[发明专利]一种多载波扩频电力线通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及有线传输系统,特别是涉及通过电力配电线传输的系统。

背景技术

电力线通信技术是一种采用电力线传输数据和话音信号的通信方式。这种通信方式有效的利用了已有的配电网作为传输线路而不需要额外铺设线缆，因而大大减少了线路投资，降低了成本；同时，随着电力线通信技术的进步和智能电网的发展，电力线网络的传输速率越来越高，目前速率可达200Mbps，相较于光缆和铜缆丝毫不逊色；不仅如此，电力线网络还具有永远在线、覆盖范围广等优点。基于上述优点，市场对电力线通信技术的需求逐渐增加。然而，电力线通信还存在着一些问题，主要是电力线信道存在严重的噪声干扰和非常大的时变衰减。其中噪声干扰主要是异步脉冲噪声干扰，这类干扰主要是保护开关的瞬间通断产生的脉冲，由于该类干扰的峰值很大，特别容易引起数据突发错误。而时变衰减主要由线路长度决定。而现有技术中，为了克服上述问题，主要采用多载波调制技术，即正交频分复用技术和扩频技术相结合，即采用多载波扩频电力线通信系统来实现数据传输。然而目前现有的多载波扩频电力线通信系统的技术方案虽然具有较高的调制效率、达到令人满意的传输速率，但是正交频分多路复用的收信机结构复杂，要求的协议亦复杂，构建的成本高昂，而且同时由于正交频分多路复用采用快速傅立叶变换来实现,其子载波间频率间隔固定且达到最小值,如果载波频率产生任何误差,载波频率会失去正交性而产生较大的载波间干扰,对强噪声干扰极为敏感，在如脉冲噪声干扰较大的电力线传输环境下，可靠性和适应性均不令人满意。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明提供一种能够在噪声干扰较大的数据传输环境下实现高稳定性和适应性的多载波扩频电力线通信系统，具有较高的适应性和低复杂程度。

本发明实现的技术方案如下：

一种多载波扩频电力线通信系统，该系统由设在电力线网络中的若干个相互通讯的通信设备组成，所述的通信设备包括信号发送装置和信号接收装置，其特征在于，

所述的信号发送装置由依次连接的编码器、扩频调制单元和载波调制单元组成；其中，

所述的扩频调制单元将所述的编码器编码后的各信道码元数据做以下扩频处理：

a）根据数据速率的大小和允许的信道带宽，将待发送数据分配到允许带宽的N个子载波上，且依据线频率间距和数据采样长度计算和设定子载波间频率间距，使子载波频率在频率域上表现为连续的由小到大的单个频率，获得频率正交且间距可变的子载波二进制码元数据；

b）将频率正交且间距可变的子载波二进制码元数据与扩频码相乘，得到码元数据信号的中心频率相互正交的连续变化的调制信号；

c）将调制信号的二进制码元按下式I）进行扩频处理并进行相加操作，得到扩频信号s(t)：

s(t)=Σi=1NAidi(t)c(t)cos(2πfcit+θ)---I)]]>