CN102136853A - Plc通信系统中接收机及cca检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种PLC通信系统中接收机及CCA检测装置和方法。该接收机包括可编程增益放大器，模拟数字转换器，采样率变换滤波器，去直流滤波器，CCA检测装置，以及同步和解调模块，其中：CCA检测装置，用于将经过采样率变换滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理，然后进行峰值检测处理；并在空闲信道评估检测通过后，输出空闲信道评估检测结果，触发同步和解调模块工作，完成输入信号接收。其能够取得较好的检测性能，克服了现有CCA检测方法应用于PLC通信时存在的错误检测和漏检问题。

Description

PLC通信系统中接收机及CCA检测装置和方法

技术领域

本发明涉及一种电力线通信(Power Line Communication，PLC)技术领域，特别是，具体涉及一种基于正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)的PLC通信系统中接收机及空闲信道评估(Clear ChannelAssessment，CCA)检测装置和方法。

背景技术

电力线通信(Power Line Communication，PLC)是以电力线作为通信媒介的一种通信方式。PLC技术早在六十多年前就应用在输电线路上，用于发电厂及变电站的调度指挥通信，但很长时间以来，其并不是一种理想的通信介质，然而随着技术的不断进步，特别是调制技术及微电子技术的发展，使得PLC的实用化成为可能。

随着技术的进步，PLC技术被利用以低压配电线路传输高速数据、语音、图像等多媒体业务信号，应用于家庭国际互联网(Internet)“宽带”接入和家电智能化联网控制，即高速数据PLC。

在共享同一电力线作为传输媒介的PLC通信网络中，各个通信节点采用突发传输的方式进行通信，也即以数据帧为单位不定时进行通信。MAC(MediaAccess Control)层采用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with CollisionAvoidance，带有冲突避免的载波侦听多路访问机制)的信道访问机制获取信道，进行数据传输。

CSMA/CA机制的通信过程要求任意节点在传输数据前，要侦听媒体状态，判断是否有其它节点占用传输媒介，只有媒介处于空闲状态一段时间之后才能进行数据传输。

上述信道访问机制要求物理层能够快速、准确地检测信道忙闲状态，并上报给MAC层。

现有技术的检测信道忙闲检测，即空闲信道评估(Clear ChannelAssessment，CCA)检测方法主要有以下两种，或两种方法的组合：

CCA检测方法1：能量检测方法(Energy Detection)。其通过接收机计算一段时间内接收到的信号能量是否大于某一阈值的方法，判定信道忙闲状态。

CCA检测方法2：相关检测/同步检测方法(Correlation Detection)。由于帧头通常采用固定格式，因此接收机可以通过相关检测的方法检测信道是否存在帧头信息，如果有，则判定信道处于忙状态。

在基于OFDM的PLC通信系统中，CCA检测是一个非常重要的处理过程。因为在任何时刻只能有一个设备在发射数据，所以设备在任何一次发送数据的动作之前，都需要通过CCA检测信道是否空闲，只有在信道空闲的情况下才能发送，如果信道处于占用的状态，则需要等待并重新检测。

但是，在电力线通信系统(PLC)中，现有技术中的CCA检测方法可能会导致错误检测和漏检。原因包括：

对于能量检测方法(CCA检测方法1)，由于电力线环境中信道环境复杂，各种噪声信号幅值很高；此外，由于接收机系统自动增益控制(Automatic GainControl，AGC)的使用，会将所有输入信号放大到满量程范围内。此时，即使输入纯噪声信号，接收机计算出的能量值也很高，导致错误检测。

对于相关检测/同步检测方法(CCA检测方法2)，由于PLC通信网络中，CCA检测可能发起于任何一个时间点，此时可能遇到信道处于空闲状态、信道正在传输帧头、信道正在传输数据段三种情况。当信道处于空闲状态或正在传输帧头的情况下，相关检测/同步检测方法可以正确检测，但是在信道传输数据字段时，相关检测/同步检测方法无法利用相关得到正确的结果，就会导致漏检。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种PLC通信系统中接收机及CCA检测装置和方法，其能够取得较好的检测性能，克服了现有CCA检测方法应用于PLC通信时存在的错误检测和漏检问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种PLC通信系统的接收机，包括可编程增益放大器，模拟数字转换器，采样率变换滤波器，去直流滤波器，CCA检测装置，以及同步和解调模块，其中：

所述可编程增益放大器，用于调整输入信号的幅度；

所述模拟数字转换器，用于将所述可编程增益放大器调整后的输入的模拟信号转换成数字信号；

所述采样率变换滤波器，用于对所述模拟数字转换器输出的用于过采样的数字信号，根据预设的采样率进行采样抗混叠滤波；

所述去直流滤波器，用于将经过所述采样率变换滤波器进行采样滤波后的输出信号，消除其直流分量；

所述CCA检测装置，用于将经过采样率变换滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理，然后进行峰值检测处理；并在空闲信道评估检测通过后，输出空闲信道评估检测结果，触发同步和解调模块工作，完成输入信号接收。

较优地，所述CCA检测装置，包括带通滤波器和峰值检测模块，其中：

所述带通滤波器，用于将经过采样滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理；

峰值检测模块，用于对带通滤波后的结果进行峰值检测处理，输出空闲信道评估检测结果。

较优地，其中：

所述采样变换滤波器为低通滤波器；

所述低通滤波器或者是FIR滤波器，或者是半带滤波器，或者是梳状滤波器；

所述去直流滤波器为阻带范围可配置的IIR滤波器，阻带为0～2000赫兹。

为实现本发明目的还提供一种PLC通信系统的CCA检测装置，用于将经过采样率变换滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理，然后进行峰值检测处理；并在空闲信道评估检测通过后，输出空闲信道评估检测结果。

较优地，所述的CCA检测装置，包括带通滤波器和峰值检测模块，其中：

所述带通滤波器，用于将经过采样滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理；

峰值检测模块，用于对带通滤波后的结果进行峰值检测处理，输出空闲信道评估检测结果。

较优地，所述带通滤波器为高通滤波器；

所述高通滤波器的通带从100KHz开始延续到信号的高频点；

较优地，所述带通滤波器为FIR或IIR滤波器；

所述FIR滤波器，包括延时单元，累加单元以及乘法单元，其对输入数据逐点进行处理，获得输出结果。

为实现本发明目的还提供一种PLC通信系统中信号接收处理方法，包括如下步骤：

步骤S100，在接收机接收到输入信号时，可编程增益放大器调整输入信号的幅度；

步骤S200，模拟数字转换器将调整后的输入的模拟信号转换成数字信号；

步骤S300，采样率变换滤波器对模拟数字转换器输出的用于过采样的数字信号，根据预设的采样率进行采样抗混叠滤波；

步骤S400，去直流滤波器将经过采样率变换滤波器的输出信号，消除其直流分量；

步骤S500，经过采样率变换滤波和去直流滤波后信号，分别送入CCA检测装置以及同步和解调模块；

步骤S600，送入CAA检测装置的信号，作为信道采样值数据在CCA检测装置中进行带通滤波处理，然后进行峰值检测处理；并在空闲信道评估检测通过后，输出空闲信道评估检测结果，触发同步和解调模块工作，完成输入信号接收。

较优地，所述步骤S600包括如下步骤：

步骤S610，将经过采样率变换滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理；

步骤S620，对步骤S610的结果进行峰值检测处理，并在空闲信道评估检测通过后，输出空闲信道评估检测结果。

较优地，所述峰值检测处理，包括包络检测和跟踪；

所述包络检测，具体步骤为：

对输入信号的幅度进行检测，并以权重反映到输出结果上；

所述跟踪，具体步骤为：

对输入数据取绝对值，并与本地的处理结果进行比较，当输入数据较大时，该输入以权重反映到输出，并更新本地处理结果；当输入数据较小时，本地处理结果以权重衰减，从而向输入数据靠近。

为实现本发明目的更提供一种CCA检测方法，包括如下步骤：

将经过采样率变换滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理；

对带通滤波处理结果进行峰值检测处理，并在空闲信道评估检测通过后，输出空闲信道评估检测结果。

较优地，所述峰值检测处理，包括包络检测和跟踪；

所述包络检测，具体步骤为：

对输入信号的幅度进行检测，并以权重反映到输出结果上；

所述跟踪，具体步骤为：

对输入数据取绝对值，并与本地的处理结果进行比较，当输入数据较大时，该输入以权重反映到输出，并更新本地处理结果；当输入数据较小时，本地处理结果以权重衰减，从而向输入数据靠近。

本发明的有益效果：本发明的PLC通信系统中接收机及CCA检测装置和方法，利用电力线载波通信系统中的信号和噪声特征，通过带通滤波和峰值检测两个过程快速准确地实现CCA检测，克服了传统CCA检测方法在PLC通信中应用时的错误检测和漏检的缺陷。

附图说明

图1是PLC通信系统中噪声衰减示意图；

图2是本发明实施例的PLC通信系统中接收机结构示意图；

图3是本发明实施例中FIR结构的高通滤波器频谱特性示意图；

图4是本发明实施例中FIR滤波器的电路结构示意图；

图5是本发明实施例中峰值检测模块的实现电路结构示意图；

图6是本发明实施例中PLC通信系统中信号接收处理方法流程图；

图7是本发明实施例的CCA检测方法流程图；

图8是本发明实施例的PLC通信系统测试环境示意图；

图9是图8中的环境下采集信号时域波形示意图；

图10是带通滤波处理和峰值检测的结果示意图；

图11是图10中的包络检测和跟踪结果示意图；

图12是接收机对采集信号进行同步和解调后得到了帧的同步脉冲结果示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明的PLC通信系统中接收机及CCA检测装置和方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合各个附图，依次对本发明的电力线通信(Power LineCommunication，PLC)系统中接收机及空闲信道评估(Clear Channel Assessment，CCA)检测装置和方法的具体实施方法做进一步详细描述。

在PLC通信系统中，噪声存在随频率升高快速衰落的特性，在大于100KHz的范围内噪声功率已衰减到很小了，如图1所示。而基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)的窄带收发机占用3～500KHz以内的某一带宽，且很大一部分信号占用的是100KHz以上的频带。

由于基于OFDM的PLC通信系统中，噪声的能量大部分集中于100KHz以下的频带范围，而信号的能量大部分分布在100KHz以上，信号功率分布和噪声在100KHz以内有少量交叠。

本发明实施例的PLC通信系统中接收机及CCA检测装置和方法利用PLC信道环境的噪声这一特性，根据噪声在频谱上的快速衰落特性和信号占据一定带宽的特点，对输入信号进行频谱上的预处理，并返回至时域对信号进行峰值检测实现CCA检测。

如图2、图8所示，为本发明实施例的PLC通信系统的接收机8003，包括可编程增益放大器10，模拟数字转换器20，采样率变换滤波器30，去直流滤波器40，CCA检测装置50，以及同步和解调模块(Coarse Sync&Fine Sync)60，其中：

可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifier，PGA)10，用于调整输入信号的幅度。

较佳地，其调整输入信号的幅度的增益值由数字AGC(Automatic GainControl)70控制；

模拟数字转换器(Analog-Digital-Converter，ADC)20，用于将所述可编程增益放大器10调整后的输入的模拟信号转换成数字信号；

采样率变换滤波器(Sampling Rate Convert，SRC Filter)30，用于对模拟数字转换器(ADC)20输出的用于过采样的数字信号，根据预设的采样率进行采样抗混叠滤波；

较佳地，在本发明实施例中，作为一种可实施方式，所述采样率变换滤波器30的频率为500KHz以内，其采样率根据模拟数字转换器(ADC)20的过采样率而定；

较佳地，本发明实施例中，作为一种可实施方式，所述采样变换滤波器(SRCFilter)30为低通滤波器；

更佳地，作为一种可实施方式，所述低通滤波器可以是FIR滤波器、半带滤波器(Halfband)、梳状滤波器(CIC)等。

去直流滤波器(DC Canceller Filter)40，用于将经过采样率变换滤波器30的输出信号，消除其直流分量。

较佳地，由于信号中的直流分量通常为几十至几百赫兹，因此所述去直流滤波器为一种阻带范围可配置的IIR滤波器，例如阻带为0～2000赫兹的IIR滤波器。

所述CCA检测装置50，用于将经过采样率变换滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理，然后进行峰值检测处理；并在空闲信道评估检测通过后，输出CCA检测结果，触发同步和解调模块60工作，完成输入信号接收。

本发明实施例的PLC通信系统的接收机8003，在PLC通信系统的信号经过可编程增益放大器10，模拟数字转换器20，采样率变换滤波器30，去直流滤波器40进行处理后，分别送入CCA检测装置50进行CCA检测，同时送入同步和解调模块60。

CCA检测装置50将经过采样率变换滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理，然后进行峰值检测处理，并在经峰值检测得到空闲信道评估检测通过的结果后，输出CCA检测结果，并触发同步和解调模块60工作。

较佳地，所述峰值检测处理，具体为包络检测和跟踪处理。

由于CCA处理过程中为获得较好的检测性能损失了部分信号能量，因此未经CCA处理的信号同时送入同步和解调模块60进行数据接收等后续处理。

CCA检测结果触发同步和解调模块60工作，也就是可以在检测到有信号输入时才进行同步和解调处理，从而节省电路功率。

在接收机中，同步和解调处理是一种现有技术，因此，在本发明实施例中，对于同步和解调的过程，不再一一详细描述。

作为一种可实施方式，所述同步和解调模块60中，进行同步时，首先进行粗同步(Coarse Sync)，然后再进行精同步(Fine Sync)而完成同步过程。

作为一种可实施方式，本发明实施例进一步详细说明本发明的CCA检测装置50。

本发明实施例的CCA检测装置50，作为一种可实施方式，如图2所示，包括带通滤波器(Band Pass Filter)501和峰值检测模块(Peak Detector)502。

其中，所述带通滤波器501，用于将经过采样滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理。

较佳地，所述带通滤波器501为高通滤波器，所述高通滤波器和作为采样率变换滤波器的低通滤波器的重叠部分即为带通滤波器的带通频率范围。

较佳地，作为另一种可实施方式，本发明实施例的作为带通滤波器的高通滤波器的通带从100KHz开始延续到信号的高频点。

较佳地，所述带通滤波器501为FIR(Finite Impulse Response)或IIR(InfiniteImpulse Response)滤波器。

作为一种可实施方式，本发明实施例中，FIR结构的高通滤波器频谱特性如图3所示。

其FIR滤波器的电路实现结构如图4所示。

较佳地，作为一种可实施方式，所述FIR滤波器，包括延时单元4001，累加单元4002以及乘法单元4003，其对输入数据逐点进行处理，获得输出结果。

根据FIR滤波器的传递函数

FIR滤波器中的延时单元4001，累加单元4002以及乘法单元4003，对输入数据逐点进行处理，获得FIR滤波器输出结果。

具体地，图4所示的滤波器电路结构，包含若干串行连接的延时单元4001，乘法单元4003以及累加单元4002。其中，延时单元4001的个数由滤波器采样频率、通带频率、阻带衰减倍数等参数决定，其是一种现有技术，因此在本发明实施例中不再一一详细描述。

本发明实施例的FIR滤波器，作为一种可实施方式，处于首尾对称位置的延时数据对应相同的处理权重，因此可以将处于对称位置的延时单元4001先进行通过累加单元4002进行第一级相加操作，之后在乘法单元4003进行固定权重系数的乘法操作，最后再进行通过累加单元4002进行第二级累加操作，这样可以节省电路面积。

在FIR滤波器工作过程中，每输入一个数据，延时单元4001中的内容依次右移，从而使每一个延时单元4001的内容得到更新，更新后的延时数据进行通过累加单元4002进行相加后，在乘法单元4003乘以该延时单元4001对应的权重系数，最后将所有乘法结果通过累加单元4002进行累加，得到当前输入数据所对应的滤波器输出结果。

峰值检测模块502，用于对带通滤波后的结果进行峰值检测处理，输出CCA检测结果。

作为一种可实施方式，本发明实施例的峰值检测模块502的实现电路结构如图5所示。

峰值检测模块502对输入数据取绝对值，并与本地的处理结果进行比较，当输入数据较大时，该输入以权重反映到输出，并更新本地处理结果；当输入数据较小时，本地处理结果以权重衰减，从而向输入数据靠近。

所述权重由峰值检测模块502电路中系数a和c决定，其可以视具体信号进行调整。

具体地，作为一种可实施方式，图5所示的峰值检测模块电路装置，由于只需要检测并跟踪信号的幅度大小，不需要区分正负号，因此首先对于输入数据取绝对值。

对于电路中的比较器，当输入数据较大时，比较器的输出为输入数据；当输入数据较小时，比较器的输出为电路中存储的检测结果。

对于电路中的第一个减法器，当输入数据较大时，输出为输入与电路中存储的检测结果之差；当输入数据较小时，输出为零。

对于电路中的第二个减法器和第三个加法器，按照叠加原理，分别分析第二个减法器的两路输入信号。上面一路信号始终以权重系数a和c的组合对电路中存储的检测结果进行衰减；左面一路信号则以权重系数a使检测结果放大。

因此，当输入信号较大时，左面一路信号为输入与存储的检测结果之差，从而使新的检测结果变大，向输入信号趋近；当输入信号较小时，左面一路信号为零，从而使新的检测结果变小，也向输入信号趋近。

最后，延时单元将新的检测结果更新到存储器内，完成一个检测过程。

电路中趋近的速度取决于权重系数a和c的设置，当a较大而c较小时，可以获得较快的检测和跟踪速度。

为获得较好的CCA检测性能，需要尽量抑制噪声，而对于同步和解调模块60，则需要保留足够的信号能量。因此，本发明实施例中，接收机8003对输入信号经降采样率波和去直流滤波以后，分成两路分别送到CCA检测装置50及同步和解调模块60。CCA检测装置50的高通滤波器滤除100KHz以下部分的噪声以及部分信号，保留100KHz～500KHz的信号能量，该部分信号送到峰值检测模块502进行包络检测和跟踪，完成CCA检测。同时，通过CCA检测装置50，利用CCA检测结果触发同步和解调模块60工作，从而节省电路功率。

如图6所示，本发明实施例的PLC通信系统中信号接收处理方法，包括如下步骤：

步骤S100，在接收机接收到输入信号时，可编程增益放大器调整输入信号的幅度；

较佳地，其调整输入信号的幅度的增益值由数字AGC(Automatic GainControl)控制。

步骤S200，模拟数字转换器将调整后的输入的模拟信号转换成数字信号；

步骤S300，采样率变换滤波器对模拟数字转换器输出的用于过采样的数字信号，根据预设的采样率进行采样抗混叠滤波；

步骤S400，去直流滤波器将经过采样率变换滤波器的输出信号，消除其直流分量；

步骤S500，经过采样率变换滤波和去直流滤波后信号，分别送入CCA检测装置以及同步和解调模块；

步骤S600，送入CAA检测装置的信号，作为信道采样值数据在CCA检测装置中进行带通滤波处理，然后进行峰值检测处理；并在空闲信道评估检测通过后，输出CCA检测结果，触发同步和解调模块工作，完成输入信号接收。

作为一种可实施方式，如图7所示，下面详细说明本发明的CCA检测方法，即信道采样值数据在CCA检测装置中进行带通滤波处理，然后进行峰值检测处理的过程，其包括如下步骤：

步骤S610，将经过采样率变换滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理；

由于基于OFDM的PLC通信系统中，噪声的能量大部分集中于100KHz以下的频带范围，而信号的能量大部分分布在100KHz以上，信号功率分布和噪声在100KHz以内有少量交叠。

为取得较好的CCA检测性能，需要尽量抑制噪声信号，因此对于100KHz以内的交叠信号，采用舍弃信号能量的方法以最大化地抑制噪声能量，采用100KHz以上部分的信号能量进行CCA检测，可以减小误检概率，对采样信号进行采样率变换滤波和去直流滤波。

作为一种可实施方式，可采用降采样滤波器进行采样率变换滤波；采用去直流滤波器进行去直流滤波。

步骤S620，对步骤S610的结果进行峰值检测处理，并在空闲信道评估检测通过后，输出CCA检测结果。

较佳地，所述峰值检测处理，包括包络检测和跟踪。

更佳地，所述包络检测，具体步骤为：

对输入信号的幅度进行检测，并以权重反映到输出结果上，从而达到跟踪输入信号包络的目的。

所述跟踪，具体步骤为：

对输入数据取绝对值，并与本地的处理结果进行比较，当输入数据较大时，该输入以权重反映到输出，并更新本地处理结果；当输入数据较小时，本地处理结果以权重衰减，从而向输入数据靠近。

下面以一测试进一步说明本发明PLC通信系统中接收机及CCA检测装置和方法的有益效果：

测试环境如图8所示，发射机8001通过耦合器8002将一帧数据以一定间隔(如5ms)发送到电力线上，并通过耦合器8002使用接收机8003接收电力线上的数据和噪声信号。

实际采集信号的时域波形如图9所示，噪声和信号叠加在一起，很难区分信号和噪声边界，给传统的能量检测方法带来困难。

经本发明实施例的接收机的CCA检测装置中的带通滤波处理和峰值检测的结果如图10所示，其中信号和噪声边界已经能够明显区分，峰值检测也正确检测出信号包络，通过与预先设定的阈值比较，就可以得出当前信道是否空闲。

如图11所示，为图10中的包络检测和跟踪结果。

根据图10第一段信号可以看出，即使输入的是数据段信息，CCA仍能给出正确的信道占用状态。

同时接收机对采集信号进行同步和解调后得到了帧的同步脉冲，如图12所示，其中脉冲所代表的时刻即为数据帧的起始时刻。

通过将图10和图12进行比对就可以得到CCA检测的准确性。

通过比对图10和图12的结果可以发现本发明提供的方法能够准确的完成CCA检测，其实现不涉及高复杂度检测方法，能够快速完成CCA检测。

本发明实施例的PLC通信系统中CCA检测装置和方法，利用PLC信道环境的噪声特性，根据噪声在频谱上的快速衰落特性和信号占据一定带宽的特点，对输入信号进行频谱上的预处理，并返回至时域对信号进行包络检测(峰值检测)实现CCA检测，其能够取得较好的检测性能，克服了现有CCA检测方法应用于PLC通信时存在的错误检测和漏检问题，改善了传统检测方法中的不足。

最后应当说明的是，很显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (13)

1.一种PLC通信系统的接收机，其特征在于，包括可编程增益放大器，模拟数字转换器，采样率变换滤波器，去直流滤波器，CCA检测装置，以及同步和解调模块，其中：

所述可编程增益放大器，用于调整输入信号的幅度；

所述模拟数字转换器，用于将所述可编程增益放大器调整后的输入的模拟信号转换成数字信号；

所述采样率变换滤波器，用于对所述模拟数字转换器输出的用于过采样的数字信号，根据预设的采样率进行采样抗混叠滤波；

所述去直流滤波器，用于将经过所述采样率变换滤波器进行采样滤波后的输出信号，消除其直流分量；

所述CCA检测装置，用于将经过采样率变换滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理，然后进行峰值检测处理；并在空闲信道评估检测通过后，输出空闲信道评估检测结果，触发同步和解调模块工作，完成输入信号接收。

2.根据权利要求1所述的PLC通信系统的接收机，其特征在于，所述CCA检测装置，包括带通滤波器和峰值检测模块，其中：

所述带通滤波器，用于将经过采样滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理；

峰值检测模块，用于对带通滤波后的结果进行峰值检测处理，输出空闲信道评估检测结果。

3.根据权利要求1或2所述的PLC通信系统的接收机，其特征在于，其中：

所述采样变换滤波器为低通滤波器；

所述低通滤波器或者是FIR滤波器，或者是半带滤波器，或者是梳状滤波器；

所述去直流滤波器为阻带范围可配置的IIR滤波器，其阻带为0～2000赫兹。

4.根据权利要求2所述的PLC通信系统的接收机，其特征在于，所述带通滤波器为FIR或IIR滤波器。

5.一种PLC通信系统的CCA检测装置，其特征在于，所述CCA检测装置，用于将经过采样率变换滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理，然后进行峰值检测处理；并在空闲信道评估检测通过后，输出空闲信道评估检测结果。

6.根据权利要求5所述的CCA检测装置，其特征在于，包括带通滤波器和峰值检测模块，其中：

所述带通滤波器，用于将经过采样滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理；

峰值检测模块，用于对带通滤波后的结果进行峰值检测处理，输出空闲信道评估检测结果。

7.根据权利要求6所述的CCA检测装置，其特征在于，所述带通滤波器为高通滤波器；

所述高通滤波器的通带从100KHz开始延续到信号的高频点；

8.根据权利要求7所述的CCA检测装置，其特征在于，所述带通滤波器为FIR或IIR滤波器；

所述FIR滤波器，包括延时单元，累加单元以及乘法单元，其对输入数据逐点进行处理，获得输出结果。

9.一种PLC通信系统中信号接收处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100，在接收机接收到输入信号时，可编程增益放大器调整输入信号的幅度；

步骤S200，模拟数字转换器将调整后的输入的模拟信号转换成数字信号；

步骤S300，采样率变换滤波器对模拟数字转换器输出的用于过采样的数字信号，根据预设的采样率进行采样抗混叠滤波；

步骤S400，去直流滤波器将经过采样率变换滤波器的输出信号，消除其直流分量；

步骤S500，经过采样率变换滤波和去直流滤波后信号，分别送入CCA检测装置以及同步和解调模块；

步骤S600，送入CAA检测装置的信号，作为信道采样值数据在CCA检测装置中进行带通滤波处理，然后进行峰值检测处理；并在空闲信道评估检测通过后，输出空闲信道评估检测结果，触发同步和解调模块工作，完成输入信号接收。

10.根据权利要求9所述的PLC通信系统中信号接收处理方法，其特征在于，所述步骤S600包括如下步骤：

步骤S610，将经过采样率变换滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理；

步骤S620，对步骤S610的结果进行峰值检测处理，并在空闲信道评估检测通过后，输出空闲信道评估检测结果。

11.根据权利要求10所述的PLC通信系统中信号接收处理方法，其特征在于：

所述峰值检测处理，包括包络检测和跟踪；

所述包络检测，具体步骤为：

对输入信号的幅度进行检测，并以权重反映到输出结果上；

所述跟踪，具体步骤为：

对输入数据取绝对值，并与本地的处理结果进行比较，当输入数据较大时，该输入以权重反映到输出，并更新本地处理结果；当输入数据较小时，本地处理结果以权重衰减，从而向输入数据靠近。

12.一种CCA检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

将经过采样率变换滤波和去直流滤波后的信道采样值数据进行带通滤波处理；

对带通滤波处理结果进行峰值检测处理，并在空闲信道评估检测通过后，输出空闲信道评估检测结果。

13.根据权利要求12所述的CCA检测方法，其特征在于：

所述峰值检测处理，包括包络检测和跟踪；

所述包络检测，具体步骤为：

对输入信号的幅度进行检测，并以权重反映到输出结果上；

所述跟踪，具体步骤为：

对输入数据取绝对值，并与本地的处理结果进行比较，当输入数据较大时，该输入以权重反映到输出，并更新本地处理结果；当输入数据较小时，本地处理结果以权重衰减，从而向输入数据靠近。

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