RU2133554C1 - Method for transmitting and receiving signals over three-phase power line - Google Patents
Method for transmitting and receiving signals over three-phase power line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2133554C1 RU2133554C1 RU97110468A RU97110468A RU2133554C1 RU 2133554 C1 RU2133554 C1 RU 2133554C1 RU 97110468 A RU97110468 A RU 97110468A RU 97110468 A RU97110468 A RU 97110468A RU 2133554 C1 RU2133554 C1 RU 2133554C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- frequency
- signal
- phase
- transmission
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmitters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может найти применение при организации каналов связи с использованием трехфазной электрической сети (0,38-10-35-110) кВ без ее обработки высокими заградителями, при этом передачу и прием сигналов производят на стороне 0,38 кВ. The invention relates to the field of electrical engineering and can find application in organizing communication channels using a three-phase electric network (0.38-10-35-110) kV without its processing by high chokes, while the transmission and reception of signals are performed on the side of 0.38 kV.
Известен способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, который реализован в устройстве по а.с. СССР N 1819025 кл.6 08 G 19/12, 1988 г. Недостатком известного способа является низкая помехозащищенность при приеме сигналов и низкая, не более 10 Бод, скорость передачи сигналов. A known method of transmitting and receiving signals in a three-phase electric network, which is implemented in the device by AS USSR N 1819025 class 6 08 G 19/12, 1988. The disadvantage of this method is the low noise immunity when receiving signals and low, no more than 10 Baud, the signal transmission rate.
Наиболее близким к заявленному способу является способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, который реализован в патенте на изобретение N 2061256 кл.6 08 G 19/12, 1996 г. (прототип). Данному способу присущи те же недостатки. Closest to the claimed method is a method of transmitting and receiving signals in a three-phase electric network, which is implemented in the patent for the invention N 2061256 class 6 08 G 19/12, 1996 (prototype). This method has the same disadvantages.
Заявляемый способ решает задачу повышения помехоустойчивости приема сигналов при достижении нового технического результата - повышение скорости передачи сигналов до 50 или 100 Бод. The inventive method solves the problem of increasing the noise immunity of signal reception when a new technical result is achieved - increasing the signal transmission rate to 50 or 100 Baud.
В заявленном способе передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети в пункте передачи преобразуют питающее напряжение U(t) промышленной частоты F (питающее напряжение) в ток сигнала обратной последовательности на частоте f1 и ток сигнала прямой последовательности на частоте f2, передают эти токи по трехфазной электрической сети в пункт приема, преобразуют токи сигнала прямой и обратной последовательностей в напряжение прямой и обратной последовательностей на частотах f1 и f2 (f2 - f1 = 2F), преобразуют напряжения прямой и обратной последовательностей в напряжения
ω1 = 2πf1,
φ0 - начальная фаза в пункте передачи,
Δφ1(t) - изменение (набег) фазы в пункте приема
(и
в узкой полосе пропускания
ω2 = 2πf2, Δφ2(t) - изменение (набег) фазы в пункте приема),
умножают U1(t) и U2(t), выделяют путем фильтрации напряжение разностей частоты
преобразуют питающее напряжение в напряжение гетеродина Uг(t) = Umгcosωгt, (ωг = 2πfг), умножают Uр(t) и Uг(t), выделяют путем фильтрации напряжение первой суммарной частоты UΣ1(t) = UmΣ1cosωΣ1t преобразуют питающее напряжение в напряжение U3(t) = Um3cosω3t (ω3 = 2π•2F), умножают Uг(t) и Uз(t), выделяют путем фильтрации напряжение второй суммарной частоты UΣ2(t) = UmΣ2cosωΣ2t, умножают UΣ1(t) и UΣ2(t), выделяют с помощью фильтрации однополярное напряжение сигнала Uс, интегрируют Uс в интервале времени T, при этом начало и конец интервалов передачи сигнала и интегрирования T соответствует единым моментам времени перехода питающего напряжения через ноль в пунктах передачи и приема.In the claimed method for transmitting and receiving signals in a three-phase electric network, the transmission point converts the supply voltage U (t) of industrial frequency F (supply voltage) into the current of the negative sequence signal at a frequency f 1 and the current of a direct sequence signal at a frequency f 2 transmit these currents through a three-phase electric network to the receiving point, the signal currents of the forward and reverse sequences are converted to the voltage of the forward and reverse sequences at frequencies f 1 and f 2 (f 2 - f 1 = 2F), they convert the voltage of the forward and reverse sequences in voltage
ω 1 = 2πf 1 ,
φ 0 - the initial phase at the point of transfer,
Δφ 1 (t) - change (incursion) of the phase at the receiving point
(and
narrow bandwidth
ω 2 = 2πf 2 , Δφ 2 (t) is the change (incursion) of the phase at the receiving point),
multiply U 1 (t) and U 2 (t), isolate by filtering the voltage of the frequency differences
convert the supply voltage to the local oscillator voltage U g (t) = U mg cosω g t, (ω g = 2πf g ), multiply U p (t) and U g (t), filter the voltage of the first total frequency U Σ1 (t ) = U mΣ1 cosω Σ1 t they convert the supply voltage to voltage U 3 (t) = U m3 cosω 3 t (ω 3 = 2π • 2F), multiply U g (t) and U s (t), filter the voltage of the second total frequency U Σ2 (t) = U mΣ2 cosω Σ2 t, multiplying U Σ1 (t) and U Σ2 (t), recovered by filtration unipolar voltage signal U s, integrate U with a T time interval, the beginning and end of transmission timing signal and integrating T corresponds to a single moment of the transition time of the supply voltage via zero at points of transmission and reception.
Повышение помехозащищенности при приеме сигналов в заявленном способе осуществляют за счет применения синхронного детектирования с последующим интегрированием однополярного напряжения, при этом можно осуществить прием сигналов при отношении сигнал/помеха меньше единицы. Это объясняется тем, что в заявленном способе обработку сигналов производят без использования нелинейных элементов, т.е. отсутствует подавление слабого сигнала более сильным /помехой/. Поэтому качество канала связи практически не зависит от отношения сигнал/помеха /А. П.Мановцев. Введение в цифровую радиотелеметрию. Энергия, М., с. 242./. The increase of noise immunity when receiving signals in the claimed method is carried out through the use of synchronous detection with the subsequent integration of unipolar voltage, while it is possible to receive signals with a signal / noise ratio of less than one. This is because in the claimed method, signal processing is performed without the use of non-linear elements, i.e. there is no suppression of a weak signal by a stronger signal / interference /. Therefore, the quality of the communication channel is practically independent of the signal / interference / A ratio. P. Manovtsev. Introduction to digital radio telemetry. Energy, M., p. 242./.
Достижение технического результата - повышение скорости передачи до 50 или 100 Бод осуществляют за счет наличия информации на приемном пункте о начале и конце передачи сигналов, что позволяет правильно выбрать начало и конец интервала интегрирования T в характерных точках, соответствующих единым моментам времени перехода питающего напряжения через ноль в пунктах передачи и приема. Achieving the technical result - increasing the transmission speed to 50 or 100 Baud is carried out due to the availability of information at the receiving point about the beginning and end of signal transmission, which allows you to correctly select the beginning and end of the integration interval T at characteristic points corresponding to common moments of the transition of the supply voltage through zero at points of transmission and reception.
Устройство (см. чертеж), реализующее заявленный способ, содержит в пункте передачи синхронизатор характерных точек 1 /синхронизатор/, передатчик пассивно-активного типа 2, трехфазную электрическую сеть 3, фильтр напряжения симметричных составляющих обратной последовательности частоты f1 4 /ФСС/, фильтр напряжения симметричных составляющих прямой последовательности частоты f2 5, узкополосный фильтр f1 6 /УПФ/, узкополосный фильтр f2 7, умножитель 8, фильтр нижних частот 9 /ФНЧ/, гетеродин 10, умножитель 11, фильтр первой суммарной частоты ωΣ1-12, нелинейный элемент 13, фильтр низкой частоты 2F 14 умножитель 15, фильтр второй суммарной частоты ωΣ2-16, фазовращатель 17, умножитель 18, фильтр низкой частоты 19, синхронизатор 20, фазовращатель 21, интегратор 22.The device (see drawing) that implements the claimed method, contains in the transfer point a synchronizer of characteristic points 1 / synchronizer /, a passive-active type transmitter 2, a three-phase electrical network 3, a voltage filter of symmetrical components of the reverse frequency sequence f 1 4 / FSS /, a filter the voltage of the symmetrical components of the direct sequence of frequency f 2 5, narrow-band filter f 1 6 / UPF /, narrow-band filter f 2 7, multiplier 8, low-pass filter 9 / low-pass filter /, local oscillator 10, multiplier 11, filter of the first total frequency ω Σ1 -12 not linear element 13, low-pass filter 2F 14 multiplier 15, second total frequency filter ω Σ2 -16, phase shifter 17, multiplier 18, low-pass filter 19, synchronizer 20, phase shifter 21, integrator 22.
Устройство работает следующим образом:
Синхронизатор 1 формирует в пункте передачи импульсы в моменты перехода питающего напряжения через ноль. Импульсы следуют с периодом T(100 Бод) = 0,01 сек при скорости передачи 100 Бод и T(50 Бод) = 0,02 сек при скорости передачи 50 Бод. Начало и конец передачи совпадают с моментами перехода питающего напряжения через ноль. При работе передатчика 2 в его фазных проводах A, B, C образуют следующие токи сигналов по аналогии с прототипом
где Im - амплитудное значение токов на частотах ω1 и ω2, ω1 = (ω0-Ω) и ω2 = (ω0+Ω); ω0 = 2πf0; Ω = 2πF; f1 = f0 - F; f2 = f0 + F; f2 - f1 = 2F.The device operates as follows:
The synchronizer 1 generates pulses at the point of transmission at the moments when the supply voltage passes through zero. Pulses follow with a period of T (100 Baud) = 0.01 sec at a transmission rate of 100 Baud and T (50 Baud) = 0.02 sec at a transmission rate of 50 Baud. The beginning and end of the transmission coincide with the moments when the supply voltage passes through zero. When the transmitter 2 in its phase wires A, B, C form the following signal currents by analogy with the prototype
where I m is the amplitude value of currents at frequencies ω 1 and ω 2 , ω 1 = (ω 0 -Ω) and ω 2 = (ω 0 + Ω); ω 0 = 2πf 0 ; Ω = 2πF; f 1 = f 0 - F; f 2 = f 0 + F; f 2 - f 1 = 2F.
Эти токи образуют в пункте приема на входах ФСС 4 и ФСС 5 трехфазные напряжения прямой и обратной последовательностей, мгновенные значения которых описывают выражениями (далее в тексте изменение фаз в приемной аппаратуре не учитывают, т.к. в трактах приема и гетеродина введены фазовращатели):
где UA, UB, UC - фазы напряжения сигнала.These currents form three-phase voltages of the forward and reverse sequences at the receiving point at the inputs of the FSS 4 and FSS 5, the instantaneous values of which are described by expressions (hereinafter, the phase changes in the receiving equipment are not taken into account, since phase shifters are introduced in the receiving and local oscillator paths):
where U A , U B , U C - phase voltage signal.
Из выражения /2/ следует, что на частоте ω1 имеют напряжения обратного чередования фаз A, C, B, а на частоте ω2 - прямого чередования фаз A, B, C. Напряжение сигнала обратной последовательности на частоте ω1 принимают ФСС 4. Напряжение сигнала прямой последовательности на частоте ω2/ принимают ФСС 5. Выражения мгновенных значений напряжения сигнала на соответствующих выходах ФСС 4 и ФСС 5 имеет вид
Эти напряжения получены в широкой полосе ФСС 4 и ФСС 5, их соответственно подают на УПФ 6 и УПФ 7. На выходе УПФ 6 имеет напряжение U1(t) согласно описанию формулы изобретения:
На выходе УПФ 7 имеют U2(t)
где φ0 - начальная фаза для частот ω1 и ω2 в пункте передачи, которые равны.From the expression / 2 / it follows that at a frequency ω 1 they have reverse phase voltages A, C, B, and at a frequency ω 2 they have a direct alternation of phases A, B, C. The voltage of the negative sequence signal at a frequency ω 1 takes FSS 4. The voltage of the direct sequence signal at a frequency of ω 2 / take the FSS 5. Expressions of the instantaneous values of the signal voltage at the corresponding outputs of the FSS 4 and FSS 5 has the form
These voltages are obtained in a wide band of FSS 4 and FSS 5, respectively, they are supplied to UPF 6 and UPF 7. At the output, UPF 6 has a voltage of U 1 (t) according to the description of the claims:
At the output of UPF 7 have U 2 (t)
where φ 0 is the initial phase for frequencies ω 1 and ω 2 at the transmission point, which are equal.
Это следует из принципа работы передатчика пассивно-активного типа 2, т. к. нельзя начать передавать одну частоту, например ω1, a ω2 не передавать, и наоборот.This follows from the principle of operation of a passive-active type 2 transmitter, since it is impossible to start transmitting one frequency, for example, ω 1 , but not to transmit ω 2 , and vice versa.
Δφ1(t) - изменение фазы для частоты ω1 в тракте передачи.Δφ 1 (t) is the phase change for the frequency ω 1 in the transmission path.
Δφ2(t) - для частоты ω2.
Известно, что значение полосы пропускания приемного тракта ΔF зависит от длительности радиоимпульса τ. Так при скорости передачи 50 Бод длительностью τ /50 Бод/ = 0,02 сек, при 100 Бод - τ /100 Бод/ = 0,01 сек. Полосу пропускания ΔF определяют из выражений
Несмотря на то, что f2 - f1 = 100 Гц, частоты f1 и f2 при приеме не будут перекрываться в полосе пропускания ΔF (50 Бод) и ΔF (100 Бод), т.к. частоту f1 принимают ФСС 4 обратной последовательности, а f2 - ФСС 5 прямой последовательности.Δφ 2 (t) - for frequency ω 2 .
It is known that the value of the passband of the receive path ΔF depends on the duration of the radio pulse τ. So at a transmission speed of 50 Baud with a duration of τ / 50 Baud / = 0.02 sec, at 100 Baud - τ / 100 Baud / = 0.01 sec. The passband ΔF is determined from the expressions
Despite the fact that f 2 - f 1 = 100 Hz, the frequencies f 1 and f 2 during reception will not overlap in the passband ΔF (50 Baud) and ΔF (100 Baud), because the frequency f 1 take FSS 4 in the reverse sequence, and f 2 - FSS 5 direct sequence.
Следует отметить, что полосы пропускания УПФ 6 и 7 для приема частот f1 и f2 не следует делать равными. Так, например, при скорости передачи 50 Бод принимают полосу пропускания ΔF (f1) = 100 Гц, а ΔF(f2) ≪ ΔF(f1), т.к. умножитель по логике приема сигналов аналогичен схеме И. Таким образом, при передаче сигналов /символов "1" и "0"/ в канале f1, где выбрана полоса пропускания ΔF (f1) = 100 Гц, на выходе умножителя канала f1 символы "1" и "0" будут повторять алгоритмы передачи. В канале f2, где ΔF (f2) умышленно выбрана "неправильно", ΔF(f2) ≪ ΔF(f1), алгоритм передачи символов "1" и "0" будет соответствовать передаче символа "1", т.е. выделить передачу символа "0" /пауза/ при таком условии выбора ΔF (f2) невозможно. Это связано с инерционностью процесса в УПФ 7. Несмотря на это, на выходе умножителя символы "1" и "0" будут следовать согласно алгоритму передачи, т.е. так, как в канале f1, где ΔF (f1) = 100 Гц.It should be noted that the passband UPF 6 and 7 for receiving frequencies f 1 and f 2 should not be made equal. So, for example, at a transmission speed of 50 Baud, the passband ΔF (f 1 ) = 100 Hz and ΔF (f 2 ) ≪ ΔF (f 1 ), because the multiplier according to the logic of receiving signals is similar to scheme I. Thus, when transmitting signals / symbols "1" and "0" / in channel f 1 , where the passband ΔF (f 1 ) = 100 Hz is selected, the output of the channel multiplier f 1 characters "1" and "0" will repeat the transmission algorithms. In the channel f 2 , where ΔF (f 2 ) is deliberately chosen "wrong", ΔF (f 2 ) ≪ ΔF (f 1 ), the algorithm for transmitting the characters "1" and "0" will correspond to the transmission of the character "1", i.e. . it is impossible to select the transmission of the symbol "0" / pause / under this condition of choice ΔF (f 2 ). This is due to the inertia of the process in UPF 7. Despite this, at the output of the multiplier, the symbols "1" and "0" will follow the transmission algorithm, i.e. as in channel f 1 , where ΔF (f 1 ) = 100 Hz.
В качестве примера рассмотрим передачу радиоимпульсов /символов "1" и "0"/ одинаковой длительности. При пассивной паузе. As an example, consider the transmission of radio pulses / symbols "1" and "0" / of the same duration. With a passive pause.
Одинаковое значение ширины полос пропускания в каналах f1 и f2 ΔF (f1) = ΔF (f2) = 100 Гц
Длительность радиоимпульса τ = 0,02 сек; K - коэффициент передачи умножителя 8.The same value of the bandwidth in the channels f 1 and f 2 ΔF (f 1 ) = ΔF (f 2 ) = 100 Hz
The duration of the radio pulse τ = 0.02 sec; K is the transmission coefficient of the multiplier 8.
Оценим значение амплитуды на выходе умножителя Umвых при подаче на его вход только напряжения помех. Зададим их численные значения Um(f1) = 0,1В; Um(f2) = 0,1В, тогда получим Umвых - Um(f1)•Um (f2)•K = 0,1•0,1•K = 0,01 кВ
2. Разные значения ширины полос пропускания в каналах f1 и f2
ΔF (f1) = 100 Гц;
ΔF (f2) = 10 Гц
Зададим численное значение напряжения помех Um(f1) = 0,1В; Um (f2) = 0,01В, тогда получим Umвых = 0,1•0,01•K = 0,001K
В этом случае напряжение помех на выходе умножителя уменьшалось в 10 раз.Let us estimate the amplitude value at the output of the multiplier Umout when only interference voltage is applied to its input. We set their numerical values U m (f 1 ) = 0.1V; U m (f 2 ) = 0.1V, then we get U mout - U m (f 1 ) • U m (f 2 ) • K = 0.1 • 0.1 • K = 0.01 kV
2. Different values of the bandwidth in the channels f 1 and f 2
ΔF (f 1 ) = 100 Hz;
ΔF (f 2 ) = 10 Hz
We set the numerical value of the interference voltage U m (f 1 ) = 0.1V; U m (f 2 ) = 0.01V, then we get U mout = 0.1 • 0.01 • K = 0.001K
In this case, the noise voltage at the output of the multiplier decreased by 10 times.
3. При наличии на выходах умножителя напряжений сигналов и помех имеют эффект снижения напряжения помех в канале приема f2, где ΔF(f2) ≪ ΔF(f1) без снижения напряжения сигнала. Таким образом, отношение сигнал/помеха на выходе умножителя будет больше, чем на его входе в канале приема f1. Величину ΔF(f1) необходимо задавать исходя из скорости передачи. (Выше мы принимали, что умножитель является линейной системой).3. If there are signal and interference voltages at the outputs of the multiplier, they have the effect of reducing the interference voltage in the receiving channel f 2 , where ΔF (f 2 ) ≪ ΔF (f 1 ) without reducing the signal voltage. Thus, the signal-to-noise ratio at the output of the multiplier will be greater than at its input in the receive channel f 1 . The value ΔF (f 1 ) must be set based on the transmission speed. (We assumed above that the multiplier is a linear system).
В общем случае Δφ1(t) и Δφ2(t) является функциями многих переменных: характера реактивности нагрузки, расстояния, температуры и т.д. В связи с тем, что f2 - f1 = 2F, а 2F <<f1 и f2 можно принять для технических расчетов условие:
Δφ1(t) ≈ Δφ2(t) = Δφ(t) (7)
В умножителе 8 умножают напряжения U1(t) и U2(t), в результате получают напряжения разностной и суммарной частот
С учетом /7/ выражение /8/ примет вид
Из выражения /9/ следует важный вывод, что первый член не зависит от φ0 и Δφ(t) и содержит полную информацию о сигнале /амплитуда, частота, фаза/, поэтому дальнейшую обработку сигналов производят на разностной частоте ωp = ω2-ω1. Из /9/ также следует, что производить обработку на суммарной частоте ωΣ = (ω2+ω1) нельзя, т.к. возникает неопределенность в определении фазы и получить синхронный прием невозможно.In the general case, Δφ 1 (t) and Δφ 2 (t) are functions of many variables: the nature of the load reactivity, distance, temperature, etc. Due to the fact that f 2 - f 1 = 2F, and 2F << f 1 and f 2 can be accepted for technical calculations, the condition:
Δφ 1 (t) ≈ Δφ 2 (t) = Δφ (t) (7)
In the multiplier 8, the voltages U 1 (t) and U 2 (t) are multiplied, as a result, the voltages of the difference and total frequencies
Given / 7 / expression / 8 / takes the form
An important conclusion follows from the expression / 9 / that the first term does not depend on φ 0 and Δφ (t) and contains complete information about the signal / amplitude, frequency, phase /, therefore, further processing of the signals is performed at the difference frequency ω p = ω 2 - ω 1 . From / 9 / it also follows that it is impossible to process at the total frequency ω Σ = (ω 2 + ω 1 ), because uncertainty arises in determining the phase and it is impossible to obtain synchronous reception.
ФНЧ 9 выделяет напряжение разностной частоты. Согласно описанию формулы изобретения имеют
На выходе гетеродина 10 формируют напряжение
U10(t) = Uг(t) = Umгcosωгt (11)
где ωг = 2πfг. Значение частоты гетеродина fг выбирают из условия
где T - интервал интегрирования.The low-pass filter 9 isolates the voltage of the differential frequency. According to the description of the claims,
The output of the local oscillator 10 form a voltage
U 10 (t) = U g (t) = U mg cosω g t (11)
where ω g = 2πf g . The value of the local oscillator frequency f g is selected from the condition
where T is the integration interval.
В некоторых предыдущих решениях авторы использовали в качестве описания гетеродина напряжения гармоник частоты питающего напряжения 50 Гц(F). Как показали линейные испытания в реальных трехфазных электрических сетях - это решение имеет недостаток в связи с нестабильностью частоты F, т.к. F≠const и является функцией времени. Поэтому работать можно только с низкими номерами гармоник. Известно, что для получения эффективного результата интегрирования необходимо выполнение условия /12/, где под частотой fг понимают для данного случая частоту гармонической составляющей F. Пусть в качестве примера мы приняли за частоту гетеродина 40-ую гармонику частоты F, при этом на какой-то момент времени F = 49,6 Гц, 40-я гармоника при этом будет не 2000 Гц (F = 50 Гц), а 1984 Гц /F = 49,6 Гц/. При фильтрации 40-я гармоника выйдет из полосы фильтра /ΔF ≤ 50 Гц/, который ее выделяет. Поэтому применение кварцевого гетеродина 10 позволяет выбрать более высокие частоты, что дает значительно лучшие результаты в повышении отношения сигнал/помеха на выходе интегратора по сравнению с его входом.In some previous solutions, the authors used as a description of the local oscillator voltage harmonics of the frequency of the supply voltage of 50 Hz (F). As shown by linear tests in real three-phase electrical networks, this solution has a drawback due to the instability of the frequency F, because F ≠ const and is a function of time. Therefore, you can work only with low harmonic numbers. It is known that in order to obtain an effective integration result, it is necessary to fulfill condition / 12 /, where for the frequency f g we mean the frequency of the harmonic component F. For example, let us take the 40th harmonic of frequency F as the local oscillator frequency, then the moment of time F = 49.6 Hz, the 40th harmonic will not be 2000 Hz (F = 50 Hz), but 1984 Hz / F = 49.6 Hz /. When filtering, the 40th harmonic leaves the filter band / ΔF ≤ 50 Hz /, which distinguishes it. Therefore, the use of quartz local oscillator 10 allows you to select higher frequencies, which gives significantly better results in increasing the signal-to-noise ratio at the output of the integrator compared to its input.
В умножителе 11 умножают Uр(t) и Uг(t), фильтром 12 выделяют напряжение первой суммарной частоты
U12(t) = UΣ1(t) = Um(Σ1)cosωΣ1t (13)
где
ωΣ1 = ωp+ωг = 2π•2F+2πfг = 2π(2F+fг) (14)
(Фильтром 12 можно было выделить и разностную частоту ωp1 = ωг-ωp, но с учетом выражения /12/ выгодно работать на более высоких частотах). Нелинейный элемент 13 может быть выполнен, например, в виде понижающего трансформатора, нагрузкой которого является диодный мост. Напряжение на его выходе равно
где Um - амплитудное значение выпрямленного напряжения. Разложение /15/ в ряд Фурье имеет вид
ФНЧ 14 выделяет напряжение U3(t) с частотой 2F
U14(t) = U3(t) = Um3cosω3t (17)
где ω3 = 2π•2F = ωp
В умножителе 15 умножают Uг(t) и Uз(t). Выделяют с помощью фильтра 16 напряжение второй суммарной частоты ωΣ2
U16(t) = UΣ2(t) = UmΣ2cosΣ2t (18)
UΣ2 = 2π•2F+2π•fг = 2π(2F+2fг) (19)
Сравнивая /14/ и /19/ заключаем, что
ωΣ1 = ωΣ2 (20)
Напряжение UΣ2 (t) подают на фазовращатель 17, который задает фазу в напряжении UΣ2 (t) [канал гетеродина], которая равна фазе в напряжении UΣ1 (t) [канал приема]. Умножают два напряжения с одинаковыми частотами и фазами UΣ1 (t) и UΣ2 (t) в умножителе 18 (И.С.Гоноровский. Радиотехнические цепи и сигналы. Из-во "Сов. радио" 1967 г., с. 146 (синхронный прием сигналов с одинаковыми фазами и частотами)).In the multiplier 11 multiply U p (t) and U g (t), the filter 12 allocate the voltage of the first total frequency
U 12 (t) = U Σ1 (t) = U m (Σ1) cosω Σ1 t (13)
Where
ω Σ1 = ω p + ω g = 2π • 2F + 2πf g = 2π (2F + f g ) (14)
(Filter 12 could also distinguish the difference frequency ω p1 = ω g -ω p , but taking into account the expression / 12 / it is advantageous to work at higher frequencies). Nonlinear element 13 can be made, for example, in the form of a step-down transformer, the load of which is a diode bridge. The voltage at its output is
where U m is the amplitude value of the rectified voltage. The expansion of / 15 / in a Fourier series has the form
Low-pass filter 14 emits a voltage U 3 (t) with a frequency of 2F
U 14 (t) = U 3 (t) = U m3 cosω 3 t (17)
where ω 3 = 2π • 2F = ω p
In the multiplier 15, U g (t) and U s (t) are multiplied. Using the filter 16, the voltage of the second total frequency ω Σ2
U 16 (t) = U Σ2 (t) = U mΣ2 cos Σ2 t (18)
U Σ2 = 2π • 2F + 2π • f g = 2π (2F + 2f g ) (19)
Comparing / 14 / and / 19 / we conclude that
ω Σ1 = ω Σ2 (20)
The voltage U Σ2 (t) is supplied to the phase shifter 17, which sets the phase in the voltage U Σ2 (t) [local oscillator channel], which is equal to the phase in the voltage U Σ1 (t) [receive channel]. Multiply two voltages with the same frequencies and phases U Σ1 (t) and U Σ2 (t) in the multiplier 18 (I. Gonorovsky. Radio engineering circuits and signals. Because of Sov. Radio 1967, p. 146 ( synchronous reception of signals with the same phases and frequencies)).
ФНЧ 19 выделяют постоянное напряжение сигнала Uс, которое подают на первый вход интегратора 22, на второй вход которого подают импульсы синхронизатора 20 через фазовращатель 21, с помощью которого совмещают моменты начала и конца передачи сигнала и интервала интегрирования T. Выход интегратора 22 является информационным.The low-pass filter 19 extracts a constant voltage of the signal U s , which is fed to the first input of the integrator 22, the second input of which is fed to the pulses of the synchronizer 20 through the phase shifter 21, with which the start and end moments of the signal transmission and the integration interval T are combined. The output of the integrator 22 is informational.
Повышение помехозащищенности при приеме сигналов обеспечивают следующим образом. The increase of noise immunity when receiving signals is provided as follows.
1. Напряжение сигналов Uс на интервале интегрирования T является однополярным. Uс растет от нуля до T.1. The voltage of the signals U with on the integration interval T is unipolar. U s grows from zero to T.
2. Напряжение помех Uп(t) на интервале интегрирования T имеет переменную /флуктуирующую около нуля/ составляющую с математическим ожиданием M[Uп(t)] = 0.2. The interference voltage U p (t) on the integration interval T has a variable / fluctuating near zero / component with the mathematical expectation M [U p (t)] = 0.
3. Выполняют условие
где T - интервал интегрирования.3. Fulfill the condition
where T is the integration interval.
Заявленный способ позволяет осуществить прием сигналов при отношении сигнал/помеха <<1, что доказывает достижение поставленной цели - повышение помехозащищенности приема сигналов. The claimed method allows for the reception of signals with a signal / noise ratio of << 1, which proves the achievement of the goal is to increase the noise immunity of signal reception.
Получен новый технический результат - повышена скорость передачи сигналов до 50 или 100 Бод. A new technical result was obtained - the signal transmission rate was increased to 50 or 100 Baud.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97110468A RU2133554C1 (en) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | Method for transmitting and receiving signals over three-phase power line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97110468A RU2133554C1 (en) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | Method for transmitting and receiving signals over three-phase power line |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97110468A RU97110468A (en) | 1999-05-27 |
RU2133554C1 true RU2133554C1 (en) | 1999-07-20 |
Family
ID=20194417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97110468A RU2133554C1 (en) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | Method for transmitting and receiving signals over three-phase power line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2133554C1 (en) |
-
1997
- 1997-06-18 RU RU97110468A patent/RU2133554C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2092859C (en) | Receiver having an adjustable matched filter | |
US4100499A (en) | Carrier synchronization system for coherent phase demodulators | |
US5864585A (en) | Cosine segment communications system | |
EP0467712B1 (en) | Phase demodulator for psk-modulated signals | |
EP0194903A2 (en) | Digital quadrature amplitude modulator | |
EP0560071B1 (en) | Method of signalling | |
RU2133554C1 (en) | Method for transmitting and receiving signals over three-phase power line | |
US4224575A (en) | Phase/frequency controlled phase shift keyed signal carrier reconstruction circuit | |
RU2121759C1 (en) | Method for transmitting and receiving signals over three-phase power transmission line | |
RU2450446C1 (en) | Device to synchronise receiving devices by carrier and clock frequencies in systems with code division of channels under high instability of frequencies in communication channel | |
RU2119253C1 (en) | Method and device for signal transmission and reception over three-phase power transmission line | |
RU2160962C2 (en) | Method of signal transmission and reception in three-phase electric network | |
RU2291564C1 (en) | Device for transferring and receiving signals in three-phased electric transfer line | |
RU2143785C1 (en) | System receiving and transmitting signals in three-phase electrical network | |
RU2116695C1 (en) | Method for signal transmission and synchronous reception in three-phase power supply line | |
RU2144730C1 (en) | Device for transmission and reception of signals in three-phase mains network | |
RU2169432C2 (en) | Method of transmission and reception of signals in three- phase power network | |
RU2156543C1 (en) | Method for receiving and transmitting signals in three-phase power supply network | |
EP1453265A1 (en) | Information transfer methods | |
RU2733261C1 (en) | Multichannel receiver with coherent frequency-code division of channels for reception of quadrature-modulated signals of higher structural security | |
RU2161334C1 (en) | Device to transmit and receive signals in three-phase electrical network | |
RU2009614C1 (en) | Two-parameter delta modulation communication system | |
RU2161371C1 (en) | Signal transmitting and receiving system for three- phase supply mains | |
US20030169805A1 (en) | Wired spread spectrum communication device, a method for communication thereof, and a wired spread spectrum communication system | |
RU2161370C1 (en) | Method for signal transmission and reception over three-phase power line |