CN114024577A - 一种具备抗干扰的电力线载波通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具备抗干扰的电力线载波通信方法，该通信方法包括以下步骤；步骤一：宽带载波通信模块进行自检，检测宽带载波通信模块的软件和硬件是否存在问题，若宽带载波通信模块的软件和硬件不存在问题继续下一步，若宽带载波通信模块的软件和硬件存在问题返回上一步，步骤二：将宽带载波通信模块分成多个不同频段的子信道，将通过子信道信号转换成信号流；本发明所述的一种具备抗干扰的电力线载波通信方法，采用两级匹配滤波器完成信号捕获与帧同步，在极短时间内快速发送信息的无线电通信，完成对通信过程进行滤波加速，可以提高数据传输的效率和同步性，方便电力线载波通信进行传输，降低电力线载波通信传输时被干扰的频率。
Description
技术领域
本发明涉及通信方法领域，具体涉及一种具备抗干扰的电力线载波通信方法。
背景技术
有线载波通信方法是通过有线线路或电缆传输信息的一种方法,由载波通信系统实现有线载波通信,此系统包括终端机、增音机和传输线三个主要部分,有线载波通信是在有线信道上利用频率分割原理实现复路复用通信,发信端的各路信号对不同载波频率作一次或多次单边带调制，分别搬移到不同频带后，同时在同一线路上传输,收信端对线路信号放大后，按上述相反顺序用滤波器分开各路信号，经过解调恢复原来的信息，本方案具体涉及一种具备抗干扰的电力线载波通信方法。
现有的电力线载波通信方法存在着一定的不足之处有待改善，没有采用两级匹配滤波器完成信号捕获与帧同步，不能在极短时间内快速发送信息的无线电通信,没有在短时间内突然快速发送通信数据，不能实现对通信过程进行滤波加速数据传输的效率和同步性较低，不方便电力线载波通信进行传输，电力线载波通信传输时容易被干扰。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：现有的电力线载波通信方法没有采用两级匹配滤波器完成信号捕获与帧同步，不能在极短时间内快速发送信息的无线电通信,没有在短时间内突然快速发送通信数据，不能实现对通信过程进行滤波加速数据传输的效率和同步性较低，不方便电力线载波通信进行传输，电力线载波通信传输时容易被干扰。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，一种具备抗干扰的电力线载波通信方法，该传输方法包括以下步骤：
步骤一：宽带载波通信模块进行自检，检测宽带载波通信模块的软件和硬件是否存在问题，若宽带载波通信模块的软件和硬件不存在问题继续下一步，若宽带载波通信模块的软件和硬件存在问题返回上一步；
步骤二：将宽带载波通信模块分成多个不同频段的子信道，将通过子信道信号转换成信号流，调制到不同频段的子信道上并行传输；
步骤三：检测宽带载波通信模块电力线上的干扰和噪声，对含有干扰和噪音的频段子信道进行统计，得出干扰和噪音超过预设的第一阈值的频段子信道，通过通信猝发对电力线上的干扰和噪声进行后处理；
步骤四：基于用于正常通信的频段子信道进行自动快速组网，为通信网络内的通信设备分配不同于其他网络的网络编号，在动态协调过程中，保证电网信道的独立与互不干扰；
步骤五：在组网成功后，获取待传输的数据，采用加密工具对数据进行加密；
步骤六：接收到电力线路上的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号，对转换得到的数字信号进行解析。
优选的，所述步骤五中加密工具的处理操作为创建加密配置文件，通过加密工具在该文件中配置自动加密、加密密码、密文前缀、密文后缀，配置文件会被加密标记覆盖，若数据有标记，则优先使用标记，利用通信终端的公钥对唯一标识进行加密。
优选的，所述步骤三中干扰分为自然界干扰和人为干扰，自然界干扰包括恶劣天气因素影响，人为干扰包括电力线路上通信工具产生的脉冲干扰和电磁干扰。
优选的，所述步骤三中通信猝发的处理方法如下：
S1、信息发送端发送数据，信息接收端进行AD带通采样和数字下变频处理，将接收信号变频至零中频信号；
S2、将导致信号畸形的影响因素叠加形成一个整体的信道响应C0(t)，在本地估计出一个信道冲激响应然后用的共轭乘以接收信号，以消除C0(t)的影响；
S3、设计两组PN并且间隔固定时间，利用这两组PN产生的自相关值作为两个矢角度，通过计算角度差和时间差得到频偏；
S4、采用两级匹配滤波器完成信号捕获与帧同步；
S5、在极短时间内快速发送信息的无线电通信,通信双方预先确定和调整好工作频率,在短时间内突然快速发送电报或数据，完成对通信过程进行滤波加速。
优选的，该具备抗干扰的电力线载波通信方法具体处理方法如下：
A1：宽带载波通信模块进行自检，检测宽带载波通信模块的软件和硬件是否存在问题，若宽带载波通信模块的软件和硬件不存在问题继续下一步，若宽带载波通信模块的软件和硬件存在问题返回上一步；
A2：将宽带载波通信模块分成多个不同频段的子信道，将通过子信道信号转换成信号流，调制到不同频段的子信道上并行传输；
A3：检测宽带载波通信模块电力线上的干扰和噪声，对含有干扰和噪音的频段子信道进行统计，得出干扰和噪音超过预设的第一阈值的频段子信道，通过通信猝发对电力线上的干扰和噪声进行后处理，信息发送端发送数据，信息接收端进行AD带通采样和数字下变频处理，将接收信号变频至零中频信号，将导致信号畸形的影响因素叠加形成一个整体的信道响应C0(t)，在本地估计出一个信道冲激响应然后用的共轭乘以接收信号，以消除C0(t)的影响，设计两组PN并且间隔固定时间，利用这两组PN产生的自相关值作为两个矢角度，通过计算角度差和时间差得到频偏，采用两级匹配滤波器完成信号捕获与帧同步，在极短时间内快速发送信息的无线电通信,通信双方预先确定和调整好工作频率,在短时间内突然快速发送通信数据，完成对通信过程进行滤波加速；
A4：基于用于正常通信的频段子信道进行自动快速组网，为通信网络内的通信设备分配不同于其他网络的网络编号，在动态协调过程中，保证电网信道的独立与互不干扰，在组网成功后，获取待传输的数据，创建加密配置文件，通过加密工具在该文件中配置自动加密、加密密码、密文前缀、密文后缀，配置文件会被加密标记覆盖，若数据有标记，则优先使用标记，利用通信终端的公钥对唯一标识进行加密；
A5：接收到电力线路上的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号，对转换得到的数字信号进行解析。
本发明相比现有技术具有以下优点：
采用两级匹配滤波器完成信号捕获与帧同步，在极短时间内快速发送信息的无线电通信,通信双方预先确定和调整好工作频率,在短时间内突然快速发送通信数据，完成对通信过程进行滤波加速，可以提高数据传输的效率和同步性，方便电力线载波通信进行传输，降低电力线载波通信传输时被干扰的频率。
附图说明
图1是本发明一种具备抗干扰的电力线载波通信方法的流程示意图；
图2是本发明一种具备抗干扰的电力线载波通信方法的通信猝发系统框图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1-2所示，本实施例提供一种技术方案：一种具备抗干扰的电力线载波通信方法，该通信方法包括以下步骤：
步骤一：宽带载波通信模块进行自检，检测宽带载波通信模块的软件和硬件是否存在问题，若宽带载波通信模块的软件和硬件不存在问题继续下一步，若宽带载波通信模块的软件和硬件存在问题返回上一步；
步骤二：将宽带载波通信模块分成多个不同频段的子信道，将通过子信道信号转换成信号流，调制到不同频段的子信道上并行传输；
步骤三：检测宽带载波通信模块电力线上的干扰和噪声，对含有干扰和噪音的频段子信道进行统计，得出干扰和噪音超过预设的第一阈值的频段子信道，通过通信猝发对电力线上的干扰和噪声进行后处理；
步骤四：基于用于正常通信的频段子信道进行自动快速组网，为通信网络内的通信设备分配不同于其他网络的网络编号，在动态协调过程中，保证电网信道的独立与互不干扰；
步骤五：在组网成功后，获取待传输的数据，采用加密工具对数据进行加密；
步骤六：接收到电力线路上的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号，对转换得到的数字信号进行解析。
步骤五中加密工具的处理操作为创建加密配置文件，通过加密工具在该文件中配置自动加密、加密密码、密文前缀、密文后缀，配置文件会被加密标记覆盖，若数据有标记，则优先使用标记，利用通信终端的公钥对唯一标识进行加密。
步骤三中干扰分为自然界干扰和人为干扰，自然界干扰包括恶劣天气因素影响，人为干扰包括电力线路上通信工具产生的脉冲干扰和电磁干扰。
步骤三中通信猝发的处理方法如下：
S1、信息发送端发送数据，信息接收端进行AD带通采样和数字下变频处理，将接收信号变频至零中频信号；
S2、将导致信号畸形的影响因素叠加形成一个整体的信道响应C0(t)，在本地估计出一个信道冲激响应然后用的共轭乘以接收信号，以消除C0(t)的影响；
S3、设计两组PN并且间隔固定时间，利用这两组PN产生的自相关值作为两个矢角度，通过计算角度差和时间差得到频偏；
S4、采用两级匹配滤波器完成信号捕获与帧同步；
S5、在极短时间内快速发送信息的无线电通信,通信双方预先确定和调整好工作频率,在短时间内突然快速发送电报或数据，完成对通信过程进行滤波加速。
该具备抗干扰的电力线载波通信方法具体处理步骤如下：
A1：宽带载波通信模块进行自检，检测宽带载波通信模块的软件和硬件是否存在问题，若宽带载波通信模块的软件和硬件不存在问题继续下一步，若宽带载波通信模块的软件和硬件存在问题返回上一步；
A2：将宽带载波通信模块分成多个不同频段的子信道，将通过子信道信号转换成信号流，调制到不同频段的子信道上并行传输；
A3：检测宽带载波通信模块电力线上的干扰和噪声，对含有干扰和噪音的频段子信道进行统计，得出干扰和噪音超过预设的第一阈值的频段子信道，通过通信猝发对电力线上的干扰和噪声进行后处理，信息发送端发送数据，信息接收端进行AD带通采样和数字下变频处理，将接收信号变频至零中频信号，将导致信号畸形的影响因素叠加形成一个整体的信道响应C0(t)，在本地估计出一个信道冲激响应然后用的共轭乘以接收信号，以消除C0(t)的影响，设计两组PN并且间隔固定时间，利用这两组PN产生的自相关值作为两个矢角度，通过计算角度差和时间差得到频偏，采用两级匹配滤波器完成信号捕获与帧同步，在极短时间内快速发送信息的无线电通信,通信双方预先确定和调整好工作频率,在短时间内突然快速发送通信数据，完成对通信过程进行滤波加速；
A4：基于用于正常通信的频段子信道进行自动快速组网，为通信网络内的通信设备分配不同于其他网络的网络编号，在动态协调过程中，保证电网信道的独立与互不干扰，在组网成功后，获取待传输的数据，创建加密配置文件，通过加密工具在该文件中配置自动加密、加密密码、密文前缀、密文后缀，配置文件会被加密标记覆盖，若数据有标记，则优先使用标记，利用通信终端的公钥对唯一标识进行加密；
A5：接收到电力线路上的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号，对转换得到的数字信号进行解析。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (5)
1.一种具备抗干扰的电力线载波通信方法，其特征在于，该通信方法包括以下步骤：
步骤一：宽带载波通信模块进行自检，检测宽带载波通信模块的软件和硬件是否存在问题，若宽带载波通信模块的软件和硬件不存在问题继续下一步，若宽带载波通信模块的软件和硬件存在问题返回上一步；
步骤二：将宽带载波通信模块分成多个不同频段的子信道，将通过子信道信号转换成信号流，调制到不同频段的子信道上并行传输；
步骤三：检测宽带载波通信模块电力线上的干扰和噪声，对含有干扰和噪音的频段子信道进行统计，得出干扰和噪音超过预设的第一阈值的频段子信道，通过通信猝发对电力线上的干扰和噪声进行后处理；
步骤四：基于用于正常通信的频段子信道进行自动快速组网，为通信网络内的通信设备分配不同于其他网络的网络编号，在动态协调过程中，保证电网信道的独立与互不干扰；
步骤五：在组网成功后，获取待传输的数据，采用加密工具对数据进行加密；
步骤六：接收到电力线路上的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号，对转换得到的数字信号进行解析。
2.根据权利要求1所述的一种具备抗干扰的电力线载波通信方法，其特征在于：所述步骤五中加密工具的处理操作为创建加密配置文件，通过加密工具在该文件中配置自动加密、加密密码、密文前缀、密文后缀，配置文件会被加密标记覆盖，若数据有标记，则优先使用标记，利用通信终端的公钥对唯一标识进行加密。
3.根据权利要求1所述的一种具备抗干扰的电力线载波通信方法，其特征在于：所述步骤三中干扰分为自然界干扰和人为干扰，自然界干扰包括恶劣天气因素影响，人为干扰包括电力线路上通信工具产生的脉冲干扰和电磁干扰。
4.根据权利要求1所述的一种具备抗干扰的电力线载波通信方法，其特征在于：所述步骤三中通信猝发的处理方法如下：
S1、信息发送端发送数据，信息接收端进行AD带通采样和数字下变频处理，将接收信号变频至零中频信号；
S2、将导致信号畸形的影响因素叠加形成一个整体的信道响应C0(t)，在本地估计出一个信道冲激响应然后用的共轭乘以接收信号，以消除C0(t)的影响；
S3、设计两组PN并且间隔固定时间，利用这两组PN产生的自相关值作为两个矢角度，通过计算角度差和时间差得到频偏；
S4、采用两级匹配滤波器完成信号捕获与帧同步；
S5、在极短时间内快速发送信息的无线电通信,通信双方预先确定和调整好工作频率,在短时间内突然快速发送电报或数据，完成对通信过程进行滤波加速。
5.根据权利要求1所述的一种具备抗干扰的电力线载波通信方法，其特征在于：该具备抗干扰的电力线载波通信方法的具体处理方法如下：
A1：宽带载波通信模块进行自检，检测宽带载波通信模块的软件和硬件是否存在问题，若宽带载波通信模块的软件和硬件不存在问题继续下一步，若宽带载波通信模块的软件和硬件存在问题返回上一步；
A2：将宽带载波通信模块分成多个不同频段的子信道，将通过子信道信号转换成信号流，调制到不同频段的子信道上并行传输；
A3：检测宽带载波通信模块电力线上的干扰和噪声，对含有干扰和噪音的频段子信道进行统计，得出干扰和噪音超过预设的第一阈值的频段子信道，通过通信猝发对电力线上的干扰和噪声进行后处理，信息发送端发送数据，信息接收端进行AD带通采样和数字下变频处理，将接收信号变频至零中频信号，将导致信号畸形的影响因素叠加形成一个整体的信道响应C0(t)，在本地估计出一个信道冲激响应然后用的共轭乘以接收信号，以消除C0(t)的影响，设计两组PN并且间隔固定时间，利用这两组PN产生的自相关值作为两个矢角度，通过计算角度差和时间差得到频偏，采用两级匹配滤波器完成信号捕获与帧同步，在极短时间内快速发送信息的无线电通信,通信双方预先确定和调整好工作频率,在短时间内突然快速发送通信数据，完成对通信过程进行滤波加速；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220208 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |