[实用新型]电力线通信系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力通信领域，更具体地，是一种电力线通信系统。

背景技术

电力线通信是将通信信号耦合到交流输电线上传输的通信技术。在传统的电力线通信技术中，使用FSK或BPSK等调制模式。由于电力线信道环境复杂，噪声高，因此传统的电力线通信技术常常在FSK或BPSK调制模式的基础上结合直接序列扩频调制（DSSS）技术以增强通信性能。直接序列扩频调制技术是将原来的1比特信息如”1”或”0”转换成一系列事先定义好的伪随机序列,如”1”=”11001111011”,“0”=”00110000100”，再使用FSK或BPSK方式发送出去,这个过程叫”扩频调制”，接收方使用同样的伪随机序列码与解调出来的序列做异或乘法操作,如”11001111011”与”11001111011”做每一位对应的异或乘法操作得到”11111111111”,从而将原始信息解调出来,这个过程叫”解扩频调制”。

扩频通信可通过增加信号带宽来提高抗窄带噪声能力，但也可在带宽不增加的前提下降低传输速率，以提高传输信号的抗干扰能力。在实际的电力线通信环境中，电网噪声随时间发生变化。当电网噪声弱的时候，实际上允许通信设备以更高的速率进行数据传输；而当电网噪声变强时，高数据速率的数据传输会被噪声打断而造成通信失败，此时需要将传输速率降低，以提高信号的抗干扰能力。

现有的电力线通信设备大多在出厂时已设定了传输速率不能更改,因此既不能在噪声弱的时候提高速率以节约通信时间,也不能在噪声变强通信失败的时候主动降低速率以提高抗噪声能力。有些电力线通信设备允许改变传输速率,但却需要收发系统在通信前做某些设置或调整,例如更换电路板的时钟晶体,或者通过软件改写电路里的寄存器等等,才能使收发设备双方配合工作。而这实际上不能满足在电网噪声快速变化的条件下迅速切换通信速率的需要,特别是当噪声变强时,发送一方缺乏必要的通信手段通知接收方做相应的调整,无法迅速的更换通信模式重新建立通信。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于解决现有的电力线通信手段中存在的上述问题，从而提供了一种改进的电力线通信系统。

本实用新型的电力线通信系统，包括发送原始数据的发送单元以及接收单元，其中，

该发送单元包括：

原始数据发送器，用于发送该原始数据；

扩频序列发生组件，该扩频序列发生组件包括多个发送端扩频序列发生器，该多个发送端扩频序列发生器用于发送不同位数的伪随机序列；

选通器，该选通器和该扩频序列发生组件中的该多个发送端扩频序列发生器相连接，用于对该多个发送端扩频序列发生器中的其中一个进行选通；

乘法器，该乘法器和该原始数据发送器以及该选通器相连接，用于将该原始数据发送器发送的该原始数据以及将该选通器选通的扩频序列发生器所发送的伪随机序列进行异或的乘法运算，并生成扩频调制数据；

模拟信号生成电路，该模拟信号生成电路和该乘法器相连接，用于将该扩频调制数据生成模拟波形信号；

该接收单元包括：

数字基带信号生成电路，用于接收该模拟波形信号，并生成数字基带信号；

扩频同步检测组件，该扩频同步检测组件包括多个扩频检测器，其中，各扩频检测器包括一个接收端扩频序列发生器以及一个滑动相关积分器，该接收端扩频序列发生器所发出的伪随机序列的位数和该多个发送端扩频序列发生器中其中一个所发出的伪随机序列的位数相同，该滑动相关积分器用于将该接收端扩频序列发生器发出的伪随机序列与该数字基带信号进行滑动积分运算，以判断该数字基带信号所对应的伪随机序列，并根据该判断，确定生成同步信号；

解扩调制判决组件，该解扩调制判决组件包括多个分别与该各扩频检测器相连接的解扩调制判决器，用于根据该生成的同步信号，对该数字基带信号进行解扩调制以及判决处理。

优选地，该模拟信号生成电路包括基带成型滤波器、载波生成器、乘法器、数字模拟转换器、功率放大器以及发送端交流电隔离器，其中，该基带成型滤波器和载波生成器和该乘法器相连接，该乘法器、该数字模拟转换器、功率放大器和发送端交流电隔离器依次相连接。

优选地，该数字基带信号生成电路包括顺次连接的接收端交流电隔离器、信号放大器、带通滤波器、模拟数字转换器和载波解调器。

优选地，所述解扩调制判决序列进一步连接有解扩数据选通器和帧同步器。