CN113129576B - 提升hplc发送信号质量的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提升HPLC发送信号质量的装置，涉及通信技术领域，解决了用电信息采集业务成功率较低的技术问题，其技术方案要点是通过监测发送端信号质量，进行动态调整数字信号质量以及调整前端链路，可以有效提升发送信号频谱及EVM(Error Vector Magn itude，误差向量幅度)，提升数据传输可靠性，降低对其他终端的干扰，提高用电信息采集业务的成功率。

Description

提升HPLC发送信号质量的装置
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种提升HPLC发送信号质量的装置。
背景技术
在用电采集及智能电网市场，目前低压宽带电力线载波通信HPLC(High SpeedPower line carrier，高速电力线载波)是主流方案，相对比于传统窄带PLC(Power linecarrier，电力线载波)具备更高的速率、抗干扰性好，更好的完成远程抄表、实时监控、统计分析电力线状态、统计分析用户用电信息等，传统PLC电路的架构示意图如图1所示。但由于电力系统有限网路拓扑的复杂性，电力载波及无线载波信号传输在不同负载下容易导致信号发送质量产生畸变，导致远程抄表及数据业务传输失败等问题。
发明内容
本公开提供了一种提升HPLC发送信号质量的装置，其技术目的是提升发送信号频谱及EVM(Error Vector Magnitude，误差矢量幅度)，提升数据传输可靠性，降低对其他终端的干扰，提高用电信息采集业务成功率。
本公开的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种提升HPLC发送信号质量的装置，包括电表、直流电源、HPLC载波模块、放大器、检测电路、PLC耦合变压器和滤波器，所述直流电源提供电源给所述电表和所述HPLC载波模块，所述电表对数据进行采集，所述数据的一路经所述HPLC载波模块到所述放大器再到所述PLC耦合变压器再到所述检测电路再回到所述HPLC载波模块；所述数据的另一路经所述HPLC载波模块到所述放大器再到所述PLC耦合变压器再到所述滤波器再回到所述HPLC载波模块；
所述HPLC载波模块包括辅助接收电路、信号解调单元和数模转换器，所述检测电路的数据从所述辅助接收电路到所述信号解调单元再到所述数模转换器。
进一步地，所述辅助接收电路包括依次连接的缓冲器、模拟滤波器、模数转换器和信号调制单元，所述缓冲器与所述检测电路连接，所述信号调制单元与所述信号解调单元连接。
进一步地，所述检测电路包括复用PLC耦合放大器前端的耦合变压器和滤波器。
本公开的有益效果在于：本公开所述的提升HPLC发送信号质量的装置，相比于传统PLC方案，该技术通过监测发送端信号质量，进行动态调整数字源端信号质量以及调整前端链路，可以有效提升发送信号频谱及EVM(Error Vector Magnitude，误差向量幅度)，提升数据传输可靠性，降低对其他终端的干扰，提高用电信息采集业务的成功率。
附图说明
图1为传统PLC电路的架构示意图；
图2为本发明所述装置的示意图；
图3为检测电路示意图；
图4为辅助接收电路示意图；
图5为信号解调单元的信号处理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本公开技术方案进行详细说明。
图2为本发明所述装置的示意图，如图2所示，该装置包括电表、直流电源、HPLC载波模块、放大器、检测电路、PLC耦合变fuzhu压器和滤波器，所述直流电源提供电源给所述电表和所述HPLC载波模块，所述电表对数据进行采集，所述数据的一路经所述HPLC载波模块到所述放大器再到所述PLC耦合变压器再到所述检测电路再回到所述HPLC载波模块；所述数据的另一路经所述HPLC载波模块到所述放大器再到所述PLC耦合变压器再到所述滤波器再回到所述HPLC载波模块。
HPLC载波模块又包括辅助接收电路、信号解调单元和数模转换器，所述检测电路的数据从所述辅助接收电路到所述信号解调单元再到所述数模转换器。
上述装置的电路原理如下：(1)信号发送：电表的数据通过串口传输给HPLC载波模块，HPLC载波模块发送信号在芯片输出经过放大器进行放大后通过前端滤波等处理，滤波后信号通过1：1PLC耦合放大器耦合至220V电力线上进行传输，即到检测电路。(2)信号接收：电力线电力载波信号通过PLC耦合变压器耦合到HPLC载波模块的接收端，接收信号通过滤波器等处理进入HPLC载波模块的芯片，芯片经过滤波、AD转换等进行数字信号处理，数据处理完毕后通过串口将信号传递给电表。
图3为检测电路的示意图，该检测电路即为RX检测电路，图3中的(a)为复用PLC耦合放大器前端的耦合变压器，主要完成发射端能量的耦合，并通过辅助接收电路的接收通道进入芯片解调。图3中的(b)为带衰减的RLC滤波器，主要用于降低耦合过来的发射端信号能量，防止接收电路饱和。电力载波通信工作频段主要集中在700KHz～12MHz，RLC滤波器主要是滤除带外信号，防止带外干扰信号导致接收机饱和失真以及产生非线性干扰。
检测电路中(a)对发射端能量进行耦合后，进入(b)的接收回路再次模拟滤波及信号放大等处理，以便于数字进行调制信号幅度和相位信息。图4即为辅助接收电路示意图，该辅助接收电路包括依次连接的缓冲器、模拟滤波器、模数转换器和信号调制单元，缓冲器与检测电路连接，信号调制单元与信号解调单元连接。
缓冲器主要具有高输入电阻、低输出电阻的特性，其作用主要是放大、隔离前端电路负载特性及提高系统信噪比。模拟滤波器一般为带通滤波器，能够进一步抑制带外干扰信号，防止后端模数转换电路出现饱和、交调等非线性失真。模数转换器将前端RX检测电路的接收信号经过模数转换器将信号传输到信号解调单元进行解调，信号解调单元主要是将接收到的信号进行解调，并通过上行链路进行发送。
信号解调单元将收到的信号进行解调后，进行幅度和相位的方向处理等，然后数据通过数模转换器经过滤波等处理进入正常发送通道，通过信号在数字源端的反向处理，正常链路发送端的信号质量得到改善优化，信号解调单元对信号进行处理的示意图如图5所示。
以上为本公开示范性实施例，本公开的保护范围由权利要求书及其等效物限定。

Claims (3)

1.一种提升HPLC发送信号质量的装置，其特征在于，包括电表、直流电源、HPLC载波模块、放大器、检测电路、PLC耦合变压器和滤波器，所述直流电源提供电源给所述电表和所述HPLC载波模块，所述电表对数据进行采集，所述数据的一路经所述HPLC载波模块到所述放大器再到所述PLC耦合变压器再到所述检测电路再回到所述HPLC载波模块；所述数据的另一路经所述HPLC载波模块到所述放大器再到所述PLC耦合变压器再到所述滤波器再回到所述HPLC载波模块；
所述HPLC载波模块包括辅助接收电路、信号解调单元和数模转换器，所述检测电路的数据从所述辅助接收电路到所述信号解调单元再到所述数模转换器；
其中，信号解调单元将收到的信号进行解调后，进行幅度和相位的方向处理，然后信号通过数模转换器经过滤波处理进入正常发送通道，通过信号在数字源端的反向处理，正常链路发送端的信号质量得到改善优化。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述辅助接收电路包括依次连接的缓冲器、模拟滤波器、模数转换器和信号调制单元，所述缓冲器与所述检测电路连接，所述信号调制单元与所述信号解调单元连接。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测电路包括复用PLC耦合放大器前端的耦合变压器和滤波器。
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