RU2178952C1 - System for transmitting and receiving modulated signals over power supply mains - Google Patents

System for transmitting and receiving modulated signals over power supply mains Download PDF

Info

Publication number
RU2178952C1
RU2178952C1 RU2001109217/09A RU2001109217A RU2178952C1 RU 2178952 C1 RU2178952 C1 RU 2178952C1 RU 2001109217/09 A RU2001109217/09 A RU 2001109217/09A RU 2001109217 A RU2001109217 A RU 2001109217A RU 2178952 C1 RU2178952 C1 RU 2178952C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power supply
frequency
transmitting
supply network
signals over
Prior art date
Application number
RU2001109217/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Е. Мартиросов В.Е. Мартиросов
В.Е. Мартиросов
А.П. Гуськов А.П. Гуськов
А.П. Гуськов
С.В. Мелехин С.В. Мелехин
С.В. Мелехин
Original Assignee
Мартиросов Владимир Ервандович
Гуськов Андрей Петрович
Мелехин Сергей Викторович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мартиросов Владимир Ервандович, Гуськов Андрей Петрович, Мелехин Сергей Викторович filed Critical Мартиросов Владимир Ервандович
Priority to RU2001109217/09A priority Critical patent/RU2178952C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2178952C1 publication Critical patent/RU2178952C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmitters (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and electric communications. SUBSTANCE: system has transmitting section incorporating at least modulator, carrier generator connected to modulator, and output channel-interface unit; receiving section including at least series-connected input channel-interface unit, line circuit, and signal discriminator, carrier generator connected to line circuit and/or to signal discriminator. Each carrier generator is made in the form of synchronized oscillator whose synchronizing input is connected to matching-unit output; inputs of matching units are used for connection to power supply mains; synchronized oscillators are tuned to frequency of mF, where F is frequency of power supply mains; m is harmonic chosen between 10 and 20 000. EFFECT: enhanced noise immunity. 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к радиотехнике и электросвязи, а именно к системам передачи и приема информации и, в частности, к системам передачи и приема как низкоскоростной, так и высокоскоростной информации по распределительным силовым сетям электропитания, используемым в качестве канала связи. The present invention relates to radio engineering and telecommunications, and in particular to systems for transmitting and receiving information and, in particular, to systems for transmitting and receiving both low-speed and high-speed information on distribution power supply networks used as a communication channel.

Обзор уровня техники
Известно предназначенное для систем передачи информации по силовым сетям электропитания устройство для приема и передачи частотно-манипулированного сигнала (см. SGS-THOMSON MICROELECTRONICS, HOME AUTOMATION MODEM, ST7537HS1, June 1995), содержащее в передающей части частотный манипулятор, а в приемной части - демодулятор частотно-манипулированного сигнала, частота несущей для которых синтезирована из частоты кварцевого генератора. Поскольку используется автономный кварцевый генератор, то помехоустойчивость модема относительно низкая, так как на него воздействуют как фоновые помехи, так и помехи в виде гармоник силовой сети электропитания, которые смещаются по частоте из-за нестабильности относительно частоты несущей.
BACKGROUND OF THE PRIOR ART
A device for receiving and transmitting a frequency-manipulated signal (see SGS-THOMSON MICROELECTRONICS, HOME AUTOMATION MODEM, ST7537HS1, June 1995) containing a frequency manipulator in the transmitting part and a demodulator in the receiving part is known frequency-manipulated signal, the carrier frequency for which is synthesized from the frequency of a crystal oscillator. Since an autonomous crystal oscillator is used, the modem noise immunity is relatively low, since it is affected by both background noise and noise in the form of harmonics of the power supply network, which are shifted in frequency due to instability relative to the carrier frequency.

Известны системы приема и передачи сигналов, например, с манипулированными сигналами, которые обладают повышенной помехоустойчивостью, по отношению к вышеуказанному (см. , например, Зарубежная радиоэлектроника, 4, 1988, с. 16-37, Пестряков В. Б. и др. "Дискретные сигналы с непрерывной фазой: теория и практика"). Система содержит передающую часть, включающую в себя, по крайней мере, манипулятор и формирователь несущей частоты, подключенный к манипулятору. Система содержит также приемную часть, включающую в себя, по крайней мере, демодулятор сигналов и формирователь несущей частоты, подключенный к демодулятору сигналов. Однако данные системы предназначены в основном для использования в космических линиях передачи данных и наземных систем подвижной радиотелефонии и при использовании их для передачи информации по силовой сети электропитания их помехоустойчивость также будет относительно низкой в силу вышеуказанного, хотя и выше чем в предыдущем. Known systems for receiving and transmitting signals, for example, with manipulated signals that have increased noise immunity, in relation to the above (see, for example, Foreign Radio Electronics, 4, 1988, pp. 16-37, Pestryakov V. B. and others. " Continuous phase discrete signals: theory and practice "). The system comprises a transmitting part including at least a manipulator and a carrier frequency driver connected to the manipulator. The system also includes a receiving part, which includes at least a signal demodulator and a carrier frequency driver connected to the signal demodulator. However, these systems are mainly intended for use in space-based data lines and ground-based systems of mobile radiotelephony and when used to transmit information via the power supply network, their noise immunity will also be relatively low due to the above, although higher than in the previous one.

Сущность изобретения
Изобретение направлено на создание такой аппаратуры, которая позволила бы повысить помехоустойчивость передачи информации.
SUMMARY OF THE INVENTION
The invention is directed to the creation of such equipment, which would improve the noise immunity of information transmission.

Это повышение помехоустойчивости решается за счет того, что система передачи и приема модулированных сигналов по сети электропитания содержит передающую и приемную части. Передающая часть включает в себя, по крайней мере, модулятор, формирователь колебаний несущей частоты, подключенный к модулятору, и выходной блок сопряжения с каналом. Приемная часть включает в себя, по крайней мере, последовательно соединенные входной блок сопряжения с каналом, линейный тракт и дискриминатор сигналов, а также формирователь колебаний несущей частоты, подключенный к линейному тракту и/или к дискриминатору сигналов. Каждый формирователь колебаний несущей частоты выполнен в виде синхронизируемого источника колебаний, вход синхронизации которого подключен к выходу блока согласования. Входы блоков согласования являются входами для подключения к силовой сети электропитания, а синхронизируемые источники колебаний настроены на частоту mF, где F - частота силовой сети электропитания, m - ее гармоника, выбранная в диапазоне от 10 до 20000. This increase in noise immunity is solved due to the fact that the system for transmitting and receiving modulated signals over the power supply network contains transmitting and receiving parts. The transmitting part includes at least a modulator, a carrier frequency oscillator connected to the modulator, and an output channel interface unit. The receiving part includes at least a serially connected input interface unit with a channel, a linear path and a signal discriminator, as well as a carrier frequency oscillator, connected to the linear path and / or to the signal discriminator. Each carrier frequency oscillator is designed as a synchronized oscillation source, the synchronization input of which is connected to the output of the matching unit. The inputs of the matching blocks are inputs for connecting to the power supply network, and the synchronized oscillation sources are tuned to the frequency mF, where F is the frequency of the power supply network, m is its harmonic, selected in the range from 10 to 20,000.

Кроме того, синхронизируемый источник колебаний выполнен в виде цепи фазовой автоподстройки частоты, которая содержит соединенные в кольцо подстраиваемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор и петлевой фильтр, опорный вход фазового детектора является входом синхронизации. In addition, the synchronized oscillation source is made in the form of a phase-locked loop, which contains a tunable oscillator connected to a ring, a frequency divider with a variable division coefficient, a phase detector and a loop filter, the reference input of the phase detector is a synchronization input.

Линейный тракт также включает в себя фильтр, осуществляющий подавление гармоник частоты силовой сети электропитания. The line path also includes a filter that suppresses frequency harmonics of the power supply network.

Более того, передающая и приемная части бланкируются в промежутках между переходами напряжения силовой сети электропитания через нуль, преимущественно на интервалах времени, расположенных вблизи экстремумов сетевого напряжения. Moreover, the transmitting and receiving parts are blanked out between the voltage transitions of the power supply network through zero, mainly at time intervals located near the extremes of the mains voltage.

Перечень фигур
На фиг. 1 представлен вариант передающей части системы передачи и приема модулированных сигналов по сети электропитания при использовании в качестве модулятора сигнала манипулятора.
List of figures
In FIG. 1 shows an embodiment of a transmitting part of a system for transmitting and receiving modulated signals over a power supply network when a manipulator signal is used as a modulator.

На фиг. 2 представлен вариант приемной части системы передачи и приема модулированных, например, манипулированных сигналов по сети электропитания. In FIG. 2 shows an embodiment of the receiving part of a system for transmitting and receiving modulated, for example, manipulated signals over a power supply network.

На фиг. 1 и 2 представлено:
1 - манипулятор;
2 - синхронизируемый источник колебаний;
3 - выходной блок сопряжения с каналом;
4 - силовая сеть электропитания;
5 - подстраиваемый генератор;
6 - делитель частоты с переменным коэффициентом деления;
7 - фазовый детектор;
8 - петлевой фильтр;
9 - блок согласования;
10 - усилитель;
11 - аттенюатор;
12 - полосовой фильтр;
13 - цифроаналоговый преобразователь;
14 - входной блок сопряжения с каналом;
15 - линейный тракт;
16 - блок переноса спектра;
17 - дискриминатор сигналов;
18 - синхронизируемый источник колебаний;
19 - подстраиваемый генератор;
20 - делитель частоты с переменным коэффициентом деления;
21 - фазовый детектор;
22 - петлевой фильтр;
23 - блок согласования;
24 - фильтр, осуществляющий подавление гармоник;
25 - полосовой фильтр;
26 - аналого-цифровой преобразователь.
In FIG. 1 and 2 are presented:
1 - manipulator;
2 - synchronized oscillation source;
3 - output block interface with the channel;
4 - power supply network;
5 - tunable generator;
6 - frequency divider with a variable division ratio;
7 - phase detector;
8 - loop filter;
9 - matching unit;
10 - amplifier;
11 - attenuator;
12 - band-pass filter;
13 - digital-to-analog converter;
14 - input block interface with the channel;
15 - linear path;
16 - block transfer spectrum;
17 - signal discriminator;
18 is a synchronized source of oscillation;
19 - tunable generator;
20 - frequency divider with a variable division ratio;
21 - phase detector;
22 - loop filter;
23 - matching unit;
24 is a filter that performs harmonics suppression;
25 - band-pass filter;
26 - analog-to-digital Converter.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Возможность осуществления изобретения подтверждается следующим ниже описанием работы системы передачи и приема модулированных сигналов по сети электропитания, в случае использования манипулированных сигналов.
Information confirming the possibility of carrying out the invention
The possibility of carrying out the invention is confirmed by the following description of the operation of a system for transmitting and receiving modulated signals over a power supply network, in the case of using manipulated signals.

Передаваемые сигналы, например данные, поступают на вход передающей части системы, а именно на вход манипулятора 1, в котором они манипулируют сигнал несущей, поступающей от синхронизируемого источника колебаний 2. Манипуляция сигнала несущей может осуществляться как по одному из параметров, например, по амплитуде, частоте или фазе, так и по нескольким одновременно, известными в уровне техники методами по данному вопросу, в том числе с использованием квадратуры (как показано на фиг. 1 пунктиром). В результате манипуляции на выходе манипулятора 1 может быть сформирован как узкополосный, так и широкополосный спектр в зависимости от выбранных параметров манипуляции. Этот спектр может размещаться симметрично относительно частоты колебания несущей, равной mF, где F - частота силовой сети электропитания, m - номер гармоники частоты силовой сети электропитания, выбранный в диапазоне от 10 до 20000. Сформированный манипулированный сигнал требуемого уровня через выходной блок сопряжения с каналом 3 поступает в силовую сеть электропитания 4. Синхронизируемый источник колебаний 2 может быть выполнен самым различным образом, но преимущественно в виде цепи фазовой автоподстройки частоты, которая содержит соединенные в кольцо подстраиваемый генератор 5, делитель частоты 6 с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор 7 и петлевой фильтр 8, при этом опорный вход фазового детектора 7 является входом синхронизации синхронизируемого источника колебаний 2. Опорный вход фазового детектора 7 соединен с выходом блока согласования 9, на вход которого подается напряжение силовой сети электропитания. Частота подстраиваемого генератора 5, поделенная в m раз делителем частоты 6, сравнивается в фазовом детекторе 7 с частотой напряжения силовой сети электропитания 4, амплитуда которого устанавливается блоком согласования 9. При наличии расстройки между частотой подстраиваемого генератора 5 и m-й гармоникой частоты силовой сети электропитания 4 на выходе фазового детектора 7 выделяется сигнал ошибки, который через петлевой фильтр 8 воздействует на подстраиваемый генератор 5, настраивая его на частоту m-й гармоники частоты силовой сети электропитания 4. Таким образом, за счет осуществления синхронизации через блок согласования 9 синхронизируемого источника колебаний 2, выполненного, например, в виде цепи фазовой автоподстройки частоты, спектр манипулированного сигнала на выходе манипулятора 1 располагается всегда на частоте m-й гармоники и, например, при узкополосном спектре между m-1 и m+1 гармониками, а при широкополосном - между m-1000 и m+1000 гармониками. The transmitted signals, for example data, are fed to the input of the transmitting part of the system, namely, to the input of the manipulator 1, in which they manipulate the carrier signal from the synchronized oscillation source 2. The carrier signal can be manipulated using one of the parameters, for example, in amplitude, frequency or phase, or several simultaneously, known in the prior art methods on this issue, including using quadrature (as shown in dashed line in Fig. 1). As a result of the manipulation at the output of the manipulator 1, both a narrow-band and a wide-band spectrum can be formed depending on the selected manipulation parameters. This spectrum can be placed symmetrically with respect to the carrier oscillation frequency, equal to mF, where F is the frequency of the power supply network, m is the harmonic number of the frequency of the power supply network, selected in the range from 10 to 20,000. The generated manipulated signal of the required level through the output interface unit with channel 3 enters the power network 4. The synchronized oscillation source 2 can be made in a variety of ways, but mainly in the form of a phase-locked loop, which contains connected tunable oscillator 5, a frequency divider 6 with a variable division coefficient, a phase detector 7 and a loop filter 8, the reference input of the phase detector 7 is a synchronization input of a synchronized oscillation source 2. The reference input of the phase detector 7 is connected to the output of the matching unit 9, at the input of which the voltage of the power supply network is supplied. The frequency of the tunable generator 5, divided by m times the frequency divider 6, is compared in the phase detector 7 with the frequency of the voltage of the power supply network 4, the amplitude of which is set by the matching unit 9. If there is a mismatch between the frequency of the tunable generator 5 and the mth harmonic of the frequency of the power supply network 4 at the output of the phase detector 7, an error signal is generated, which through the loop filter 8 acts on the tunable generator 5, tuning it to the frequency of the mth harmonic of the frequency of the power network power supply 4. Thus, due to the synchronization through the matching unit 9 of the synchronized oscillation source 2, made, for example, in the form of a phase-locked loop, the spectrum of the manipulated signal at the output of the manipulator 1 is always located at the frequency of the mth harmonic and, for example, narrow-band spectrum between m-1 and m + 1 harmonics, and for broadband - between m-1000 and m + 1000 harmonics.

Если мощность манипулированного сигнала на выходе манипулятора 1, что определяется конкретным его выполнением, достаточна для передачи сигналов на заданное расстояние, то выход манипулятора 1 непосредственно соединен с входом выходного блока сопряжения с каналом 3, выход которого является выходом передающей части для подключения к сети электропитания 4. Если же мощность манипулированного сигнала на выходе манипулятора 1 недостаточна, то между его выходом и входом выходного блока сопряжения с каналом 3 могут быть включены последовательно соединенные усилитель 10 и аттенюатор 11, с помощью которого может регулироваться выходная мощность. Для уменьшения в выходном сигнале паразитных составляющих между выходом манипулятора 1 и входом выходного блока сопряжения с каналом 3 может быть также включен полосовой фильтр 12. В случае выполнения манипулятора 1 в цифровом виде на его выходе включается цифроаналоговый преобразователь 13. С точки зрения сути изобретения порядок включения указанных блоков может быть любым. If the power of the manipulated signal at the output of the manipulator 1, which is determined by its specific implementation, is sufficient to transmit signals at a given distance, then the output of the manipulator 1 is directly connected to the input of the output interface unit with channel 3, the output of which is the output of the transmitting part for connecting to the power supply network 4 . If the power of the manipulated signal at the output of the manipulator 1 is insufficient, then in series between its output and the input of the output unit of the interface with channel 3 coupled amplifier 10 and attenuator 11, by which the output power can be adjusted. To reduce spurious components in the output signal between the output of the manipulator 1 and the input of the output unit of the interface with the channel 3, a band-pass filter 12 can also be included. If the manipulator 1 is digitally executed, the digital-to-analog converter 13 is turned on at its output. The indicated blocks can be any.

Приемная часть работает следующим образом. Манипулированный сигнал, переданный по силовой сети электропитания 4 на частоте, равной mF, через входной блок сопряжения с каналом 14 поступает на вход линейного тракта 15, в котором осуществляется его преобразование по уровню и спектру, т. е. усиление и/или перенос спектра на промежуточную частоту, в том числе и, преимущественно, на нулевую, и/или фильтрация. Преобразованный сигнал, например с помощью блока переноса спектра 16, далее поступает на дискриминатор 17 сигналов, на выходе которого формируются сигналы данных. Для переноса спектра в линейном тракте 15 и/или его детектирования в дискриминаторе 17 сигналов используется синхронизируемый источник колебаний 18. Этот источник может быть выполнен различным образом, но преимущественно, в виде цепи фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Преимущественно, цепь ФАПЧ содержит соединенные в кольцо подстраиваемый генератор 19, делитель частоты 20 с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор 21 и петлевой фильтр 22. Опорный вход фазового детектора 21 является входом синхронизации синхронизируемого источника колебаний 18. Опорный вход фазового детектора 21 соединен с выходом блока согласования 23, на вход которого подается напряжение силовой сети электропитания 4. Частота подстраиваемого генератора 19, поделенная в m раз делителем частоты 20, сравнивается в фазовом детекторе 21 с частотой напряжения силовой сети электропитания 4, амплитуда которого устанавливается блоком согласования 23. При наличии расстройки между частотой подстраиваемого генератора 19 и m-й гармоникой частоты силовой сети электропитания 4 на выходе фазового детектора 21 выделяется сигнал ошибки, который через петлевой фильтр 22 воздействует на подстраиваемый генератор 19, настраивая его на частоту m-й гармоники частоты силовой сети электропитания 4. The receiving part works as follows. The manipulated signal transmitted through the power supply network 4 at a frequency equal to mF, through the input interface unit with channel 14 is fed to the input of the linear path 15, in which it is converted in level and spectrum, i.e., the amplification and / or transfer of the spectrum to intermediate frequency, including, mainly, to zero, and / or filtering. The converted signal, for example, using the spectrum transfer unit 16, is then fed to a signal discriminator 17, at the output of which data signals are generated. A synchronized oscillation source 18 is used to transfer the spectrum in the linear path 15 and / or to detect it in the discriminator 17 of the signals 18. This source can be made in various ways, but mainly in the form of a phase-locked loop (PLL). Advantageously, the PLL circuit includes a tunable oscillator 19 connected in a ring, a frequency divider 20 with a variable division coefficient, a phase detector 21 and a loop filter 22. The reference input of the phase detector 21 is a synchronization input of a synchronized oscillation source 18. The reference input of the phase detector 21 is connected to the output of the block coordination 23, the input of which is supplied the voltage of the power supply network 4. The frequency of the tunable generator 19, divided m times by the frequency divider 20, is compared in the phase detector 21 the voltage frequency of the power supply network 4, the amplitude of which is set by the matching unit 23. If there is a mismatch between the frequency of the tunable generator 19 and the mth harmonic of the frequency of the power supply network 4, an error signal is generated at the output of the phase detector 21, which acts on the tunable generator through the loop filter 22 19, tuning it to the frequency of the mth harmonic of the frequency of the power supply network 4.

Таким образом, за счет осуществления синхронизации через блок согласования 23 синхронизируемого источника колебаний 18, выполненного, например, в виде цепи фазовой автоподстройки частоты, его выходной сигнал "привязан" к гармонике частоты напряжения силовой сети электропитания 4. Следовательно, если он будет использован в линейном тракте 15 для переноса спектра, то перенос спектра будет осуществлен на нулевую частоту. Обычно перенос спектра на нулевую частоту осуществляется с помощью двух квадратурных каналов, в каждом из которых включены последовательно соединенные перемножитель и фильтр нижних частот (см. , например, В. И. Коржик и др. "Расчет помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений", М. , Радио и связь, 1982, стр. 59), при этом используется либо дополнительный (квадратурный) выход синхронизируемого источника колебаний 18 (показано пунктиром), либо на одном из входов одного перемножителя включается фазовращатель на 90o.Thus, due to synchronization through the matching unit 23 of the synchronized oscillation source 18, made, for example, in the form of a phase-locked loop, its output signal is “tied” to the frequency harmonic of the voltage of the power supply network 4. Therefore, if it is used in linear path 15 for spectrum transfer, the spectrum transfer will be carried out at zero frequency. Usually, the spectrum is transferred to the zero frequency using two quadrature channels, each of which includes a series-connected multiplier and a low-pass filter (see, for example, V. I. Korzhik and others. "Calculation of noise immunity of discrete message transmission systems", M. , Radio and Communications, 1982, p. 59), using either the additional (quadrature) output of the synchronized oscillation source 18 (shown by a dotted line), or a phase shifter 90 ° is switched on at one of the inputs of one multiplier.

При угловой манипуляции в качестве дискриминатора 17 может быть использован фазовый дискриминатор и в этом случае опорный вход его подключается к выходу синхронизируемого источника колебаний 18 (показано пунктиром, если в линейном тракте 15 не производится перенос спектра). Если же в линейном тракте 15 производится перенос спектра на промежуточную частоту, то опорный вход дискриминатора 17 может быть либо объединен с опорным входом линейного тракта 15, либо подключен к выходу другой частоты синхронизируемого источника колебаний 18. При таком использовании синхронизируемого источника колебаний 18 возможно расширение линейной рабочей зоны дискриминатора 17. Если же в линейном тракте 15 производится перенос спектра на нулевую частоту, то опорный вход дискриминатора 17 может не подключаться к выходу синхронизируемого источника колебаний 18, при этом дискриминатор 17 может использовать синфазный и квадратурный (пунктирная линия) выходы линейного тракта 15. In angular manipulation, a phase discriminator can be used as discriminator 17 and in this case its reference input is connected to the output of the synchronized oscillation source 18 (shown by a dotted line if spectrum transfer is not performed in the linear path 15). If the spectrum is transferred to the intermediate frequency in the linear path 15, then the reference input of the discriminator 17 can either be combined with the reference input of the linear path 15 or connected to the output of a different frequency of the synchronized oscillation source 18. With this use of the synchronized oscillation source 18, the linear the working area of the discriminator 17. If the spectrum is transferred to the zero frequency in the linear path 15, the reference input of the discriminator 17 may not be connected to the output synchronously of the oscillation source 18, while the discriminator 17 can use the in-phase and quadrature (dashed line) outputs of the linear path 15.

Поскольку частота напряжения силовой сети электропитания 4 имеет нестабильность, то за счет цепи фазовой автоподстройки частоты частота несущего колебания передающей части, т. е. частота от подстраиваемого генератора 5, становится "плавающей". Также "плавающей" становится частота синхронизируемого источника колебаний 18, что создает когерентность при приеме и, следовательно, уменьшает влияние помех, создаваемых электрооборудованием, подключаемым к силовой сети электропитания 4, при этом фиксируются частоты помех - гармоник сетевого напряжения, которые далее могут быть легко режектированы. Таким образом, достигается указанный технический результат - повышение помехоустойчивости системы. Since the voltage frequency of the power supply network 4 has instability, due to the phase-locked loop, the frequency of the carrier oscillation of the transmitting part, that is, the frequency from the tunable generator 5, becomes "floating". The frequency of the synchronized oscillation source 18 also becomes “floating”, which creates coherence during reception and, therefore, reduces the influence of interference caused by electrical equipment connected to the power supply network 4, while the interference frequencies are fixed — harmonics of the mains voltage, which can then be easily rejected . Thus, the specified technical result is achieved - increasing the noise immunity of the system.

Для дальнейшего повышения помехоустойчивости в линейный тракт 15, например, на входе или выходе, может быть включен фильтр 24, осуществляющий подавление гармоник частоты силовой сети электропитания 4, выполненный, например, в виде синхронного режекторного гребенчатого фильтра (см. , например, Л. Е. Лейхтер "Расчет гребенчатых фильтров", М. "Сов. Радио" 1972, глава 1) или адаптивного компенсатора (см. , например, Я. Д. Ширман "Разрешение и сжатие сигналов", М. "Сов. Радио" 1974, 283-288, Б. Уидроу, С. Стирнз "Адаптивная обработка сигналов", М. , "Радио и связь", 1989, 288-299). Для работы таких фильтров в качестве опорного сигнала используется частота синхронизируемого источника колебаний 18. To further increase the noise immunity, a filter 24 can be included in the linear path 15, for example, at the input or output, which suppresses the harmonics of the frequency of the power supply network 4, made, for example, in the form of a synchronous notch comb filter (see, for example, L. E Leichter, “Calculation of comb filters”, M. “Sov. Radio” 1972, chapter 1) or adaptive compensator (see, for example, J. D. Shirman, “Resolution and compression of signals”, M. “Sov. Radio” 1974, 283-288, B. Widrow, S. Stearns "Adaptive signal processing", M., "Radio and communications", 1989, 288-29 9). For the operation of such filters, the frequency of the synchronized oscillation source 18 is used as a reference signal.

Если при приеме обработка сигналов осуществляется в цифровом виде, то в состав линейного тракта 15 должны быть последовательно включены полосовой фильтр 25 и аналого-цифровой преобразователь 26. If at the reception the signal processing is carried out in digital form, then the band-pass filter 25 and the analog-to-digital converter 26 should be sequentially included in the linear path 15.

Для повышения помехоустойчивости также может быть использовано бланкирование передающей и приемной частей в промежутках между переходами напряжения силовой сети электропитания 4 через нуль, преимущественно на интервалах времени, расположенных вблизи экстремумов сетевого напряжения. Для бланкирования используются, преимущественно, ключи, включенные в тракте передачи и приема практически в любом месте, управляемый от формирователя импульсов, например, компаратора, вход которого соединен либо с силовой сетью электропитания 4, либо с дополнительным выходом синхронизируемого источника колебаний 18 (не показано). Функции ключа могут быть возложены практически на любой каскад передающей и приемной частей за счет подачи на этот каскад импульсов от указанного формирователя импульсов в качестве запирающего напряжения. To increase the noise immunity, blanking of the transmitting and receiving parts in the intervals between the voltage transitions of the power supply network 4 through zero can also be used, mainly at time intervals located near the extremes of the mains voltage. For blanking, mainly keys are used that are included in the transmission and reception path practically anywhere, controlled by a pulse shaper, for example, a comparator, the input of which is connected either to the power supply network 4 or to the additional output of the synchronized oscillation source 18 (not shown) . The key functions can be assigned to almost any stage of the transmitting and receiving parts by supplying pulses from the specified pulse former as a blocking voltage to this stage.

Блоки согласования 9 и 23 могут быть выполнены в виде аттенюатора, компаратора, ограничителя амплитуды, трансформатора и т. д. Matching blocks 9 and 23 can be made in the form of an attenuator, comparator, amplitude limiter, transformer, etc.

Блоки сопряжения с каналом 3 и 14 могут быть выполнены, например, в виде трансформатора, осуществляющего гальваническую развязку от силовой сети электропитания 4, и фильтра верхних частот. The interface blocks with the channel 3 and 14 can be made, for example, in the form of a transformer, performing galvanic isolation from the power supply network 4, and a high-pass filter.

При необходимости организации двухсторонней передачи данных может быть применен второй комплект системы. Передающая часть при этом снабжается приемной частью, а приемная - передающей, и, кроме того, обратный канал настраивается на частоту nF, где n-я гармоника выбирается в том же диапазоне, что и m. При симплексном режиме m и n могут быть равны. При двухсторонней передаче блоки сопряжения с каналом 3 и 14 могут быть объединены и иметь один вход, один выход и один вход-выход. If necessary, the organization of two-way data transmission can be applied to the second set of system. The transmitting part is provided with a receiving part, and the receiving part is supplied with a transmitting one, and, in addition, the return channel is tuned to the frequency nF, where the nth harmonic is selected in the same range as m. In simplex mode, m and n can be equal. In two-way transmission, the interface blocks with channel 3 and 14 can be combined and have one input, one output, and one input-output.

Для специалистов в указанной области и других областей при ознакомлении с настоящим описанием будут ясны другие возможные модификации данного изобретения. Такие модификации могут включать другие известные по предшествующему уровню техники признаки, но не меняющие сущность изобретения, например, для передачи аналоговых сигналов должна быть использована соответствующая модуляция, т. е. в передающей части используется, например, частотный модулятор, а в приемной части - частотный дискриминатор сигнала. Описанный выше вариант системы не исчерпывает все их многообразие, которое можно осуществить в соответствии с нижеследующей формулой изобретения. For specialists in this field and other areas when reading this description will be clear other possible modifications of this invention. Such modifications may include other features known in the prior art, but not changing the essence of the invention, for example, appropriate modulation must be used for transmitting analog signals, i.e., the transmitting part uses, for example, a frequency modulator, and the receiving part uses a frequency modulator signal discriminator. The above-described variant of the system does not exhaust all their diversity, which can be implemented in accordance with the following claims.

Claims (4)

1. Система передачи и приема модулированных сигналов по сети электропитания, содержащая передающую часть, включающую в себя, по крайней мере, модулятор, формирователь колебаний несущей частоты, подключенный к модулятору, и выходной блок сопряжения с каналом, и приемную часть, включающую в себя, по крайней мере, последовательно включенные входной блок сопряжения с каналом, линейный тракт и дискриминатор сигналов и формирователь колебаний несущей частоты, подключенный к линейному тракту и/или к дискриминатору сигналов, отличающаяся тем, что каждый формирователь колебаний несущей частоты выполнен в виде синхронизируемого источника колебаний, вход синхронизации которого подключен к выходу блока согласования, при этом входы блоков согласования являются входами для подключения к силовой сети электропитания, а синхронизируемые источники колебаний настроены на частоту mF, где F - частота силовой сети электропитания, m - ее гармоника, выбранная в диапазоне 10 - 20000. 1. A system for transmitting and receiving modulated signals over a power supply network, comprising a transmitting part including at least a modulator, a carrier frequency oscillator coupled to the modulator, and a channel output coupler, and a receiving part including, at least, a channel interface input block, a linear path and a signal discriminator, and a carrier frequency oscillator connected to the linear path and / or to the signal discriminator in series, characterized in that each carrier frequency oscillator is made in the form of a synchronized oscillation source, the synchronization input of which is connected to the output of the matching unit, while the inputs of matching units are inputs for connecting to the power supply network, and the synchronized sources of oscillation are tuned to the frequency mF, where F is the frequency of the power network power supply, m - its harmonic, selected in the range of 10 - 20,000. 2. Система передачи и приема модулированных сигналов по сети электропитания по п. 1, отличающаяся тем, что синхронизируемый источник колебаний выполнен в виде цепи фазовой автоподстройки частоты, содержащей соединенные в кольцо подстраиваемый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, фазовый детектор и петлевой фильтр, опорный вход фазового детектора является входом синхронизации. 2. The system for transmitting and receiving modulated signals over the power supply network according to claim 1, characterized in that the synchronized oscillation source is made in the form of a phase-locked loop containing a tunable oscillator connected in a ring, a frequency divider with a variable division coefficient, a phase detector and a loop filter The reference input of the phase detector is a synchronization input. 3. Система передачи и приема модулированных сигналов по сети электропитания по п. 1, отличающаяся тем, что линейный тракт включает в себя фильтр, осуществляющий подавление гармоник частоты силовой сети электропитания. 3. The system for transmitting and receiving modulated signals over a power supply network according to claim 1, characterized in that the linear path includes a filter that suppresses frequency harmonics of the power supply network. 4. Система передачи и приема модулированных сигналов по сети электропитания по п. 1, отличающаяся тем, что передающая и приемная части бланкируются в промежутках между переходам напряжения силовой сети электропитания через нуль преимущественно на интервалах времени, расположенных вблизи экстремумов сетевого напряжения. 4. The system for transmitting and receiving modulated signals over a power supply network according to claim 1, characterized in that the transmitting and receiving parts are blanked out between the voltage transitions of the power supply network through zero mainly at time intervals located near the extrema of the voltage supply.
RU2001109217/09A 2001-04-10 2001-04-10 System for transmitting and receiving modulated signals over power supply mains RU2178952C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001109217/09A RU2178952C1 (en) 2001-04-10 2001-04-10 System for transmitting and receiving modulated signals over power supply mains

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001109217/09A RU2178952C1 (en) 2001-04-10 2001-04-10 System for transmitting and receiving modulated signals over power supply mains

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2178952C1 true RU2178952C1 (en) 2002-01-27

Family

ID=20248136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001109217/09A RU2178952C1 (en) 2001-04-10 2001-04-10 System for transmitting and receiving modulated signals over power supply mains

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2178952C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005043774A1 (en) * 2003-10-31 2005-05-12 'dis Plus' Ltd Method for geometrical harmonic modulation
WO2006022569A1 (en) 2004-08-17 2006-03-02 Obshchestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostiuy 'promishlennaya Gruppa ' Finprom - Resurs' Device for controlling a system of objects through a power line and an adapter therefor
US7596169B2 (en) 2004-10-07 2009-09-29 Dis Plus Ltd Method of geometric harmonic signal modulation
RU2767510C1 (en) * 2020-12-14 2022-03-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)" Method for accelerated synchronization of phase-locked-loop systems in electric networks and device for implementation thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005043774A1 (en) * 2003-10-31 2005-05-12 'dis Plus' Ltd Method for geometrical harmonic modulation
EA008786B1 (en) * 2003-10-31 2007-08-31 Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" Method for geometrical harmonic modulation
WO2006022569A1 (en) 2004-08-17 2006-03-02 Obshchestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostiuy 'promishlennaya Gruppa ' Finprom - Resurs' Device for controlling a system of objects through a power line and an adapter therefor
DE202004021786U1 (en) 2004-08-17 2011-02-17 Ooo Obshschestvo S Ogranichennoy Otveetstvennostiuy "Promishlennaya Gruppa Finprom-Resurs" Device for controlling a system of objects via a power line and adapter of this device
US7596169B2 (en) 2004-10-07 2009-09-29 Dis Plus Ltd Method of geometric harmonic signal modulation
RU2767510C1 (en) * 2020-12-14 2022-03-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)" Method for accelerated synchronization of phase-locked-loop systems in electric networks and device for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1091298A (en) System for transmission of information
KR100665463B1 (en) Direct conversion receiver
US5511236A (en) Half duplex RF transceiver
US4570265A (en) Random frequency offsetting apparatus for multi-transmitter simulcast radio communications systems
RU98109800A (en) RECEIVER FOR DETERMINING LOCATION USING SATELLITE COMMUNICATION NETWORKS
RU2152132C1 (en) Radio communication line with three- dimensional modulation
RU2178952C1 (en) System for transmitting and receiving modulated signals over power supply mains
EP0940929A2 (en) Radio and communication method using a transmitted intermediate frequency
US2479338A (en) Inverter and distorter for secret communications
US4380082A (en) Digital signal receiver with FM interference elimination capability
US3308379A (en) Frequency stabilized frequency converting radio repeater with local frequency modulation
JP2803114B2 (en) Frequency converter
EP0990340A1 (en) Method of synchronization
US4348757A (en) Transceivers
EP0792052A1 (en) Local signal generator
JPS6328378B2 (en)
JP4110668B2 (en) Signal generator
JPH0774684A (en) Radio communication system and equipment
US4114111A (en) Constant phase delay network having a coherent reference
US2428010A (en) Single carrier telephone and telegraph pulse multiplex system
RU2156541C1 (en) Radio transmission line using phase-keyed noise- like signals
SU1283995A2 (en) Receiver of triple phase-shift keyed signals
RU2085039C1 (en) Radio communication system
RU2069035C1 (en) Multichannel radio communication device
JP3018453B2 (en) Communication method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040411

HK4A Changes in a published invention
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20100607

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20110202

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140411