[发明专利]一种电力线载波通信实验平台及实验方法

权利要求书

1.一种电力线载波通信实验平台，其特征在于：包括由电力线(3)相互连接的发送端(1)和接收端(2)；

发送端(1)用于读取开关量输入、编码、调制并耦合发送至电力线(3)，接收端(2)用于耦合接收自电力线(3)的信号，并解调、解码和输出控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种电力线载波通信实验平台，其特征在于：所述发送端(1)包括输入接口(8)、第一LED输出模块(41)、第一单片机小系统(51)、第一载波通信模块(61)和第一耦合电路(71)；

所述接收端(2)包括继电器输出模块(9)、第二LED输出模块(42)、第二单片机小系统(52)、第二载波通信模块(62)和第二耦合电路(72)；

所述第一单片机小系统(51)的CPU由输入接口(8)读取开关输入量，编码后发送给第一载波通信模块(61)调制，并由第一耦合电路(71)耦合到电力线(3)上，接收端(2)的第二耦合电路(72)自电力线(3)接收载波信号，并传递给第二载波通信模块(62)，第二载波通信模块(62)对接受的载波信号解调后传送给第二单片机小系统(52)处理，进而由继电器输出模块(9)输出，并显示在第二LED输出模块(42)上。

3.根据权利要求2所述的一种电力线载波通信实验平台，其特征在于：所述第一载波通信模块(61)和第二载波通信模块(62)分别包括发送电路(10)和接收电路(11)，且两个载波通信模块均包括主控电路(12)，发送端(1)的主控电路(12)与第一单片机小系统(51)的CPU进行串口通信接收载波信号并调制后传递给发送电路(10)，经由第一耦合电路(71)耦合到电力线(3)上，第二耦合电路(72)自电力线(3)接收载波信号，并传递给接收电路(11)进行滤波，接收端(2)的主控电路(12)对载波信号进行解调，并显示在接收端(2)的第二LED输出模块(42)上。

4.根据权利要求3所述的一种电力线载波通信实验平台，其特征在于：所述主控电路(12)采用RISE3501芯片，RISE3501芯片的输出信号电平为1.34Vpp，发送电路(10)的工作电压为15V，所述接收电路(11)自电力线(3)上接收的载波信号符合EIA-709.2协议，并对接收的载波信号进行滤波和自动增益控制后传送至接收端(2)的主控电路(12)的RISE3501芯片。

5.根据权利要求3所述的一种电力线载波通信实验平台，其特征在于：所述发送电路(10)和接收电路(11)均通过三阶带通无源滤波器滤除载波频段以外的信号，自动增益控制可根据信号的大小自动调节增益，当信号过大时，通过CAGC的控制对信号进行20dB的信号衰减。

6.根据权利要求2所述的一种电力线载波通信实验平台，其特征在于：所述第一耦合电路(71)畅通载波信号，阻断工频交流电，实现电力线(3)和第一载波通信模块(61)的通断作用，所述第二耦合电路(72)畅通载波信号，阻断工频交流电，实现电力线(3)和第二载波通信模块(62)的通断作用；

所述第二耦合电路(72)的输入端串接供高频载波信号通过的高压电容，利用1：1的耦合线圈把载波信号感应到弱点侧，且耦合电路中并联有防止快速冲击损坏后端电路的瞬变二极管。

7.根据权利要求2所述的一种电力线载波通信实验平台，其特征在于：所述第一单片机小系统(51)和第二单片机小系统(52)均包括单片机AT89S52，所述单片机AT89S52负责协调整个通信系统的工作，其包括采集端口信息，控制载波的收发、数据显示和输出控制信号。

8.一种电力线载波通信实验方法，利用根据权利要求1至7中任一项所述的一种电力线载波通信实验平台，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，设置发送端(1)和接收端(2)；

步骤2，在发送端，第一单片机小系统(51)的CPU由输入接口(8)读取开关输入量，编码后发送给第一载波通信模块(61)调制，并由第一耦合电路(71)耦合到电力线(3)上；

步骤3，在接收端(2)，第二耦合电路(72)自电力线(3)接收载波信号，并传递给第二载波通信模块(62)，第二载波通信模块(62)对接受的载波信号解调后传送给第二单片机小系统(52)处理，进而由继电器输出模块(9)输出，并显示在第二LED输出模块(42)上。