[发明专利]一种用于OFDM电力线载波通信芯片的增益补偿技术

说明书

技术领域

本发明关于电力线载通信技术，尤其是关于电力线通信信号衰减频变补偿方法，具体讲的是一种用于OFDM电力线载波通信芯片的增益补偿技术。

背景技术

电力线载波通信（PLC,PowerLineCarrier）是利用电力线传输数据的一种特殊通信方式。与普通专用通信线路不同，电力线作为数据传输媒介时，存在许多不可预料的噪声和干扰；对数字载波通信的影响主要是：信道噪声，信道衰减及多径效应。采用OFDM多载波技术可以有效克服多径效应引起的符号间干扰，对阻抗变化也有良好的解决方案，同时可以有效提高信号传输速率，是一种很有吸引力的电力线载波通信技术。

OFDM多载波技术的信号具有一定频率带宽，而电力线对于不同的载波频率的衰减是不相同的，一般来讲，载波频率越高，衰减就越严重。电力线的这种特点会影响到OFDM载波通信的信号传输速率与距离。通常，OFDM载波通信的带宽越大，受到的影响也就越大，这样就限制了OFDM载波通信的速率优势。

发明内容

本发明公开了一种用于OFDM电力线载波通信芯片的增益补偿技术，针对电力线对信号的信道衰减特性，发明了一种频变增益补偿方法。这种频变增益补偿方法集成在所述OFDM电力线载波通信芯片中，核心电路包括频变增益补偿电路，信号功率检测电路，增益补偿逼近逻辑，同时还需要用到OFDM芯片已有的自动增益放大器，带通滤波器，可控增益放大器，模数转换器。

进一步地，所述频变增益补偿电路用模拟电路实现，集成于所述OFDM通信芯片接收通路，输入连接OFDM通信芯片的带通滤波器输出端，输出连接OFDM通信芯片的可控增益放大器输入端。频变增益补偿电路是一种受控电路，可根据控制信号产生不同斜率的频变增益补偿曲线。

进一步地，所述信号功率检测电路用数字电路实现，集成于所述OFDM通信芯片数字电路，输入连接OFDM通信芯片的ADC输入端，输出连接增益补偿逼近逻辑。信号功率检测电路可对通信信号带宽内不同频率的信号功率进行检测，并把检测结果送至增益补偿逼近逻辑。

进一步地，所述增益补偿逼近逻辑用数字电路实现，集成于所述OFDM通信芯片数字电路，输入连接信号功率检测电路，输出连接频变增益补偿电路的控制端。增益补偿逼近逻辑根据信号功率检测电路的检测结果，控制频变增益补偿电路增益补偿曲线的变化方向，直到得到最为合适的增益补偿效果。

本发明所述的增益补偿技术，具体工作过程与要求如下：

芯片通信时在有效数据之前发送校准用数据包，校准数据包的信号频率涵盖真个通信频带，且信号功率不随频率变化。校准信号会经过电力线信道的衰减，在接收芯片的前端会呈现出频率越高，信号功率越小的特性。所述信号功率检测电路与增益补偿逼近逻辑会调整频变增益补偿电路的补偿曲线，直到芯片数字电路得到的信号在整个频带内功率相同，此时电路校准完毕，频变增益补偿电路提供了最为合适的补偿曲线，通信性能得到提高。

附图说明

图1是本发明所述用于OFDM电力线载波通信芯片的增益补偿技术的系统框图，其中包括了OFDM通信芯片的接收通路；

图2是电力线通信信道的信号衰减示意图；

图3是本发明所述频变增益补偿器的频变增益补偿曲线；

图4是本发明所述频变增益补偿器的电路实现；

图5是本发明所述频变增益补偿技术的自动校准过程。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

本发明所提供的用于OFDM电力线载波通信芯片的增益补偿技术的系统原理图如图1所示，包括增益补偿技术的核心电路模块与OFDM通信芯片的信号接收通路，实际上所述增益补偿技术的核心电路是芯片信号接收通路的一部分，具有相对独立的功能，但是工作过程需要整个接收通路协同工作。

如图1所示，所述增益补偿技术的核心电路模块包括频变增益补偿器03，信号功率检测电路07，增益补偿逼近逻辑08。所述OFDM通信芯片接收通路的的其他电路包括自动增益放大器（AGC）01，带通滤波器（BPF）02，可控增益放大器（PGA）04，模数转换器（ADC）05，其他数字电路06。