RU2114507C1 - Method and device for receiving signals transmitted over three-phase power transmission line - Google Patents
Method and device for receiving signals transmitted over three-phase power transmission line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2114507C1 RU2114507C1 RU93035339A RU93035339A RU2114507C1 RU 2114507 C1 RU2114507 C1 RU 2114507C1 RU 93035339 A RU93035339 A RU 93035339A RU 93035339 A RU93035339 A RU 93035339A RU 2114507 C1 RU2114507 C1 RU 2114507C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- voltage
- input
- frequency
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может найти применение при организации каналов связи по линиям 0,38-35 кВ без высокочастотной обработки заградителями. The invention relates to electrical engineering and can find application in the organization of communication channels along the lines of 0.38-35 kV without high-frequency processing by traps.
Известен способ приема сигналов в трехфазной линии электропередачи, который реализован в "Системе передачи и приема сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи" (а.с. N 1737481, 1992), который принят за прототип. В данном способе выделяют из трехфазной линии электропередачи сигналы обратной и прямой последовательностей первой и второй частот, отфильтровывают данные частоты и производят обработку сигналов известным способом. A known method of receiving signals in a three-phase power line, which is implemented in the "System for transmitting and receiving signals through the wires of a three-phase power line" (AS N 1737481, 1992), which is adopted as a prototype. In this method, the signals of the reverse and forward sequences of the first and second frequencies are isolated from a three-phase power line, the frequency data is filtered out and the signals are processed in a known manner.
Недостатком данного способа приема сигналов является низкая помехозащищенность. "Системе передачи и приема сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи", в которой реализован известный способ, присущ тот же недостаток. The disadvantage of this method of receiving signals is low noise immunity. The "System for transmitting and receiving signals through the wires of a three-phase power line", which implements the known method, has the same drawback.
Предложенный способ приема сигналов в трехфазной линии электропередачи и устройство для его осуществления решает задачу повышения помехозащищенности. The proposed method for receiving signals in a three-phase power line and a device for its implementation solves the problem of increasing noise immunity.
Устройство приема сигналов в трехфазной линии электропередачи (см. чертеж) содержит трансформатор 1, два фильтра напряжения симметричных составляющих 2, 3, два узкополосных фильтра 4, 5, балансный фазовый детектор 6, смеситель 7, фильтр нижних частот 8, диодный мост 9, фильтр разностной частоты 10, фазовращатель 11. A signal receiving device in a three-phase power line (see drawing) contains a transformer 1, two voltage filters of symmetrical components 2, 3, two narrow-band filters 4, 5, a balanced phase detector 6, a mixer 7, a low-pass filter 8, a diode bridge 9, a filter differential frequency 10, phase shifter 11.
Устройство приема сигналов в трехфазной линии электропередачи работает следующим образом. A device for receiving signals in a three-phase power line operates as follows.
На низковольтных обмотках сетевого трансформатора 1 образуются напряжение и сигналы обратной последовательности U2(f1) на частоте F1 и напряжение прямой последовательности U1(f2) на частоте f2, причем f2- f1= 2F Гц. Первый фильтр 2 напряжения симметричных составляющих обратной последовательности настроен на частоту f1, второй фильтр 3 напряжения симметричных составляющих прямой последовательности настроен на частоту F2. С выходов первого и второго фильтров 2 и 3 напряжения поступают на входы первого и второго узкополосных фильтров 4 и 5. С выходов первого и второго узкополосных фильтров 4 и 5 напряжения частот f1 и f2 подаются на входы первого балансного фазового детектора 6.The voltage and signals of the negative sequence U 2 (f 1 ) at a frequency F 1 and the voltage of a direct sequence U 1 (f 2 ) at a frequency f 2 are formed on the low-voltage windings of the network transformer 1, and f 2 - f 1 = 2F Hz. The first filter 2 of the voltage of the symmetrical components of the negative sequence is tuned to the frequency f 1 , the second filter 3 of the voltage of the symmetrical components of the negative sequence is tuned to the frequency F 2 . From the outputs of the first and second filters 2 and 3, the voltages go to the inputs of the first and second narrow-band filters 4 and 5. From the outputs of the first and second narrow-band filters 4 and 5, voltages of frequencies f 1 and f 2 are applied to the inputs of the first balanced phase detector 6.
Пусть с выхода первого узкополосного фильтра 4 имеем напряжение сигнала
U1(t) = Um1cos(ω1t+φ1) (1) .Let the output voltage of the first narrow-band filter 4 have the signal voltage
U 1 (t) = U m1 cos (ω 1 t + φ 1 ) (1).
С выхода второго узкополосного фильтра 5 имеем напряжение сигнала
U2(t) = Um2cos(ω2t+φ2) (2) ,
где
.From the output of the second narrow-band filter 5 we have a signal voltage
U 2 (t) = U m2 cos (ω 2 t + φ 2 ) (2),
Where
.
Это следует из принципа работы передатчика пассивно-активного типа. This follows from the principle of operation of a passive-active type transmitter.
В связи с тем, что источником питания таких передатчиков является трехфазная электрическая сеть, напряжение которой равно F, в линии образуются напряжения сигналов двух частот f1 и f2, разнесенных между собой на величину Ω = 2π2F Гц , т.е. образуются биения. Фазное напряжение (например, фазы A) равно
где
Um - амплитудное значение напряжения биений.Due to the fact that the power source of such transmitters is a three-phase electric network, the voltage of which is F, voltage of signals of two frequencies f 1 and f 2 are formed in the line, separated by an amount of Ω = 2π2F Hz, i.e. beats form. Phase voltage (e.g. phase A) is
Where
U m - the amplitude value of the voltage of the beats.
При t= 0 передатчик в пункте передачи (на чертеже не показан) не работает. В пункте приема отсутствуют напряжения сигналов U1(t) и U2(t), описываемые выражениями (1) и (2).At t = 0, the transmitter at the transmission point (not shown in the drawing) does not work. At the receiving point there are no voltage signals U 1 (t) and U 2 (t) described by expressions (1) and (2).
При t > 0 передатчик в пункте передачи начинает работать. В пункте приема появляются напряжения U1(t) и U2(t), которые подаются на первый и второй входы балансного фазового детектора 6, с выхода которого напряжение сигнала Uc(t) подается на первый вход смесителя 7, причем
,
где
Um1 и Um2 - амплитудные значения напряжений сигнала на входах первого балансного фазового детектора 6;
Kg - коэффициент передачи амплитудного детектора;
φc= (ω1-ω2)t+φ1-φ2 (5) ,
где
ω1= 2πf1 ω2= 2πf2 (6)
Причем выполняется условие:
f1=fc-F, f2=fc+F
где
fc - частота коммутации ключа передатчика, установленного в пункте передачи (на чертеже не показан):
F - частота промышленного напряжения.At t> 0, the transmitter at the transmission point starts to work. At the reception point, voltages U 1 (t) and U 2 (t) appear, which are supplied to the first and second inputs of the balanced phase detector 6, from the output of which the signal voltage U c (t) is supplied to the first input of the mixer 7, and
,
Where
U m1 and U m2 are the amplitude values of the signal voltages at the inputs of the first balanced phase detector 6;
K g is the gain of the amplitude detector;
φ c = (ω 1 -ω 2 ) t + φ 1 -φ 2 (5),
Where
ω 1 = 2πf 1 ω 2 = 2πf 2 (6)
Moreover, the condition is satisfied:
f 1 = f c -F, f 2 = f c + F
Where
f c - switching frequency of the transmitter key installed in the transmission point (not shown in the drawing):
F is the frequency of industrial voltage.
С учетом выражений (5) и (6) выражение (5) имеет вид:
Uc= -Ωt (8) .In view of expressions (5) and (6), expression (5) has the form:
U c = -Ωt (8).
С учетом (7) выражение (4) имеет вид:
Uc(t) = AmcCosΩt (9) ,
где
.In view of (7), expression (4) has the form:
U c (t) = A mc CosΩt (9),
Where
.
Напряжение Uc(t) поступает на первый вход смесителя 7.The voltage U c (t) is supplied to the first input of the mixer 7.
Напряжение на выходе диодного моста 9 U(t)9 описывается выражением
,
где
UmF - амплитудное значение фазного напряжения промышленной частоты.The voltage at the output of the diode bridge 9 U (t) 9 is described by the expression
,
Where
U mF is the amplitude value of the phase voltage of the industrial frequency.
Полезным сигналом является напряжение второй гармоники частоты F, которое является напряжением разностной частоты. A useful signal is the voltage of the second harmonic of the frequency F, which is the voltage of the difference frequency.
Напряжение на выходе фильтра разностной частоты 10 U(t)10 описывается выражением:
,
где
K - коэффициент затухания в фильтре 10;
φ - начальный сдвиг фазы.The voltage at the output of the filter of the difference frequency 10 U (t) 10 is described by the expression:
,
Where
K is the attenuation coefficient in the filter 10;
φ is the initial phase shift.
Напряжение на выходе фазовращателя 11 является напряжением гетеродина U(t)r, которое описывается выражением:
U(t)г= AmгcosΩt (12) ,
где
Amr - амплитудное значение.The voltage at the output of the phase shifter 11 is the local oscillator voltage U (t) r , which is described by the expression:
U (t) r = A mg cosΩt (12),
Where
A mr is the amplitude value.
Из (12) следует, что частота и фаза напряжения гетеродина совпадает с частотой и фазой напряжения разностной частоты согласно (9). From (12) it follows that the frequency and phase of the local oscillator voltage coincides with the frequency and phase of the voltage of the differential frequency according to (9).
Напряжение U(t)r поступает на второй вход смесителя 7.The voltage U (t) r is supplied to the second input of the mixer 7.
Напряжение на выходе смесителя U(t)см умножителя будет равно:
,
где
m < 1 - постоянный коэффициент:
S0 - крутизна характеристики нелинейного элемента смесителя 7.The voltage at the output of the mixer U (t) cm of the multiplier will be equal to:
,
Where
m <1 - constant coefficient:
S 0 - the steepness of the characteristics of the nonlinear element of the mixer 7.
Анализ выражения (13) показывает, что первый и второй члены являются напряжениями, имеющими частоты Ω и 2Ω. Последний член является постоянным напряжением:
. (14)
Для выделения постоянного напряжения U0 напряжение с выхода смесителя 7 поступает на фильтр 8 нижних частот, который отфильтровывает напряжение с частотами Ω и 2Ω.
Использование данного способа обработки сигналов является синхронным детектированием. Анализ работы синхронного детектора показывает, что выполненное им преобразование сигналов соответствует одной из операций оптимальной обработки сигналов.An analysis of expression (13) shows that the first and second terms are voltages having frequencies Ω and 2Ω. The last term is a constant voltage:
. (fourteen)
To select a constant voltage U 0, the voltage from the output of the mixer 7 is supplied to a low-pass filter 8, which filters the voltage with frequencies Ω and 2Ω.
Using this method of signal processing is synchronous detection. An analysis of the operation of the synchronous detector shows that the signal conversion performed by it corresponds to one of the operations of optimal signal processing.
Достижение технического результата - повышение помехозащищенности осуществляется за счет повышения отношения сигнал/помеха в 2 раза при данной обработке сигнала. Achievement of the technical result - increased noise immunity is achieved by increasing the signal-to-noise ratio by 2 times with this signal processing.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93035339A RU2114507C1 (en) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | Method and device for receiving signals transmitted over three-phase power transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93035339A RU2114507C1 (en) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | Method and device for receiving signals transmitted over three-phase power transmission line |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93035339A RU93035339A (en) | 1996-05-27 |
RU2114507C1 true RU2114507C1 (en) | 1998-06-27 |
Family
ID=20144736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93035339A RU2114507C1 (en) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | Method and device for receiving signals transmitted over three-phase power transmission line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2114507C1 (en) |
-
1993
- 1993-07-07 RU RU93035339A patent/RU2114507C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5272555A (en) | Bidirectional optical transmission method and apparatus therefor | |
US4668910A (en) | Method and circuit for determining the presence or absence of at least one frequency of known value in an input signal composed of several frequencies | |
RU2114507C1 (en) | Method and device for receiving signals transmitted over three-phase power transmission line | |
US4489430A (en) | FM Stereo demodulation circuit | |
RU2071178C1 (en) | Method for transmission and receiving signals in three- phase electric line and device for its implementation | |
RU2232464C2 (en) | Method for suppressing narrow-band noise in broadband communication system | |
RU2061256C1 (en) | Device for receiving and transmission of signals through wires of three-phase electric power transmission line | |
JPH06112915A (en) | Vehicle-mounted multiplex communication equipment | |
RU2039412C1 (en) | Device for receiving signals in three-phase supply line | |
RU2113062C1 (en) | Reference-wave shaper for detecting phase-keyed signals | |
SU1046906A1 (en) | Phase demodulator | |
RU2161371C1 (en) | Signal transmitting and receiving system for three- phase supply mains | |
RU2111611C1 (en) | Method for receiving and transmitting signals in three-phase power mains | |
SU809643A1 (en) | Device for receiving signals with combined frequency and relative phase manipulation | |
RU2408138C1 (en) | Information transmission system with frequency separation of signals | |
SU1765901A1 (en) | Method of transmission and reception of information over three-phase power transmission line | |
RU2101848C1 (en) | Signal modulator | |
SU756654A1 (en) | Device for transmitting and receiving single-side band signals of phase modulation with frequency separation | |
SU1128397A1 (en) | Communication system with single-sideband modulation of signal | |
RU2099894C1 (en) | Method for carrier separation from angle-modulation signal | |
US2146804A (en) | Television system | |
RU2127018C1 (en) | Synchronous detector incorporating noise rejection provision | |
RU2160961C2 (en) | Device for transmission and reception of signals in three- phase electrical network | |
SU1195457A1 (en) | Radio communication device | |
SU743209A1 (en) | Adaptive radio noise suppressor |