电力线通信的定时同步和扩频因子检测系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力线通信的定时同步和扩频因子检测系统及其方法，其包括：用于接收数据帧的若干个同步检测器、和与所述同步检测器的输出相连的一选择器逻辑，而同步检测器包括第一级相关器、和与第一级相关器的输出相连的第二级相关器，其中数据帧包括位于起始的同步字、控制字、训练字、和帧有效数据。本发明专利技术中的同步码具有特别好的自相关及互相关特性，使得接收机可以得到精确的定时信息和较好地区分不同的同步字，而且同步码具有分层结构，使接收端的检测电路可以大大简化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
在电能表集抄系统中，载波芯片通过RS232或RS484等接口，读取电能表的数据，将数据调制在几十至几百KHz的载波频率上并通过耦合器加载到电力线发送出去；接收端的集抄器接收多达数百个电表的数据，并通过电话线或以无线方式传送到电力管理部门。在接收端的集抄器中，带通滤波器将有信号的载波从电力线上分离出来后，载波芯片对信号进行解调还原出原来的数据。通信的载体即现成的电力线，无需象485抄表一样重新铺设通信线路。也不象无线传输那样需要复杂的发送接收设备来传输信息。它无需架设额外的通信线路，也不占用宝贵的无线频谱资源，是公认的用于远程集抄系统的最佳选择。而在传统的数据通信系统中，有利用HDLC协议的帧结构用于电力线通信，该帧结构具体如下标志序列地址字段控制字段息字段帧校验字段标志序列根据HDLC协议规定，所有信息传输必须以一个标志序列开始，且以同一个序列结束。这个标志序列是01111110，称标志序列。从开始标志到结束标志之间构成一个完整的信息单位，称为一巾贞。所有的信息是以巾贞的形式传输的，而标志字符提供了每一巾贞的边界。接收端可以通过搜索01111110来探知帧的开头和结束，以此建立帧同步。在标志序列之后，可以有一个地址字段(8或多比特)和一个控制字段(8或16比特)。地址字段用来规定与之通信的接收站的地址。控制字段可规定若干个命令。跟在控制字段之后的是信息字段(长度可以为O或8的整数倍)。信息字段包含有要传送的数据。帧校验字段(16或32比特)用于对帧进行循环冗余校验，其校验范围从地址字段的第I比特到信息字段的最后一比特的序列。因此为便于同步字的检测，同步字的长度是固定的。这导致在高信噪比情况下，同步字的长度可能超过正确检测的需求，降低了数据传输效率。在低信噪比情况下，同步字又有可能没有得到足够的保护，导致接收器不能正确的检测到同步字。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种。为达到上述目的，本专利技术采用第一技术方案一种电力线通信的定时同步和扩频因子检测系统，其包括用于接收数据帧的若干个同步检测器、和与所述同步检测器的输出相连的一选择器逻辑，而同步检测器包括第一级相关器、和与第一级相关器的输出相连的第二级相关器，其中数据帧包括位于起始的同步字、控制字、训练字、和帧有效数据。所述同步字采用层次结构来构造A= [a0 al a2 ... a15]B= [b0 b1 b2 …bn]其中A是外码，长度为16出是内码，k是B序列的长度，整体代码等于(b a)必表不克罗内克积，每个a, b取值+1或-I。所述控制字至少包括帧类型、和帧长度信息，而帧有效数据则至少包括源地址、目的地址、电表数据、校验位信息。为达到上述目的，本专利技术采用第二技术方案一种电力线通信的定时同步和扩频因子检测方法，其特征在于构建数据帧，其至少包括位于起始的同步字、控制字、训练字、和帧有效数据，其中同步字至少有2种不同长度，以对应不同的扩频因子；根据信道的质量选择不同的扩频因子，直接扩频用于同步字之后的控制字、训练字、和帧有效数据并通过发射机发送；同时接收机检测数据帧同步字的起始位置和种类，通过起始位置，得到定时同步信息；通过同步字种类，得到扩频因子；接收机解调控制字、训练字和帧有效数据。优选地，本专利技术进一步包括用于接收数据帧的若干个同步检测器、和与所述同步检测器的输出相连的一选择器逻辑，而同步检测器包括第一级相关器、和与第一级相关器的输出相连的第二级相关器。优选地，所述同步字采用层次结构来构造A= [a0 al a2 ... a15]B= [b0 b1 b2 …V1]其中A是外码，长度为16出是内码，k是B序列的长度，整体代码等于(b a)適表不克罗内克积，每个a, b取值+1或-I。优选地，所述控制字至少包括帧类型、和帧长度，而帧有效数据则至少包括源地址、目的地址、电表数据、校验位信息。本专利技术优点是本专利技术中的同步码具有特别好的自相关及互相关特性，使得接收机可以得到精确的定时信息和较好地区分不同的同步字，而且同步码具有分层结构，使接收端的检测电路可以大大简化。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述图I为本专利技术中联合检测器的结构示意图。图2为本专利技术中同步代码检测器的电路示意图。图3为本专利技术扩频因子=1同步长度为128的同步码的自相关性能图。图4为本专利技术扩频因子=1同步长度为128的同步码和扩频因子=2同步长度为256的同步码之间的互相关性能图。具体实施例方式实施例参照图1-4所示，本专利技术提供了一种电力线通信的定时同步和扩频因子检测方法的实施例，其中数据帧包括位于起始的同步字、控制字、训练字、和帧有效数据，格式如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力线通信的定时同步和扩频因子检测系统，其特征在于其包括：用于接收数据帧的若干个同步检测器、和与所述同步检测器的输出相连的一选择器逻辑，而同步检测器包括第一级相关器、和与第一级相关器的输出相连的第二级相关器，其中数据帧包括位于起始的同步字、控制字、训练字、和帧有效数据，其中同步字长度可变。

【技术特征摘要】
1.一种电力线通信的定时同步和扩频因子检测系统，其特征在于其包括用于接收数据帧的若干个同步检测器、和与所述同步检测器的输出相连的一选择器逻辑，而同步检测器包括第一级相关器、和与第一级相关器的输出相连的第二级相关器，其中数据帧包括位于起始的同步字、控制字、训练字、和帧有效数据，其中同步字长度可变。2.根据权利要求I所述的一种电力线通信的定时同步和扩频因子检测系统，其特征在于所述同步字采用层次结构来构造A-Ea0 Q-I a2 ... a15]B= [b0 b1 b2 …bk_J其中A是外码，长度为16 ;B是内码，k是B序列的长度，整体代码等于(b 0a)必表示克罗内克积，每个a，b取值+1或-I。3.根据权利要求I或2所述的一种电力线通信的定时同步和扩频因子检测系统，其特征在于所述控制字至少包括帧类型、和帧长度，而帧有效数据则至少包括源地址、目的地址、电表数据、校验位信息。4.一种电力线通信的定时同步和扩频因子检测方法，其特征在于其包括以下步骤构建数据帧，其至少包括位于起始的同步字、控制字、训练字、和帧有效数据，其中同步字至少有2种不同长度，以对应不同的扩频因子；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，张涛，
申请(专利权)人：张波，
类型：发明
国别省市：