CN103297091B - 一种电力线通信发射系统及接收系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电力线通信发射系统及接收系统，其中，电力线通信发射系统包括插值器、低通抗混叠滤波器和用于周期性对第二信号进行频谱搬移，直至接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统发送的信道检测反馈信号后停止对第二信号进行频谱搬移以及停止对频谱搬移后的第二信号进行滤波处理的处理器。电力线通信接收系统包括：用于接收另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号，将对信道检测信号进行滤波处理后的信号作为第一信号，对第一信号进行频谱搬移，并生成信道检测反馈信号发送至所述电力线通信发射系统的处理器、低通抗混叠滤波器和抽取器。因此本申请实现了将基带信号搬移到干扰小的频段进行传输。

Description

一种电力线通信发射系统及接收系统

技术领域

本申请涉及通信领域，特别涉及一种电力线通信发射系统及接收系统。

背景技术

电力线通信技术是一种利用现有的电力线供电网络传输信号，无需额外建设通信信道而成本低廉的通信技术。随着物联网的快速发展，作为物联网的核心技术之一的电力线通信技术很快地应用到了物联网的诸多领域，比如智能家居、远程抄表、路灯监控和智能汽车等领域。

然而，电力线通信系统是为电气设备供电而铺设，所以电力线通信技术在利用电力线通信系统传输信号时，由于电力线通信系统中的诸多电气设备的工作，会给电力线通信中传输的信号带来大量的噪声干扰。而且由于连接入电力线通信系统的电气设备的时变性和多变性，导致各节点的阻抗的时变和不匹配，从而致使信号产生复杂的反射、折射及谐振现象，使传输的信号受到干扰。

虽然，现有调制解调技术诸如OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用)技术引入到电力线通信系统后，可以抵抗电力线通信系统的传输信道中的少量干扰，但是当信道中的干扰过大时，现有调制解调技术无法抵抗过大的干扰，从而使电力线通信系统的抗干扰性能仍然会大大降低甚至崩溃。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种电力线通信发射系统及接收系统，以达到将基带信号搬移到干扰小的频段进行传输，提高电力线通信系统抗干扰能力的目的，技术方案如下：

一种电力线通信发射系统，包括：

插值器，用于提高基带信号的采样率，并将提高采样率后的基带信号作为第一信号；

低通抗混叠滤波器，用于滤除所述第一信号的衍生频谱，并将滤除衍生频谱后的第一信号作为第二信号；

处理器，用于周期性对所述第二信号进行频谱搬移，并对频谱搬移后的第二信号进行滤波处理，将滤波处理后的信号作为信道检测信号，并发送所述信道检测信号至另一个电力线通信系统的电力线接收系统，直至接收到所述电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号后停止对第二信号进行频谱搬移以及停止对频谱搬移后的第二信号进行滤波处理。

优选的，所述插值器具体用于对所述基带信号进行预设倍数的插值以提高所述基带信号的采样率。

优选的，所述插值器具体用于依据所述基带信号的采样率f_s、所述基带信号所在传输信道的可用带宽f_b以及乃奎斯特定理，对所述基带信号进行N倍的插值，其中，所述基带信号所在传输信道的可用带宽f_b大于插值后的基带信号的最高频率，插值后的基带信号的采样率为Nf_s，所述Nf_s大于2f_b，所述N为非零自然数；

所述低通抗混叠滤波器的截止频率为所述基带信号的采样率f_s的二分之一，所述低通抗混频滤波器的通带频率为所述基带信号的最高频率。

优选的，所述处理器包括：数控振荡器、混频器、自适应带通抗混叠滤波器和控制逻辑器，其中：

所述数控振荡器，用于生成正弦波载波，并周期性增加所述正弦波载波的频率，生成频率增加后的正弦波载波；

所述混频器，与所述数控振荡器连接，用于对所述第二信号进行频谱搬移，获取频谱搬移后的第二信号；

所述自适应带通抗混叠滤波器，与所述混频器连接，用于滤除除所述频谱搬移后的第二信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为信道检测信号，并发送所述信道检测信号至所述电力线通信接收系统，且所述自适应带通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率周期性增加；

所述控制逻辑器，与所述数控振荡器和所述自适应带通抗混叠滤波器连接，用于控制所述数控振荡器和所述自适应带通抗混频滤波器同步增加各自频率，并在接收到所述电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号时，控制所述数控振荡器和所述自适应带通抗混频滤波器同步停止增加各自频率。

优选的，所述数控振荡器生成的正弦波载波的频率每间隔预设时间△t增加预设频率△f；

所述混频器具体用于将所述正弦波载波和所述第二信号在时域相乘，以对所述第二信号进行频谱搬移；

所述自适应带通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率每间隔预设时间△t增加预设频率△f，所述截止频率包括低通截止频率f_bpls和高通截止频率f_bphs，所述通带频率包括低通通带频率f_bplp和高通通带频率f_bphp，且所述低通截止频率f_bpls，所述高通截止频率f_bphs，所述低通通带频率f_bplp和所述高通通带频率f_bphp满足f_c<f_bpls<f_bplp=f_c+f_sigl,f_sigh+f_c=f_bphp<f_bphs<Nf_s/2,其中，f_c为所述数控振荡器停止增加正弦波载波频率后对应的正弦波载波的频率，f_sigl为所述基带信号的最低频率，f_sigh为所述基带信号的最高频率。

优选的，所述处理器包括：数控振荡器、混频器、多个带通滤波器、只读存储器和控制逻辑器，其中：

所述数控振荡器，用于生成正弦波载波，并周期性增加所述正弦波载波的频率，生成频率增加后的正弦波载波；

所述混频器，与所述数控振荡器连接，用于对所述第二信号进行频谱搬移，获取频谱搬移后的第二信号；

所述多个带通滤波器具有不同系数，且相邻系数的两个带通滤波器的频率相差△f，所述只读存储器用于存储所述带通滤波器的系数；

所述控制逻辑器，与所述数控振荡器和所述滤波器系数只读存储器连接，用于控制所述数控振荡器周期性增加频率，同步从所述只读存储器中读取与所述数控振荡器增加的频率次数相同的带通滤波器系数，并选取该系数对应的带通滤波器，由所选取的带通滤波器滤除除所述频谱搬移后的第二信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为信道检测信号发送至所述电力线通信接收系统，并且所述控制逻辑器在接收到所述电力线通信接收系统发送的信道检测反馈信号时，控制所述数控振荡器停止增加频率并停止同步选取带通滤波器。

一种电力线通信接收系统，包括：

处理器，用于接收另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号，对接收到的信道检测信号进行滤波处理，将滤波处理后的信号作为第一信号，对所述第一信号进行频谱搬移，并生成信道检测反馈信号发送至所述电力线通信发射系统；

低通抗混叠滤波器，用于滤除频谱搬移后的所述第一信号中的衍生频谱，并将滤除衍生频谱后的第一信号作为第二信号；

抽取器，用于降低所述第二信号的采样率，并将降低采样率后的第二信号作为基带信号。

优选的，所述处理器包括：数控振荡器、自适应带通滤波器、控制逻辑器和混频器，其中：

所述数控振荡器，用于与所述电力线通信发射系统的数控振荡器同步生成正弦波载波，并同步周期性增加所述正弦波载波的频率，生成频率增加后的正弦波载波；

所述自适应带通滤波器，用于滤除除接收到的信道检测信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为第一信号，且所述自适应带通滤波器的截止频率和通带频率与所述电力线通信发射系统的自适应带通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率同步周期性增加；

所述控制逻辑器，与自适应带通滤波器和数控振荡器连接，用于控制所述数控振荡器和所述自适应带通滤波器同步增加各自频率，并在接收到电力线通信发射系统发送的信道检测信号时，控制所述数控振荡器和所述自适应带通滤波器同步停止增加各自频率；

所述混频器，与所述自适应带通滤波器连接，用于对所述第一信号进行频谱搬移，获取频谱搬移后的第一信号。

优选的，所述数控振荡器生成的正弦波载波的频率每间隔预设时间△t增加预设频率△f；

所述自适应带通滤波器的截止频率和通带频率每间隔预设时间△t增加预设频率△f，所述截止频率包括低通截止频率f_bpls和高通截止频率f_bphs，所述通带频率包括低通通带频率f_bplp和高通通带频率f_bphp，且所述低通截止频率f_bpls，所述高通截止频率f_bphs，所述低通通带频率f_bplp和所述高通通带频率f_bphp满足f_c<f_bpls<f_bplp=f_c+f_sigl，f_sigh+f_c=f_bphp<f_bphs<Nf_s/2,其中，f_c为所述数控振荡器停止增加正弦波载波频率后对应的正弦波载波的频率，f_sigl为所述基带信号的最低频率，f_sigh为所述基带信号的最高频率；

所述混频器具体用于将所述频率增加后的正弦波载波和所述第一信号在时域相乘，以对所述第一信号进行频谱搬移。

优选的，所述抽取器具体用于对所述第二信号进行倍数为N的抽取以降低所述第二信号的采样率，其中N的取值和所述电力线通信发射系统进行倍数为N插值的N取值相同，抽取后的第二信号的采样率为所述基带信号的采样率f_s；

所述低通抗混叠滤波器的截止频率为所述基带信号的采样率f_s的二分之一，所述低通抗混频滤波器的通带频率为所述基带信号的最高频率。

优选的，所述处理器包括：数控振荡器、多个带通滤波器、只读存储器、控制逻辑器和混频器，其中：

所述数控振荡器，用于与所述电力线通信发射系统的数控振荡器同步生成正弦波载波，并同步周期性增加所述正弦波载波的频率，生成频率增加后的正弦波载波；

所述多个带通滤波器具有不同系数，且相邻系数的两个带通滤波器的频率相差△f，所述只读存储器用于存储所述带通滤波器的系数；

所述控制逻辑器，与所述数控振荡器和所述只读存储器连接，用于控制所述数控振荡器周期性增加频率，并同步从所述只读存储器中读取与所述数控振荡器增加的频率次数相同的带通滤波器系数，并读取该系数对应的带通滤波器，由所选取的带通滤波器滤除除接收到的信道检测信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为第一信号，并且所述控制逻辑器在接收到电力线通信接收系统发送的信道检测反馈信号时，控制所述数控振荡器停止增加频率并停止同步选取带通滤波器；

所述混频器，与所述带通滤波器连接，用于对所述第一信号进行频谱搬移，获取频谱搬移后的第一信号。

优选的，还包括：同步器，与所述抽取器连接，用于获取所述第二信号采样率降低的位置。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

在本申请中，电力线通信发射系统中插值器，用于提高基带信号的采样率，并将提高采样率后的基带信号作为第一信号；低通抗混叠滤波器，用于滤除所述第一信号的衍生频谱，并将滤除衍生频谱后的第一信号作为第二信号；处理器，用于周期性对所述第二信号进行频谱搬移，并对频谱搬移后的第二信号进行滤波处理，将滤波处理后的信号作为信道检测信号，并发送所述信道检测信号至另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统，直至接收到所述电力线通信接收系统发送的信道检测反馈信号后停止对第二信号进行频谱搬移以及停止对频谱搬移后的第二信号进行滤波处理。

电力线通信接收系统中处理器，用于接收另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号，对接收到的信道检测信号进行滤波处理，将滤波处理后的信号作为第一信号，对所述第一信号进行频谱搬移，并生成信道检测反馈信号发送至所述电力线通信发射系统；低通抗混叠滤波器，用于滤除频谱搬移后的所述第一信号中的衍生频谱，并将滤除衍生频谱后的第一信号作为第二信号；抽取器，用于降低所述第二信号的采样率，并将降低采样率后的第二信号作为基带信号。

可见，电力线通信发射系统周期性的对基带信号进行频谱搬移直至接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统发送的信道检测反馈信号停止频谱搬移，因为电力线通信发射系统接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号，说明该信道检测反馈信号对应的传输频段干扰最小，实现了将基带信号搬移到干扰小的频段进行传输，电力线通信接收系统对接收到的信道检测信号进行频谱搬移获得原始基带信号，完成输入信号的接收，提高了电力线通信系统抗干扰能力。

进一步，位于不同电力线通信系统中的电力线通信发射系统和电力线通信接收系统具有相同的部件，并且具有的相同部件功能相同，并且采用同步的工作方式，使电力线通信发射系统和电力线通信接收系统实现更加简便，降低实现复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请提供的一种电力线通信发射系统的一种结构示意图；

图2是低通抗混频滤波器的幅频响应曲线；

图3是电力线通信发射系统中的处理器的一种结构示意图；

图4是电力线通信发射系统中的处理器的另一种结构示意图；

图5是本申请提供的一种电力线通信接收系统的一种结构示意图；

图6是电力线通信接收系统中的处理器的一种结构示意图；

图7是本申请提供的一种电力线通信接收系统的另一种结构示意图；

图8是电力线通信接收系统中的处理器的另一种结构示意图；

图9是本申请提供的一种电力线通信系统的结构示意图；

图10是第一电力线通信系统和第二电力通信系统之间工作交互的示意图；

图11是本申请提供的一种电力线通信系统的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，一个完整的电力线通信系统包括电力线通信发射系统和电力线通信接收系统，其中，电力线通信发射系统用于向另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统发送信号，电力线通信接收系统用于接收另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信号。

例如，电力线通信系统A的电力线通信发射系统向另一个电力线通信系统B的电力线接收系统发送信号，电力线通信系统A的电力线通信接收系统接收电力线通信系统B的电力线通信发射系统发送的信号。

下面分别对一个电力线通信系统中的电力线通信发射系统和电力线通信接收系统进行介绍，并阐述位于不同电力线通信系统中电力线通信发射系统和电力线通信接收系统之间的通信过程。

一个实施例

请参阅图1，其示出了本申请提供的一种电力线通信发射系统的结构示意图，可以包括：插值器101、低通抗混叠滤波器102和处理器103。其中：

插值器101，用于提高基带信号的采样率，并将提高采样率后的基带信号作为第一信号。

在本实施例中，将基带信号的采样率记为f_s，且基带信号的最低频率记为f_sigl，基带信号的最高频率记为f_sigh。插值器101提高基带信号的采样率的一种可能实现方式为：对基带信号进行预设倍数的插值以提高所述基带信号的采样率。

其中，插值器101在对基带信号进行预设倍数的插值时，需要依据基带信号的采样率f_s、基带信号所在传输信道的可用带宽f_b以及奈奎斯特定理，计算出N倍的预设倍数，N为非零自然数。其中基带信号所在传输信道的可用带宽f_b大于插值后的基带信号的最高频率。计算预设倍数所依据的原理可以为：插值后基带信号的采样率Nf_s和基带信号所在传输信道的可用带宽f_b满足Nf_s大于2f_b。根据上述Nf_s大于2f_b，计算出预设倍数N，在本实施例中，预设倍数N为满足Nf_s大于2f_b的关系的最小非零自然数。

在本实施例中，插值后的基带信号的最高频率f_sigh不大于f_b，由于f_sigh不大于f_b，所以基带信号的带宽必定不大于f_b，由于基带信号所在传输信道的可用带宽大于基带信号的带宽，因此，基带信号可以在传输信道带宽范围内选择不同的频段范围进行传输。

在本实施例中，由于Nf_s大于2f_b，f_b大于等于f_sigh，所以Nf_s大于2f_sigh，而Nf_s大于2f_sigh满足奈奎斯特采样定理，所以插值后的基带信号能够完整的保留原始信号中的信息，在对插值后的基带信号进行采样后，可以根据离散采样值准确的确定原始基带信号。

低通抗混叠滤波器102，用于滤除所述第一信号的衍生频谱，并将滤除衍生频谱后的第一信号作为第二信号。

在本实施例中，低通抗混叠滤波器102的截止频率可以为基带信号采样率f_s的二分之一，所述低通抗混频滤波器的通带频率为所述基带信号的最高频率。当然，低通抗混叠滤波器102的截止频率和通带频率在可以滤除第一信号的衍生频谱的前提下，还可以取其他数值，对此本实施例不加以限制。其中低通抗混频滤波器的通带频率为低通抗混叠滤波器的幅频响应曲线下降沿出现位置对应的频率，参见图2。

处理器103，用于周期性对第二信号进行频谱搬移，并对频谱搬移后的第二信号进行滤波处理，将滤波处理后的信号作为信道检测信号，并发送信道检测信号至另一个电力线通信系统的电力线接收系统，直至接收到所述电力线通信接收系统发送的信道检测反馈信号后停止对第二信号进行频谱搬移以及停止对频谱搬移后的第二信号进行滤波处理。

其中，处理器103周期性对第二信号进行频谱搬移是指处理器103每隔预定时间对第二信号进行一次频谱搬移。并且处理器103在每次对第二信号进行频谱搬移后，都会对频谱搬移后的第二信号进行滤波处理，将滤波处理后的信号作为信道检测信号，并发送信道检测信号至另一个电力线通信系统的电力线接收系统，其中另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统的结构和生成信道检测反馈信号的过程可以参见图5示出的一种电力线通信接收系统的结构和生成信道检测反馈信号的过程。

在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号后，处理器103停止对第二信号进行频谱搬移以及滤波处理操作。

在本实施例中，处理器103在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号后，停止对第二信号进行频谱搬移以及滤波处理操作时的当前信道检测信号的频率范围即基带信号传输时干扰最小的传输频段。

在本实例中，处理器103包括：数控振荡器1031、混频器1032、自适应带通抗混叠滤波器1033和控制逻辑器1034，其结构示意图请参阅图3所示。其中：

数控振荡器1031，用于生成正弦波载波，并周期性增加所述正弦波载波的频率，生成频率增加后的正弦波载波。

上述周期性增加正弦波载波的频率是指每隔预设时间△t在上一次生成的正弦波载波的频率上增加预设频率△f。例如，数控振荡器1031第一次生成频率为f_sin的初始正弦波载波，则第二次生成的正弦波载波的频率为f_sin+△f，第三次生成的正弦波载波的频率为f_sin+2*△f，……，第n+1次生成的正弦波载波的频率为f_sin+n*△f，其中n为增加次数且n为自然数，n可以由数控振荡器1031开始工作后经过的时间除以预设时间△t得到。

数控振荡器1031每间隔预设时间△t生成一个新的正弦波载波，直到电力线通信发射系统接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号后，数控振荡器1031停止生成频率增加的正弦波载波。在本实施例中，将所述频率f_sin+n*△f作为数控振荡器1031第n+1次生成的正弦波载波的频率。

混频器1032，与所述数控振荡器连接，用于对所述第二信号进行频谱搬移，获取频谱搬移后的第二信号。

在本实施例中，混频器1032可以将数控振荡器1031生成的正弦波载波和所述第二信号在时域相乘，以对所述第二信号进行频谱搬移。由于数控振荡器1031生成的正弦波载波的频率为f_sin+n*△f，所述第二信号的频谱仍然和基带信号的频谱一致，为f_sigl～f_sigh，混频器1032在将所述第二信号和频率增加后的正弦波载波在时域相乘后，频率范围为f_sin+n*△f+f_sigl～f_sin+n*△f+f_sigh。

自适应带通抗混叠滤波器1033与所述混频器连接，用于滤除除所述频谱搬移后的第二信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为信道检测信号，并发送所述信道检测信号至另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统，且所述自适应带通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率周期性增加。

在本实施例中，自适应带通抗混叠滤波器1033的截止频率和通带频率每间隔预设时间△t增加预设频率△f，所述截止频率包括低通截止频率f_bpls和高通截止频率f_bphs，所述通带频率包括低通通带频率f_bplp和高通通带频率f_bphp。

其中，自适应带通抗混叠滤波器1033可以任意设置所述低通截止频率的初始值、高通截止频率的初始值、低通通带频率的初始值和高通通带频率的初始值，但任意设置初始值时需保证基带信号能够完整无损失的通过。并且所述低通通带频率f_bplp和所述高通通带频率f_bphp满足f_c<f_bpls<f_bplp=f_c+f_sigl,f_sigh+f_c=f_bphp<f_bphs<Nf_s/2。

其中，f_c为所述数控振荡器频率增加后对应的正弦波载波的频率即f_sin+n*△f，f_sigl为所述基带信号的最低频率，f_sigh为所述基带信号的最高频率，f_c+f_sigl为对第二信号进行频谱搬移后信号的最低频率，f_c+f_sigh为对第二信号进行频谱搬移后的信号的最高频率。

控制逻辑器1034，与所述数控振荡器1031和所述自适应带通抗混叠滤波器1033连接，用于控制所述数控振荡器1031和所述自适应带通抗混频滤波器1033同步增加各自频率，并在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号时，控制所述数控振荡器1031和所述自适应带通抗混频滤波器1033同步停止增加各自频率。

在本实施例中，控制逻辑器1034控制数控振荡器1031生成频率为f_sin的初始正弦波载波，之后控制数控振荡器1031生成每隔预设时间△t在上一次生成的正弦波载波的频率上增加预设频率△f的正弦波载波，即控制数控振荡器1031生成频率为f_sin+n*△f的正弦波载波，在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号时，控制数控振荡器1031停止增加正弦波载波的频率，并将当前频率为f_sin+n*△f的正弦波载波与所述第二信号进行频谱搬移，将当前频率为f_sin+n*△f的正弦波载波与所述第二信号进行频谱搬移后的信号频段作为基带信号进行信号传输时干扰最小的传输频段。

控制逻辑器1034同步控制自适应带通抗混叠滤波器1033的截止频率和通带频率每间隔预设时间△t增加预设频率△f，在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号时，控制自适应带通抗混叠滤波器1033停止增加截止频率和通带频率，自适应带通抗混叠滤波器1033在停止增加截止频率和通带频率时对应的低通截止频率为f_sin+n*△f+f_sigl，高通通带频率为f_sin+n*△f+f_sigh，其中f_sin+n*△f和数控振荡器1031停止增加正弦波载波频率时对应的f_sin+n*△f相同，在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号时对应的对所述第二信号进行频谱搬移后的信号和信道检测反馈信号的频段范围相同。

其中，控制逻辑器1034控制所述数控振荡器1031和所述自适应带通抗混频滤波器1033同步增加各自频率是指控制逻辑器1034控制数控振荡器1031和自适应带通抗混叠滤波器1033分别间隔相同的预设时间△t增加各自频率，数控振荡器1031和自适应带通抗混叠滤波器1033在增加各自频率时可以同时增加相同的频率，当然也可以增加不同的频率。并且控制逻辑器1034还需要在控制数控振荡器1031生成初始正弦波载波的同时控制所述自适应带通抗混叠滤波器1033初始化截止频率和通带频率。即控制逻辑器1034保证所述数控振荡器1031和所述自适应带通抗混叠滤波器1033的频率初始化在同一时刻，且在同一时刻增加各自频率。

在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统发送的信道检测反馈信号时，控制逻辑器1034控制所述数控振荡器1031和所述自适应带通抗混叠滤波器1033同步停止增加各自频率即在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统发送的信道检测反馈信号时，同时控制数控振荡器1031和所述自适应带通抗混叠滤波器1033停止增加各自频率。

在本实施例中，控制逻辑器1034在控制数控振荡器1031在生成频率为f_sin的初始正弦波载波时，同时控制自适应带通抗混叠滤波器1033初始化截止频率和通带频率，与数控振荡器1031连接的混频器1032将所述第二信号和初始正弦波载波在时域相乘，以对所述第二信号进行频谱搬移，且当前频谱搬移后的第二信号的频率范围为f_sin+f_sigl～f_sin+f_sigh。混频器1032在将所述第二信号和初始正弦波载波在时域相乘后，频率为初始低通截止频率、初始高通截止频率、初始低通通带频率和初始高通通带频率的自适应带通抗混叠滤波器1033滤除除所述频谱搬移后的第二信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为信道检测信号发送至另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统，如果在△t内，接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号，控制逻辑器1034控制数控振荡器1031和自适应带通抗混叠滤波器1033停止增加各自频率，将f_sin+f_sigl～f_sin+f_sigh作为基带信号传输时的干扰最小的的传输频段。

否则，控制逻辑器1034继续控制所述数控振荡器1031和所述自适应带通抗混频滤波器1033分别间隔相同的预设时间△t增加各自频率，每当数控振荡器生成频率为f_sin+n*△f的新的正弦波载波时，混频器1032就对第二信号和新的正弦波载波进行混频，混频之后，与数控振荡器1031同步增加频率的频率为初始低通截止频率+n*△f、初始高通截止频率+n*△f、初始低通通带频率+n*△f和初始高通通带频率+n*△f的自适应带通抗混叠滤波器1033滤除除频谱搬移后的第二信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为信道检测信号发送至另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统，直至接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号，控制逻辑器1034控制数控振荡器1031和自适应带通抗混叠滤波器1033停止增加各自频率，并将当前信道检测信号的频率范围f_sin+n*△f+f_sigl～f_sin+n*△f+f_sigh作为基带信号传输时的干扰最小的传输频段，电力线通信发射系统不需要再向另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统发送信道检测信号，而是将基带信号搬移到当前信道检测信号所在传输频段进行传输。

另一个实施例

图3所示的处理器还可以具有其它构成，请参阅图4，其示出了图1所示的电力线通信发射系统中的处理器的另一种结构示意图，可以包括：数控振荡器4031、混频器4032、带通滤波器4033、控制逻辑器4034和只读存储器4035，其中，带通滤波器4033由多个带通滤波器组成。

在本实施例中，多个带通滤波器具有不同系数，且相邻系数的两个带通滤波器的频率相差△f，且所述系数存储于滤波器系数只读存储器中。

多个带通滤波器的功能和自适应带通抗混叠滤波器的功能相同，在此不再赘述，不同之处在于各个带通滤波器的频率是固定的且各个滤波器的频率都不相同。

在本实施例中，将各个带通滤波器的频率设定为低通截止频率f_bpls=初始低通截止频率+n*△f，高通截止频率f_bphs=初始高通截止频率+n*△f，低通通带频率f_bplp=初始低通通带频率+n*△f，高通通带频率=初始高通通带频率+n*△f。各个带通滤波器的频率中的n对应的数值不同，其中，n可以作为带通滤波器的系数，且n为自然数。

例如，系数为0的带通滤波器对应的频率为：低通截止频率f_bpls=初始低通截止频率，高通截止频率f_bphs=初始高通截止频率，低通通带频率f_bplp=初始低通频率，高通通带频率=初始高通通带频率，系数为1的带通滤波器对应的频率为：低通截止频率f_bpls=初始低通截止频率+△f，高通截止频率f_bphs=初始高通截止频率+△f，低通通带频率f_bplp=初始低通频率+△f，高通通带频率=初始高通通带频率+△f，系数为2的带通滤波器的频率为：低通截止频率f_bpls=初始低通截止频率+2*△f，高通截止频率f_bphs=初始高通截止频率+2*△f，低通通带频率f_bplp=初始低通通带频率+2*△f，高通通带频率=初始高通通带频率+2*△f，……，系数为n的带通滤波器的频率为：低通截止频率f_bpls=初始低通截止频率+n*△f，高通截止频率f_bphs=初始高通截止频率+n*△f，低通通带频率f_bplp=初始低通通带频率+n*△f，高通通带频率=初始高通通带频率+n*△f。

带通滤波器4033的个数的计算过程可以为：依据基带信号的频带范围f_sigl～f_sigh，数控振荡器4031的频率和带通滤波器的频率同步增加的预设频率△f，带通滤波器的过渡带宽f_bphs-f_bphp以及基带信号所在传输信道的可用带宽f_b，由关系式f_sigh+（f_bphs-f_bphp）+n*△f<f_b,可以计算出满足该关系式的最大正整数n，n+1即带通滤波器的预定个数。

在本实施例中，带通滤波器的系数与数控振荡器4031的频率f_sin+n*△f中的n对应。

控制逻辑器4034与所述数控振荡器4031和所述滤波器系数只读存储器连接，用于控制所述数控振荡器周期性增加频率，并同步选取带通滤波器，在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号时，控制所述数控振荡器1031停止增加频率并停止同步选取带通滤波器。

在本实施例中，控制逻辑器4034可以通过多路复用器（MUX，Multiplexer)和只读存储器4035连接，控制逻辑器4034将带通滤波器系数选择信号传送给多路复用器，多路复用器将所述带通滤波器系数选择信号发送给只读存储器4035，只读存储器4035根据所述带通滤波器系数选择信号确定带通滤波器的系数，根据只读存储器4035确定的带通滤波器的系数选择相应带通滤波器即可。

在本实施例中，控制逻辑器4034控制数控振荡器4031生成频率为f_sin+n*△f的正弦波载波时，同步从滤波器系数只读存储器中选取与数控振荡器1031的频率f_sin+n*△f中的n对应的系数，从而选取该系数对应的带通滤波器，由所选取的带通滤波器滤除除所述频谱搬移后的第二信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为信道检测信号发送至另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统。

例如，控制逻辑器4034控制数控振荡器4031第一次生成频率为f_sin的正弦波载波时，同步从滤波器系数只读存储器中选取系数0,从而选取出系数为0的带通滤波器。当控制逻辑器4034控制数控振荡器4031第二次生成频率为f_sin+△f的正弦波载波时，从同步从滤波器系数只读存储器中选取系数1，从而选取出系数为1的带通滤波器，控制逻辑器4034控制数控振荡器4031第三次生成频率为f_sin+2*△f的正弦波载波时，同步从滤波器系数只读存储器中选取系数2，从而选取出系数为2的带通滤波器，……控制逻辑器4034控制数控振荡器4031第n+1次生成频率为f_sin+n*△f的正弦波载波时，同步从滤波器系数只读存储器中选取系数n，从而选取出系数为n的带通滤波器。

现举例对图4示出的处理器所属于的电力线通信发射系统中各个部件工作的过程进行说明。

基带信号频谱为20KHz～70KHz，采样率f_s=250KHz。基带信号所在传输信道的可用带宽为0～500KHz，也即f_b=500KHz。

插值器101依据插值后基带信号的采样率Nf_s和基带信号所在传输信道的可用带宽f_b满足Nf_s不大于2f_b，但接近2f_b的原理对基带信号进行插值，计算出N=4。即插值器101对基带信号进行4倍的插值。将插值后的的基带信号作为第一信号。

低通抗混叠滤波器102的截止频率为110Khz，通带频率为70KHz。其中，低通抗混叠滤波器102的截止频率和通带频率在可以滤除第一信号的衍生频谱的前提下，还可以取其他数值。

处理器403中的数控振荡器4031设定为生成的初始正弦波载波的频率为0KHz，还可以将初始正弦波载波的频率设定为其他数值，且设定数控振荡器4031生成的正弦波载波的频率每隔预设时间△t=5s在上一次生成的正弦波载波的频率上增加预设频率△f=10KHz。

将各个带通滤波器的频率设定为低通截止频率f_bpls=5KHz初始低通截止频率+n*10KHz，高通截止频率f_bphs=90KHz+n*10KHz，低通通带频率f_bplp=20KHz+n*10KHz，高通通带频率=70KHz+n*10KHz。

系数为0的带通滤波器对应的频率为：低通截止频率f_bpls=5KHz，高通截止频率f_bphs=90KHz，低通通带频率f_bplp=20KHz，高通通带频率=70KHz，……，系数为n的带通滤波器对应的频率为低通截止频率f_bpls=5KHz初始低通截止频率+n*10KHz，高通截止频率f_bphs=90KHz+n*10KHz，低通通带频率f_bplp=20KHz+n*10KHz，高通通带频率=70KHz+n*10KHz。

在本例中，依据基带信号的频带范围20KHz～70KHz，数控振荡器4031的频率和带通滤波器的频率同步增加的预设频率10KHz，以及带通滤波器的过渡带宽90KHz-70KHz=20KHz，由关系式f_sigh+（f_bphs-f_bphp）+n*△f<f_b,可以计算出满足该关系式的最大正整数n=40，从而可知带通滤波器的预定个数为n+1=41。

所述第一信号经过截止频率为110Khz、通带频率为70KHz的低通抗混叠滤波器402滤波后，滤除插值时产生的衍生频谱，并将滤除衍生频谱后的第一信号作为第二信号。

控制逻辑器4034在控制数控振荡器4031在生成频率为0的初始正弦波载波时，与数控振荡器4031连接的混频器403将所述第二信号和初始正弦波载波在时域相乘，以对所述第二信号进行频谱搬移。混频器403在将所述第二信号和初始正弦波载波在时域相乘后，第二信号的频谱范围为20KHz～70KHz，在获取混频之后的信号之后，控制逻辑器4034选取系数为0的带通滤波器对混频之后的信号进行滤波，滤波后获取的信号通过该带通滤波器发送至另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统，如果在起始时间为初始正弦波载波生成的时刻的5s内，接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号，控制逻辑器4034停止控制数控振荡器4031增加频率并停止选取带通滤波器，将20KHz～70KHz作为基带信号的传输频段。

否则，控制逻辑器4034继续控制数控振荡器4031增加频率并同步选取相应带通滤波器，每当数控振荡器4031生成频率为n*10KHz的新的正弦波载波时，混频器403就会对第二信号和新的正弦波载波进行混频，控制逻辑器4034选取系数为n的带通滤波器继续对新获取的混频后的信号进行滤波并发送至电力线通信接收系统，直至接收到另一个电力线通信系统的电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号，控制逻辑器4034控制数控振荡器4031停止增加频率，并将n*10KHz+20KHz～n*10KHz+70KHz作为基带信号的传输频段。

另一个实施例

请参阅图5，其示出了本申请提供的一种电力线通信接收系统的一种结构示意图，可以包括：处理器501、低通抗混叠滤波器502和抽取器503。

其中，处理器501用于接收另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号，对接收到的信道检测信号进行滤波处理，将滤波处理后的信号作为第一信号，对所述第一信号进行频谱搬移，并生成信道检测反馈信号发送至所述电力线通信发射系统。

本实施例中的另一个电力线通信发射系统的结构与图1示出的电力线通信发射系统的结构相同，在本实施例中，另一个电力线通信发射系统的结构和工作过程可以参见图1示出的电力线通信发射系统的结构和工作过程。

在本实施例中，处理器501包括：数控振荡器5011、自适应带通滤波器5012、控制逻辑器5013和混频器5014，其结构示意图请参阅图6所示。其中：

数控振荡器5011，用于与另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统的数控振荡器同步生成正弦波载波，并同步周期性增加所述正弦波载波的频率，生成频率增加后的正弦波载波。

在本实施例中，数控振荡器5011与另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统的数控振荡器是完全相同的数控振荡器。下面将结合图1示出的电力线通信发射系统对数控振荡器5011用于与另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统的数控振荡器同步生成正弦波载波，并同步周期性增加所述正弦波载波的频率，生成频率增加后的正弦波载波进行详细说明。

数控振荡器5011与所述电力线通信发射系统的数控振荡器1031同步生成正弦波载波，并同步周期性增加所述正弦波载波的频率是指数控振荡器5011和电力线通信发射系统的数控振荡器1031在同一时刻生成相同频率和相同初始相位的正弦波载波，在生成相同频率和相同初始相位的正弦波载波后，电力线通信发射系统的数控振荡器1031每隔预设时间△t在上一次生成的正弦波载波的频率上增加预设频率△f，数控振荡器5011和电力线通信发射系统的数控振荡器1031保持一致，每隔预设时间△t在上一次生成的正弦波载波的频率上增加预设频率△f，其中该预设时间△t和电力线通信发射系统的数控振荡器1031每隔的预设时间△t相同，该预设频率△f和电力线通信发射系统的数控振荡器1031增加的预设频率△f相同。

例如，在电力线通信发射系统的数控振荡器1031第一次生成频率为f_sin的初始正弦波载波的同一时刻，数控振荡器5011第一次生成频率为f_sin的初始正弦波载波，数控振荡器1031第二次生成频率为f_sin+△f的正弦波载波的同一时刻，数控振荡器5011第二次生成频率为f_sin+△f的正弦波载波，数控振荡器1031第三次生成频率为f_sin+2*△f的正弦波载波的同一时刻，数控振荡器5011第三次生成频率为f_sin+2*△f的正弦波载波，……，数控振荡器1031第n+1次生成频率为f_sin+n*△f的正弦波载波的同一时刻，数控振荡器5011第n+1次生成频率为f_sin+n*△f的正弦波载波。

数控振荡器5011每间隔预设时间△t生成一个新的正弦波载波，直到接收到电力线通信发射系统发送的信道检测信号后，数控振荡器5011停止生成频率增加的正弦波载波。在本实施例中，将所述频率f_sin+n*△f作为数控振荡器5011第n+1次生成的正弦波载波的频率。

自适应带通滤波器5012，用于滤除除接收到的信道检测信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为第一信号，且所述自适应带通滤波器的截止频率和通带频率与所述电力线通信发射系统的自适应带通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率同步周期性增加。

自适应带通滤波器的截止频率和通带频率和另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统的自适应带通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率完全相同，自适应带通滤波器的截止频率和通带频率可以参照图1所示的电力线通信发射系统的自适应带通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率，在此不再赘述。

在本实施例中，自适应带通滤波器的截止频率和通带频率与另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统的自适应带通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率同步周期性增加是指自适应带通滤波器和另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统的自适应带通抗混叠滤波器在同一时刻，分别初始化各自的截止频率和通带频率，并且得到的初始截止频率和通带频率相同。在得到相同的初始截止频率和初始通带频率后，自适应带通滤波器的截止频率和通带频率和电力线通信发射系统的自适应带通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率都将每间隔相同的预设时间△t增加相同的预设频率△f。

在本实施例中，自适应带通滤波器5012在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号时，停止增加截止频率和通带频率，并生成信道检测反馈信号发送至发送信道检测信号的电力线通信发射系统，所述信道检测反馈信号用以向发送信道检测信号的电力线通信发射系统确认接收到的信道检测信号对应的频段的信道信噪比最高，以使发送信道检测信号的电力线通信发射系统选用电力线通信接收系统接收到的信道检测信号对应的频段进行信号传输。其中，信道检测反馈信号和信道检测信号的格式相同，信道检测反馈信号为符合电力线通信发射系统和电力线通信接收系统的数据帧格式的已知信号，电力线通信发射系统和电力线通信接收系统均能识别信道检测反馈信号和信道检测信号。

控制逻辑器5013，与自适应带通滤波器和数控振荡器连接，用于控制所述数控振荡器和所述自适应带通滤波器同步增加各自频率，并在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号时，控制所述数控振荡器和所述自适应带通滤波器同步停止增加各自频率。

在本实施例中，控制逻辑器5013控制数控振荡器5011生成频率为f_sin的初始正弦波载波，之后控制数控振荡器5011生成每隔预设时间△t在上一次生成的正弦波载波的频率上增加预设频率△f的正弦波载波，即控制数控振荡器5011生成频率为f_sin+n*△f的正弦波载波，在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号时，控制数控振荡器5011停止增加正弦波载波的频率，并将当前频率为f_sin+n*△f的正弦波载波与所述第一信号进行频谱搬移，将当前频率为f_sin+n*△f的正弦波载波与所述第二信号进行频谱搬移后的信号频段作为基带信号进行信号传输时干扰最小的传输频段。

控制逻辑器5013同步控制自适应带通滤波器5012的截止频率和通带频率每间隔预设时间△t增加预设频率△f，在接收到电力线通信发射系统发送的信道检测信号时，控制自适应带通滤波器5012停止增加截止频率和通带频率，自适应带通滤波器5012在停止增加截止频率和通带频率时对应的低通截止频率为f_sin+n*△f+f_sigl，高通通带频率为f_sin+n*△f+f_sigh，其中f_sin+n*△f和数控振荡器5011停止增加正弦波载波频率时对应的f_sin+n*△f相同，在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号时对应的对所述第二信号进行频谱搬移后的信号和信道检测反馈信号的频段范围相同。

其中，控制逻辑器5013控制所述数控振荡器5011和所述自适应带通滤波器5012同步增加各自频率是指控制逻辑器5013控制数控振荡器5011和自适应带通滤波器5012分别间隔相同的预设时间△t增加各自频率，数控振荡器5011和自适应带通滤波器5012在增加各自频率时可以同时增加相同的频率，当然也可以增加不同的频率。并且控制逻辑器5013还需要在控制数控振荡器5011生成初始正弦波载波的同时控制所述自适应带通滤波器5012初始化截止频率和通带频率。即控制逻辑器5013保证所述数控振荡器5011和所述自适应带通滤波器5012的频率初始化在同一时刻，且在同一时刻增加各自频率。

在接收到另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号时，控制逻辑器5013控制所述数控振荡器5011和所述自适应带通滤波器5012同步停止增加各自频率即在接收到电力线通信发射系统发送的信道检测信号时，同时控制数控振荡器5011和所述自适应带通滤波器5012停止增加各自频率。其中，控制逻辑器5013接收另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号的具体过程为：自适应带通滤波器5012首先接收另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号，然后自适应带通滤波器5012将接收到的另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号发送给控制逻辑器5013，控制逻辑器5013接收由自适应带通滤波器5012发送的另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号。

混频器5014，与所述自适应带通滤波器连接，用于对所述第一信号进行频谱搬移，获取频谱搬移后的第一信号。

低通抗混叠滤波器502，用于滤除频谱搬移后的所述第一信号中的衍生频谱，并将滤除衍生频谱后的第一信号作为第二信号。

所述低通抗混叠滤波器502的截止频率和通带频率与另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统的低通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率保持一致，所述低通抗混叠滤波器502的截止频率为所述基带信号的采样率f_s的二分之一，所述低通抗混频滤波器502的通带频率为所述基带信号的最高频率。当然，低通抗混叠滤波器102的截止频率和通带频率在可以滤除第一信号的衍生频谱的前提下，还可以取其他数值，对此本实施例不加以限制。

抽取器503，用于降低所述第二信号的采样率，并将降低采样率后的第二信号作为基带信号。

在本实施例中，所述抽取器503对所述第二信号进行倍数为N的抽取以降低所述第二信号的采样率，其中N的取值和另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统进行倍数为N插值的N取值相同，抽取后的第二信号的采样率为所述基带信号的采样率f_s。

在本实施例中，数控振荡器5011和另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统的数控振荡器1031在同一时刻分别生成频率为f_sin的初始正弦波载波，自适应带通滤波器5012和另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统的自适应带通抗混叠滤波器在同一时刻分别初始化各自的截止频率和通带频率，且自适应带通滤波器的初始截止频率和电力线通信发射系统的自适应带通抗混叠滤波器的初始截止频率和通带频率完全相同，若电力线通信接收系统在以初始正弦波载波生成的时刻为起始时间的预设时间△t内，接收到另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号，控制逻辑器控制数控振荡器和自适应带通滤波器停止增加各自频率，同时自适应带通滤波器5012对接收到的信道检测信号进行滤波处理，将滤波处理后的信道检测信号作为信道检测反馈信号发送至发送信道检测信号的电力线通信系统并将滤波处理后的信道检测信号发送至混频器5014，且信道检测反馈信号的传输频段为f_sin+f_sigl～f_sin+f_sigh。

在接收信道检测信号后，电力线通信接收系统将在信道检测反馈信号的传输频段f_sin+f_sigl～f_sin+f_sigh接收信号，自适应带通滤波器5012即选用停止增加频率时对应的频率对接收到的信号进行滤波处理，并将滤波处理后的信号发送至混频器5014，混频器5014对滤波处理后的信号进行频谱搬移。

否则，控制逻辑器5013继续控制数控振荡器5011和自适应带通滤波器5012分别间隔相同的预设时间△t增加各自频率，直至接收到另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号，控制逻辑器5013控制数控振荡器5011和自适应带通滤波器5012停止增加各自频率，同时自适应带通滤波器5012对接收到的信道检测信号进行滤波处理，将滤波处理后的信道检测信号作为信道检测反馈信号发送至发送信道检测信号的电力线通信系统并将滤波处理后的信道检测信号发送至混频器5014，且信道检测反馈信号的传输频段为f_sin+n*△f+f_sigl～f_sin+n*△f+f_sigh，其中n为非零自然数。

在接收信道检测信号后，电力线通信接收系统将在信道检测反馈信号的传输频段f_sin+n*△f+f_sigl～f_sin+n*△f+f_sigh接收信号，自适应带通滤波器5012即选用停止增加频率时对应的频率对接收到的信号进行滤波处理，并将滤波处理后的信号发送至混频器5014，混频器5014对滤波处理后的信号进行频谱搬移。

在上述电力线通信接收系统中，还可以包括同步器701，如图7所示。其中，同步器701与抽取器503连接，用于获取所述第二信号采样率降低的位置。所述同步器701通过获取采样率降低的位置，以减小采样时间偏差。在本实施例中，同步器701的具体实现可以参阅现有同步器如何获取采样率降低的位置，对此本实施例不再加以赘述。

图6所示的处理器还可以具有其它构成，请参阅图8，其示出了图5所示的电力线通信接收系统中的处理器501的另一种结构示意图，可以包括：数控振荡器8011、带通滤波器8012、只读存储器8013、控制逻辑器8014和混频器8015，其中，带通滤波器8012由多个带通滤波器组成。

数控振荡器8011和混频器8015和图5所示的处理器501中的数控振荡器和混频器相同，在此不再赘述。

在本实施例中，带通滤波器8012和图4所示的电力线通信发射系统的带通滤波器相同，带通滤波器8012的个数和各个带通滤波器的频率请参照图4所示的带通滤波器，在此不再赘述。不同之处在于，本实施例中的带通滤波器用于滤除除接收到的信道检测信号之外的频谱。

上述电力线通信发射系统和电力线通信接收系统可以构成一个电力线通信系统，如图9所示。图9示出的是电力线通信系统的一种结构示意图。其中，图9示出的电力线通信系统中的电力线通信发射系统的各个部件的工作原理可以参见图1示出的电力线通信发射系统，图9示出的电力线通信系统中的电力线通信接收系统的各个部件的工作原理可以参见图5示出的电力线通信接收系统。

图9示出的电力线通信系统中的电力线通信发射系统中的控制逻辑器9016与电力线通信接收系统中的控制逻辑器9017相连，以实现电力线通信发射系统和电力线通信接收系统之间的通信。在图9示出的电力线通信系统与另一个电力线通信系统通信时，由电力线通信发射系统的自适应带通抗混叠滤波器9014发送信号至另一个电力线通信系统，由电力线通信接收系统的自适应带通滤波器9019接收另一个电力线通信系统发送的信号。

任意一个与图9示出的电力线通信系统结构相同的电力线通信系统中均是由电力线通信发射系统的自适应带通滤波器对外发送信号，由电力线通信接收系统的自适应带通滤波器接收外部信号，且电力线通信发射系统的控制逻辑器和电力线通信接收系统的控制逻辑器实现电力线通信发射系统和电力线通信接收系统的通信。

请参阅图10，图10示出的是第一电力线通信系统901和第二电力线通信系统902之间工作交互的示意图。

现对第一电力线通信系统901和第二电力线通信系统902之间的工作交互过程进行说明。

电力线通信系统901的插值器9011对基带信号进行N倍的插值，以提高基带信号的采样率，将提高采样率后的基带信号作为第一信号，然后将第一信号发送至低通抗混叠滤波器9012，低通抗混叠滤波器9012滤除所述第一信号的衍生频谱，并将滤除衍生频谱后的第一信号作为第二信号。

其中，低通抗混叠滤波器9012和低通抗混叠滤波器9025完全相同。

在两个电力线通信系统开始工作时，电力线通信系统901中的控制逻辑器9016控制数控振荡器9015生成频率为f_sin的初始正弦波载波，并同时控制自适应带通抗混叠滤波器9014初始化截止频率和通带频率，得到初始低通截止频率、初始高通截止频率、初始低通通带频率和初始高通通带频率，在电力线通信系统901中的控制逻辑器9016工作的同时，电力线通信系统902中的控制逻辑器9021和电力线通信系统901中的控制逻辑器9016同步控制数控振荡器9022生成和数控振荡器9015相同的频率为f_sin的初始正弦波载波，并同时控制自适应带通滤波器9023初始化截止频率和通带频率，得到的初始低通截止频率、初始高通截止频率、初始低通通带频率和初始高通通带频率和自适应带通抗混叠滤波器9014的初始低通截止频率、初始高通截止频率、初始低通通带频率和初始高通通带频率相同。

数控振荡器9015在生成初始正弦波载波时，混频器9013将所述第二信号和初始正弦波载波在时域相乘，以对所述第二信号进行频谱搬移。混频器9013在将所述第二信号和初始正弦波载波在时域相乘后获取的混频信号经过频率为初始低通截止频率、初始高通截止频率、初始低通通带频率和初始高通通带频率的自适应带通抗混叠滤波器9014，自适应带通抗混叠滤波器9014滤除除混频信号之外的频谱，并将滤除处理后的混频信号作为信道检测信号发送至电力线通信系统902。

电力线通信系统902的电力线通信接收系统中的自适应带通滤波器9023接收信道检测信号，若在预设时间内，电力线通信系统902的电力线通信接收系统中的自适应带通滤波器9023接收到所述信道检测信号，自适应带通滤波器9023将所述信道检测信号发送至控制逻辑器9021，电力线通信系统902的控制逻辑器9021控制数控振荡器9022停止增加频率并停止控制自适应带通滤波器9023增加频率，自适应带通滤波器9023对信道检测信号进行滤波处理，并将滤波处理后的信道检测信号作为信道检测反馈信号发送至控制逻辑器9021，控制逻辑器9021发送所述信道检测反馈信号和使能信号至控制逻辑器9028，控制逻辑器9028将所述信道检测反馈信号发送至适应带通抗混叠滤波器90210，并在接收到控制逻辑器9021发送的使能信号时，控制自适应带通抗混叠滤波器90210将所述信道检测反馈信号发送至电力线通信系统901。

电力线通信系统901的电力线通信接收系统中的自适应带通滤波器9019接收所述信道检测反馈信号，并将所述信道检测反馈信号发送至控制逻辑器9017，控制逻辑器9017在接收到所述信道检测反馈信号时，发送使能信号至控制逻辑器9016，以触发控制逻辑器9016控制数控振荡器9015停止增加频率并停止控制自适应带通抗混叠滤波器9014增加频率。

若在预设时间内，电力线通信系统902未接收到所述信道检测信号，电力线通信系统901也会接收不到电力线通信系统902发送的信道检测反馈信号，电力线通信系统901的控制逻辑器9016继续控制数控振荡器9015每隔预设时间△t增加频率△f并同步控制自适应带通抗混叠滤波器9014增加截止频率和通带频率，每当数控振荡器9015生成频率为f_sin+n*△fKHz的新的正弦波载波时，混频器9013就会对第二信号和新的正弦波载波进行混频，混频之后，与数控振荡器9015同步增加频率的频率为初始低通截止频率+n*△f、初始高通截止频率+n*△f、初始低通通带频率+n*△f和初始高通通带频率+n*△f的自适应带通抗混叠滤波器9014滤除除频谱搬移后的第二信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为信道检测信号发送至电力线通信系统902。

在电力线通信系统901的控制逻辑器9016控制数控振荡器9015增加频率并同步增加自适应带通抗混叠滤波器9014的频率的同一时刻，电力线通信系统902的控制逻辑器9021控制数控振荡器9022增加频率并同步增加自适应带通滤波器9023的频率且数控振荡器9022增加的频率和数控振荡器9015增加的频率相同，自适应带通滤波器9023增加的频率和自适应带通抗混叠滤波器9014增加的频率相同，直至接收到电力线通信系统901发送的信道检测信号，控制逻辑器9021控制数控振荡器9022停止增加频率并同步控制自适应带通滤波器9023停止增加频率，并通过自适应带通抗混叠滤波器90210立即发送信道检测反馈信号至电力线通信系统901，电力线通信系统901在接收到信道检测反馈信号后，控制逻辑器9016控制数控振荡器9015停止增加频率并同步控制自适应带通抗混叠滤波器9014增加频率。

将电力线通信系统902接收到电力线系统901发送的信道检测信号的频率范围f_sin+n*△f+基带信号最低频率～f_sin+n*△f+基带信号最高频率作为电力线通信系统901和电力线通信系统902进行信号传输的频段。

电力线通信系统除具有图9示出的结构之外，还具有另外一种结构，如图11所示，图11示出的电力线通信系统的另一种结构示意图。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种电力线通信发射系统及接收系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (6)

1.一种电力线通信发射系统，其特征在于，包括：

插值器，用于提高基带信号的采样率，并将提高采样率后的基带信号作为第一信号；

低通抗混叠滤波器，用于滤除所述第一信号的衍生频谱，并将滤除衍生频谱后的第一信号作为第二信号；

处理器，用于周期性对所述第二信号进行频谱搬移，并对频谱搬移后的第二信号进行滤波处理，将滤波处理后的信号作为信道检测信号，并发送所述信道检测信号至另一个电力线通信系统的电力线接收系统，直至接收到所述电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号后停止对第二信号进行频谱搬移以及停止对频谱搬移后的第二信号进行滤波处理；

其中，所述插值器具体用于对所述基带信号进行预设倍数的插值以提高所述基带信号的采样率；

其中，所述插值器具体用于依据所述基带信号的采样率f_s、所述基带信号所在传输信道的可用带宽f_b以及乃奎斯特定理，对所述基带信号进行N倍的插值，其中，所述基带信号所在传输信道的可用带宽f_b大于插值后的基带信号的最高频率，插值后的基带信号的采样率为Nf_s，所述Nf_s大于2f_b，所述N为非零自然数；

所述低通抗混叠滤波器的截止频率为所述基带信号的采样率f_s的二分之一，所述低通抗混频滤波器的通带频率为所述基带信号的最高频率；

其中，所述处理器包括：数控振荡器、混频器、自适应带通抗混叠滤波器和控制逻辑器，其中：

所述数控振荡器，用于生成正弦波载波，并周期性增加所述正弦波载波的频率，生成频率增加后的正弦波载波；

所述混频器，与所述数控振荡器连接，用于对所述第二信号进行频谱搬移，获取频谱搬移后的第二信号；

所述自适应带通抗混叠滤波器，与所述混频器连接，用于滤除除所述频谱搬移后的第二信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为信道检测信号，并发送所述信道检测信号至所述电力线通信接收系统，且所述自适应带通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率周期性增加；

所述控制逻辑器，与所述数控振荡器和所述自适应带通抗混叠滤波器连接，用于控制所述数控振荡器和所述自适应带通抗混频滤波器同步增加各自频率，并在接收到所述电力线通信接收系统生成的信道检测反馈信号时，控制所述数控振荡器和所述自适应带通抗混频滤波器同步停止增加各自频率；

或者，

所述处理器包括：数控振荡器、混频器、多个带通滤波器、只读存储器和控制逻辑器，其中：

所述数控振荡器，用于生成正弦波载波，并周期性增加所述正弦波载波的频率，生成频率增加后的正弦波载波；

所述混频器，与所述数控振荡器连接，用于对所述第二信号进行频谱搬移，获取频谱搬移后的第二信号；

所述多个带通滤波器具有不同系数，且相邻系数的两个带通滤波器的频率相差Δf，所述只读存储器用于存储所述带通滤波器的系数；

所述控制逻辑器，与所述数控振荡器和所述滤波器系数只读存储器连接，用于控制所述数控振荡器周期性增加频率，同步从所述只读存储器中读取与所述数控振荡器增加的频率次数相同的带通滤波器系数，并选取该系数对应的带通滤波器，由所选取的带通滤波器滤除除所述频谱搬移后的第二信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为信道检测信号发送至所述电力线通信接收系统，并且所述控制逻辑器在接收到所述电力线通信接收系统发送的信道检测反馈信号时，控制所述数控振荡器停止增加频率并停止同步选取带通滤波器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数控振荡器生成的正弦波载波的频率每间隔预设时间Δt增加预设频率Δf；

所述混频器具体用于将所述正弦波载波和所述第二信号在时域相乘，以对所述第二信号进行频谱搬移；

所述自适应带通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率每间隔预设时间Δt增加预设频率Δf，所述截止频率包括低通截止频率f_bpls和高通截止频率f_bphs，所述通带频率包括低通通带频率f_bplp和高通通带频率f_bphp，且所述低通截止频率f_bpls，所述高通截止频率f_bphs，所述低通通带频率f_bplp和所述高通通带频率f_bphp满足f_c<f_bpls<f_bplp＝f_c+f_sigl,f_sigh+f_c＝f_bphp<f_bphs<Nf_s/2,其中，f_c为所述数控振荡器停止增加正弦波载波频率后对应的正弦波载波的频率，f_sigl为所述基带信号的最低频率，f_sigh为所述基带信号的最高频率。

3.一种电力线通信接收系统，其特征在于，包括：

处理器，用于接收另一个电力线通信系统的电力线通信发射系统发送的信道检测信号，对接收到的信道检测信号进行滤波处理，将滤波处理后的信号作为第一信号，对所述第一信号进行频谱搬移，并生成信道检测反馈信号发送至所述电力线通信发射系统；

低通抗混叠滤波器，用于滤除频谱搬移后的所述第一信号中的衍生频谱，并将滤除衍生频谱后的第一信号作为第二信号；

抽取器，用于降低所述第二信号的采样率，并将降低采样率后的第二信号作为基带信号；

其中，所述处理器包括：数控振荡器、自适应带通滤波器、控制逻辑器和混频器，其中：

所述数控振荡器，用于与所述电力线通信发射系统的数控振荡器同步生成正弦波载波，并同步周期性增加所述正弦波载波的频率，生成频率增加后的正弦波载波；

所述自适应带通滤波器，用于滤除除接收到的信道检测信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为第一信号，且所述自适应带通滤波器的截止频率和通带频率与所述电力线通信发射系统的自适应带通抗混叠滤波器的截止频率和通带频率同步周期性增加；

所述控制逻辑器，与自适应带通滤波器和数控振荡器连接，用于控制所述数控振荡器和所述自适应带通滤波器同步增加各自频率，并在接收到电力线通信发射系统发送的信道检测信号时，控制所述数控振荡器和所述自适应带通滤波器同步停止增加各自频率；

所述混频器，与所述自适应带通滤波器连接，用于对所述第一信号进行频谱搬移，获取频谱搬移后的第一信号；

或者，

所述处理器包括：数控振荡器、多个带通滤波器、只读存储器、控制逻辑器和混频器，其中：

所述数控振荡器，用于与所述电力线通信发射系统的数控振荡器同步生成正弦波载波，并同步周期性增加所述正弦波载波的频率，生成频率增加后的正弦波载波；

所述多个带通滤波器具有不同系数，且相邻系数的两个带通滤波器的频率相差Δf，所述只读存储器用于存储所述带通滤波器的系数；

所述控制逻辑器，与所述数控振荡器和所述只读存储器连接，用于控制所述数控振荡器周期性增加频率，并同步从所述只读存储器中读取与所述数控振荡器增加的频率次数相同的带通滤波器系数，并读取该系数对应的带通滤波器，由所选取的带通滤波器滤除除接收到的信道检测信号之外的频谱，将滤除处理后的信号作为第一信号，并且所述控制逻辑器在接收到电力线通信接收系统发送的信道检测反馈信号时，控制所述数控振荡器停止增加频率并停止同步选取带通滤波器；

所述混频器，与所述带通滤波器连接，用于对所述第一信号进行频谱搬移，获取频谱搬移后的第一信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数控振荡器生成的正弦波载波的频率每间隔预设时间Δt增加预设频率Δf；

所述自适应带通滤波器的截止频率和通带频率每间隔预设时间Δt增加预设频率Δf，所述截止频率包括低通截止频率f_bpls和高通截止频率f_bphs，所述通带频率包括低通通带频率f_bplp和高通通带频率f_bphp，且所述低通截止频率f_bpls，所述高通截止频率f_bphs，所述低通通带频率f_bplp和所述高通通带频率f_bphp满足f_c<f_bpls<f_bplp＝f_c+f_sigl，f_sigh+f_c＝f_bphp<f_bphs<Nf_s/2,其中，f_c为所述数控振荡器停止增加正弦波载波频率后对应的正弦波载波的频率，f_sigl为所述基带信号的最低频率，f_sigh为所述基带信号的最高频率；

所述混频器具体用于将所述频率增加后的正弦波载波和所述第一信号在时域相乘，以对所述第一信号进行频谱搬移。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述抽取器具体用于对所述第二信号进行倍数为N的抽取以降低所述第二信号的采样率，其中N的取值和所述电力线通信发射系统进行倍数为N插值的N取值相同，抽取后的第二信号的采样率为所述基带信号的采样率f_s；

所述低通抗混叠滤波器的截止频率为所述基带信号的采样率f_s的二分之一，所述低通抗混频滤波器的通带频率为所述基带信号的最高频率。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：同步器，与所述抽取器连接，用于获取所述第二信号采样率降低的位置。