CN111756668A - 一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，包括以下步骤：将原始数字信号中的0、1二进制转换为多进制数据L；对转换后的多进制数据L进行传输。所述多进制数据L由幅值调制数A与脉宽相位调制数B组成，或所述多进制数据L由幅值调制数A与脉宽相位调制数B组成，其中幅值调制数A表示二进制数，脉宽相位调制数B表示二进制或多进制数。本发明采用脉宽相位调制方式实现多进制通信，幅值仅仅采用二进制幅值调制实现，即仅有高电平和低电平，对外界信号干扰的抵抗能力与现有二进制相同；采用脉冲宽度与相位信息构建多进制，比现有脉冲相位调制携带信息量更大，更容易识别。
Description
技术领域
本发明涉及通信传输技术领域，特别涉及一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法。
背景技术
当前数字有线通信主要是基于二进制进行通信，由于二进制数据传输效率低，难以满足当前高通信效率的要求。例如以智能电表为代表的专用设备，随着智能化程度的不断提高，数据通信速率的要求也越来越高，因此需要进一步提高信号通信速率。常用的多进制通信大多采用多进制幅值调制、多进制相位调制、多进制频率调制的方法，这类方法可以实现多进制数据通信。最容易实现的是多进制幅值调制，但进行多进制幅值调制后，相邻两个数之间因电平间隔减小造成的干扰信号容易导致数据输出解析错误的概率增大。多进制相位调制是无线通信领域中广泛采用的一种方式，其中调制识别是其应用的难题之一。由于多进制频率调制主要应用于无线通信领域，在有线通信领域中未见应用，当前实际的有线通信过程中仍然广泛采用的是二进制方式进行数字通信。
发明内容
本发明的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，提高多进制数据通信过程中的抗干扰能力。
为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：
一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，包括以下步骤：
将原始数字信号中的0、1二进制转换为多进制数据L；
对转换后的多进制数据L进行传输；
所述多进制数据L由幅值调制数A与脉宽相位调制数B组成。
更进一步地，为了更加完善本发明，所述多进制包括四进制、七进制、十一进制。
更进一步地，为了更加完善本发明，所述脉宽相位调制数B中的单个脉冲宽度相等，相位差为90°或120°或180°。
更进一步地，为了更加完善本发明，所述脉宽相位调制数B的脉冲宽度比值为2或3或4。
更进一步地，为了更加完善本发明，所述幅值调制数A包括低电平和高电平，其中低电平的幅值为0，高电平的幅值为C伏，C为大于1.8的实数。由于常规芯片器件的电压是3.3V或5V，一般的低压芯片电压是1.8V，因此幅值调制数A为高电平时，也应该大于1.8V。
作为另一种可实施方式，一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，包括以下步骤：
将原始数字信号中的0、1二进制转换为多进制数据L；
对转换后的多进制数据L进行传输；
所述多进制数据L由幅值调制数A与脉宽相位调制数B组成，其中幅值调制数A表示二进制数，脉宽相位调制数B表示二进制或多进制数。
更进一步地，为了更加完善本发明，传输的所述多进制数据L只在固定相位进行上升沿和下降沿检测，根据上升沿和下降沿确定脉冲的宽度以及脉冲的相位，进而确定传输的多进制数据L。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明采用脉宽相位调制方式实现多进制通信，幅值仅仅采用二进制幅值调制实现，即仅有高电平和低电平，其电平间隔与现有二级制相同，故对外界信号干扰的抵抗能力与现有二进制数字通信相同；采用脉冲宽度与相位信息构建多进制，相同进制的情况下比现有脉冲相位调制的相位间隔更大；同时由于0电平脉冲也代表一个多进制数，因此比现有多进制脉冲相位调制携带信息量更大。最后本发明数字通信过程中只需要检测脉冲相位和脉冲宽度即可识别多进制所表示的数据，简化了数字多进制数据识别过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明多进制数字有线通信方法流程图；
图2为本发明转换为四进制后的载波波形图；
图3为本发明转换为七进制后的载波波形图；
图4为本发明转换为十一进制后的载波波形图；
图5为原始的四进制载波波形图；
图6为本发明另一种转换为四进制后的载波波形图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，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。
实施例1：
本发明通过下述技术方案实现，如图1所示，一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，包括以下步骤：
将原始数字信号中的0、1二进制转换为多进制数据L；对转换后的多进制数据L进行传输。
其中转换后的所述多进制数据L由幅值调制数A与脉宽相位调制数B组成，本方案中所述多进制包括四进制、七进制、十一进制。
如图2所示为本方案二进制转换为四进制后的波形图，结合如图5所示的原始的四进制波形图可以看出，原始的四进制载波相位为90°，而本方案中的四进制载波相位为180°，相比原始四进制相位加大，使得信号更加容易识别，相同进制与传输速率情况下，本发明进行信号识别时降低了相位识别频率的要求。
因此，所述脉宽相位调制数B中的单个脉冲宽度相等，相位差为90°或120°或180°。如图3所示为本方案二进制转换为七进制后的波形图，七进制的载波相位为120°；如图4所示为本方案二进制转换为十一进制后的波形图，十一进制的载波相位为90°。本方案的四进制载波相位都比原始的四进制相位调制时大，因此相比于原始的四进制，本方案能够让信号更加容易识别，且对相位识别频率的要求也降低了。
所述脉宽相位调制数B的脉冲宽度比值为2或3或4，如图2所示的四进制载波波形，其脉冲宽度比值为2；如图3所示的七进制载波波形，其脉冲宽度比值为3；如图4所示的十一进制载波波形，其脉冲宽度比值为4。
所述多进制数据L由幅值二进制数A与脉宽调制数B组成，所述幅值调制数A包括低电平和高电平，其中低电平的幅值为0，高电平的幅值为C伏，C为大于1.8的实数。。
并且其中脉冲幅值为0时也可以表示一个多进制数据L，此时脉宽调制数B的占空比为100％。比如，本方案中的四进制数据的波形如图也可以如图6所示，当数据为4时，其脉冲幅值为0，脉冲宽度的占空比为10％。也就是说，可以自己定义数据的脉冲宽度、脉冲幅值变化规则。
本发明采用脉宽相位调制方式实现多进制通信，幅值仅仅采用二进制幅值调制实现，即仅有高电平和低电平，对外界信号干扰的抵抗能力与现有二进制相同；采用脉冲宽度与相位信息构建多进制，比现有脉冲相位调制携带信息量更大，更容易识别。数字通信过程中只需要检测脉冲相位和脉冲宽度即可识别多进制所表示的数据，简化了数字多进制数据识别过程。
作为另一种实施方式，本发明提出一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，包括以下步骤：
将原始数字信号中的0、1二进制转换为多进制数据L；对转换后的多进制数据L进行传输。
所述多进制数据L由幅值调制数A与脉宽相位调制数B组成，其中幅值调制数A表示二进制数，脉宽相位调制数B表示二进制或多进制数。
传输的所述多进制数据L只在固定相位进行上升沿和下降沿检测，根据上升沿和下降沿确定脉冲的宽度以及脉冲的相位，进而确定传输的多进制数据L。无需再进行脉冲电平检测，更方便实现高速数字通信。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，其特征在于：包括以下步骤：
将原始数字信号中的0、1二进制转换为多进制数据L；
对转换后的多进制数据L进行传输；
所述多进制数据L由幅值调制数A与脉宽相位调制数B组成。
2.根据权利要求1所述的一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，其特征在于：所述多进制包括四进制、七进制、十一进制。
3.根据权利要求2所述的一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，其特征在于：所述脉宽相位调制数B中的单个脉冲宽度相等，相位差为90°或120°或180°。
4.根据权利要求3所述的一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，其特征在于：所述脉宽相位调制数B的脉冲宽度比值为2或3或4。
5.根据权利要求3所述的一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，其特征在于：所述幅值调制数A包括低电平和高电平，其中低电平的幅值为0，高电平的幅值为C伏，C为大于1.8的实数。
6.一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，其特征在于：包括以下步骤：
将原始数字信号中的0、1二进制转换为多进制数据L；
对转换后的多进制数据L进行传输；
所述多进制数据L由幅值调制数A与脉宽相位调制数B组成，其中幅值调制数A表示二进制数，脉宽相位调制数B表示二进制或多进制数。
7.根据权利要求6所述的一种适用于智能电表的多进制数字有线通信方法，其特征在于：传输的所述多进制数据L只在固定相位进行上升沿和下降沿检测，根据上升沿和下降沿确定脉冲的宽度以及脉冲的相位，进而确定传输的多进制数据L。
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