[发明专利]一种电力线通信数据处理方法和系统及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力线通信(Power Line Communication，PLC)通信技术领域，特别是，具体涉及一种电力线通信的数据传输正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)数据处理方法和处理系统，以及电力线通信的发送机及接收机。

背景技术

电力线通信(Power Line Communication，PLC)是以电力线作为通信媒介的一种通信方式。PLC技术早在六十多年前就应用在输电线路上，用于发电厂及变电站的调度指挥通信，但很长时间以来，其并不是一种理想的通信介质，然而随着技术的不断进步，特别是调制技术及微电子技术的发展，使得PLC的实用化成为可能。

随着技术的进步，PLC技术被利用以低压配电线路传输高速数据、语音、图像等多媒体业务信号，应用于家庭国际互联网(Internet)“宽带”接入和家电智能化联网控制，即高速数据PLC。所以，对PLC的研究具有重要意义。

配电线路网的主要功能是传输50Hz的电力信号，电力信号在电力线上的波形如图1所示。信号周期为20ms。零值点的出现频率为100Hz，零值点的出现周期为10ms；峰值点的出现频率为100Hz，峰值点的出现周期为10ms。

在利用电力线进行信号传输时，现有技术一般是零点发送，即在电力信号的零点附近几毫秒的时间段内进行信号传输。

但是现有的采用零点电压信号传输技术存在一个很明显的缺陷：会产生被传输信号频率的二次以上谐波。经过反复测试发现，产生的二次谐波功率只比基频功率小8分贝(DB)到10分贝(DB)。

设被传输信号的频带范围为f_start到f_end(其中，f_start为低频截止点，f_end为高截止点)。

由于高次谐波的存在，必须满足f_end＜2f_start，否则将会产生严重的谐波干扰。从而得出信号带宽如式(1)：

f_Δ＝f_end-f_start＜2f_start-f_start＝f_start    (1)

同时，国家电网中的通信信号被限制在0～500KHz内，即f_end＜500KHz。所以得到式(2)：

f_Δ＝f_end-f_start＜500-f_start  (2)

由式(1)、(2)得到f_Δ＜250KHz。

所以，在500KHz宽的信道带宽内，采用电压零点进行信号传输时只能利用其中250KHz带宽。因此，高次谐波的存在限制了信道内所能够传输信号的带宽范围。而且，随着多载波技术的发展和正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术在电力线载波通信中的广泛应用，谐波干扰的存在成为限制可用载波数目的一个重要问题，这极大地限制了电力线通信的数据传输通信速率。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种电力线通信数据处理方法和系统及设备，其克服了零值点发送方法存在高次谐波干扰的缺点，显著提高了电力线通信的带宽，增加了通信中可用的载波数目。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电力线通信数据处理方法，包括电力线通信数据发射机发射处理步骤，和电力线通信数据接收机接收处理步骤；

所述电力线通信数据发射机发射处理步骤，包括如下步骤：

步骤A1，检测本次电压峰值点出现时刻为t₁，以便在峰值点进行信号发射；

步骤A2，预测下一个峰值点出现时刻t₂，即t₂＝t₁+10毫秒；

步骤A3，根据预测得到的下一个峰值点的出现时刻t₂，计算出开始发送信号的时间点为t₂-T/2，在时间点t₂-T/2开始发射电力线通信数据；

步骤A4，持续时间T后，完成本次的电力线通信数据信号发送，返回进入步骤A1，进行下一次峰值点电力线通信数据发射，直至发射完毕全部电力线通信数据；