[发明专利]电力通信系统的跳频多载波通信方法有效

专利信息
申请号: 202110063974.4 申请日: 2021-01-18
公开(公告)号: CN112787790B 公开(公告)日: 2022-09-06
发明(设计)人: 杨芳僚;陈小惠;陈永卫;付暾;伍晓平;孙鹏;方彬 申请(专利权)人: 国网湖南省电力有限公司;国网湖南省电力有限公司信息通信分公司;国家电网有限公司
主分类号: H04L5/00 分类号: H04L5/00;H04B3/54
代理公司: 长沙永星专利商标事务所(普通合伙) 43001 代理人: 周咏;米中业
地址: 410004 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 电力通信 系统 跳频多 载波通信 方法
【说明书】:

发明公开了一种电力通信系统的跳频多载波通信方法,包括获取电力系统需要发送的串行数据流;将串行数据流进行串/并转换并送入子信道;子信道进行PSK映射和跳频处理;将数据叠加后耦合送入PLC信道;PLC节点用户数据复用;接收端对接收到的复用数据解跳,送入接收端处理子信道进行相关接收、采样、并/串转换和判决,得到最终的发送数据。本发明构造出了科学合理的跳频序列集合,同时采用非均匀跳频序列的跳频多载波通信方法,能够有效避免PLC通信中的多种干扰信号,提高系统的传输性能,而且本发明方法能够有效降低PLC用户互干扰,而且带宽利用率高、抗干扰能力强。

技术领域

本发明属于电力通信领域,具体涉及一种电力通信系统的跳频多载波通信方法。

背景技术

随着经济技术的发展和人们生活水平的提高,电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源,给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此,电力系统的稳定可靠运行,就成为了电力系统最重要的任务之一。

电力通信系统是电力系统的重要组成部分。电力线通信具有较严重的干扰。这些干扰包括:电力线上电器设备启停产生脉冲干扰,电力上的加性干扰和信道频率选择性衰落等。电力线通信信道的衰落特性如下:随着频率增加,衰减越大;另外,信道衰减还具有频率选择性特点。PLC信道的频率特性如图1所示。图1是4路径下的PLC衰落信道特性。噪声干扰一般建模为Middleton A-类模型,其密度分布函数如图2所示。

为了提高PLC信道传输速率,降低PLC的频率选择性衰落,PLC一般都采用多载波(OFDM)调制方式。多载波OFDM将高速的串行数据变成低速的并行数据,从而降低信号带宽,减小PLC的频率选择性衰落的影响。由图1看出,PLC的信号的工作频段[0.3MHz,20MHz]中,不同频段的衰减幅度不尽相同。若采用传统的OFDM调制方式,每个子信道的使用概率都基本相同。也就是说,信道质量差的信道频段的使用概率,与信道质量好的信道的使用概率是相同的。这种传统的OFDM传输方式,不能区别利用信道质量来传输信息。在信道传递函数H(f)小对应的频率上传输信息的质量较差,例如|H(f)|-20dB的频带(频点)有4MHZ附近,10MHZ~12MHZ,和15MHz~20MHz。但如果直接将这些质量差的频带剔除不用,则可用带宽又较少,这是不可取。

因此,目前的电力通信中,并没有一种能够全面利用[0.3MHz,20MHz]中的可用带宽,又能够有效避开深度衰落的频点,保证较低的PLC用户互干扰的通信方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效降低PLC用户互干扰,而且带宽利用率高、抗干扰能力强的电力通信系统的跳频多载波通信方法。

本发明提供的这种电力通信系统的跳频多载波通信方法,包括如下步骤:

S1.获取电力系统需要发送的串行数据流;

S2.将步骤S1获取的串行数据流进行串/并转换,并送入对应的子信道;

S3.每个子信道对接收到的数据进行PSK映射和跳频处理;

S4.将步骤S3得到的各个子信道的数据叠加后得到跳频多载波信号,并耦合送入PLC信道;

S5.在PLC信号中,若干个PLC节点用户数据进行复用;

S6.接收端对接收到的若干个PLC用户的复用数据进行解跳,并送入接收端处理子信道;

S7.每个接收端处理子信道进行相关接收、采样、并/串转换和判决,从而得到最终的发送数据。

步骤S3所述的每个子信道对接收到的数据进行PSK映射和跳频处理,具体为采用如下步骤进行处理:

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