[发明专利]在铜线传输中自适应调制QAM调制方式的系统及应用方法

权利要求书

1.一种在铜线传输中自适应调制QAM调制方式的系统，其特征在于，包括：

在建链的QAM铜线传输设备两端，通过继电器连接有对QAM调制方式进行自适应调整的配置装置；

其中，所述配置装置与QAM铜线传输设备之间通过串口进行连接；

各配置装置均被配置为包括：

用于完成铜线信道质量识别以确定采用QAM调制方式的FPGA；

与双绞铜线连接的滤波和线路耦合单元；

在FPGA与滤波和线路耦合单元之间的接收信道、发送信道上实现信号转换的ADC、DAC；

与FPGA通信连接的晶振以及FLASH；

所述滤波和线路耦合单元被配置为包括：

与双绞铜线相连接的信号变压器；

对收发的信号进行阻抗匹配的混合电路；

设置在DAC与混合电路之间的DRIVER增益电路；

设置在ADC与混合电路之间放大器OPA、自动增益控制器AGC；

其中，所述FPGA通过SPI串口与AGC连接；

所述系统的应用方法包括：位于用户端的配置装置接收局端发送的检测信号；

位于用户端的配置装置以经过信号处理后，通过FPGA判定双绞铜线的信道质量，以根据判断结果对局端与用户端之间的QAM铜线传输设备上的QAM调制方式进行确认；

位于局端配置装置中的FPGA的产生随机二进制数序列；

采用4阶差分象限编码将数据映射为2路信号分别进行8倍采样；

通过脉冲成形滤波将两路采样的数字信号转换为基带波形信号，所述脉冲成型滤波配置为采用均方根升余弦滤波器，其响应函数为：

其中α＝2，

通过载波频率为2MHz数字上变频将基带波形信号转换成对应的载波信号；

位于局端的DAC将FPGA发送的载波信号进行数模转换，再通过对应的DRIVER进行信号增益；

位于局端的信号变压器将收到的增益信号进行电压变换、阻抗变换、电气隔离，以通过双绞铜线实现信号的传输；

位于用户端的配置装置将收到的信号进行数模转换后，通过模拟增益、信道质量判定对用户端与局端的QAM调制方式进行选择。

2.如权利要求1所述的在铜线传输中自适应调制QAM调制方式的系统，其特征在于，所述模拟增益被配置为包括：

对ADC的输出信号μ的幅值进行检测，以根据μ的参考电平计算增益值；

对每128个增益值进行统计平均，以根据统计平均值调整AGC的自动增益控制参数，从而调整AGC输出信号放大倍数；

当统计平均值小于0.0001时，增益调整完成。

3.如权利要求2所述的在铜线传输中自适应调制QAM调制方式的系统，其特征在于，所述信道质量判定被配置为包括：

数据下变频：在增益调整完成后，采用数字下变频将ADC输出的载波波形信号μ转换为对应的两组基带波形信号；

匹配滤波，将各组基带波形信号通过匹配滤波转换为对应的两组数字信号；

幅值统计：采用幅值计算公式对两组数字信号进行幅值计算，对每2048个幅值进行平均，再计算幅值平均值与参考电平的幅值差，统计0.5s内的幅值差均值。

4.如权利要求3所述的在铜线传输中自适应调制QAM调制方式的系统，其特征在于，所述调制方式判定被配置为包括：

基于0.5s内的幅值差均值确定信道质量，信道质量好则选择QAM256，否则选择QAM64或QAM16调制方式中的其中一种；

通过串口将确认的调制方式输出给用户端的QAM铜线传输设备。