CN102594404B - 电力线载波信号解调电路和微控制器 - Google Patents

电力线载波信号解调电路和微控制器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电力线载波信号解调电路和微控制器。该电路包括数字振荡控制模块用于产生并输出第一本地正交信号和第二本地正交信号;第一混频滤波模块用于根据第一本地正交信号对载波信号依次进行混频处理和滤波处理输出第一正交信号;第二混频滤波模块用于根据第二本地正交信号对载波信号依次进行混频处理和滤波处理输出第二正交信号;PSK解调模块与数字振荡控制模块相连接,用于对第一正交信号和第二正交信号进行PSK解调获取并输出调整后的第三正交信号;第一混频滤波模块根据调整后的第一本地正交信号对载波信号进行混频滤波处理获取并输出PSK解调信号;FSK解调模块用于对第一正交信号和第二正交信号进行FSK解调获取并输出FSK解调信号。

Description

电力线载波信号解调电路和微控制器
技术领域
本发明实施例涉及电力线载波通信技术领域,尤其涉及一种电力线载波信号解调电路和微控制器。
背景技术
电力线载波(Power Line Carrier;以下简称:PLC)通信是指以电力线为信息传输媒介,利用载波技术,将通信信号调制到电网中进行传输,实现在电网各个节点之间传递信息的一种通信方式。目前,现有的电力线载波通信系统的微控制器芯片有多种,通常使用的有两种,其一是支持频移键控(Frequency Shift Keying;以下简称:FSK)调制/解调方式的微控制器芯片,其二是支持相移键控(Phase Shift Keying;以下简称:PSK)调制/解调方式的微控制器芯片。此外,业界还可以使用其他的调制/解调方式,在此不再一一列举。
现有技术中,电力线载波通信系统的微控制器芯片设置有选择寄存器,通过该选择寄存器选择上述解调方式中的一种解调方式,来对接收的载波信号进行解调处理,从而使得该电力线载波通信系统的微控制芯片只能输出一种解调信号;另外,由于该微控制芯片设置有选择寄存器,因此使得该微控制器芯片的成本较高。
发明内容
本发明实施例提供一种电力线载波信号解调电路和微控制器,用以实现了多种解调信号的输出,扩大了通讯覆盖范围,并且有效地降低了成本。
本发明实施例提供一种电力线载波信号解调电路,包括:
数字振荡控制模块,用于产生第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将所述第一本地正交信号输出给第一混频滤波模块,将所述第二本地正交信号输出给第二混频滤波模块;
所述第一混频滤波模块,与相移键控解调模块和频移键控解调模块相连接,用于利用接收的所述第一本地正交信号对载波信号依次进行混频处理和滤波处理,并输出处理后的第一正交信号到所述相移键控解调模块和频移键控解调模块;
所述第二混频滤波模块,与所述相移键控解调模块和频移键控解调模块相连接,用于利用接收的所述第二本地正交信号对所述载波信号依次进行混频处理和滤波处理,并输出处理后的第二正交信号到所述相移键控解调模块和频移键控解调模块;
所述相移键控解调模块,与所述数字振荡控制模块相连接,用于对所述第一正交信号和第二正交信号进行相移键控解调,获取并输出调整后的第三正交信号给所述数字振荡控制模块,以供所述数字振荡控制模块调整所述数字振荡控制模块的振荡频率和相位,获取调整后的第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将所述调整后的第一本地正交信号输出给所述第一混频滤波模块,将所述调整后的第二本地正交信号输出给所述第二混频滤波模块;
所述第一混频滤波模块还用于根据所述调整后的第一本地正交信号,对所述载波信号依次进行混频处理和滤波处理,获取并输出相移键控解调信号;
所述频移键控解调模块,用于对所述第一正交信号和第二正交信号进行频移键控解调,获取并输出频移键控解调信号。
本发明实施例提供一种微控制器,包括中央处理模块,其中,还包括:电力线载波信号解调电路,所述电力线载波信号解调电路包括:
数字振荡控制模块,用于产生第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将所述第一本地正交信号输出给第一混频滤波模块,将所述第二本地正交信号输出给第二混频滤波模块;
所述第一混频滤波模块,与相移键控解调模块和频移键控解调模块相连接,用于利用接收的所述第一本地正交信号对载波信号依次进行混频处理和滤波处理,并输出处理后的第一正交信号到所述相移键控解调模块和频移键控解调模块;
所述第二混频滤波模块,与所述相移键控解调模块和频移键控解调模块相连接,用于利用接收的所述第二本地正交信号对所述载波信号依次进行混频处理和滤波处理,并输出处理后的第二正交信号到所述相移键控解调模块和频移键控解调模块;
所述相移键控解调模块,与所述数字振荡控制模块相连接,用于对所述第一正交信号和第二正交信号进行相移键控解调,获取并输出调整后的第三正交信号给所述数字振荡控制模块,以供所述数字振荡控制模块调整所述数字振荡控制模块的振荡频率和相位,获取调整后的第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将所述调整后的第一本地正交信号输出给所述第一混频滤波模块,将所述调整后的第二本地正交信号输出给所述第二混频滤波模块;
所述第一混频滤波模块还用于根据所述调整后的第一本地正交信号,对所述载波信号依次进行混频处理和滤波处理,获取并输出相移键控解调信号;
所述频移键控解调模块,用于对所述第一正交信号和第二正交信号进行频移键控解调,获取并输出频移键控解调信号。
本发明实施例的电力线载波信号解调电路和微控制器,通过相移键控解调模块对处理后的载波信号进行相移键控解调,同时,通过频移键控解调模块对处理后的载波信号进行频移键控解调,从而输出相移键控解调信号和频移键控解调信号,从而实现了多种解调信号的输出,扩大了通讯覆盖范围,并且有效地降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的电力线载波信号解调电路的结构示意图;
图2为本发明实施例二提供的电力线载波信号解调电路的结构示意图;
图3为本发明实施例三提供的电力线载波信号解调电路的电路原理图;
图4为本发明实施例四提供的微控制器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的电力线载波信号解调电路的结构示意图,如图1所示,该电子线载波信号解调电路包括:数字振荡控制模块11、第一混频滤波模块12、第二混频滤波模块13、FSK解调模块14和PSK解调模块15。
具体的,数字振荡控制模块11用于产生第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将第一本地正交信号输出给第一混频滤波模块12,将第二本地正交信号输出给第二混频滤波模块13;第一混频滤波模块12,与FSK解调模块14和PSK解调模块15相连接,用于利用接收的第一本地正交信号对载波信号依次进行混频处理和滤波处理,并输出处理后的第一正交信号到FSK解调模块14和PSK解调模块15;第二混频滤波模块13,与FSK解调模块14和PSK解调模块15相连接,用于利用接收的第二本地正交信号对载波信号依次进行混频处理和滤波处理,并输出处理后的第二正交信号到FSK解调模块14和PSK解调模块15;FSK解调模块14用于对第一正交信号和第二正交信号进行FSK解调,获取并输出FSK解调信号;PSK解调模块15与数字振荡控制模块11相连接,用于对第一正交信号和第二正交信号进行PSK解调,获取并输出调整后的第三正交信号给数字振荡控制模块11,以供该数字振荡控制模块11调整数字振荡控制模块11的振荡频率和相位,获取调整后的第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将调整后的第一本地正交信号输出给第一混频滤波模块12,将调整后的第二本地正交信号输出给第二混频滤波模块13,第一混频滤波模块12还用于根据调整后的第一本地正交信号,对载波信号依次进行混频处理和滤波处理,获取并输出PSK解调信号。
在本实施例中,数字振荡控制模块11具体为数字振荡控制器(NumericalControlled Oscillator;以下简称:NCO),这样,NCO输出的第一本地正交信号具体可为NCO产生的余弦信号,第二本地正交信号具体可为NCO产生的正弦信号;第一混频滤波模块12包括乘法器和低通滤波器(Low Pass Filter;以下简称:LPF);第二混频滤波模块13也包括乘法器和LPF。更为具体的,在本实施例中,LPF可以为有限冲激响应(Finite Impulse Response;以下简称:FIR)滤波器或无限冲激响应(Infinite Impulse Response;以下简称:IIR)滤波器。
在本实施例中,输入的载波信号可以具体分成I、Q两路,两路信号均为载波信号;其中,I路的载波信号通过第一混频滤波模块12的乘法器与NCO输出的余弦信号相乘,以获取第一正交信号,并将该第一正交信号通过第一混频滤波模块12的LPF进行滤波,以去除第一正交信号中的高频信号,从而获取滤波后的第一正交信号。Q路载波信号通过第二混频滤波模块13的乘法器与NCO输出的正弦信号相乘,以获取第二正交信号,并将该第二正交信号通过第二混频滤波模块13的LPF进行滤波,以去除第二正交信号中的高频信号,从而获取滤波后的第二正交信号。
例如,针对I路载波信号而言,该载波信号包括两个频率,分别为125KHz和135KHz。同时,NCO输出的余弦信号的频率为130KHz;本实施例以载波信号的频率为125KHz为例,当频率为125KHz的载波信号通过第一混频滤波模块12的乘法器与NCO输出的余弦信号相乘时,获取第一正交信号的频率分别为255KHz和5KHz,然后通过第一混频滤波模块12的LPF进行滤波,以滤除频率为255KHz的信号,从而有效的去除了高频信号对第一正交信号的干扰。
在本实施例中,通过相移键控解调模块对处理后的载波信号进行相移键控解调,同时,通过频移键控解调模块对处理后的载波信号进行频移键控解调,从而输出相移键控解调信号和频移键控解调信号,从而实现了多种解调信号的输出,扩大了通讯覆盖范围,并且有效地降低了成本。另外,通过设置数字振荡控制模块、第一混频滤波模块和第二混频滤波模块,从而对输入的载波信号进行混频处理,分别获取第一正交信号和第二正交信号,并对第一正交信号和第二正交信号进行了滤波处理,从而有效的去除了高频的干扰。
实施例一
图2为本发明实施例二提供的电力线载波信号解调电路的结构示意图,如图2所示,在上述实施例一的基础上,FSK解调模块14包括:第一延迟单元141、第二延迟单元142、第一混频单元143、第二混频单元144和减法单元145;其中,第一延迟单元141与第一混频滤波模块12相连接,用于对接收到的第一正交信号进行延迟处理,以获取第一延迟正交信号;第二延迟单元142与第二混频滤波模块13相连接,用于对接收到的第二正交信号进行延迟处理,以获取第二延迟正交信号;第一混频单元143与第一延迟单元141相连接,用于对第一延迟正交信号和第二正交信号相乘,以获取第一交叉信号;第二混频单元144,与第二延迟单元142相连接,用于对第二延迟正交信号和第一正交信号相乘,以获取第二交叉信号;减法单元145,与第一混频单元143和第二混频单元144相连接,用于对第一交叉信号和第二交叉信号相减后,获取FSK解调信号,并将FSK解调信号输出。
进一步的,PSK解调模块15包括:第三混频单元151和环路滤波单元152;其中,第三混频单元151与第一混频滤波模块12和第二混频滤波模块13相连接,用于对第一正交信号和第二正交信号相乘,以获取第三正交信号;环路滤波单元152,与第三混频单元151和数字振荡控制模块11相连接,用于对第三正交信号进行滤波处理,并将第三正交信号输出给数字振荡控制模块11,以供数字振荡控制模块11调整数字振荡控制模块11的振荡频率和相位。具体的,数字振荡控制模块11中具体包括加法器、K寄存器和NCO控制子单元。由于K寄存器中存储的数值为数字振荡控制模块11的数字频率的设置值,因此通过改变K寄存器中存储的数值来调整数字振荡控制模块11的所产生的正弦信号(即本发明实施例所述的第二本地正交信号)和余弦信号(即本发明实施例所述的第一本地正交信号)的频率,从而使得第一混频滤波模块12根据调整后的余弦信号,对I路载波信号进行混频滤波处理,以更正确地获取PSK信号,并将该PSK信号输出。更为具体的实现方式为:将滤波处理的第三正交信号和K寄存器中存储的数值输入到数字振荡控制模块11的加法器中,加法器根据K寄存器中存储的数值对第三正交信号的相位信息进行相位累加,并将累加后的相位信息发送给NCO控制子单元,以供NCO控制子单元根据累加后的相位信息,调成NCO所产生的正弦信号和余弦信号的频率,以达到正弦信号和余弦信号跟踪上累积后的相位信息,并将调整频率后的余弦信号通过第一混频滤波模块12的乘法器与输入的同相载波信号相乘,获取PSK解调信号,并将获取的PSK解调信号通过第一混频滤波模块12的LPF进行滤波,以滤除高频信号,从而有效的去除了高频信号对PSK解调信号的干扰。
本发明所提供的具备上述功能的电力线载波信号解调电路在具体的电路实现上,上述模块和单元可以集成在一起,形成一个整体的硬件电路或者芯片,也可以采用分离的形态设置在具体的电力线载波信号解调电路之中,无论采用何种具体的电路或者器件形态,所属领域技术人员基于其具备的技术知识都可以根据具体的产品设计需要进行选择。其中一种可选的实施方案描述如下。
在本实施例中,通过相移键控解调模块对处理后的载波信号进行相移键控解调,同时,通过频移键控解调模块对处理后的载波信号进行频移键控解调,从而输出相移键控解调信号和频移键控解调信号,从而实现了多种解调信号的输出,扩大了通讯覆盖范围,并且有效地降低了成本。另外,由于在不同的现场噪声环境下两种解调方式有各自的通讯范围,因此,PSK解调模块和FSK解调模块同时对载波信号进行解调,使得通讯覆盖范围库扩大,从而弥补了PSK解调模块或者FSK解调模块单独解调时存在的盲区问题。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的解调电路的电路原理图,如图3所示,该电力线载波信号解调电路包括:第一乘法器201,第二乘法器202、第三乘法器203、第四乘法器204、第五乘法器205、第一LPF 206、第二LPF 207、NCO 208、环路滤波器209、第一延迟单元(Z-1)210、第二延迟单元(Z-1)211和减法器212组成。
该电力线载波信号解调电路在对载波信号进行PSK解调时的工作流程具体为:载波信号分成I、Q两路,即载波信号I和载波信号Q,其中,载波信号I经过第一乘法器201,与NCO 208产生的余弦信号(即本发明实施例所述的第一本地正交信号)相乘,获取第一正交信号,再将该第一正交信号通过第一LPF 206,滤除高频信号,得到第一正交信号In。载波信号Q经过第二乘法器202,与NCO 208产生的正弦信号(即本发明实施例所述的第二本地正交信号)相乘,获取第二正交信号,再将该第二正交信号通过第二LPF207,滤除高频信号,得到第二正交信号Qn,第一正交信号In和第二正交信号Qn通过第五乘法器205相乘后,输出第三正交信号,该第三正交信号再经过环路滤波器209进行滤波处理,并将滤波后的第三正交信号输出给NCO208,具体的,NCO 208主要包括加法器、K寄存器和NCO控制子单元。其中,第三正交信号和K寄存器中存储的数值先发送给加法器,以使加法器根据K寄存器中存储的数值对第三正交信号的相位信息进行相位累积,并将累加后的相位信息发送给NCO控制子单元,NCO控制子单元根据累加后的相位信息,调整NCO控制子单元产生的正弦信号和余弦信号的频率,以使正弦信号和余弦信号跟踪上累加后的相位信息,同时将调整频率后的余弦信号通过第一乘法器201与输入的同相载波信号相乘,获取PSK解调信号,并将PSK解调信号通过第一LPF 206,从而滤除PSK解调信号的高频信号,这样,从第一LPF 206输出的滤波后的PSK解调信号即为通过PSK解调方式输出的信号。
该电力线载波信号解调电路在对载波信号进行FSK解调时的工作流程具体为:载波信号分成I、Q两路,即载波信号I和载波信号Q。载波信号I经过第一乘法器201,与NCO 208产生的余弦信号(即本发明实施例所述的第一本地正交信号)相乘,获取第一正交信号,该第一正交信号为同相载波信号,再将该第一正交信号通过第一LPF 206,滤除高频信号,得到第一正交信号In。正交载波信号Q经过第二乘法器202,与NCO 208产生的正弦信号(即本发明实施例所述的第二本地正交信号)相乘,获取第二正交信号,该第二正交信号为正交载波信号,再将该第二正交信号通过第二LPF 207,滤除高频信号,得到第二正交信号Qn。第一正交信号In和第二正交信号Qn分别经过第一延迟单元210和第二延迟单元211进行延迟处理,得到第一延迟正交信号In-1和第二延迟正交信号Qn-1,第一延迟正交信号In-1通过第三乘法器204与第二正交信号Qn相乘,得到第一交叉信号In1。第二延迟正交信号Qn-1通过第四乘法器204与第一正交信号In相乘,得到第二交叉信号Qn1,第一交叉信号In1和第二交叉信号Qn1在经过减法器212相减后,得到FSK解调信号输出,该FSK解调信号即为通过FSK解调方式输出的信号。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的微控制器的结构示意图,如图4所示,该微控制器包括中央处理模块31,还包括:电力线载波信号解调电路32,该电力线载波信号解调电路32具体包括:数字振荡控制模块321、第一混频滤波模块322、第二混频滤波模块323和FSK解调模块324和PSK解调模块325。
具体的,中央处理模块31具体为CPU;数字振荡控制模块321用于产生第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将第一本地正交信号输出给第一混频滤波模块322,将第二本地正交信号输出给第二混频滤波模块323;第一混频滤波模块322,与FSK解调模块324和PSK解调模块325相连接,用于利用接收的第一本地正交信号对载波信号依次进行混频处理和滤波处理,并输出处理后的第一正交信号到FSK解调模块324和PSK解调模块325;第二混频滤波模块323,与FSK解调模块324和PSK解调模块325相连接,用于利用接收的第二本地正交信号对载波信号依次进行混频处理和滤波处理,并输出处理后的第二正交信号到FSK解调模块324和PSK解调模块325;FSK解调模块324用于对第一正交信号和第二正交信号进行FSK解调,获取并输出FSK解调信号;PSK解调模块325,与数字振荡控制模块321相连接,用于对第一正交信号和第二正交信号进行PSK解调,获取并输出调整后的第三正交信号给数字振荡控制模块321,以供该数字振荡控制模块321调整该数字振荡控制模块321的振荡频率和相位,获取调整后的第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将调整后的第一本地正交信号输出给第一混频滤波模块322,将调整后的第二本地正交信号输出给第二混频滤波模块323;第一混频滤波模块322还用于根据调整后的第一本地正交信号,对载波信号依次进行混频处理和滤波处理,获取并输出PSK解调信号。
在本实施例中,通过相移键控解调模块对处理后的载波信号进行相移键控解调,同时,通过频移键控解调模块对处理后的载波信号进行频移键控解调,从而输出相移键控解调信号和频移键控解调信号,从而实现了多种解调信号的输出,扩大了通讯覆盖范围,并且有效地降低了成本。
进一步的,该微控制器还包括:输入输出模块33,用于接收外围设备输入的载波信号,并将载波信号输入给第一混频滤波模块322和第二混频滤波模块321;或者接收FSK解调模块324输出的FSK解调信号和第一混频滤波模块322输出的PSK解调信号,并将该PSK解调信号和FSK解调信号发送给中央处理模块,以供中央处理模块对该PSK解调信号和FSK解调信号进行软件算法处理后,再由输入输出模块33输出给外围设备。具体的,输入输出模块33可以具体为微控制器的芯片的管脚,用于接收外围设备输入的载波信号,并将解调得到的PSK解调信号和FSK解调信号通过输入输出模块33输出给外围设备。为了提高解调性能,本实施例中,将PSK解调信号或者FSK解调信号采用软件算法对PSK解调信号和FSK解调信号进行处理,再将处理后的PSK解调信号和FSK解调信号通过输入输出模块33输出给外围设备。具体的,软件算法具体为软件扩频算法,例如采用15扩频码对解调信号进行处理。
更进一步的,数字振荡控制模块321具体为数字振荡控制器(NumericalControlled Oscillator;以下简称:NCO),这样,NCO输出的第一本地正交信号具体可为NCO产生的余弦信号,第二本地正交信号具体可为NCO产生的正弦信号;第一混频滤波模块322包括乘法器和LPF;第二混频滤波模块323也包括乘法器和LPF。更为具体的,在本实施例中,LPF可以为FIR滤波器或IIR滤波器。
在本实施例中,输入的载波信号可以具体分成I、Q两路,两路信号均为载波信号;其中,I路载波信号通过第一混频滤波模块322的乘法器与NCO输出的余弦信号相乘,以获取第一正交信号,并将该第一正交信号通过第一混频滤波模块322的LPF进行滤波,以去除第一正交信号中的高频信号,从而获取滤波后的第一正交信号。Q路载波信号通过第二混频滤波模块323的乘法器与NCO输出的正弦信号相乘,以获取第二正交信号,并将该第二正交信号通过第二混频滤波模块323的LPF进行滤波,以去除第二正交信号中的高频信号,从而获取滤波后的第二正交信号。
更进一步的,FSK解调模块324具体为对载波信号进行FSK解调,其包括:第一延迟单元3241、第二延迟单元3242、第一混频单元3243、第二混频单元3244和减法单元3245;其中,第一延迟单元3241与第一混频滤波模块322相连接,用于对接收到的第一正交信号进行延迟处理,以获取第一延迟正交信号;第二延迟单元3242与第二混频滤波模块323相连接,用于对接收到的第二正交信号进行延迟处理,以获取第二延迟正交信号;第一混频单元3243与第一延迟单元3241相连接,用于对第一延迟正交信号和第二正交信号相乘,以获取第一交叉信号;第二混频单元3244,与第二延迟单元3242相连接,用于对第二延迟正交信号和第一正交信号相乘,以获取第二交叉信号;减法单元3245,与第一混频单元3223和第二混频单元3224相连接,用于对第一交叉信号和第二交叉信号相减后,获取FSK解调信号,并将FSK解调信号输出。
更进一步的,PSK解调模块325对载波信号进行PSK解调,其包括:第三混频单元3251和环路滤波单元3252;其中,第三混频单元3251与第一混频滤波模块322和第二混频滤波模块323相连接,用于对第一正交信号和第二正交信号相乘,以获取第三正交信号;环路滤波单元3252,与第三混频单元3251和数字振荡控制模块321相连接,用于对第三正交信号进行滤波处理,并将处理后的第三正交信号输出给数字振荡控制模块321,以供数字振荡控制模块321调整数字振荡控制模块的振荡频率和相位,获取调整后的第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将该调整后的第一本地正交信号输出给第一混频滤波模块322,将该调整后的第二本地正交信号输出给所述第二混频滤波模块323。第一混频滤波模块321还用于根据调整后的第一本地正交信号,对载波信号依次进行混频处理和滤波处理,获取并输出PSK解调信号。
另外,第二混频滤波模块322可以根据接收的调整后的第二本地正交信号对载波信号依次进行混频处理和滤波处理。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种电力线载波信号解调电路,其特征在于,包括:
数字振荡控制模块,用于产生第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将所述第一本地正交信号输出给第一混频滤波模块,将所述第二本地正交信号输出给第二混频滤波模块;
所述第一混频滤波模块,与相移键控解调模块和频移键控解调模块相连接,用于利用接收的所述第一本地正交信号对载波信号依次进行混频处理和滤波处理,并输出处理后的第一正交信号到所述相移键控解调模块和频移键控解调模块;
所述第二混频滤波模块,与所述相移键控解调模块和频移键控解调模块相连接,用于利用接收的所述第二本地正交信号对所述载波信号依次进行混频处理和滤波处理,并输出处理后的第二正交信号到所述相移键控解调模块和频移键控解调模块;
所述相移键控解调模块,与所述数字振荡控制模块相连接,用于对所述第一正交信号和第二正交信号进行相移键控解调,获取并输出调整后的第三正交信号给所述数字振荡控制模块,以供所述数字振荡控制模块调整所述数字振荡控制模块的振荡频率和相位,获取调整后的第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将所述调整后的第一本地正交信号输出给所述第一混频滤波模块,将所述调整后的第二本地正交信号输出给所述第二混频滤波模块;
所述第一混频滤波模块还用于根据所述调整后的第一本地正交信号,对所述载波信号依次进行混频处理和滤波处理,获取并输出相移键控解调信号;
所述频移键控解调模块,用于对所述第一正交信号和第二正交信号进行频移键控解调,获取并输出频移键控解调信号;
所述数字振荡控制模块包括加法器、K寄存器和数字振荡控制模块控制子单元,所述K寄存器中存储的数值为所述数字振荡控制模块的数字频率的设置值,则所述获取并输出相移键控解调信号具体为:将所述调整后的第三正交信号和所述K寄存器中存储的数值输入到所述加法器中,所述加法器根据所述K寄存器中存储的数值对所述调整后的第三正交信号的相位信息进行相位累加,并将累加后的相位信息发送给所述数字振荡控制模块控制子单元,以供所述数字振荡控制模块控制子单元根据累加后的相位信息,调整所述数字振荡控制模块所产生的所述第一本地正交信号和第二本地正交信号的频率,以达到所述第一本地正交信号和第二本地正交信号跟踪上累加后的相位信息,并将调整频率后的第一本地正交信号通过所述第一混频滤波模块的乘法器与输入的同相载波信号相乘,获取所述相移键控解调信号,并将获取的所述相移键控解调信号通过所述第一混频滤波模块的低通滤波器进行滤波,以滤除高频信号。
2.根据权利要求1所述的电力线载波信号解调电路,其特征在于,所述数字振荡控制模块具体为数字振荡控制器。
3.根据权利要求1或2所述的电力线载波信号解调电路,其特征在于,所述频移键控解调模块包括:
第一延迟单元,与所述第一混频滤波模块相连接,用于对接收到的所述第一正交信号进行延迟处理,以获取第一延迟正交信号;
第二延迟单元,与所述第二混频滤波模块相连接,用于对接收到的所述第二正交信号进行延迟处理,以获取第二延迟正交信号;
第一混频单元,与所述第一延迟单元相连接,用于对所述第一延迟正交信号和所述第二正交信号相乘,以获取第一交叉信号;
第二混频单元,与所述第二延迟单元相连接,用于对所述第二延迟正交信号和所述第一正交信号相乘,以获取第二交叉信号;
减法单元,与所述第一混频单元和第二混频单元相连接,用于对所述第一交叉信号和所述第二交叉信号相减,以获取频移键控解调信号,并将所述频移键控解调信号输出。
4.根据权利要求1或2所述的电力线载波信号解调电路,其特征在于,所述相移键控解调模块包括:
第三混频单元,与所述第一混频滤波模块和第二混频滤波模块相连接,用于对所述第一正交信号和所述第二正交信号相乘,以获取所述第三正交信号;
环路滤波单元,与所述第三混频单元和数字振荡控制模块相连接,用于对所述第三正交信号进行滤波处理,并将滤波处理后的第三正交信号输出给所述数字振荡控制模块,以供所述数字振荡控制模块调整所述数字振荡控制模块的振荡频率和相位,获取调整后的第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将所述调整后的第一本地正交信号输出给所述第一混频滤波模块,将所述调整后的第二本地正交信号输出给所述第二混频滤波模块。
5.一种微控制器,包括中央处理模块,其特征在于,还包括电力线载波信号解调电路,所述电力线载波信号解调电路包括:
数字振荡控制模块,用于产生第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将所述第一本地正交信号输出给第一混频滤波模块,将所述第二本地正交信号输出给第二混频滤波模块;
所述第一混频滤波模块,与相移键控解调模块和频移键控解调模块相连接,用于利用接收的所述第一本地正交信号对载波信号依次进行混频处理和滤波处理,并输出处理后的第一正交信号到所述相移键控解调模块和频移键控解调模块;
所述第二混频滤波模块,与所述相移键控解调模块和频移键控解调模块相连接,用于利用接收的所述第二本地正交信号对所述载波信号依次进行混频处理和滤波处理,并输出处理后的第二正交信号到所述相移键控解调模块和频移键控解调模块;
所述相移键控解调模块,与所述数字振荡控制模块相连接,用于对所述第一正交信号和第二正交信号进行相移键控解调,获取并输出调整后的第三正交信号给所述数字振荡控制模块,以供所述数字振荡控制模块调整所述数字振荡控制模块的振荡频率和相位,获取调整后的第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将所述调整后的第一本地正交信号输出给所述第一混频滤波模块,将所述调整后的第二本地正交信号输出给所述第二混频滤波模块;
所述第一混频滤波模块还用于根据所述调整后的第一本地正交信号,对所述载波信号依次进行混频处理和滤波处理,获取并输出相移键控解调信号;
所述频移键控解调模块,用于对所述第一正交信号和第二正交信号进行频移键控解调,获取并输出频移键控解调信号;
所述数字振荡控制模块包括加法器、K寄存器和数字振荡控制模块控制子单元,所述K寄存器中存储的数值为所述数字振荡控制模块的数字频率的设置值,则所述获取并输出相移键控解调信号具体为:将所述调整后的第三正交信号和所述K寄存器中存储的数值输入到所述加法器中,所述加法器根据所述K寄存器中存储的数值对所述调整后的第三正交信号的相位信息进行相位累加,并将累加后的相位信息发送给所述数字振荡控制模块控制子单元,以供所述数字振荡控制模块控制子单元根据累加后的相位信息,调整所述数字振荡控制模块所产生的所述第一本地正交信号和第二本地正交信号的频率,以达到所述第一本地正交信号和第二本地正交信号跟踪上累加后的相位信息,并将调整频率后的第一本地正交信号通过所述第一混频滤波模块的乘法器与输入的同相载波信号相乘,获取所述相移键控解调信号,并将获取的所述相移键控解调信号通过所述第一混频滤波模块的低通滤波器进行滤波,以滤除高频信号。
6.根据权利要求5所述的微控制器,其特征在于,所述数字振荡控制模块具体为数字振荡控制器。
7.根据权利要求5或6所述的微控制器,其特征在于,所述频移键控解调模块包括:
第一延迟单元,与所述第一混频滤波模块相连接,用于对接收到的所述第一正交信号进行延迟处理,以获取第一延迟正交信号;
第二延迟单元,与所述第二混频滤波模块相连接,用于对接收到的所述第二正交信号进行延迟处理,以获取第二延迟正交信号;
第一混频单元,与所述第一延迟单元相连接,用于对所述第一延迟正交信号和所述第二正交信号相乘,以获取第一交叉信号;
第二混频单元,与所述第二延迟单元相连接,用于对所述第二延迟正交信号和所述第一正交信号相乘,以获取第二交叉信号;
减法单元,与所述第一混频单元和第二混频单元相连接,用于对所述第一交叉信号和所述第二交叉信号相减,以获取频移键控解调信号,并将所述频移键控解调信号输出。
8.根据权利要求5或6所述的微控制器,其特征在于,所述相移键控解调模块包括:
第三混频单元,与所述第一混频滤波模块和第二混频滤波模块相连接,用于对所述第一正交信号和所述第二正交信号相乘,以获取所述第三正交信号;
环路滤波单元,与所述第三混频单元和数字振荡控制模块相连接,用于对所述第三正交信号进行滤波处理,并将滤波处理后的第三正交信号输出给所述数字振荡控制模块,以供所述数字振荡控制模块调整所述数字振荡控制模块的振荡频率和相位,获取调整后的第一本地正交信号和第二本地正交信号,并将所述调整后的第一本地正交信号输出给所述第一混频滤波模块,将所述调整后的第二本地正交信号输出给所述第二混频滤波模块。
9.根据权利要求5所述的微控制器,其特征在于,还包括:输入输出模块,用于接收外围设备输入的所述载波信号,并将所述载波信号输入给所述第一混频滤波模块和第二混频滤波模块;或者接收所述第一混频滤波模块输出的所述相移键控解调信号和频移键控解调模块输出的所述频移键控解调信号,并将所述相移键控解调信号和频移键控解调信号进行软件算法处理后输出给所述外围设备。
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