[发明专利]用于电力线载波扩频通信的速率自适应系统及方法

权利要求书

1.一种用于电力线载波扩频通信的速率自适应系统，包括接收装置和发送装置；

接收装置包括：输入信号调理模块，用于将输入信号转换成采样模块能够识别的时间上、幅值上都连续的模拟信号；AD采样模块，用于将所述时间上、幅值上都连续的模拟信号转换成时间上离散、幅值上连续的离散模拟信号；解调模块，对所述时间上离散、幅值上连续的离散模拟信号解调，得到扩频数据序列；扩频码匹配及解扩模块，用于为所述扩频数据序列匹配合适的扩频码，对所述扩频数据序列进行解扩,得到基带二进制数据流；基带数据形成模块，将解扩后的数据处理为原始的基带数据；

发送装置包括：待发数据组织模块，对待发送数据进行格式化，并添加帧同步头；速率选择模块，选择扩频码并对待发送数据进行扩频处理；信号调制模块，用于对扩频信号进行调制；耦合放大模块，用于对通信信号进行放大，并耦合到电力线上；

其特征在于：接收装置还包括信噪比检测模块，根据所述时间上离散、幅值上连续的离散模拟信号计算信噪比；发送装置的速率选择模块接收所述信噪比并根据信噪比选择合适的扩频码并对待发送数据进行扩频处理。

2.一种用于电力线载波扩频通信的速率自适应方法，包括接收和发送两个流程；

接收流程包括：（1）将输入信号转换成采样模块能够识别的时间上、幅值上都连续的模拟信号；（2）将所述时间上、幅值上都连续的模拟信号转换成时间上离散、幅值上连续的离散模拟信号；（3）对所述时间上离散、幅值上连续的离散模拟信号解调，得到扩频数据序列；（4）为所述扩频数据序列匹配合适的扩频码，对所述扩频数据序列进行解扩,得到基带二进制数据流；（5）将解扩后的数据处理为原始的基带数据；

发送流程包括：a.待发数据组织模块，对待发送数据进行格式化，并添加帧同步头b.速率选择模块，选择扩频码并对待发送数据进行扩频处理；c.信号调制模块，用于对扩频信号进行调制d.耦合放大模块，用于对通信信号进行放大，并耦合到电力线上；

其特征在于：还包括根据所述时间上离散、幅值上连续的离散模拟信号计算信噪比，并根据该信噪比选择合适的扩频码，以此对待发送数据进行扩频处理的步骤。

3.根据权利要求2所述的用于电力线载波扩频通信的速率自适应方法，其特征在于，步骤（1）是先对输入信号进行放大处理，之后进行滤波处理，得到所述时间上、幅值上都连续的模拟信号。

4.根据权利要求2所述的用于电力线载波扩频通信的速率自适应方法，其特征在于，步骤（2）采用过采样方式进行采样，具体包括三步：1）高速采样所述时间上、幅值上都连续的模拟信号；2）对采样后的数据进行数字低通滤波；3）滤波后抽取数字序列。

5.根据权利要求2所述的用于电力线载波扩频通信的速率自适应方法，其特征在于，所述扩频码匹配的方法如下：分别用三种PN码与之前获得的扩频码序列移位进行相关运算，寻找匹配相关系数大于判决阈值的扩频码序列，其中一个PN码匹配系数连续大于阈值三次，则之后以该PN码为解扩PN码进行匹配解扩运算。

6.根据权利要求5所述的用于电力线载波扩频通信的速率自适应方法，其特征在于：对所述数字信号进行解扩的方法为：解扩PN码的每次匹配解扩出1bit基带数据，通过解扩匹配运行，得到基带二进制数据流。

7.根据权利要求6所述的用于电力线载波扩频通信的速率自适应方法，其特征在于：步骤（5）具体为;首先通过帧同步头数据匹配运算对所述基带二进制数据流寻找帧同步头，找帧同步头则按bit位顺序获得完整的基带数据报文。

8.根据权利要求2所述的用于电力线载波扩频通信的速率自适应方法，其特征在于：所述根据该信噪比选择合适的扩频码的具体方法为：采用模糊隶属度分类，将信噪比分成三个等级，每个等级分别对应一种通信速率的扩频码。