CN103281104A - 基于电力载波传送远方保护命令的调制解调方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可以在传输信噪比很小的情况下也能正确传输远方保护命令的基于电力载波传送远方保护命令的调制解调方法，将传输总带宽WT等分为N个跳频子频带Wband，每一个跳频子频带被进一步等分为M个子道，运行M进制移频键控，WT＝N×Wband＝N×M×Δf，Δf为子道宽度，设Ts为命令符号的长度，Ts＝Tblog2M，Tb为比特间距，命令符号将由L个跳频频率为fh、持续时间为Th的单频相加构成，Th＝Ts/L；对命令符号依次经过与M个子道相对应的带通滤波和包络监测后的输出结果分别进行归一化求和即合成归一化，选出M个子道中的最大值或者最大值和次大值，进而解码为接收保护命令。本发明通过归一化加跳频的方法增强了所述异常情况下保护命令传输可靠性。

Description

基于电力载波传送远方保护命令的调制解调方法
技术领域
本发明涉及到一种基于电力载波通信的调制解调方法，尤其涉及到一种基于电力载波传送远方保护命令的调制解调方法。
背景技术
众所周知，电力系统发生故障时，线路两端的保护装置要通过远方保护设备传送信息，使它可以选择性地快速动作，切除故障。远方保护设备分命令式和模拟比较式两种。命令式设备在线路两端间传送直接跳闸、允许跳闸或闭锁跳闸等命令信号，使有关的开关正确动作。远方保护设备对于电力系统安全运行具有重要意义，在国内外应用十分普遍。负责传输远方保护命令的通信系统可以利用各种通信媒介，其中，利用如图1所示的高压电力线本身实现被电力企业视作是最有吸引力的资源之一。
然而，由于高压电力线的噪声较大，尤其是在需要传输远方保护命令的时候，传输线本身通常已经断路或短路，从而造成传输信噪比很小，采用常规的调制解调方法，不能正确地传输远方保护命令。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以在传输信噪比很小的情况下也能正确传输远方保护命令的基于电力载波通讯收发命令的解调方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：基于电力载波传送远方保护命令的调制解调方法，将传输总带宽WT等分为N个跳频子频带Wband，每一个跳频子频带被进一步等分为M个子道，运行M进制移频键控，WT＝N×Wband＝N×M×Δf，Δf为子道宽度，设Ts为命令符号的长度，Ts＝Tblog2M，Tb为比特间距，命令符号将由L个跳频频率为fh、持续时间为Th的单频相加构成，Th＝Ts/L；
对命令符号依次经过与M个子道相对应的带通滤波和包络监测后的输出结果分别进行归一化求和即合成归一化，选出M个子道中的最大值或者最大值和次大值，进而解码为接收保护命令。
所述的传输总带宽WT≥32KHz，M≥16，N≥6；作为优先方案：所述的传输总带宽WT≥48KHz，M≥24，N≥6。
所述的L的取值范围在2～8之间。
本发明的有益效果为：本发明的这种自归一化非相干快跳频、多频移频键控的解调方法，在保护命令传输时刻，尽管电力传输线出现异常，接收信号幅度及信噪比急剧变化，但本发明通过归一化加跳频的方法增强了所述异常情况下保护命令传输可靠性。
附图说明
图1是背景技术中所述电力载波保护通道的结构示意图。
图2本发明所述的扩频远方保护通道接收机原理结构示意图。
图3本发明所述的收发信机核心硬件框图。
具体实施方式
本发明所述的基于电力载波传送远方保护命令的调制解调方法，其传输总带宽WT不小于4KHz，通常选定传输总带宽WT为32KHz或48KHz。
这里以传输总带宽WT＝48KHz，详细描述本发明的具体实施方案：首先将传输总带宽WT等分为6个跳频子频带Wband，每一个跳频子频带被进一步等分为24个子道，运行24进制移频键控，WT＝6×Wband＝6×24×Δf，这里的Δf为子道宽度，设Ts为命令符号的长度，Ts＝Tblog2M，Tb为比特间距，命令符号将由L个跳频频率为fh、持续时间为Th的单频相加构成，L的取值范围选定在2～8之间，Th＝Ts/L；命令符号依次经过与24个子道相对应的带通滤波和包络监测后的输出结果分别进行归一化求和即合成归一化，选出24个子道中的最大值或者最大值和次大值，进而解码为接收保护命令。
如图3所示，本发明中采用TI公司的新型3.2G DSP实现上述方法，48KHz载波频带分为N＝6个等分频带，再进一步等分为M＝24个子带，24个带通滤波器用FPGA中的硬件高速实现，每命令跳频数由命令允许时延决定，L＝2～8，24个包络监测结果在DSP中求和并归一化，判决后，经编解码与要传送的保护命令对应。在传输8个独立保护命令的条件下，传输性能如下：
Figure BDA00003311242100031
参见图2所示，本发明的工作原理为：由一组M相对应的带通滤波及包络监测器构成，第m个包络监测器输出为Xmk，被M输出和归一化后生成
Figure BDA00003311242100032
如此，即使通道m在本跳频段k承受了强大的单频干扰，各通道的L跳频归一化输出求和后
Figure BDA00003311242100033
m＝1，...，M.，判决电路将选出M子道中最大的一个值或最大值和次大值共两个值，进而解码为接收保护命令。

Claims (4)

1.基于电力载波传送远方保护命令的调制解调方法，将传输总带宽WT等分为N个跳频子频带Wband，每一个跳频子频带被进一步等分为M个子道，运行M进制移频键控，WT=N×Wband=N×M×△f，这里的△f为子道宽度，设Ts为命令符号的长度，Ts=Tblog2M，Tb为比特间距，命令符号将由L个跳频频率为fh、持续时间为Th的单频相加构成，Th=Ts/L；
对命令符号依次经过与M个子道相对应的带通滤波和包络监测后的输出结果分别进行归一化求和即合成归一化，选出M个子道中的最大值或者最大值和次大值，进而解码为接收保护命令。
2.如权利要求1所述的基于电力载波传送远方保护命令的调制解调方法，其特征在于：所述的传输总带宽WT≥32KHz，M≥16，N≥6。
3.如权利要求1所述的基于电力载波传送远方保护命令的调制解调方法，其特征在于：所述的传输总带宽WT≥48KHz，M≥24，N≥6。
4.如权利要求1、2或3所述的基于电力载波传送远方保护命令的调制解调方法，其特征在于：所述的L的取值范围在2～8之间。
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