CN101834633A - 基于三态脉冲位移相位调制的电力线载波表及通信方法 - Google Patents

基于三态脉冲位移相位调制的电力线载波表及通信方法 Download PDF

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胡生
尹建丰
包海泉
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Abstract

一种基于三态脉冲位移相位调制的电力线载波表及通信方法，至少由多功能专用集成电路或CPU或MCU或DSP数据处理控制器、PLC通信电路、电能计量电路、显示电路及电源电路构成，PLC通信电路的通信调制解调采用三态脉冲位移相位调制解调，加上A/D、D/A转换IC，数字滤波器，组成PLC双向通信电路，经耦合元件耦合到电力线网络，和主站进行双向通信。由于本PLC载波电能表的载波调制解调采用三态脉冲相位位移调制解调，链路上传输的信号只与脉冲位移相位相对应，而与信号的大小无关，因而提高了搞衰减和干扰的能力，大大提高了电能表载波通信的可靠性和成功率。

Description

基于三态脉冲位移相位调制的电力线载波表及通信方法
所属技术领域
本发明涉及一种基于三态脉冲位移相位调制的电力线载波表及通信方法，属电力载波通信领域。
背景技术
电力线无论在城市、乡村，还是偏远落后的地区到处都是，只要用电的地方就会有电力线存在，因此，利用电力线通信具有不需铺设额外的通信线路，直接利用已有的电力线资源进行数据或话音信号的传输，可以大大降低通信成本的优势。但由于电力线的主要功能是电力传输而不是通信，因此作为通信的电力线网络是一个网络不规范、节点多、隔离多、随机干扰时变性大的非理想通信网络。虽然通过广大技术人员的研究，克服了大量的困难，目前电力线载波通信已经在各地得到应用。但由于目前的载波电能表的载波通信调制方式通常采用ASK、FSK、PSK、直序扩频等方式，这些通信方式抗衰减和抗干扰的能力差，通信距离较短，在几百米的范围内难于做到正常接收，用电高峰时甚至无法通信导致网络瘫痪，不能完全满足用户的需求。
发明内容
本发明的目的：克服现有技术的缺点，提供一种抗衰减和抗干扰能力强、通信及时可靠的电力线载波表及通信方式。
本发明的目的是这样实现的：一种基于三态脉冲位移相位调制的电力线载波表，至少由多功能专用集成电路或CPU或MCU或DSP数据处理控制器、PLC双向通信电路、电能计量电路、显示电路及电源电路构成，上述多功能专用集成电路或CPU或MCU或DSP数据处理控制器与上述电路均相连接，其特点是所述的PLC双向通信电路由RS编、解码，900进制码书双向转换，三态脉冲相位调制解调，AD、DA转换，滤波器及双向调谐电路构成。
使用上述电力线载波表的通信方法，包括以下步骤：
(1)所述载波表通过多功能专用集成电路或CPU或MCU或DSP发送用电信号至所述的PLC双向通信电路，所述的PLC双向通信电路将该用电信号按照RS编码，并将生成的RS码按900进制进行码书转换，得到三种数据状态，对此三种状态进行脉冲相位位移调制后通过DA转换，信号放大后通过所述的双向调谐电路耦合到电力线网络，发送至主站；
(2)主站通过电力线网络将相关信号发送至所述的PLC双向通信电路，由所述的双向调谐器，经过滤波放大到AD转换器，将转换后得到的数字信号进行三态脉冲相位位移解调得到三种数据状态系列，将此数据系列按900进制码书进行反转换，得到RS码，将此码按RS编码进行解码得到的数据传送给上述多功能专用集成电路或CPU或MCU或DSP数据处理控制器。
(3)上述三态脉冲位移相位调制按00准时、01滞后、10超前三种脉冲状态方式进行，将需要传输的信息按每六个脉冲一组进行分组，对一个脉冲组中的六个脉冲进行三态调制。
本发明的有益效果是：由于本载波表的载波调制解调采用三态脉冲相位位移调制解调，链路上传输的信号只与脉冲位移相位相对应，而与信号的大小无关，因而提高了抗衰减和抗干扰的能力，大大提高了电能表载波通信的可靠性和成功率。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明的三态脉冲调制方式；
图3是本发明的三态脉冲调制代码。
具体实施方式
本发明所采用的技术方案是：如图1所示的基于三态脉冲位移相位调制的电力线载波表，至少由多功能专用集成电路或CPU或MCU或DSP数据处理控制器、PLC双向通信电路、电能计量电路、显示电路及电源电路构成，多功能专用集成电路或CPU或MCU或DSP数据处理控制器与上述电路均相连接。电能表中的电能计量电路所产生的电能信号输入至多功能专用集成电路(或CPU或MCU或DSP)的信号输入端，经其处理后存入存储器；显示器显示电能表运行的有关用电数据；红外通信口便于主站人员通过红外遥控的方式指令电能表中存贮的用户信息显示在显示器的屏幕上；电源电路为其它电路提供能量；PLC双向通信电路由RS编、解码，900进制码书双向转换，三态脉冲相位调制解调，AD、DA转换，数字滤波器及双向调谐电路构成，经耦合元件耦合到电力线网络，和主站进行双向通信。
利用基于三态脉冲位移相位调制的电力线载波表的通信方法，载波表通过PLC双向通信电路，利用电力线载波PLC和主站进行双向通信。通信按如下方式进行：(1)从多功能专用集成电路(或CPU或MCU或DSP)发出的用电信息信号，按照RS编码，将生成的RS码按900进制进行码书转换，得到三种数据状态，对此三种状态进行脉冲相位位移调制后通过DA转换，信号放大后耦合到电力线发送至主站；(2)载波接收电路通过双向调谐器接收来自电力线载波PLC网络的信号，经过滤波放大到AD转换器，将转换后得到的数字信号进行三态脉冲相位位移解调得到三种数据状态系列，将此数据系列按900进制码书进行反转换，得到RS码，将此码按RS编码进行解码得到的数据传送给上述多功能专用集成电路或CPU或MCU或DSP数据处理控制器。
三态脉冲调制方式按图2进行，调制码的制订规则按图1，对需要传输的信息按每六个脉冲一组进行分组，对一个脉冲组中的六个脉冲进行三态调制，一共可出现若干种不同的图样，这若干个不同的图样代表的不同数据信息进行900进制转换，根据代表的不同信息与900进制一一对应制成码书，在译码时查找900进制码书进行还原，提高了传输的可靠性。
本PLC载波电能表通信时，由于载波调制解调采用三态脉冲相位位移调制解调，链路上传输的信号只与脉冲位移相位相对应，而与信号的大小无关，因而提高了抗衰减和干扰的能力，大大提高了电能表载波通信的可靠性和成功率。

Claims (3)

1.一种基于三态脉冲位移相位调制的电力线载波表，至少由多功能专用集成电路或CPU或MCU或DSP数据处理控制器、PLC双向通信电路、电能计量电路、显示电路及电源电路构成，上述多功能专用集成电路或CPU或MCU或DSP数据处理控制器与上述电路均相连接，其特征在于：所述的PLC双向通信电路由RS编、解码，900进制码书双向转换，三态脉冲相位调制解调，AD、DA转换，滤波器及双向调谐电路构成。
2.一种使用权利要求1所述的基于三态脉冲位移相位调制的电力线载波通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)所述载波表通过多功能专用集成电路或CPU或MCU或DSP发送用电信号至所述的PLC双向通信电路，所述的PLC双向通信电路将该用电信号按照RS编码，并将生成的RS码按900进制进行码书转换，得到三种数据状态，对此三种状态进行脉冲相位位移调制后通过DA转换，信号放大后通过所述的双向调谐电路耦合到电力线网络，发送至主站；
(2)主站通过电力线网络将相关信号发送至所述的PLC双向通信电路，由所述的双向调谐器，经过滤波放大到AD转换器，将转换后得到的数字信号进行三态脉冲相位位移解调得到三种数据状态系列，将此数据系列按900进制码书进行反转换，得到RS码，将此码按RS编码进行解码得到的数据传送给上述多功能专用集成电路或CPU或MCU或DSP数据处理控制器。
3.根据权利要求2所述的基于三态脉冲位移相位调制的电力线载波通信方法，其特征是：所述的三态脉冲位移相位调制按00准时、01滞后、10超前三种脉冲状态方式进行，将需要传输的信息按每六个脉冲一组进行分组，对一个脉冲组中的六个脉冲进行三态调制。
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