一种用于电力线载波通信的数字前端系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术涉及支撑智能电网的电力通信领域，具体涉及一种用于电力线载波通信的数字前端系统及其实现方法；所述数字前端系统包括依次进行通信的发射机和接收机；发射机包括依次进行通信的逆傅立叶变换模块、加窗模块I、插值滤波器、混频器I和数模转换器；所述接收机包括依次进行通信的模数转换器、混频器II、抽取滤波器、加窗模块II和傅立叶变换模块。所述实现方法包括下述步骤：（1）将调制符号输入到发射机上转换为模拟信号；（2）将所述模拟信号输入的到接收机上转换为调制符号。本发明专利技术将等效复数基带形式的数字前端与奈奎斯特窗的方法结合，具有支持频带选择、支持带宽配置、抑制带外干扰、降低发送信号带外能量并抑制带内窄带干扰的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电力线载波通信的数字前端系统及其实现方法
本专利技术涉及支撑智能电网的电力通信领域，具体涉及一种用于电力线载波通信的支撑等效复数基带正交频分复用OFDＭ调制的数字前端系统及其实现方法。
技术介绍
与其他通信系统相比，电力线载波通信信道更加复杂多变。电力线载波通信信道具有频率选择性、时变性、具有有色的背景噪声、窄带干扰和多种脉冲噪声，这些特性主要是由连接在电力线上的各种电器所引起的。举例而言，欧洲的CE（欧洲统一，CONFORMITEEUROPEENNE）认证仅测量测试电器在150千赫兹以上的电磁兼容（EMC）特性，因此，150千赫兹以下的噪声非常高。同时，随着传输距离、电网结构、信道阻抗和频率而变化的衰减也是电力线载波通信的重要影响因素。另外，在智能电网系统中，不同的组织会提供不同的应用，如高级测量体系（AMI）、电网自动化等，并且不同服务所要求的服务质量也相差甚远，这就需要在电网中分割频段进行实现。因此，多种电力线通信系统可能会工作在同一段电力线下，一个系统的信号对另外的系统而言会成为干扰，而这种带外干扰的能量甚至会大于信号本身的能量。可见，应对电力线通信系统信道上的噪声和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电力线载波通信的数字前端系统，其特征在于，所述数字前端系统包括依次进行通信的发射机和接收机；所述发射机包括依次进行通信的逆傅立叶变换模块、加窗模块I、插值滤波器、混频器I和数模转换器；所述接收机包括依次进行通信的模数转换器、混频器II、抽取滤波器、加窗模块II和傅立叶变换模块。

【技术特征摘要】
1.一种用于电力线载波通信的数字前端系统，其特征在于，所述数字前端系统包括依次进行通信的发射机和接收机；所述发射机包括依次进行通信的逆傅立叶变换模块、加窗模块I、插值滤波器、混频器I和数模转换器；所述接收机包括依次进行通信的模数转换器、混频器II、抽取滤波器、加窗模块II和傅立叶变换模块；所述逆傅立叶变换模块实现变换调制符号到时域的等效复数基带信号的变换；所述加窗模块I用于降低等效复数基带正交频分复用调制信号及各子载波的带外能量；所述插值滤波器为级联模式，用于分步提高等效复数基带信号的采样率；所述混频器I实现等效复数基带信号到数字带通信号的转换；所述数模转换器用于将数字带通信号转换为模拟信号；所述接收机实现与发射机相反的操作，所述模数转换器将模拟信号转换为数字带通信号；所述混频器II实现数字带通信号到等效复数基带信号的转换；所述抽取滤波器为级联模式，用于分步降低等效复数基带信号的采样率；所述加窗模块II用于抑制等效复数基带信号的带内窄带干扰；所述傅立叶变换模块实现等效复数基带信号到调制符号的变换；所述接收机的输入信号通过模数转换器转换为数字带通信号，其中，输入信号为模拟信号；数字带通信号再通过混频器II变频成为等效复数基带信号；等效复数基带信号通过一级速率变换因子为Ra的抽取低通滤波器和M级级联的速率变换因子为2的抽取低通滤波器，降采样至采样频率为fs的等效复数基带信号；执行奈奎斯特窗加窗和傅立叶变换处理，得到调制符号；其中fs从1千赫兹到50兆赫兹；加窗模块I和加窗模块II均采用升余弦加窗模块；混频器I和混频器II均采用频点为fc的混频器；其中fc从0赫兹到25兆赫兹；通过改变混频器I和混频器II的频率，用于实现对数字前端系统中心频点的配置；通过改变所述发射机插值滤波器的级联级数和插值倍数，实现对发射机带宽的配置；通过改变所述接收机抽取滤波器的级联级数和抽取倍数，实现对接收机带宽的配置；其中发射机带宽和接收机的带宽均从7.8千赫兹到25兆赫兹；通过改变接收机抽取滤波器的滤波器级数和每级滤波器的阶数，结合过采样增益，增加数模转换器...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鸿坚，布米勒·歌德，刘伟麟，杨冰，李建岐，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：