[发明专利]一种电力线载波通讯电路及其调制、解调方法

说明书

技术领域

本发明属于电力线载波技术领域，特别涉及一种电力线载波通讯电路及其调制、解调方法。 

背景技术

随着科学技术的发展与建设现代化社会的需要，国家电网提出了建设坚强智能电网的发展计划，坚强智能电网的建设离不开信息技术。现代的信息技术包括：无线通信、Internet通信、电话线通信、卫星通信、电力线载波通信等等。前三种通信技术，在日常生活中到处可见，在电网运营也应用很多，而电力线载波通信，这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山，正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门研究领域。建设坚强智能电网，尤其是电力线通讯网的建设离不开中低压电力载波技术的发展。但各种电力线窄带载波芯片在传输信息时，都存在传输距离近、容易受噪声干扰等技术瓶颈。怎样可靠地传输数据，怎样传输数据距离更远，成为一个热门的研究课题。而本发明的应用使电力线数据传输更可靠，传输距离更远，解决了一个电力线载波技术工程应用的问题。 

发明内容

本发明的目的是针对目前低压电力线载波通讯技术存在的问题，提供一种电力线载波通讯电路及其调制、解调方法，本发明是一种过零传输的、高灵敏度、低功耗、传输距离远、抗干扰性强、通讯可靠的载波发送与接收技术。 

本发明的技术方案如下： 

一种电力线载波通讯的调制方法，其步骤为： 

1)过零电路检测电力线上交流电压的过零点信息； 

2)过零电路将过零点信息发送给载波处理芯片； 

3)载波处理芯片根据接收到的过零点信息在设定时间段内对待发送信息进行调制后发送给载波发送电路； 

4)载波发送电路将接收到的调制信息耦合到电力线上。 

进一步的，所述设定时间段为所述零点信息中过零时刻t₀为中心的一时间段[t₀-t，t₀+t]， t为一时间长度。 

进一步的，所述载波处理芯片接收到所述过零点信息后，打开一定时器，然后将接收到所述零点信息t前的一时间点作为对待发送信息进行调制的起始点。 

进一步的，所述t₀＝3ms，所述t＝1.5ms。 

进一步的，所述调制方法为：将待发送信息1扩频为10组高低电平或10组高高低低电平；将待发送信息0扩频为20组高低电平或10组高低高低电平；所述高电平为425KHz频率信号，所述低电平为416KHz频率信号。 

一种电力线载波通讯的解调方法，其步骤为： 

1)载波接收电路将接收的载波信息发送给载波处理芯片； 

2)过零电路检测电力线上交流电压的过零点信息，并将其发送给载波处理芯片； 

3)载波处理芯片对接收到的载波信息进行解频； 

4)载波处理芯片根据接收到的过零点信息对设定时间段内的解频信息进行采样、滤波，得到通讯信息。 

进一步的，所述设定时间段为所述零点信息中过零时刻t₀为中心的一时间段[t₀-t，t₀+t]，t为一时间长度。 

进一步的，所述载波处理芯片接收到所述过零点信息后，打开一定时器，然后将接收到所述零点信息t前的一时间点作为对待解频信息进行解调的起始点；所述t₀＝3ms，所述t＝1.5ms。 

进一步的，所述采样、滤波方法为： 

1)对解频后的模拟信号进行采样； 

2)将采样后的数据进行平均值滤波，每次滤波后的值为一实际采样点； 

3)将每一次得到的实际采样点加到一个16字节缓冲的相应位置，并与匹配滤波器进行计算比较； 

4)将上述步骤1)～3)重复设定次数，将得出的最大值与门限值比较，大于门限值则确定通讯信息为0，小于门限值则确定通讯信息为1。 

一种电力线载波通讯电路，其特征在于包括载波处理芯片，过零电路，载波发送电路，载波接收电路；所述载波处理芯片分别与所述过零电路、载波发送电路、载波接收电路连接。 

本发明的主要内容包括：一种由载波处理芯片、过零电路、载波发送电路、载波接收电路组成的载波通讯模块和载波信号调制与解调方法。 

硬件主要包括载波处理芯片，过零电路，载波发送电路，载波接收电路，算法设计主要为载波信号的发送与解码处理方法。