CN2579089Y - 电力线载波调制解调器 - Google Patents

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Abstract

一种电力线载波调制解调器，包括耦合变压器(T4、T7)、放大器(IC9A、IC12A、IC26、IC27)、高精度A/D转换器(IC16、IC13)、高精度D/A转换器(IC19、IC17)、加密器件IC21、复杂可编程逻辑器件IC14和滤波电路，待调制信号依顺序经输入耦合变压器T4、放大器IC9A、A/D转换器IC16、加密器件IC21、复杂可编程逻辑器件IC14、D/A转换器IC19、滤波电路、放大器输出调制信号；待解调信号经放大器IC27、A/D转换器IC13、复杂可编程逻辑器件IC14解调、加密器件IC21解密、D/A转换器IC17、放大器IC12B、输出耦合变压器T7阻抗匹配后输出解调信号。本实用新型提供了一种将信号经一次性调制到线路频率进行传输的电力线载波调制解调器。

Description

电力线载波调制解调器
技术领域
本实用新型涉及电力线载波通信设备中对传输信号进行处理的调制/解调器。
背景技术
电力线载波通信是一种利用输电线路作为信号传输通道的通信方式。由于电力线机械强度高、安全可靠、投资少、高频损耗小、受气候环境影响小等特点，所以电力线载波通信一直是我国以及世界范围内电力系统通信的重要方式之一。在电力线载波通信设备中，调制解调技术的运用对整机性能起着至关重要的作用，它代表着每一个生产厂商的研制水平，乃至一个国家在电力线载波通信设备产业方面的水平。
在此之前，国内的电力线载波通信设备大多采用频分双工载波抑制单边带二次调制或三次调制方式(FDM-SSB)，国外较先进的电力线载波通信设备的调制方式也仅采用正交幅度调制(QAM)。虽然近年来随着通信技术的发展，各厂商也陆续将部分数字技术用于语音的处理和数据的传送，但由于受调制解调技术的发展制约，使得电力线载波通信设备在整机性能上没有质的变化和提高，已不能适应电力系统通信的发展要求。
发明内容
本实用新型的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种采用数字处理技术，可以将信号一次性调制到线路频率进行传输的电力线载波调制解调器。
实现上述目的的技术方案：一种电力线载波调制解调器，包括耦合变压器(T4、T7)、放大器(IC9A、IC12A、IC26、IC27)、高精度A/D转换器(IC16、IC13)、高精度D/A转换器(IC19、IC17)、能扰码、加密后并行输出数据信号的加密器件(IC21)、能对输入的并行数据信号进行迭加、均方成形、数字滤波、多级升抽样处理、加入数字导频信号调制或解调的复杂可编程逻辑器件(IC14)和滤波电路，待调制信号依顺序经输入耦合变压器T4阻抗匹配、放大器(IC9A)放大、高精度A/D转换器(IC16)高速转换后输入加密器件(IC21)，经加密器件(IC21)扰码、加密后的并行数据信号输入复杂可编程逻辑器件(IC14)经迭加、均方成形、数字滤波、多级升抽样处理、加入数字导频信号调制后输入D/A转换器(IC19)，D/A转换器(IC19)转换后的模拟信号经滤波电路滤波、放大器(IC26)放大后输出调制信号；待解调信号依顺序经放大器(IC27)放大、高精度A/D转换器(IC13)高速转换成数字信号后输入复杂可编程逻辑器件(IC14)解调、加密器件(IC21)解密，解密后的数字信号经D/A转换器(IC17)转换，D/A转换器(IC19)转换后的模拟信号经放大器(IC12B)放大、输出耦合变压器T7阻抗匹配后输出解调信号。
所述复杂可编程逻辑器件(IC14)是20K200RC240芯片。
所述加密器件(IC21)是MAX7256芯片。
所述滤波电路是巴特沃滋滤波电路。
在所述输入耦合变压器T4与放大器(IC9A)之间串联有电压跟随器(IC9B)，在所述放大器(IC12A)与输出耦合变压器T7之间串联有电压跟随器(IC12B)。
采用上述技术方案，本实用新型有益的技术效果在于：1、采用复杂可编程逻辑器件对基带信号进行集中数字技术处理的方式，突破性的将目前多种先进数字技术有效结合运用，使得采用该调制/解调器的电力线载波通信设备可以一次性将信号调制到线路频率进行传输。2、采用数字处理技术，信号传输的时延小，并可进行测量。带内平坦：带内抖动＜0.01dB；防卫度好：2B以外＞80dB，边带外200Hz＞40dB。3、采用高精度的A/D、D/A转换和复杂可编程逻辑器件，具有高精度的频率稳定性，高次谐波和交调信号的抑制性好，抗干扰能力强，使高频信道具有优良的性能，从根本上提升了电力线载波通信设备的技术档次和整机性能，满足了现代电力系统通信发展对电力线载波通信设备的要求。
附图说明
图1是电力线载波调制解调器的电路原理框图。
图2是图1电力线载波调制解调器的一种实现电路图。
具体实施方式
一种电力线载波调制解调器，如图1和图2所示，包括耦合变压器(T4、T7)、电压跟随器(IC9B、IC12B)、放大器(IC9A、IC12A、IC26、IC27)、高精度A/D转换器(IC16、IC13)、高精度D/A转换器(IC19、IC17)、加密器件IC21、复杂可编程逻辑器件IC14和巴特沃滋滤波电路，输入耦合变压器T4经电压跟随器IC9B、放大器IC9A、高精度A/D转换器IC16接加密器件IC21，加密器件IC21接复杂可编程逻辑器件IC14，复杂可编程逻辑器件IC14经D/A转换器IC19、巴特沃滋滤波电路后接发送功放IC26，放大器IC27输出接高精度A/D转换器IC13，高精度A/D转换器IC13输出接复杂可编程逻辑器件IC14解调，经复杂可编程逻辑器件IC14解调、加密器件IC21解密后的数字信号接D/A转换器IC17，D/A转换器IC19转换后的模拟信号经放大器IC12B、跟随器IC12B、输出耦合变压器T7后输出解调信号。
调制过程：由复接设备送来的0-4KHz的被压缩音频信号，通过耦合变压器T4达到阻抗匹配。该音频信号通过IC9A(NE5532)运放进行放大，随后经高精度A/D转换器IC16高速转换，A/D转换采用12位MAX1246芯片，数据抽样频率为16K，采用高精度A/D转换和高速抽样频率可使送来的0-4KHz模拟信号不被损伤，A/D转换后输出的串行数据信号送入IC21(MAX7256)芯片，该芯片为一加密器件，数据信号进去后首先进行扰码、加密，并行输出到IC14(20K200RC240)芯片，该芯片为一复杂可编程逻辑器件(CPLD)器件，容量为20万门。通过软件编程让该器件各个门组合成逻辑电路，对输入的每一并行数据信号先进行迭加，再进行均方成形、数字滤波、多级升抽样处理，并加入数字导频信号，进行调制，调制完毕后的信号并行输出到D/A转换器芯片AD9762。此时，经过D/A转换后输出信号的频率已被调制到与线路传输频率一致，该信号最后经过巴特沃滋滤波后送入到功放进行发送。
解调过程：线路送过来的待解调信号(调制信号)依顺序经放大器(IC27)放大、高精度A/D转换器(AD9221)高速转换成数字信号后输入复杂可编程逻辑器件(IC14)，经杂可编程逻辑器件(IC14)解调、加密器件(IC21)解密，解密后的数字信号经D/A转换器(IC17)转换，D/A转换器(IC19)转换后的模拟信号经放大器(IC12B)放大、电压跟随器IC12B、输出耦合变压器T7阻抗匹配后输出解调信号。

Claims (5)

1、一种电力线载波调制解调器，包括耦合变压器(T4、T7)、放大器(IC9A、IC12A、IC26、IC27)、高精度A/D转换器(IC16、IC13)、高精度D/A转换器(IC19、IC17)，其特征在于：还包括能扰码、加密后并行输出数据信号的加密器件(IC21)和能对输入的并行数据信号进行迭加、均方成形、数字滤波、多级升抽样处理和加入数字导频信号调制或解调的复杂可编程逻辑器件(IC14)，待调制信号依顺序经输入耦合变压器T4阻抗匹配、放大器(IC9A)放大、高精度A/D转换器(IC16)高速转换后输入加密器件(IC21)，经加密器件(IC21)扰码、加密后的并行数据信号输入复杂可编程逻辑器件(IC14)经迭加、均方成形、数字滤波、多级升抽样处理、加入数字导频信号调制后输入D/A转换器(IC19)，D/A转换器(IC19)转换后的模拟信号经滤波电路滤波、放大器(IC26)放大后输出调制信号；待解调信号依顺序经放大器(IC27)放大、高精度A/D转换器(IC13)高速转换成数字信号后输入复杂可编程逻辑器件(IC14)解调、加密器件(IC21)解密，解密后的数字信号经D/A转换器(IC17)转换，D/A转换器(IC19)转换后的模拟信号经放大器(IC12B)放大、输出耦合变压器T7阻抗匹配后输出解调信号。
2、根据权利要求1所述电力线载波调制解调器，其特征在于：所述复杂可编程逻辑器件(IC14)是20K200RC240芯片。
3、根据权利要求1所述电力线载波调制解调器，其特征在于：所述加密器件(IC21)是MAX7256芯片。
4、根据权利要求1~3所述电力线载波调制解调器，其特征在于：所述滤波电路是巴特沃滋滤波电路。
5、根据权利要求1~4所述电力线载波调制解调器，其特征在于：在所述输入耦合变压器T4与放大器(IC9A)之间串联有电压跟随器(IC9B)，在所述放大器(IC12A)与输出耦合变压器T7之间串联有电压跟随器(IC12B)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1649281B (zh) * 2004-12-30 2010-10-27 郭建国 一种非对称电力载波通讯装置
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CN103107829A (zh) * 2011-11-09 2013-05-15 中国移动通信集团上海有限公司 电力线通信系统中滤波装置的开关切换方法及装置

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