[发明专利]电力通信系统的跳频多载波通信方法

说明书

本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：