CN103490796B - 一种配电线宽带电力载波通信系统及方法 - Google Patents
一种配电线宽带电力载波通信系统及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种配电线宽带电力载波通信系统及方法,所述配电线宽带电力载波通信系统包括一信号发出端、一用户终端和一电力线,其特征在于,其还包括一中央处理单元、一第一信号测试单元、一第二信号测试单元、一信号调整单元和一信号修正单元,其中,所述中央处理单元内设置有所述第一信号测试单元和第二信号测试单元比对的第一基准信号及其比对参照的阀值,并向所述信号调整单元和信号修正单元发送控制指令。本发明中的系统和方法,在电力线的发射端和接收端分别进行信号的调整和修正,保证信号传输具有较高的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力线载波通信系统及方法,尤其涉及一种配电线宽带电力载波通信系统及方法。
背景技术
现有的电力线载波通信技术具有复杂的信号转换及接收模块,用以还原发射信号,从而实现信号的稳定和准确传输。
中国专利一种低压电力线载波通信方法,公开号:CN102790631A公开了一种载波通信的方法,该方法中,数据发送端形成用户数据波形,并且在发射端将数据波形、引导波形和同步波形合成数据包,消除电力线传输过程中的电力信号干扰;数据包经过数模变换、低通滤波、自动增益控制盒耦合保护电路后,变成载波信号发送;在接收端,由耦合保护电路经过带通滤波电压增益放大和数模转换后得到数据包,对波形进行傅里叶变换,得到频域波形,经过差分后得到频域序列。上述信号传输过程中,应用较多的转换模块进行收发处理,但未能够在统一的控制下对发送端和接收端的信号进行调整和修正。
鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配电线宽带电力载波通信系统及方法用以克服上述技术缺陷。
为实现上述目的,本发明提供一种配电线宽带电力载波通信系统,其包括一信号发出端、一用户终端和一电力线,其还包括一中央处理单元、一第一信号测试单元、一第二信号测试单元、一信号调整单元和一信号修正单元,其中,
所述中央处理单元内设置有所述第一信号测试单元和第二信号测试单元比对的第一基准信号及其比对参照的阀值,并向所述信号调整单元和信号修正单元发送控制指令;
所述第一信号测试单元,其接收所述信号发出端发送的需求信号并对其进行采样检测,其在连续的N0个周期内选取每个周期的波峰值为采样点,间隔时间T0采样一次,选取M0次,判定M0次选取的采样峰值信息是否在所述中央处理单元预先设置的阀值K0~K1之间,将比对结果发送至所述中央处理单元和信号调整单元内进行处理;
所述信号调整单元,其接受所述中央处理单元的控制指令,在所述需求信号不能满足要求时,对所述信号发出端发出的信号进行调整后发送至所述信号发出端;
所述第二信号测试单元,其接收所述电力线上的数据信号,经还原处理后进行采样及检测,判断采样峰值信息是否在所述中央处理单元预先设置的阀值K3~K4之间,并将比对结果分别传输至所述中央处理单元和信号修正单元;
所述信号修正单元,其接受所述中央处理单元的控制指令,在所述需求信号不能满足要求时,对接收自第二信号测试单元的需求信号进行修正,其每间隔N1个周期,在第N1+1个周期内选取X个取样点,连续选取M1次,并且预设一阀值K2(K2>0),若任一连续的上升沿或下降沿的中间X-2个取样点的值在-K2~K2,则M1组X-2个取样点的值修正为需求信号波形的极值。
较佳的,所述第一信号测试单元包括一信号采集模块和一第一控制模块,其中,
所述信号采集模块,用以还原得到所述需求信号,其包括一耦合模块、一检波模块、一滤波模块、一放大增益模块和一信号传输端口;
所述第一控制模块,其包括一第一处理单元、一第一延迟模块和一第一接口单元,
所述第一处理单元,其获取所述中央处理单元预设的阀值K0和K1,并获取峰值采样信息,并参照该阀值K0和K1对所述需求信号进行比对;
所述第一延迟模块,其接收所述第一处理单元输出的峰值采样信息,延迟一时间T1后,发送至所述第一处理单元。
较佳的,所述信号修正单元包括一第三处理单元、一第三延迟模块、一比较模块和一修正电路,其中,
所述第三处理单元,用以获取所述第二信号测试单元中的接收信号波形的M1组取样信息,每组包含X个取样点;
所述第三延迟模块包括X-2个依序串接的延迟器,其分别与所述第三处理单元的输出端连接,接收到所述取样点后延迟一预设时间T2后输出;
所述比较模块内设置有X-2个比较器,每一比较器分别与各延迟器连接,若各比较器都判断所述取样点信号值在一阀值-K2~K2的范围内,则向所述修正电路发送一触发信号;
所述修正电路输出修正后的信号,并传输至所述第二信号测试单元。
较佳的,所述中央处理单元内存储有阀值K0、K1、K2、K3和K4,其中,K0、K1、K3和K4满足公式(1)所述的函数关系式,
式中,α和β为修正系数,其大小由系统传输总功率和基波信号功率的差值确定,γ0为基准失真度,其大小由系统传输性能决定。
本发明还提供一种配电线宽带电力载波通信方法,基于上述的配电线宽带电力载波通信系统实现的,其包括以下步骤:
步骤a,所述中央处理单元获取所需信号信息并设定一阀值,信号发出端生成需求信号,发送至第一信号测试单元,所述第一信号测试单元内的信号采集模块对该生成信号进行采样及放大处理;
步骤b,所述第一信号测试单元内的第一控制模块在连续的N0个周期内选取每个周期的波峰值为采样点,间隔时间T0采样一次,采样M0次,将该生成信号的峰值信息与所述中央处理单元存储的第一基准信号及预设阀值K0、K1进行比对;
步骤c,所述第一控制模块将上述步骤b中的峰值信息比对结果发送至所述中央处理单元,若该峰值在阀值K0~K1之间,则所述中央处理单元通知所述信号发出端向所述电力线发送该需求信号,若峰值不在阀值K0~K1之间,则向信号调整单元发出调整发送信号的指令;
步骤d,所述信号调整单元调制一加载信号后,由所述信号发出端重新发送至第一信号测试单元,并在所述中央处理单元内记录该调整信息;
步骤e,所述信号发出端的发射信息满足需求时,通过所述电力线发送该需求信号;
步骤f,所述第二信号测试单元接收所述需求信号后进行峰值信息采样,并按照中央处理单元内的设定阀值K3和K4进行判断,若该峰值在阀值K3~K4之间,则所述中央处理单元通知向所述用户终端发送该需求信号,若峰值不在阀值K3~K4之间,则向所述信号修正单元发出调整发送信号的指令;
步骤g,所述信号修正单元对需求信号进行修正,经所述第二信号测试单元测试符合要求后发送至用户终端,并在所述中央处理单元内记录该修正信息。
较佳的,所述步骤b中的第一控制模块的采样检验过程为:
步骤b1,所述第一控制模块的一第一处理单元将第一基准信号和需求信号施加相同的电压U,从所述中央处理单元获取阀值K0和K1:
步骤b2,所述第一处理单元在连续的N0个周期内选取每个周期的波峰值为采样点,间隔时间T0采样一次,选取M0次;
步骤b3,所述第一控制模块内的第一延迟模块将采样点信息延迟一时间T1后传输至所述第一处理单元;
步骤b4,所述第一处理单元判断M0组选取的采样峰值信息是否在阀值K0~K1之间,并将判断结果通过所述第一接口单元传输至所述中央处理单元和信号调整单元内进行处理。
较佳的,所述信号调整单元的信号调整过程为:
步骤f1,所述信号调整单元内的第三处理单元每间隔N1个周期,在第N1+1个周期内选取X个取样点,连续选取M次,并获取阀值K2(K2>0);
步骤f2,所述信号调整单元内的第三延迟模块内的X-2个依序串接的延迟器接收所述第三处理单元的X个取样点信息,延迟一时间T2后输出;
步骤f3,所述信号调整单元内的比较模块中X-2个比较器分别接收所有延迟器的取样点信号值;
步骤f4,所述比较模块中X-2个比较器判断信号波形中连续的上升沿或下降沿的中间[(X-2)/2]个取样点信号值是否都在阀值-K2~K2的范围内;若在其范围内,则执行步骤f5;若不在其范围内,则跳转至步骤f1;
步骤f5,所述比较模块向一正电路发送一触发信号;
步骤f6,所述修正电路发送一触发信号,所述修正电路输出修正后的信号,并传输至所述第二信号测试单元。
较佳的,所述步骤d中信号调整单元的信号调整过程为:
步骤d1,所述信号调整单元获取所需求信号与阀值K0和K1之间的差值;
步骤d2,所述信号调整单元根据该差值信号产生一加载信号,传输至所述信号发出端;
步骤d3,所述信号发出端根据该加载信号调解成一调整信号,并与上述需求信号合成为新的需求信号;
步骤d4,所述信号发出端重新向所述第一信号测试单元发送该新的需求信号,判断该信号是否符合判断条件,执行上述步骤c。
较佳的,所述中央处理单元内存储有阀值K0、K1、K2、K3和K4,其中,K0、K1、K3和K4满足公式(1)所述的函数关系式,
式中,α和β为修正系数,其大小由系统传输总功率和基波信号功率的差值确定,γ0为基准失真度,其大小由系统传输性能决定。
与现有技术比较本发明的有益效果在于:该配电线宽带电力载波通信系统和方法,能够在一集中的中央处理单元的控制下对发出端的需求信号进行调整,对接收端的需求信号进行修正,设置具有一定函数关系的阀值,对系统传输性能的可靠性进行有效的掌握;系统中具有多个信号检测单元,其取样和比对信号的过程仅以峰值作为阀值比对的参考基准,较为方便准确,节约程序;信号修正过程中,对间隔的采样信号组进行冗余判断,确保信号还原具有较高的准确性。
附图说明
图1为本发明配电线宽带电力载波通信系统的功能框图;
图2为本发明配电线宽带电力载波通信系统中的第一信号测试单元的功能框图;
图3为本发明配电线宽带电力载波通信系统中的第二信号测试单元的功能框图;
图4为本发明配电线宽带电力载波通信系统中的信号修正单元的功能框图;
图5为本发明配电线宽带电力载波通信过程的流程图;
图6本发明配电线宽带电力载波通信方法中第一控制模块的采样检测过程;
图7为本发明配电线宽带电力载波通信方法中信号调整单元的信号调整过程;
图8为本发明配电线宽带电力载波通信方法信号修正单元的信号修正过程。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
本发明中的配电线宽带电力载波通信系统和方法对电力线两端的承载信号进行间隔性测试,通过与要求传送的数据信息进行比对,确定电力线传送系统的可靠性,上述过程由一中央处理单元进行全程处理。
请参阅图1所示,其为本发明配电线宽带电力载波通信系统的功能框图,本发明的配电线宽带电力载波通信系统包括一信号发出端1、一第一信号测试单元2、一第二信号测试单元5、一信号调整单元7、一信号修正单元8、一中央处理单元4以及一用户终端6,其中,所述信号发出端1,其根据需求形成待发送的信号,并向所述第一信号测试单元2或电力线3传输该需求信号;所述第一信号测试单元2,其对所述信号发出端1发送信号进行检测,并与预存在所述中央处理单元4内的用户需求信号进行比对,并将比对结果分别传输至所述中央处理单元4和信号调整单元7;所述信号调整单元7接受所述中央处理单元4的控制指令,在所述需求信号不能满足要求时,对所述信号发出端1发出的信号进行调整后发送至所述信号发出端1。
所述电力线3的终端设置所述第二信号测试单元5,其接收所述电力线3上的数据信号,经还原处理后与所述中央处理单元4内预设的需求信号阀值进行比对,并将比对结果分别传输至所述中央处理单元4和信号修正单元8;所述信号修正单元8接受所述中央处理单元4的控制指令,对接收到的数据信号进行处理后发送至所述第二信号测试单元5,测试结果符合要求后,发送至所述用户终端6完成载波通信过程。
所述中央处理单元4内分别设置有所述第一信号测试单元2和第二信号测试单元5比对的第一基准信号及其对比参照的阀值,该基准信号是根据所述信号发出端1的需求信号进行调制而成,其与需求数据信息完全一致。所述中央处理单元4设置在配电系统中的子站或变电站内,其能同时对多种载波信号进行处理,并向所述信号调整单元7和信号修正单元8发送控制指令。
请参阅图2所示,其为本发明配电线宽带电力载波通信系统中的第一信号测试单元的功能框图,在本实施例中,所述第一信号测试单元2包括一信号采集模块21和一第一控制模块22,所述信号采集模块21包括一耦合模块一211、一检波模块212、一滤波模块213、一放大增益模块214和一信号传输端口215,所述耦合模块一211包括一耦合保护电路以抑制电干扰,信号经过所述耦合保护电路后通过所述检波模块212,用以检出待传输信号中的需求数据波形,再经过所述滤波模块213得到需求数据波形,经所述放大增益模块214进行放大后,通过所述信号传输端口215传输至所述第一控制模块22。
所述第一控制模块22内置有一第一处理单元221、一第一延迟模块222和一第一接口单元224,所述第一处理单元221,其采集峰值信号后将所述需求信号与所述中央处理单元4内的第一基准信号进行比对,所述第一处理单元221控制两信号的加载电压在同一值U,并获取预先设置的一阀值K0和K1,在连续的N0个周期内选取每个周期的波峰值为采样点,间隔时间T0采样一次,选取M0次,所述第一延迟模块222为一延迟器,其将采样点信息延迟一时间T1后传输至所述第一处理单元221,所述第一处理单元221判定M0次选取的采样峰值信息是否在K0~K1之间,并将判断结果通过所述第一接口单元224传输至所述中央处理单元4内进行处理。比对信号的过程仅以峰值作为阀值比对的参考基准,较为方便准确,节约程序。
所述信号调整单元7包括一波形发生器,用以产生一加载信号,其传输至所述信号发出端1,所述信号发出端1根据该加载信号形成一调整信号,所述调整信号与所述信号发出端1的待传送信号合成形成客户需求的数据波形。
请参阅图3所示,其为本发明配电线宽带电力载波通信系统中的第二信号测试单元的功能框图,所述第二信号测试单元5包括一信号收集模块51和一第二控制模块52,所述信号收集模块51包括一载波模块511、一耦合模块二512、一收发隔离模块513、一放大模块514和一信号输出端口515,所述载波模块511承载有所述电力线3上的所有传输信号;所述耦合模块二512包括一耦合保护电路,从所述载波模块513上接收或发送信息,抑制系统中的电干扰;所述收发隔离模块513,将强功率信号和远端发送的微弱信号进行有效隔离;接收信号进行放大还原转换后经所述信号传输端口515传输至所述第二控制模块52。
所述第二控制模块52包括一第二延迟模块521、一第二处理单元522和一第二接口单元523,所述第二处理单元522、第二延迟模块521与所述第一处理单元221、第一延迟模块222的采样及对比过程相同,比对的阀值为K3和K4。
请参阅图4所示,其为本发明配电线宽带电力载波通信系统中的信号修正单元的功能框图,其包括一第三处理单元80、一第三延迟模块81、一比较模块82和一修正电路83,所述第三处理单元80,用以获取所述信号收集模块51中的接收信号波形的取样信息,在本实施例中,取样规则为:每间隔N1个周期,在第N1+1个周期内选取X个取样点,连续选取M1次,并且预设一阀值K2(K2>0);若任一连续的上升沿或下降沿的中间[(X-2)/2]个取样点的值在-K2~K2,则M1组[(X-2)/2]个取样点的值修正为需求信号波形的极值;
所述第三延迟模块81内包括X-2个依序串接的延迟器,其分别与所述第三处理单元80的输出端连接,接收到所述取样点后延迟一预设时间T2后输出;所述比较模块82内设置有X-2个比较器,每一比较器分别与各延迟器连接,若各比较器都判断所述取样点信号值在一阀值-K2~K2的范围内,则向所述修正电路83发送一触发信号,所述修正电路83输出修正后的信号,并传输至所述第二信号测试单元5。上述阀值判断的过程采用冗余判定,在所有比较器的取样点值在-K2~K2的范围内时,进行处理,保证了与原信号较高的重合度。
下面对本发明配电线宽带电力载波通信的过程进行详述。
请参阅图5所示,其为本发明配电线宽带电力载波通信过程的流程图,其过程为:
步骤a1,所述中央处理单元4获取所需信号信息并设定一阀值,所述信号发出端1生成需求信号,发送至所述第一信号测试单元2,所述第一信号测试单元2内的信号采集模块21对该生成信号进行采样及放大处理。
在本发明中,电力载波通信系统不能实时对需求信号进行测试及调整,每隔预设时间T,电力载波通信系统根据需求信号及其传输过程,测试系统的可靠性。所述中央处理单元4根据需求信号形成所述第一标准信号及预设阀值K0、K1、K2、K3和K4。在中央处理单元的控制下对发出端的需求信号进行调整,对接收端的需求信号进行修正,能够对系统传输性能的可靠性进行有效的掌握。所述信号发出端1生成需求信号并发射至所述信号采集模块21,经所述耦合模块211、检波模块212、滤波模块213和放大增益模块214还原需求信号的波形。
步骤a2,所述第一信号测试单元2内的第一控制模块22在连续的N0个周期内选取每个周期的波峰值为采样点,间隔时间T0采样一次,采样M0次,将该生成信号的峰值信息与所述中央处理单元4存储的第一基准信号及预设阀值K0、K1进行比对。
请参阅图6所示,其为本发明配电线宽带电力载波通信方法的所述第一控制模块的采样检测过程,具体为:步骤a21,所述第一处理单元221将第一基准信号和需求信号施加相同的电压U,从所述中央处理单元4获取阀值K0和K1;
步骤a22,所述第一处理单元221在连续的N0个周期内选取每个周期的波峰值为采样点,间隔时间T0采样一次,选取M0次;
步骤a23,所述延迟模块将采样点信息延迟一时间T1后传输至所述第一处理单元221;
步骤a24,所述第一处理单元221判断M0组选取的采样峰值信息是否在K0~K1之间,并将判断结果通过所述第一接口单元224传输至所述中央处理单元4和信号调整单元7内进行处理。
步骤a3,所述第一控制模块22将上述步骤中的峰值信息比对结果发送至所述中央处理单元4,若该峰值在阀值K0~K1之间,则所述中央处理单元4通知所述信号发出端1向电力线发送该需求信号,若峰值不在阀值K0~K1之间,则向所述信号调整单元7发出调整发送信号的指令。
步骤a4,所述信号调整单元7调制一加载信号后,由所述信号发出端1重新发送至第一信号测试单元2,并在所述中央处理单元4内记录该调整信息。
请参阅图7所示,其为本发明配电线宽带电力载波通信方法所述信号调整单元的信号调整过程,具体为:步骤a41,所述信号调整单元7获取所述需求信号与阀值K0和K1的差值;
步骤a42,所述信号调整单元根据该差值信号产生一加载信号,传输至所述信号发出端1;
步骤a43,所述信号发出端1根据该加载信号调解成一调整信号,并与上述需求信号合成为新的需求信号;
步骤a44,所述信号发出端1重新向所述第一信号测试单元2发送该新的需求信号,判断该信号是否符合判断条件,执行上述步骤a3。
步骤a5,所述信号发出端的发射信息满足需求时,通过所述电力线3发送该需求信号。
所述电力线3发送信号时,向发送信号加载一导引波以保证传输过程中的低失真度。
步骤a6,所述第二信号测试单元5接收所述需求信号后进行峰值信息采样,并按照中央处理单元4内的设定阀值K3和K4进行判断,若该峰值在阀值K3~K4之间,则所述中央处理单元通知向所述用户终端发送该需求信号,若峰值不在阀值K3~K4之间,则向所述信号修正单元发出调整发送信号的指令。
所述第二信号测试单元5中的信号收集模块51经载波模块511、耦合模块512、收发隔离模块513处理后还原需求信号,所述第二控制模块52内的第二处理单元522以及延迟模块521按上述步骤a2进行采样比对处理,并将比对结果传输至所述中央处理单元4内。
上述阀值K0、K1、K3和K4之间具有一定的函数关系,请参阅公式(1)所示,其为阀值之间的关系式,
式中,α和β为修正系数,其大小由系统传输总功率和基波信号功率的差值确定,γ0为基准失真度,其大小由系统传输性能决定。
上述公式(1)使得K3<K0,同时K4>K1,保证电力线终端接收的信号在一定的失真范围内,使得测试机调整更加符合实际。
请参阅图8所示,其为本发明配电线宽带电力载波通信方法信号修正单元的信号修正过程,具体为:
步骤a61,所述信号调整单元7内的第三处理单元80每间隔N1个周期,在第N1+1个周期内选取X个取样点,连续选取M次,并获取阀值K2(K2>0);
步骤a62,所述第三延迟模块81内的X-2个依序串接的延迟器接收所述第三处理单元80的X个取样点信息,延迟一时间T2后输出;
步骤a63,所述比较模块82内的X-2个比较器分别接收所有延迟器的取样点信号值;
步骤a64,所述比较模块82内的X-2个比较器判断信号波形中连续的上升沿或下降沿的中间[(X-2)/2]个取样点信号值是否都在阀值-K2~K2的范围内;若在其范围内,则执行步骤a65,所述比较模块82向所述修正电路83发送一触发信号;若不在其范围内,则跳转至步骤a61;
步骤a66,所述修正电路83发送一触发信号,所述修正电路83输出修正后的信号,并传输至所述第二信号测试单元5。
步骤a7,所述信号修正单元8对需求信号进行修正,经所述第二信号测试单元5测试符合要求后发送至用户终端6,,并在所述中央处理单元4内记录该修正信息。
所述中央处理单元4内记录有信号调整和修正信息,配电系统根据该调整和修正信息的差异,可适当调整该系统的运行参数,用以维护系统的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,对发明而言仅仅是说明性的,而非限制性的。本专业技术人员理解,在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效,但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种配电线宽带电力载波通信系统,其包括一信号发出端、一用户终端和一电力线,其特征在于,其还包括一中央处理单元、一第一信号测试单元、一第二信号测试单元、一信号调整单元和一信号修正单元,其中,
所述中央处理单元内设置有所述第一信号测试单元和第二信号测试单元比对的第一基准信号及其比对参照的阀值,并向所述信号调整单元和信号修正单元发送控制指令;
所述第一信号测试单元,其接收所述信号发出端发送的需求信号并对其进行采样检测,其在连续的N0个周期内选取每个周期的波峰值为采样点,间隔时间T0采样一次,选取M0次,判定M0次选取的采样峰值信息是否在所述中央处理单元预先设置的阀值K0~K1之间,将比对结果发送至所述中央处理单元和信号调整单元内进行处理;
所述信号调整单元,其接受所述中央处理单元的控制指令,在所述需求信号不能满足要求时,对所述信号发出端发出的信号进行调整后发送至所述信号发出端;
所述第二信号测试单元,其接收所述电力线上的数据信号,经还原处理后进行采样及检测,判断采样峰值信息是否在所述中央处理单元预先设置的阀值K3~K4之间,并将比对结果分别传输至所述中央处理单元和信号修正单元;
所述信号修正单元,其接受所述中央处理单元的控制指令,在所述需求信号不能满足要求时,对接收自第二信号测试单元的需求信号进行修正,其每间隔N1个周期,在第N1+1个周期内选取X个取样点,连续选取M1次,并且预设一阀值K2(K2>0),若任一连续的上升沿或下降沿的中间X-2个取样点的值在-K2~K2,则M1组X-2个取样点的值修正为需求信号波形的极值。
2.根据权利要求1所述的配电线宽带电力载波通信系统,其特征在于,所述第一信号测试单元包括一信号采集模块和一第一控制模块,其中,
所述信号采集模块,用以还原得到所述需求信号,其包括一耦合模块、一检波模块、一滤波模块、一放大增益模块和一信号传输端口;
所述第一控制模块,其包括一第一处理单元、一第一延迟模块和一第一接口单元,
所述第一处理单元,其获取所述中央处理单元预设的阀值K0和K1,并获取峰值采样信息,并参照该阀值K0和K1对所述需求信号进行比对;
所述第一延迟模块,其接收所述第一处理单元输出的峰值采样信息,延迟一时间T1后,发送至所述第一处理单元。
3.根据权利要求1或2所述的配电线宽带电力载波通信系统,其特征在于,所述信号修正单元包括一第三处理单元、一第三延迟模块、一比较模块和一修正电路,其中,
所述第三处理单元,用以获取所述第二信号测试单元中的接收信号波形的M1组取样信息,每组包含X个取样点;
所述第三延迟模块包括X-2个依序串接的延迟器,其分别与所述第三处理单元的输出端连接,接收到所述取样点后延迟一预设时间T2后输出;
所述比较模块内设置有X-2个比较器,每一比较器分别与各延迟器连接,若各比较器都判断所述取样点信号值在一阀值-K2~K2的范围内,则向所述修正电路发送一触发信号;
所述修正电路输出修正后的信号,并传输至所述第二信号测试单元。
4.根据权利要求1或2所述的配电线宽带电力载波通信系统,其特征在于,所述中央处理单元内存储有阀值K0、K1、K2、K3和K4,其中,K0、K1、K3和K4满足公式(1)所述的函数关系式,
式中,α和β为修正系数,其大小由系统传输总功率和基波信号功率的差值确定,γ0为基准失真度,其大小由系统传输性能决定。
5.一种配电线宽带电力载波通信方法,基于上述权利要求1的配电线宽带电力载波通信系统实现的,其特征在于,其包括以下步骤:
步骤a,所述中央处理单元获取所需信号信息并设定一阀值,信号发出端生成需求信号,发送至第一信号测试单元,所述第一信号测试单元内的信号采集模块对该生成信号进行采样及放大处理;
步骤b,所述第一信号测试单元内的第一控制模块在连续的N0个周期内选取每个周期的波峰值为采样点,间隔时间T0采样一次,采样M0次,将该生成信号的峰值信息与所述中央处理单元存储的第一基准信号及预设阀值K0、K1进行比对;
步骤c,所述第一控制模块将上述步骤b中的峰值信息比对结果发送至所述中央处理单元,若该峰值在阀值K0~K1之间,则所述中央处理单元通知所述信号发出端向所述电力线发送该需求信号,若峰值不在阀值K0~K1之间,则向信号调整单元发出调整发送信号的指令;
步骤d,所述信号调整单元调制一加载信号后,由所述信号发出端重新发送至第一信号测试单元,并在所述中央处理单元内记录该调整信息;
步骤e,所述信号发出端的发射信息满足需求时,通过所述电力线发送该需求信号;
步骤f,所述第二信号测试单元接收所述需求信号后进行峰值信息采样,并按照中央处理单元内的设定阀值K3和K4进行判断,若该峰值在阀值K3~K4之间,则所述中央处理单元通知向所述用户终端发送该需求信号,若峰值不在阀值K3~K4之间,则向所述信号修正单元发出调整发送信号的指令;
步骤g,所述信号修正单元对需求信号进行修正,经所述第二信号测试单元测试符合要求后发送至用户终端,并在所述中央处理单元内记录该修正信息。
6.根据权利要求5所述的配电线宽带电力载波通信方法,其特征在于,所述步骤b中的第一控制模块的采样检验过程为:
步骤b1,所述第一控制模块的一第一处理单元将第一基准信号和需求信号施加相同的电压U,从所述中央处理单元获取阀值K0和K1;
步骤b2,所述第一处理单元在连续的N0个周期内选取每个周期的波峰值为采样点,间隔时间T0采样一次,选取M0次;
步骤b3,所述第一控制模块内的第一延迟模块将采样点信息延迟一时间T1后传输至所述第一处理单元;
步骤b4,所述第一处理单元判断M0组选取的采样峰值信息是否在阀值K0~K1之间,并将判断结果通过第一接口单元传输至所述中央处理单元和信号调整单元内进行处理。
7.根据权利要求5或6所述的配电线宽带电力载波通信方法,其特征在于,所述信号修正单元的信号修正过程为:
步骤f1,所述信号调整单元内的第三处理单元每间隔N1个周期,在第N1+1个周期内选取X个取样点,连续选取M次,并获取阀值K2(K2>0);
步骤f2,所述信号调整单元内的第三延迟模块内的X-2个依序串接的延迟器接收所述第三处理单元的X个取样点信息,延迟一时间T2后输出;
步骤f3,所述信号调整单元内的比较模块中X-2个比较器分别接收所有延迟器的取样点信号值;
步骤f4,所述比较模块中X-2个比较器判断信号波形中连续的上升沿或下降沿的中间[(X-2)/2]个取样点信号值是否都在阀值-K2~K2的范围内;若在其范围内,则执行步骤f5;若不在其范围内,则跳转至步骤f1;
步骤f5,所述比较模块向一正电路发送一触发信号;
步骤f6,所述修正电路发送一触发信号,所述修正电路输出修正后的信号,并传输至所述第二信号测试单元。
8.根据权利要求7所述的配电线宽带电力载波通信方法,其特征在于,所述步骤d中信号调整单元的信号调整过程为:
步骤d1,所述信号调整单元获取所需求信号与阀值K0和K1之间的差值;
步骤d2,所述信号调整单元根据该差值信号产生一加载信号,传输至所述信号发出端;
步骤d3,所述信号发出端根据该加载信号调解成一调整信号,并与上述需求信号合成为新的需求信号;
步骤d4,所述信号发出端重新向所述第一信号测试单元发送该新的需求信号,判断该信号是否符合判断条件,执行上述步骤c。
9.根据权利要求5或6所述的配电线宽带电力载波通信方法,其特征在于,所述中央处理单元内存储有阀值K0、K1、K2、K3和K4,其中,K0、K1、K3和K4满足公式(1)所述的函数关系式,
式中,α和β为修正系数,其大小由系统传输总功率和基波信号功率的差值确定,γ0为基准失真度,其大小由系统传输性能决定。
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