[发明专利]一种电力线通信信道检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种电力线通信信道检测系统，其特征在于，包括：发射机、信道模拟器、接收机以及终端计算机；其中，

所述发射机，用于根据用户输入的信号特征信息生成跳频信号和/或宽带扩频信号，将所述跳频信号进行处理得到第一模拟信号和/或将所述宽带扩频信号进行处理得到第二模拟信号；所述跳频信号是指幅度恒定、中心频率根据预设时间间隔周期变化的可变窄带信号，所述宽带扩频信号为预设长度序列的宽带信号；

所述信道模拟器，用于构建低速电力线信道以及接收所述第一模拟信号并基于所述低速电力线信道传输所述第一模拟信号输出第三模拟信号和/或接收所述第二模拟信号并基于所述低速电力线信道传输所述第二模拟信号输出第四模拟信号；

所述接收机，用于接收所述第三模拟信号和/或所述第四模拟信号，将所述第一模拟信号进行处理得到第一基带信号和/或将所述第四模拟信号进行处理得到第二基带信号；

所述终端计算机，用于接收用户输入的所述信号特征信息以及接收所述第一基带信号和/或所述第二基带信号，并根据所述第一基带信号检测信道频域特征得到信道频率响应函数；和/或根据所述第二基带信号检测信道时域特征得到信道脉冲响应和信道传输函数；

所述终端计算机，包括发送端终端计算机和接收端终端计算机；其中，

所述发送端终端计算机，用于向所述发射机发送所述信号特征信息以及控制指令，所述控制指令用于控制所述发射机更改中心频率；

所述接收端终端计算机，用于接收所述第一基带信号和/或所述第二基带信号，并根据所述第一基带信号通过跳频方法计算得到所述信道频率响应函数和/或根据所述第二基带信号通过滑动窗方法计算得到所述信道脉冲响应和所述信道传输函数。

2.如权利要求1所述的检测系统，其特征在于，还包括衰减器；所述衰减器设置于所述发射机和所述信道模拟器之间，用于调节所述第一模拟信号和/或所述第二模拟信号的信号强度。

3.如权利要求2所述的检测系统，其特征在于，所述发射机，包括：第一处理器、第一FPGA模块以及D/A转换模块；其中，

所述第一处理器，用于接收所述信号特征信息，并根据所述特征生成所述跳频信号和/或所述宽带扩频信号；

所述第一FPGA模块，用于根据所述预设时间间隔周期性将所述跳频信号和/或所述宽带扩频信号进行上变频处理得到待检测频率信号；

所述D/A转换模块，用于将所述待检测频率信号进行数模转换得到所述第一模拟信号和/或所述第二模拟信号。

4.如权利要求3所述的检测系统，其特征在于，所述接收机，包括：A/D转换模块、第二FPGA模块以及第二处理器，其中，

所述A/D转换模块，用于将所述第三模拟信号和/或所述第四模拟信号进行模数转换得到数字信号；

所述第二FPGA模块，用于将所述数字信号进行下变频处理得到所述第一基带信号和/或所述第二基带信号；

所述第二处理器，用于对所述第一基带信号和/或所述第二基带信号进行检测计算。

5.如权利要求4所述的检测系统，其特征在于，所述第一FPGA模块包括第一根升余弦滤波器，所述第二FPGA模块包括第二根升余弦滤波器；其中，

所述第一根升余弦滤波器，用于对所述宽带扩频信号进行最小符号间干扰滤波；

所述第二根升余弦滤波器与所述第一根升余弦滤波器匹配，且采用一个多项滤波器组时钟进行时间同步。

6.如权利要求5所述的检测系统，其特征在于，还包括：锁相环；所述锁相环用于测量所述发射机和所述接收机中心频率之间的信道相位偏差和相位偏差；

所述发射机和所述接收机通过锁相环同步和/或通过GPS同步。

7.如权利要求6所述的检测系统，其特征在于，当每次更改所述跳频信号的中心频率时，所述第一FPGA模块还用于：在预设时间段内调整所述锁相环的配置参数，并根据所述配置参数重新计算所述第一根升余弦滤波器得到新的数字滤波器。

8.一种电力线通信信道检测方法，应用于如权利要求1～7任一项所述的检测系统，其特征在于，包括：

终端计算机将用户输入的信号特征信息发送给发射机，并接收接收机发送的第一基带信号和/或第二基带信号，其中，所述第一基带信号是所述发射机根据所述信号特征信息生成跳频信号经由信道模拟器传输以及所述接收机处理过的信号，所述第二基带信号是所述发射机根据所述信号特征信息生成宽带扩频信号经由信道模拟器传输以及所述接收机处理过的信号，所述跳频信号是指幅度恒定、中心频率根据预设时间间隔周期变化的可变窄带信号，所述宽带扩频信号为预设长度序列的宽带信号；

所述终端计算机根据所述第一基带信号检测信道频域特征得到信道频率响应函数；和/或根据所述第二基带信号检测信道时域特征得到信道脉冲响应和信道传输函数。