路集成了三通道伪随机码，长度分别为127，63及15 位。进一步的，所述模拟混频器为吉尔伯特的电路结构形式。进一步的，所述限幅放大电路为五级限幅放大电路。本技术采用模拟混频器和限幅放大电路，提高了信号的接收灵敏度，采用串并混合捕获方法的同步捕获电路，提高了系统同步的准确性，采用基带扩频通信技术能在很大程度上克服电力线的强衰减和强干扰的问题，大大提供通信系统的生存能力。附图说明图1为本技术提供的低压电力线载波的调制解调设备一实施例的原理框图；图2为本技术应用于电力线系统的原理框图。具体实施方式本技术提供的低压电力线载波的调制解调设备采用基带扩频通信技术进行调制和解调，其核心思想包括调制模块、解调模块以及用于控制所述调制模块和所述解调模块的收发控制模块；所述调制模块包括差分编码电路，直序扩频电路，调制电路以及功率放大电路；所述差分编码电路与所述直序扩频电路连接，所述直序扩频电路与所述调制电路连接，所述调制电路与所述功率放大电路连接；所述解调模块包括模拟混频器，低通滤波电路，限幅放大电路，数字下变频电路，采用串并混合捕获方法的同步捕获电路，功率检测电路，同步解扩电路以及差分解码电路；所述模拟混频器与所述低通滤波电路连接， 所述低通滤波电路与所述限幅放大电路连接，所述限幅放大电路与所述数字下变频电路连接，所述数字下变频电路与所述同步捕获电路连接，所述同步捕获电路与所述功率检测电路连接，所述功率检测电路与所述同步解扩电路连接，所述同步解扩电路与所述差分解码电路连接。本技术采用模拟混频器和限幅放大电路，提高了信号的接收灵敏度，采用串并混合捕获方法的同步捕获电路，提高了系统同步的准确性，采用基带扩频通信技术能在很大程度上克服电力线的强衰减和强干扰的问题，大大提供通信系统的生存能力。以下结合附图及优选实施方式对本技术技术方案进行详细说明。图1为本技术提供的低压电力线载波的调制解调设备一实施例的原理框图。 如图1所示，该调制解调设备1包括调制模块10、解调模块20以及收发控制模块30，该收发控制模块30用于控制调制模块10和解调模块20。该调制模块10包括差分编码电路11，直序扩频电路12，调制电路13以及功率放大电路14 ；其中，差分编码电路11与直序扩频电路12连接，直序扩频电路12与调制电路 13连接，调制电路13与功率放大电路14连接。该解调模块20包括模拟混频器21，低通滤波电路22，限幅放大电路23，数字下变频电路对，采用串并混合捕获方法的同步捕获电路25，功率检测电路26，同步解扩电路 27以及差分解码电路观；其中，模拟混频器21与低通滤波电路22连接，低通滤波电路22 与限幅放大电路23连接，限幅放大电路23与数字下变频电路M连接，数字下变频电路M与同步捕获电路25连接，同步捕获电路25与功率检测电路沈连接，功率检测电路沈与同步解扩电路27连接，同步解扩电路27与差分解码电路观连接。进一步的，本技术还包括伪随机码及数据同步发生电路40和载波频率发生电路50 ；其中，伪随机码及数据同步发生电路40与直序扩频电路12、数字下变频电路24、 同步捕获电路25、同步解扩电路27和差分解码电路观连接，载波频率发生电路50与收发控制模块30、调制电路13和模拟混频器21连接。该设备的调制解调包括发送和接收两个过程，由单片机2和3进行控制，可通过接口电路配置发送/接收状态。当设备配置为发送状态时，收发控制模块30为低电平逻辑， 单片机2在同步信号的作用下将要传输的原始信号加载到差分编码电路11上，差分编码电路11对该信号进行差分编码；直序扩频电路12采用伪随机码及数据同步发生电路40产生的伪随机码(如PN码)对差分编码后的信号进行直序扩频；直序扩频后的信号通过载波频率发生电路50产生的120KHz载波信号经调制电路13调制处理后得到调制信号；该调制信号经过功率放大电路14的放大处理后送给耦合装置4，耦合装置4将信号耦合到低压电力线6上进行传输。本实施例中，直序扩频电路12集成了三通道伪随机码，长度分别为127，63及15 位。也即，直序扩频电路12可根据不同情况，采用不同长度的伪随机码进行直序扩频，三通道伪随机码可以通过接口电路进行切换。举例来说，当电力线通信环境良好时，可以采用15 位伪随机码进行直序扩频；当电力线通信环境一般时，可以采用63位伪随机码进行直序扩频；当电力线通信环境较差时，可以采用1本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种低压电力线载波的调制解调设备，其特征在于，包括：调制模块、解调模块以及用于控制所述调制模块和所述解调模块的收发控制模块；所述调制模块包括：差分编码电路，直序扩频电路，调制电路以及功率放大电路；所述差分编码电路与所述直序扩频电路连接，所述直序扩频电路与所述调制电路连接，所述调制电路与所述功率放大电路连接；所述解调模块包括：模拟混频器，低通滤波电路，限幅放大电路，数字下变频电路，采用串并混合捕获方法的同步捕获电路，功率检测电路，同步解扩电路以及差分解码电路；所述模拟混频器与所述低通滤波电路连接，所述低通滤波电路与所述限幅放大电路连接，所述限幅放大电路与所述数字下变频电路连接，所述数字下变频电路与所述同步捕获电路连接，所述同步捕获电路与所述功率检测电路连接，所述功率检测电路与所述同步解扩电路连接，所述同步解扩电路与所述差分解码电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种低压电力线载波的调制解调设备，其特征在于，包括调制模块、解调模块以及用于控制所述调制模块和所述解调模块的收发控制模块；所述调制模块包括差分编码电路，直序扩频电路，调制电路以及功率放大电路；所述差分编码电路与所述直序扩频电路连接，所述直序扩频电路与所述调制电路连接，所述调制电路与所述功率放大电路连接；所述解调模块包括模拟混频器，低通滤波电路，限幅放大电路，数字下变频电路，采用串并混合捕获方法的同步捕获电路，功率检测电路，同步解扩电路以及差分解码电路；所述模拟混频器与所述低通滤波电路连接，所述低通滤波电路与所述限幅放大电路连接，所述限幅放大电路与所述数字下变频电路连接，所述数字下变频电路与所述同步捕获电路连接，所述同步捕获电路与所述功率检测电路连接，所述功率检测电路与所述同步解扩电路连接，所述同...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新毅，徐名扬，
申请(专利权)人：西安深亚电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87