[发明专利]一种基于序号调制的电力传输线高速率通信方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于序号调制的电力传输线高速率通信方法和系统，其中本发明的方法包括将传输时间分为若干个时片，并为每个时片均标注不同的序号；对电力传输线上的发送数据进行串/并转换，以获得调制比特和序号比特；并分别进行调制后映射到相应的时片；按照时片序号生成发送信号并通过电力传输线进行传送后进行解调处理后得到还原的调制比特和序号比特；最后进行并/串转换，从而获得接收数据。本发明通过电力传输线通信系统的时片序号发送额外的序号比特，并且通过调整时片数量可有效避免电力传输线传输信道严重多径效应的影响，从而实现高速率、高能量效率的可靠电力通信。

技术领域

本发明属于电力系统通信技术领域，具体涉及一种基于序号调制的电力传输线高速率通信方法和系统。

背景技术

近年来，随着电力设备的不断扩展，越来越多的电力计量需求被提出。传统的电力计量采用人工抄表的方式，不仅效率低下，同时人工成本非常昂贵，不适应于当下社会发展的现状。电力线载波通信的主要应用场景应用于智能用电计量终端，借助智能电表以执行诸如计费、负载平衡、数据管理等高级功能，实现类似于智能家居和智能建筑设备的集成。

在以往的研究中，电力线通信信道存在着严重的多径影响和频率选择性衰落，这往往使得电力线信道难以建模。而如何在多径衰落严重、时延较大、噪声复杂的电力线通信环境下采用有限的频域范围尽可能的提升传输效率成为了电力线通信急需解决的主要问题。此外，电路中的设备接入和断开产生的时变信道和噪声脉冲也是实现高速可靠通信的研究挑战。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在解决现有电力线通信环境由于多径衰落严重、时延较大、噪声复杂使得传输效率降低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于序号调制的电力传输线高速率通信方法，包括如下步骤：

将传输时间分为若干个时片，并为每个时片均标注不同的序号；

对电力传输线上的发送数据进行串/并转换，以获得调制比特和序号比特；

将调制比特和序号比特分别进行调制后映射到相应的时片；

按照时片序号生成发送信号并通过电力传输线进行传送；

对传送的发送信号作为接收信号进行解调处理后得到还原的调制比特和序号比特；

将还原后的调制比特和序号比特进行并/串转换，从而获得接收数据。

进一步的，对电力传输线上的发送数据进行串/并转换，以获得调制比特和序号比特，具体为：

将电力传输线上的发送数据划分为若干组数据比特序列，每组数据比特序列数均为p个；

将每组数据比特序列均进行串/并转换，得到1个调制比特和p-1个序号比特。

进一步的，将调制比特和序号比特分别进行调制后映射到相应的时片，具体为：

针对每组数据比特序列，将p-1个序号比特进行序号调制，映射到对应序号的时片，时片的序号与序号比特的序列一一对应；

将1个调制比特进行二进制相位调制，并映射到与p-1个序号对应的时片中。

进一步的，时片的序号数目与序号比特的数目符合如下关系：

式中，q为序号比特的数目，N为时片的序号数目，C(N,1)表示二项式系数，表示向下取整函数。

进一步的，对传送的发送信号作为接收信号采用基于最大似然准则进行解调处理，基于最大似然准则按照如下公式进行：