[發明專利]中壓配電線寬帶電力載波通信方法及系統

無效

• 申請號: 201010196045.2
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN101873146A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 陳杰;彭長青
• 申請（專利權）人: 陳杰;彭長青
• 主分類號: H04B1/10
• 分類號: H04B1/10;H04B3/54;H04B15/00
• 代理公司: 深圳市中知專利商標代理有限公司 44101
• 代理人: 成義生;羅永前

【技術領域】

本發明涉及通信技術領域，特別是涉及一種中壓配電線寬帶電力載波通信方法及系統。

【背景技術】

正如人們所知，目前的通訊方式主要包括光纜加交換機、無線GPRS/CDMA及傳統的電力線載波等。然而，光纜的鋪設涉及復雜條件且成本高昂，大規模鋪設費用巨大；無線GPRS/CDMA是公網，服務質量及數據安全均難以保證；傳統電力線載波由于速率、時延等條件制約，效果難以令人滿意。就電力線載波而言，傳統的單頻點FSK調制方式應用到中壓配電線載波通信，無法保證在所有情況下可靠通信；近年發展起來的雙頻點技術和擴頻，雖然提高了通信性能，仍然無法適應中壓配電線傳輸特性的大幅度波動，有時會導致通信中斷。電力線上的電磁干擾主要呈現為若干頻率附近的窄帶干擾(如調頻、調幅廣播信號等)，而如果在工作頻帶內出現強的窄帶干擾，則會導致前置放大飽和，從而影響模數轉換器對通信信號的獲取。

【發明內容】

本發明旨在解決上述問題，而提供一種能夠克服電力電纜運行中強大的電磁干擾，信號傳輸效果好，成本低廉，特別適合配網自動化中作分散的、低速率的數據傳輸的中壓配電線寬帶電力載波通信方法。

本發明的目的還在于提供實現上述方法的系統。

為實現上述目的，本發明提供一種中壓配電線寬帶電力載波通信方法，該方法包括如下步驟：

a、對收、發帶寬為50～100KHz的中壓配電線寬帶電力載波通信線路上的干擾頻譜信號進行實時快速傅里葉變換分析，以檢出工作頻帶內出現的強窄帶干擾；

b、根據傅里葉變換分析結果，通過數字信號處理器控制前端陷波器的中心頻率及帶寬來消除隨機窄帶干擾的影響；

c、將由雙向傳輸線路的一端發送到線路上的強功率信號和另一端傳來的微弱信號實行有效隔離，并對遠端傳來的微弱信號進行放大及自動增益控制；

d、通過現場可編程門陣列(FPGA)進行系統中各種時序控制，形成發送信號，并將解碼數據流傳送到數字信號處理器；

e、由數字信號處理器對現場可編程門陣列傳送的數據進行打包處理，并通過RS232串口與外部通信；

f、信號的收、發是通過向電力線上輸出P-P24V的偽隨機功率信號，以便在極低信噪比條件下傳送數據。

步驟b中，經傅里葉變換分析，如果線路上干擾的頻譜在某些頻點上高于其它頻點10db以上，則表明有強窄帶干擾，數字信號處理器控制前端陷波器的中心頻率衰減10～20db。

步驟c中，所述強功率信號與微弱信號的隔離是通過高速運放阻止發射信號進入本地接收機，而從遠端傳來的信號直接進入本地接收機。

步驟c中，所述強功率信號與微弱信號的隔離度為60db。

步驟f中，所述信噪比為-10db以下。

本發明也提供了實現上述方法的系統，該系統包括自適應干擾陷波器、收發隔離單元、前置放大單元、自動增益控制單元、模數轉換單元、現場可編程門陣列單元、數字信號處理器、功率驅動單元及功率放大單元，其中，自適應干擾陷波器、收發隔離單元、前置放大單元、自動增益控制單元、模數轉換單元、現場可編程門陣列單元、數字信號處理器相串接，功率驅動單元分別與功率放大單元及現場可編程門陣列單元連接，功率放大單元的輸出端并接于自適應干擾陷波器和收發隔離單元之間，數字信號處理器上設有RS232串口。

本發明的貢獻在于，它有效解決了電力線上的窄帶電磁干擾問題。本發明通過對中壓配電線寬帶電力載波通信線路上的干擾頻譜信號進行實時快速分析，并對檢出的強窄帶干擾信號進行處理，因而能夠克服電力電纜運行中強大的電磁干擾，信號傳輸效果好，成本低廉，特別適合配網自動化中作分散的、低速率的數據傳輸。

【附圖說明】

圖1是本發明的傳輸方法示意圖。

圖2是本發明的組網通信方法示意圖。

圖3是本發明的系統結構框圖。

【具體實施方式】

本發明的中壓配電線寬帶電力載波通信方法包括如下步驟：

a、采用數字處理技術中通用的快速傅里葉變換(FFT)算法，由數字信號處理器7對收、發帶寬為50～100KHz的中壓配電線寬帶電力載波通信線路上的干擾頻譜信號進行實時快速傅里葉變換分析，以檢出工作頻帶內出現的強窄帶干擾，由于發送信號的頻譜已知，如果出現強的窄帶干擾，由快速傅里葉變換的計算結果便可分析出窄帶干擾的頻譜信號。