CN108267638A - 基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工频同步通信技术，公开了一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置、系统和方法。本发明中的工频同步通信信号检测装置包括梳状滤波器、信号增强电路和信号峰值检测单元，分别对含有工频同步通信信号的接收信号进行滤波、峰值增强和平滑以及峰值检测处理，能够可靠地检测出工频畸变信号，具有抗干扰能力强等特点。此外，本发明的工频同步通信信号检测装置可以完全集成在电力线载波通信芯片中，并合用电力载波通信通路中的耦合电路或者利用简单的电容加线圈隔离的耦合电路，可以大幅减少器件，降低成本。

Description

基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置、系统和方法

技术领域

本发明涉及工频同步通信技术，特别涉及基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置、系统和方法。

背景技术

基于工频畸变的双向工频自动通信系统(TWACS)是由美国于1994年首次将此系统应用于民用自动抄表领域中，它利用在电压过零处加入一微弱的畸变来实现信号的调制。

目前，国内外大多采用时域检差法来提取TWACS的信号特征，然而本发明的发明人发现，此方法不能得到被检测信号的全面特征，且抗干扰能力较差。此外，由于电力配电网络是为电力分配和传输而设置的，配电网络中的线路环境、中间设备等电力传输环节对信息传输并不是理想的传输介质。所以，时域检差法常用于干扰相对较小的民用电网中。

现有的信号检测方法可分为时域法和时频域，时域法又有时间作差法和幅值作差法2种。时间作差法利用前后2个工频周期对应电压幅值相等时，其时刻的差分来检测、识别调制信号，是一种模拟解调方法；幅值作差法利用前后2个周期对应时刻相等时，电压幅值的差别来检测、识别调制信号，是一种数字解调方法。检测工频畸变信号时，其任务就是要检测调制(畸变)信号的有无，对调制信号本身的大小和形状并不过多要求。

1)采用时间作差法解调：利用过零信号在过零点的畸变反映在时间轴的变化来判断畸变信号的有无。这种方法简单，硬件实现容易，对于干扰较小的小区是可行的。但电网频率的变动、家用电器的干扰、检测系统基准时钟的偏差等很容易影响检测性能。对于我国电网，由于电网环境复杂、噪声干扰大，这种时域方法达不到可靠通信的要求，仅仅由于电网中谐波和相间交叉干扰的影响就可能通信失败。

2)前后电压差方法：常用的检测畸变信号有无的方法：a)提取有效值，即时域特征提取信号；b)分析频域信号特征，把作差信号与一基准信号作相关比较；c)时频域提取法。这些方法涉及的算法比较复杂，硬件实现成本高。

因此，亟需一种能够解决上述至少一个问题的检测装置和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置、系统和方法，能够可靠地检测出工频畸变信号，且抗干扰能力强。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置，包括：

梳状滤波器，用于对含有工频同步通信信号的接收信号进行梳状滤波以滤除噪声和干扰；

信号增强电路，用于对梳状滤波后的接收信号的峰值进行增强和平滑处理；

取绝对值单元，用于对经增强和平滑处理的接收信号取绝对值；以及

信号峰值检测单元，用于对取绝对值的接收信号的峰值进行检测，并输出该接收信号是否存在调制信号的指示；

其中，调制信号为工频畸变的调制信号。

本发明的实施方式还公开了一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测系统，包括上文中的基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置，工频同步通信信号检测系统还包括耦合电路、滤波器和数模转换器，耦合电路、滤波器、数模转换器和工频同步通信信号检测装置依次串联连接；

其中，耦合电路为电力载波通信通路中的耦合电路或者由电容和线圈构成。

本发明的实施方式还公开了一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测方法，包括以下步骤：

对含有工频同步通信信号的接收信号进行梳状滤波以滤除噪声和干扰；

对梳状滤波后的接收信号的峰值进行增强和平滑处理；

对经增强和平滑处理的接收信号取绝对值；以及

对取绝对值的接收信号的峰值进行检测，并输出该接收信号是否存在调制信号的指示；

其中，调制信号为工频畸变的调制信号。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

本发明的工频同步通信信号检测装置包括梳状滤波器、信号增强电路和信号峰值检测单元，分别对含有工频同步通信信号的接收信号进行滤波、峰值增强和平滑以及峰值检测处理，能够可靠地检测出工频畸变信号，具有抗干扰能力强等特点。

本发明的工频同步通信信号检测装置可以集成到宽带或窄带电力线载波通信芯片中，在线实现低压台区识别、用户识别、相位及相序识别功能，以省略芯片外独立工频畸变信号接收器件，大幅地降低了成本。

进一步地，本发明的工频同步通信信号检测装置可以合用窄带或宽带电力载波通信通路中已有的耦合电路或者利用简单的电容加线圈隔离的耦合电路，可以进一步减少器件，降低成本。

进一步地，在工频同步通信信号不在工频过零时估计背景噪声幅度，能够避免工频过零时的工频畸变信号对背景噪声估计产生的误差。

进一步地，动态地根据估计的背景噪声幅度来调整检测阈值，使得检测阈值与工频畸变的强度相对独立，做到检测阈值随工频畸变信号的强度和噪声幅度而变，达到检测阈值自适应调整，从而提高工频畸变信号检测的准确性和可靠性。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置的结构示意图；

图2是本发明第一实施方式中一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置的结构示意图；

图3是本发明第二实施方式中一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测系统的结构示意图；

图4是本发明第三实施方式中一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测方法的流程示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和不基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置。图1是该基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置的结构示意图。工频同步通信技术是一种特殊的电力线通信技术，具有独特的通信机理和易实现性，其具有以下显著特点：

1)点对点通信能力极强，不需要中继，也不需要组网。对配电网多变的网络结构无任何要求，通信距离(信号检测半径)大于2千米。

2)由于工频畸变调制信号的物理特性，已被现场台区多次验证确认，工频畸变调制信号不能耦合到台变外的线路上，从而可以用来实现低压台区识别功能。采用该通信技术可实现长距离传输，能够达到准确、可靠的识别台区内所有用户，几乎不产生误判。

3)可配合高速电力线载波通讯技术(宽带和窄带技术)实现台区电能表自动注册，避免或消除台区串扰问题。台区串扰一般有两个原因：一、高频信号空间耦合；二、低频信号跨变压器传输；基于以上两种原因，目前电力线载波通讯技术在临近的台区间都存在信号串扰问题，导致无法识别用电用户实际隶属的台区，而采用本申请的工频畸变检测技术可以避免高频信号空间耦合产生的信号串扰问题，同时又利用跨变压器耦合信号衰减大或根本不通的特点，配合设置适当阈值的信号检测方法达到可靠台区识别。

如图1所示，该基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置包括梳状滤波器、信号增强电路、取绝对值单元和信号峰值检测单元。

上述梳状滤波器用于对含有工频同步通信信号的接收信号进行梳状滤波以滤除噪声和干扰，以便提取有用的工频畸变信号特征。可以理解，上述噪声和干扰为工频基波信号和所有工频谐波等。梳状滤波器有许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带，只让某些特定频率范围的信号通过。梳状滤波器的特性曲线像梳子一样，故称为梳状滤波器。

上述信号增强电路用于对梳状滤波后的接收信号的峰值进行增强和平滑处理，以增强工频同步通信信号的可检测性。具体地，由于梳状滤波后的接收信号可能含有有用的工频畸变信号和背景噪声，所以需要进行去噪或平滑处理以便进一步提取有用信号；任何简单低通滤波，例如简单平均和指数平均处理都可达到去噪或平滑效果。另外，由于梳状滤波后的工频畸变信号通常呈现正脉冲和负脉冲对，由工频畸变信号引起的峰值可通过前后脉冲信号做差的方法来实现增强，还可以通过工频畸变脉冲波形匹配滤波器来实现，或用维纳(Wiener)滤波器动态跟踪工频畸变脉冲波形以达到接收信号信噪比最大化，从而大幅提高了工频畸变信号的可检测性。

上述取绝对值单元用于对经增强和平滑处理的接收信号取绝对值。

上述信号峰值检测单元用于对取绝对值的接收信号的峰值进行检测，并输出该接收信号中是否存在调制信号的指示。其中，上述调制信号为工频畸变的调制信号。由于上述解调技术是基于脉冲检测原理，工频畸变的调制信号可以通过脉冲位置调制(PulsePosition Modulation,PPM)或开关键控调制(On-Off Keying,OOK)来实现，同时也可以与前向纠错码结合起来使用。可以理解，当信号峰值检测单元检测到有接收信号的峰值大于检测阈值，则输出该接收信号中存在调制信号的指示；当信号峰值检测单元未检测到有接收信号的峰值大于检测阈值，则输出该接收信号中不存在调制信号的指示。

本实施方式的工频同步通信信号检测装置包括梳状滤波器、信号增强电路和信号峰值检测单元，分别对含有工频同步通信信号的接收信号进行滤波、峰值增强和平滑以及峰值检测处理，能够从接收信号中可靠地检测出工频畸变信号，具有抗干扰能力强等特点。

作为可选实施方式，如图2所示，上述工频同步通信信号检测装置还可以包括背景噪声估计单元，该背景噪声估计单元用于对背景噪声幅度进行估计。背景噪声估计算法可采用任何噪声方差估计算法，如:噪声功率估计，或噪声均方根(RMS)估计算法等。上述信号峰值检测单元用于根据估计的背景噪声幅度设定接收信号的峰值的检测阈值，也就是检测阈值可定义为背景噪声幅度的一个函数，例如检测域值为背景噪声幅度的预定倍数或是在背景噪声幅度的基础上加上一预定值等等。动态地根据估计的背景噪声幅度来调整检测阈值，使得检测阈值与工频畸变信号的强度相对独立，从而提高检测的可靠性。可以理解，在本申请的其他实施方式中，上述检测阈值也可以预先设定。

优选地，为了避免把有效峰值信号当作背景噪声来估计，上述背景噪声估计单元并不是无条件地对背景噪声幅度进行估计，而是根据信号峰值检测单元的更新指示进行估计。例如，信号峰值检测单元在接收信号不在工频过零时，向背景噪声估计单元发出更新指示。背景噪声估计单元用于根据接收到的更新指示对背景噪声幅度进行估计。在接收信号不是在工频过零时刻估计背景噪声幅度，能够有效地避免工频过零处的工频畸变信号产生峰值对背景噪声估计的影响。可以理解，在本申请的其他实施方式中，除了接收信号不在工频过零时刻外，信号峰值检测单元也可以在其他条件下向背景噪声估计单元发出更新指示，只要能避免有用信号对背景噪声幅度估计的影响即可。

上述信号峰值检测单元除了具有动态检测阈值设置功能外，还可以具有去抖动(debounce)机制。具体地说：

在另一个可选实施方式中，上述工频同步通信信号检测装置还可以包括去抖动计数器。

上述信号峰值检测单元在经过峰值增强和平滑过的信号中搜寻因工频畸变所引起的信号峰值。上述信号峰值检测单元在当前接收信号的峰值超过检测阈值时，自动存储当前接收信号的峰值信息(例如峰值幅度信息)、自动将上述检测阈值更新为当前接收信号的峰值数值并将去抖动计数器清零使去抖动计数器开始计数。上述检测阈值可以预先设为固定阈值或可选的动态阈值。

上述信号峰值检测单元判断在去抖动计数器计数至预定值前是否检测到后续接收信号的峰值超过更新的检测阈值，如果是，则信号峰值检测单元自动存储后续接收信号的峰值信息、自动将检测阈值更新为后续接收信号的峰值数值并将去抖动计数器清零使去抖动计数器重新开始计数以进行后续接收信号的峰值判断；否则当前检测到的接收信号的峰值有效，信号峰值检测单元输出接收信号存在调制信号的指示。可以理解，上述预定值可以根据经验进行设置，通常设为略小于一个工频周期，例如对于50Hz工频，小于20ms；对于60Hz工频，小于16.67ms。

在又一个可选实施方式中，上述峰值检测单元可以通过检查检测到的接收信号的峰值所对应的工频相位关系进行进一步地认证。具体地说，信号峰值检测单元在当前接收信号的峰值超过检测阈值时，自动存储与当前接收信号的峰值对应的工频相位角度，信号峰值检测单元判断上述工频相位角度与工频过零时刻的相位角度的差值绝对值是否小于预定阈值(即检测到的当前接收信号的峰值是否在工频过零点附近)，如果是，信号峰值检测单元输出该接收信号存在调制信号的指示(即当前接收信号的峰值有效)，并可选地输出当前接收信号的峰值相关信息；否则检测到的当前接收信号的峰值是伪峰值，将其丢弃并重新开始；信号峰值检测单元继续对后续接收信号的峰值进行检测，直到接收信号的全部峰值检测完毕为止。如果全部检测完毕，未发现因工频畸变引起的信号峰值，则信号峰值检测单元输出该接收信号不存在调制信号的指示。可以理解，上述预定阈值可以根据经验进行设定。

此外，可以理解，工频相位角度的判断可以与去抖动机制结合使用。具体地说，当在去抖动计数器计数至预定值前没有检测到后续接收信号的峰值超过更新的检测阈值，则进一步判断当前接收信号的峰值对应的工频相位角度与工频过零时刻的相位角度的差值绝对值是否小于预定阈值，如果是，信号峰值检测单元输出该接收信号存在调制信号的指示，否则信号峰值检测单元将丢弃当前峰值，并继续对后续接收信号的峰值进行检测。

由上可以看到，信号峰值检测单元可以提供工频通信信号的峰值检测功能、峰值幅度信息、峰值的工频相位信息，其具有峰值跟踪、确认、检测阈值自适应等功能，从而提供稳定、可靠的工频通信信号检测功能。在一实例中，该信号峰值检测单元是信号峰值检测状态机。可以理解，上述信号峰值检测单元可以具有所有上述功能，也可以根据实际情况仅具有部分上述功能。

本发明第二实施方式涉及一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测系统。图3是该基于工频畸变的工频同步通信信号检测系统的结构示意图。该工频同步通信信号检测系统包括第一实施方式所述的工频同步通信信号检测装置。

工频同步通信信号检测系统还包括耦合电路、滤波器和数模转换器。如图3所示，耦合电路、滤波器、数模转换器和工频同步通信信号检测装置依次串联连接。其中，耦合电路可以是电力载波通信通路中的耦合电路或者如图3所示由电容C1和线圈T1构成。

本实施方式中的工频同步通信信号检测装置可以合用窄带或宽带电力载波通信通路中已有的耦合电路或者利用简单的电容加线圈隔离的耦合电路，可以大幅减少器件，降低成本。

本申请基于现有的电力线载波通信系统方案，提出了一种低功耗、全集成的基于工频畸变的工频通信信号检测技术。因为通常工频畸变信号是叠加在工频过零点附近，所以可以对检测到的畸变峰值信号所对应的时刻做工频相位交叉检验，以便过滤掉误检测信号，从而使畸变信号检测更可靠。由于工频畸变通信速度在50b/s以下，本申请借用该技术作为变压器台区识别，实现台区自动上报，从而避免或消除台区干扰对信息采集的影响。

需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合才是解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。

本发明第三实施方式涉及一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测方法。图4是该基于工频畸变的工频同步通信信号检测方法的流程示意图。如图4所示，该基于工频畸变的工频同步通信信号检测方法包括以下步骤：

在步骤401中，对含有工频同步通信信号的接收信号进行梳状滤波以滤除噪声和干扰。可以理解，上述噪声和干扰为工频基波信号和所有工频谐波。

此后进入步骤402，对梳状滤波后的接收信号的峰值进行增强和平滑处理。

此后进入步骤403，对经增强和平滑处理的接收信号取绝对值。

此后进入步骤404，对取绝对值的接收信号的峰值进行检测，并输出该接收信号是否存在调制信号的指示。其中，调制信号为工频畸变的调制信号。上述工频畸变的调制信号可以通过脉冲位置调制(PPM)或开关键控调制(OOK)来实现。

在本实施方式的工频同步通信信号检测方法中，通过对含有工频同步通信信号的接收信号进行滤波、峰值增强和平滑以及峰值检测处理，能够可靠地从接收信号中检测出工频畸变信号，具有抗干扰能力强的特点。

作为可选实施方式，在步骤404前还可以包括以下步骤：

对背景噪声幅度进行估计；

根据估计的背景噪声幅度设定接收信号的峰值的检测阈值。

动态地根据估计的背景噪声幅度来调整检测阈值，使得检测阈值与工频畸变信号的强度相对独立，从而提高准确性。可以理解，在本申请的其他实施方式中，上述检测阈值也可以预先设定。

优选地，在接收信号在非工频过零时刻时，对背景噪声幅度进行估计，这样能够避免工频过零处的工频畸变信号对背景噪声估计产生的影响。可以理解，除了接收信号不在工频过零时刻外，也可以在其他条件下估计背景噪声幅度，只要能避免有用信号对背景噪声幅度估计的影响即可。

在另一个可选实施方式中，步骤404中可以包括以下步骤：

如果当前接收信号的峰值超过检测阈值，自动存储当前接收信号的峰值信息，自动将检测阈值更新为当前接收信号的峰值数值并开始去抖动计数；

判断在去抖动计数至预定值前是否检测到后续接收信号的峰值超过更新的检测阈值，如果是，自动存储后续接收信号的峰值信息，自动将检测阈值更新为后续接收信号的峰值数值并重新开始去抖动计数以进行后续接收信号的峰值判断，否则输出该接收信号存在调制信号的指示。可以理解，上述预定值可以根据经验进行设置，通常设为略小于一个工频周期，例如对于50Hz工频，小于20ms；对于60Hz工频，小于16.67ms。

在又一个可选实施方式中，步骤404中可以包括以下步骤：

如果当前接收信号的峰值超过检测阈值，自动存储与当前接收信号的峰值对应的工频相位角度；

判断工频相位角度与工频过零时刻的相位角度的差值绝对值是否小于预定阈值，如果是，输出该接收信号存在调制信号的指示，否则继续对后续接收信号的峰值进行检测。

以上各改进组合后形成本发明的较佳实施方式，但各改进也可以分别使用。

本实施方式中所述的检测方法可以由第一实施方式或第二实施方式中的基于工频畸变的工频通信信号检测装置或系统执行。

本实施方式是与第一，第二实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一，第二实施方式互相配合实施。第一，第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一，第二实施方式中。

本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable ArrayLogic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，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。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置，其特征在于，包括：

梳状滤波器，用于对含有工频同步通信信号的接收信号进行梳状滤波以滤除噪声和干扰；

信号增强电路，用于对梳状滤波后的接收信号的峰值进行增强和平滑处理；

取绝对值单元，用于对经增强和平滑处理的接收信号取绝对值；以及

信号峰值检测单元，用于对取绝对值的接收信号的峰值进行检测，并输出该接收信号是否存在调制信号的指示；

其中，所述调制信号为工频畸变的调制信号。

2.根据权利要求1所述的基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置，其特征在于，还包括背景噪声估计单元，用于对背景噪声幅度进行估计；

所述信号峰值检测单元用于根据估计的背景噪声幅度设定所述接收信号的峰值的检测阈值。

3.根据权利要求2所述的基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置，其特征在于，所述信号峰值检测单元用于在所述接收信号不在工频过零时，向所述背景噪声估计单元发出更新指示；

所述背景噪声估计单元用于根据接收到的更新指示对所述背景噪声幅度进行估计。

4.根据权利要求1所述的基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置，其特征在于，所述工频同步通信信号检测装置还包括去抖动计数器；

所述信号峰值检测单元在当前接收信号的峰值超过检测阈值时，自动存储当前接收信号的峰值信息、自动将所述检测阈值更新为当前接收信号的峰值数值并将所述去抖动计数器清零使所述去抖动计数器开始计数，所述信号峰值检测单元判断在所述去抖动计数器计数至预定值前是否检测到后续接收信号的峰值超过更新的检测阈值，如果是，则所述信号峰值检测单元自动存储所述后续接收信号的峰值信息、自动将所述检测阈值更新为所述后续接收信号的峰值数值并将所述去抖动计数器清零使所述去抖动计数器重新开始计数以进行后续接收信号的峰值判断，否则所述信号峰值检测单元输出该接收信号存在调制信号的指示。

5.根据权利要求4所述的基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置，其特征在于，所述预定值小于一个工频周期，

当工频是50Hz时，所述预定值小于20ms；

当工频是60Hz时，所述预定值小于16.67ms。

6.根据权利要求1所述的基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置，其特征在于，所述信号峰值检测单元在当前接收信号的峰值超过检测阈值时，自动存储与所述当前接收信号的峰值对应的工频相位角度，所述信号峰值检测单元判断所述工频相位角度与工频过零时刻的相位角度的差值绝对值是否小于预定阈值，如果是，所述信号峰值检测单元输出该接收信号存在调制信号的指示，否则所述信号峰值检测单元继续对后续接收信号的峰值进行检测。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置，其特征在于，所述噪声和干扰是工频基波信号和所有工频谐波；

所述工频畸变的调制信号通过脉冲位置调制或开关键控调制来实现。

8.一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测系统，包括权利要求1至7中任一项所述的基于工频畸变的工频同步通信信号检测装置，其特征在于，所述工频同步通信信号检测系统还包括耦合电路、滤波器和数模转换器，所述耦合电路、所述滤波器、所述数模转换器和所述工频同步通信信号检测装置依次串联连接；

其中，所述耦合电路是电力载波通信通路中的耦合电路或者由电容和线圈构成。

9.一种基于工频畸变的工频同步通信信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

对含有工频同步通信信号的接收信号进行梳状滤波以滤除噪声和干扰；

对梳状滤波后的接收信号的峰值进行增强和平滑处理；

对经增强和平滑处理的接收信号取绝对值；以及

对取绝对值的接收信号的峰值进行检测，并输出该接收信号是否存在调制信号的指示；

其中，所述调制信号为工频畸变的调制信号。

10.根据权利要求9所述的基于工频畸变的工频同步通信信号检测方法，其特征在于，在“对取绝对值的接收信号的峰值进行检测，并输出该接收信号是否存在调制信号的指示”的步骤前还包括以下步骤：

对背景噪声幅度进行估计；

根据估计的背景噪声幅度设定所述接收信号的峰值的检测阈值。

11.根据权利要求10所述的基于工频畸变的工频同步通信信号检测方法，其特征在于，在“对背景噪声幅度进行估计”的步骤中，在所述接收信号不在工频过零时刻时，对所述背景噪声幅度进行估计。

12.根据权利要求9所述的基于工频畸变的工频同步通信信号检测方法，其特征在于，在“对取绝对值的接收信号的峰值进行检测，并输出该接收信号是否存在调制信号的指示”的步骤中包括以下步骤：

如果当前接收信号的峰值超过检测阈值，自动存储所述当前接收信号的峰值信息，自动将所述检测阈值更新为所述当前接收信号的峰值数值并开始去抖动计数；

判断在去抖动计数至预定值前是否检测到后续接收信号的峰值超过更新的检测阈值，如果是，自动存储所述后续接收信号的峰值信息，自动将所述检测阈值更新为所述后续接收信号的峰值数值并重新开始去抖动计数以进行后续接收信号的峰值判断，否则输出该接收信号存在调制信号的指示。

13.根据权利要求12所述的基于工频畸变的工频同步通信信号检测方法，其特征在于，在“对取绝对值的接收信号的峰值进行检测，并输出该接收信号是否存在调制信号的指示”步骤中，所述预定值小于一个工频周期，

当工频是50Hz时，所述预定值小于20ms；

当工频是60Hz时，所述预定值小于16.67ms。

14.根据权利要求9所述的基于工频畸变的工频同步通信信号检测方法，其特征在于，在“对取绝对值的接收信号的峰值进行检测，并输出该接收信号是否存在调制信号的指示”的步骤中包括以下步骤：

如果当前接收信号的峰值超过检测阈值，自动存储与所述当前接收信号的峰值对应的工频相位角度；

判断所述工频相位角度与工频过零时刻的相位角度的差值绝对值是否小于预定阈值，如果是，输出该接收信号存在调制信号的指示，否则继续对后续接收信号的峰值进行检测。