[发明专利]一种应用于10KV中压载波系统的信号接收电路

说明书

本发明公开了一种应用于10kV中压载波系统的信号接收电路，包括端口防护和耦合电路、自动增益控制电路、有源滤波电路、信号转换电路、模拟数字采样电路、FPGA混频电路、FPGA带通滤波电路；端口防护和耦合电路的输出与自动增益控制电路的输入相连，自动增益控制电路的输出与有源滤波电路的输入相连，有源滤波电路的输出与信号转换电路的输入相连，信号转换电路的输出与模拟数字采样电路的输入相连，模拟数字采样电路的输出与FPGA混频电路的输入相连，FPGA混频电路的输出与FPGA带通滤波电路的输入相连。通过有效的带外抑制、模拟数字信号处理，达到收敛接收端信号星座图的目的，此种方法免于使用带通滤波器和模拟混频器件，降低成本的同时也提升了接收灵敏度。

技术领域

本发明涉及10kV中压配电领域，特别涉及一种应用于10kV中压载波系统的信号接收电路。

背景技术

10kV中压电力线载波通信以输电线路为载波信号的传输媒介，载波信号通过耦合设备将载波信号传输到载波接收电路。可以说，利用输电线路进行信息传播，降低了架设专有信道的成本，但输电线路并非理想通信介质，其受用电侧设备的噪声和阻抗影响很大，因此，10kV 中压载波的接收电路的设计优良程度对整体通信系统的稳定性非常重要。

目前来说，对于接收部分，有多种设计组合，例如，可以将滤波电路放在自动增益控制电路前端，但此种方式信号接收灵敏度较低；也可以选用混频电路，但会增加成本。

发明内容

本发明提供了一种应用于10kV中压载波系统的信号接收电路，能够通过有效的带外抑制、模拟数字信号处理，达到收敛接收端信号星座图的目的，此种方法免于使用带通滤波器和模拟混频器件，降低成本的同时也提升了接收灵敏度。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种应用于10kV中压载波系统的信号接收电路，包括端口防护和耦合电路、自动增益控制电路、有源滤波电路、信号转换电路、模拟数字采样电路、FPGA内部混频电路、FPGA内部带通滤波电路；

所述端口防护和耦合电路的输出端与所述自动增益控制电路的输入端相连，所述自动增益控制电路的输出端与所述有源滤波电路的输入端相连，所述有源滤波电路的输出端与所述信号转换电路的输入端相连，所述信号转换电路的输出端与所述模拟数字采样电路的输入端相连，所述模拟数字采样电路的输出端与FPGA内部混频电路的输入端相连，所述FPGA内部混频电路的输出端与FPGA内部带通滤波电路的输入端相连。

进一步地，所述端口防护电路和耦合电路用于对外部的过电压和过电流进行限制，保护内部接收电路，具体地：

压敏电阻和气体放电管串联，用于泄放雷电暂态产生的雷击浪涌；瞬态抑制二极管用于防止信号线端口产生的静电对内部接收电路产生损坏；耦合电路使用耦合变压器，将端口信号耦合到自动增益控制电路的输入端口。

进一步地，所述自动增益控制电路用于对输入信号进行控制；其信号强度控制引脚位于 FPGA芯片内部，FPGA芯片根据进入内部的信号幅度进行判断，并在用于判断信号强度的 10个信号周期内判断是否启用自动增益控制电路；是否启用自动增益控制电路的判断条件为：小信号输入到自动增益控制电路的输入端口，FPGA命令自动增益控制电路不工作；大信号输入到自动增益控制电路的输入端口，自动增益控制电路在10个信号周期内对输入信号进行衰减。

进一步地，所述有源滤波电路用于对允许范围内的带内信号进行甄别，对带外信号进行过滤。

进一步地，所述信号转换电路用于对有源滤波电路输出端的单端信号进行差分信号转换，以匹配后级的数字模拟转换芯片。

进一步地，所述模拟数字采样电路用于将差分输入的模拟信号转换为并行输出的数字信号。

进一步地，所述FPGA混频电路位于FPGA内部，通过FPGA内部的乘法器，将输入数字信号与本振信号做乘法，得到两个信号的信号和与两个信号的信号差。