CN103812528B - 一种直流载波电路 - Google Patents

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唐旭
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Abstract

本发明公开了一种直流载波电路，包括局端干扰抑制器和终端干扰抑制器，所述局端干扰抑制器放置在信号发射端、所述终端干扰抑制器放置在信号接收端，所述局端干扰抑制器或者所述终端干扰抑制器为以下电路结构的一种：共模扼流圈和电容组合电路；共模扼流圈和电感组合电路；共模扼流圈和电感、电容组合电路；共模扼流圈和电阻、电容组合电路；共模扼流圈和电感、电容的T型网络组合电路；共模扼流圈和电阻、电容的T型网络组合电路；共模扼流圈和电感、电容的π型网络组合电路；共模扼流圈和电阻、电容的π型网络组合电路；通过实验验证了该方案对于抑制直流电力线载波干扰、提高载波通信系统稳定度的可行性，使载波信号更加稳定的传输。

Description

一种直流载波电路
技术领域
本发明涉及PLC直流载波通信领域，尤其涉及增加干扰抑制器，提高系统稳定性的一种直流载波电路。
背景技术
电力线通信技术目前发展非常迅速，现在已经进入各领域应用阶段。PLC系统充分利用电力系统的广泛线路资源，通过OFDM等技术可以在同一电力线不同带宽的信道上传输数据。但是由于电力线传输的无屏蔽性，电网的稳定性比传统的通信网差得多，使得电力线通信线路的电磁环境极为复杂，这就给电力线通信系统提出了更高的电磁兼容要求，电磁兼容技术也成了实现电力线通信所需的关键技术之一。
发明内容
针对上述技术缺陷，本发明提出一种直流载波电路。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种直流载波电路，包括局端干扰抑制器和终端干扰抑制器，所述局端干扰抑制器放置在信号发射端、所述终端干扰抑制器放置在信号接收端，所述局端干扰抑制器或者所述终端干扰抑制器为以下电路结构的一种：
共模扼流圈和电容组合电路；共模扼流圈和电感组合电路；共模扼流圈和电感、电容组合电路；共模扼流圈和电阻、电容组合电路；共模扼流圈和电感、电容的T型网络组合电路；共模扼流圈和电阻、电容的T型网络组合电路；共模扼流圈和电感、电容的π型网络组合电路；共模扼流圈和电阻、电容的π型网络组合电路。
进一步的，所述电路结构可以进行级联。
进一步的，在电路结构中的直流输入端和直流输出端并接电阻或者二极管。
进一步的，直流连接线为低压连接线。
本发明的有益效果在于：本发明在实际项目的基础上，对提高电路的抗干扰性进行了设计研究，并通过实验验证了该方案对于抑制直流电力线载波干扰、提高载波通信系统稳定度的可行性，实现了对传送的信号进行合理的处理后，能够最大程度最不削弱直流和有用信号情况下的传输实现，使载波信号更加稳定的传输。
附图说明
图1为本发明实施例中系统连接示意图；
图2为本发明所述系统干扰拟制器示意图；
图3为本发明所述系统干扰拟制器示意图；
图4为本发明所述系统干扰拟制器示意图；
图5为本发明所述系统干扰拟制器示意图；
图6为本发明所述系统干扰拟制器示意图；
图7为本发明所述系统干扰拟制器电路变换形式示意图；
图8为本发明所述系统干扰拟制器电路变换形式示意图；
图9为增加干扰抑制器传输速率测试结果；
图10为无干扰抑制器传输速率测试结果。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
本方案利用直流供电线路，充分考虑直流电路上可能存在的大量交流旁路环节对耦合到直流线上的有用载波信号造成的影响，在系统发射端、接收端增加干扰抑制环节，使载波信号更加稳定的传输。
如图1所示，实施例一为直流载波系统，该系统采取下述部分构成，
局端：干扰拟制器、包含局端调制解调电路的局端调制解调器。
低压连接线：提供系统电源和电力载波传输路径。
终端：干扰拟制器、包含终端调制解调电路的终端调制解调器。
低压供电线通过局端干扰抑制器后为局端调制解调器供电，局端调制解调器将网络信号耦合加载到直流供电线上，所述直流供电线经过终端干扰抑制器后为外接设备、终端调制解调器直流供电；所述终端调制解调器通过耦合提取直流供电线传输的加载信号后经过调制解调将信号发送至外接设备信号输入端
干扰抑制器的作用为对整个线路进行滤波，保证电力载波系统能够不受干扰运作，也是本发明重点阐述的地方。附件图2~6是所述系统干扰拟制器示意图，共模扼流圈和电阻、电感、电容的组合滤波以及各电路的级联形式。附件图中对各干扰抑制电路做了说明，其中附图2为共模扼流圈和电容组合电路；附图3为共模扼流圈和电感组合电路；附图4为共模扼流圈和电感、电容组合电路；附图4的另一种变化为共模扼流圈和电阻、电容组合电路；附图5为共模扼流圈和电感、电容的T型网络组合电路；附图5的另一种变化为共模扼流圈和电阻、电容的T型网络组合电路；附图6为共模扼流圈和电感、电容的π型网络组合电路；附图6的另一种变化为共模扼流圈和电阻、电容的π型网络组合电路。
根据用户的需要，为增强干扰抑制效果可以使用以上附图2~6的级联形式，例如附图7所示,就是将附图2的级联形式，其余系统同样的道理，不再赘述。
由于系统在开关电瞬间电感效应产生的脉冲，在以上附件图2~6的电路中增加电阻或二极管为脉冲提供泄放路径以增强干扰抑制效果，附图8为将附图2电路的基础上增加脉冲泄放路径的电路设计形式，其余系统同样的道理，不再赘述。
局、终端调制解调电路设计方法有传统的电力线载波数字调制方案：振幅键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK，在很多应用场合中，上述三种基本调制方式已经不能满足要求，因此多进制调制系统更受欢迎，例如正交振幅调制(QAM)、最小频移键控(MSK)、高斯最小频移键控(GMSK)、扩频调制、正交频分复用调制(OFDM)，这几种调制方式分别适用于不同的传输信道及传输场合。以上方案资料详尽，用户可自行查询，本文不再赘述。本发明系统支持OFDM4096/1024/256/64/16/8-QAM,QPSK,BPSK和ROBO调制方案。
以监控设备为例简单说明系统的应用方式：直流电源供电电压为12V，直流电源在经过干扰抑制器滤波后分别给局端、终端设备供电。局端设备接上位机，终端设备接摄像头，摄像头采集到的图像信息经网线传递到局端设备，后将图像信息调制耦合到直流供电线上，以电力载波信号形式传播。在局端则解调载波信号，然后经网线将信号传递到上位机，在监控界面上把图像信息显示出来。
如图9和图10所示，以上发明已在实验环境下进行测试应用，具有显著的技术效果。其中图9为增加干扰抑制器的平均传输速率，测试结果为72.728Mbps；图10为无干扰抑制器的平均传输速率，测试结果为38.823Mbps（此结果为两台电脑通过电力猫互传数据的传输速率测试结果）：
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (2)

1.一种直流载波电路，其特征在于，包括局端和终端；所述局端包括局端干扰抑制器、包含局端调制解调电路的局端调制解调器；所述终端包括终端干扰抑制器、包含终端调制解调电路的终端调制解调器，低压供电线通过局端干扰抑制器后为局端调制解调器供电，局端调制解调器将网络信号耦合加载到直流供电线上，所述直流供电线经过终端干扰抑制器后为外接设备、终端调制解调器直流供电；所述终端调制解调器通过耦合提取直流供电线传输的加载信号后经过调制解调将信号发送至外接设备信号输入端，所述局端干扰抑制器放置在信号发射端、所述终端干扰抑制器放置在信号接收端，所述局端干扰抑制器或者所述终端干扰抑制器为以下电路结构的一种：共模扼流圈和电容组合电路；共模扼流圈和电感组合电路；共模扼流圈和电感、电容组合电路；共模扼流圈和电阻、电容组合电路；共模扼流圈和电感、电容的T型网络组合电路；共模扼流圈和电阻、电容的T型网络组合电路；共模扼流圈和电感、电容的π型网络组合电路；共模扼流圈和电阻、电容的π型网络组合电路;在电路结构中的直流输入端和直流输出端并接电阻或者二极管。
2.根据权利要求1所述的一种直流载波电路，其特征在于，所述电路结构可以进行级联。
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Contract record no.: X2020980000656

Denomination of invention: Direct current carrier wave circuit

Granted publication date: 20160601

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