[發明專利]一種電力載波通信網絡中的自動增益控制方法

有效

• 申請號: 201310087270.6
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103220018A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 李桂林;李全在;常永利;張雪琳
• 申請（專利權）人: 北京中宸泓昌科技有限公司
• 主分類號: H04B3/58
• 分類號: H04B3/58;H04B3/54
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本發明涉及一種電力載波通信網絡中的自動增益控制方法，屬于電力載波的技術領域。

背景技術

在電力線通信系統中，載波信號在傳輸時，由于通信節點安裝距離的隨機性、電力線衰減得隨機性和電力線負載的隨機變化等因素的影響，從外部接收到的載波信號強弱會實時發生變化，這使得接收端接收到的載波信號電平也實時發生變化，載波信號電平的穩定與否直接影響著載波通信系統的傳輸質量。現有技術中，在對實時載波信號進行檢測時，當檢測到有載波信號在電力線上傳輸，電力線通信設備就轉入載波信號的傳送和處理過程，通信設備接收到的信號變化范圍很大，最強與最弱的信號之間可能相差幾十分貝，不利于模數轉換；而且自動增益控制單元接收信號變化很大，根據預置的調整來改變可編程放大器的增益（即使用固定步長調整方法），當可編程放大器的增益需要較大的改變時，自動增益控制單元需要進行多次調整，使自動增益控制單元的調整時間非常長。通用的電力載波通信信號的接收濾波放大器的增益是不能實時調整的，而且載波信號在電力線中傳輸會有衰減并會受到噪聲干擾，導致電力線中兩通信節點之間信號的強弱會發生變化，使載波信號傳輸不可靠，實時通信率不高。

發明內容

為了克服現有技術的不足,本發明提供一種電力載波通信網絡中的自動增益控制方法，其目的是解決電力線載波通信中載波信號過強或過弱時，導致電力線上的載波通信不可靠，信號的實時通信率不高的問題。

一種電力載波通信網絡中的自動增益控制方法，包括前端低噪聲放大器，有源帶通濾波，可編程增益放大器，模數轉換單元和自動增益控制單元；輸入載波信號經過前端低噪聲放大器先對輸入的信號進行低噪聲放大，帶通濾波后，獲得信噪比較高的載波信號；再通過可編程放大器對載波信號進行放大，可編程增益放大器初始增益值設置為預置參考范圍的最大值，對輸入的載波信號進行放大后，再進行模數轉化，對轉化后的載波信號進行采樣，并將獲取采樣信號進行中值濾波，獲取載波信號平均強度；根據載波信號平均強度與預置參考值的差來調整可編程增益放大器增益的大小。

根據載波信號的平均強度與預置參考值的差來調整可編程增益的大小，具體調整方式如下：

設TH為預置參考的最大值，TL為預置參考的最小值，A、B、C、D為介于TH和TL之間的值，TH、A、B、C、D、TL參考值的選擇要到實際應用環境中，通過軟件設置。其大小順序為TH>A>B>C>D>TL。

當計算的載波信號強度R>TH時。可編程增益放大器的增益設置為Av1。

當計算的載波信號強度TH>R>A時。可編程增益放大器的增益設置為Av2。

當計算的載波信號強度A>R>B時。可編程增益放大器的增益設置為Av3。

當計算的載波信號強度B>R>C時。可編程增益放大器的增益設置為Av4。

當計算的載波信號強度C>R>D時。可編程增益放大器的增益設置為Av5。

當計算的載波信號強度D>R>TL時。可編程增益放大器的增益設置為Av6。

當計算的載波信號強度R<TL時。可編程增益放大器的增益設置為Av7。

載波信號經過中值濾波后，計算獲取的信號平均強度R是實時變化的，根據平均值與預置的參考值范圍的差值計算調整模擬前端可編程增益放大器增益，使輸入信號變化較大的情況下，輸出的信號的幅度保持恒定或在特定的工作范圍內變化。載波信號通過自動增益控制技術，經模數轉化后輸出信號具有更好的線性度。

通過自動增益控制單元，能夠使可編程放大器的增益隨著載波信號的強弱而自動調整，不至于因為輸入信號太小而無法正常工作，也不至于因為輸入信號太大而使接收機發生飽和或堵塞。使得在實際應用中接收的載波信號不出現飽和或過小。保證輸入的載波信號具有足夠動態范圍，這時輸出電壓幅度的變化應當在允許的范圍之內，能夠提高載波的接收靈敏度，使載波信號能夠在外界溫度，電力線衰減，電力線中噪聲干擾的情況下正常的工作。

附圖說明

當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定，如圖其中：

圖1為自動增益控制系統框圖。

圖2為自動增益處理單元的流程圖。

圖3為電力載波通信網絡結構圖。

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。