[發(fā)明專利]一種OFDM電力線載波通信接收機(jī)的模擬前端電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310183681.5
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103248382A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京華強(qiáng)智連微電子有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16;H04B3/54;H04L27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力線通信技術(shù)，特別涉及一種OFDM電力線載波通信接收機(jī)的模擬前端電路。

背景技術(shù)

電力線通信是利用現(xiàn)有電力線傳輸數(shù)據(jù)，尤其是利用低壓電力線配電網(wǎng)進(jìn)行載波通信，成本低廉，但與其他通信方式相比，電力線作為通信介質(zhì)有很多特性：時變性強(qiáng)，等效阻抗變換范圍大，信道衰減大，干擾和噪聲強(qiáng)等。

在電力線載波通信中，為了獲得更高的速率和抗窄帶干擾，采用正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM）。OFDM把信息分成若干個并行數(shù)據(jù)流，然后把數(shù)據(jù)調(diào)制到相互正交的單個子載波上進(jìn)行傳輸。OFDM減小了碼間干擾，提高了頻譜利用率，有效的抵抗了窄帶干擾。

在OFDM載波通信系統(tǒng)中，由于發(fā)送端和接收端之間的距離不同、電力線對信號的衰減程度不同、電力線干擾的頻率和幅度不同，因此，需要接收端具有很低的等效輸入噪聲，并且能夠迅速根據(jù)各種干擾調(diào)節(jié)信號大小的功能，以保證在通信系統(tǒng)中獲得最佳的接收性能。

尤其在OFDM電力線載波通信系統(tǒng)中，由于干擾信號在頻率和幅度上存在嚴(yán)重的不確定和時變性，采用傳統(tǒng)的數(shù)字增益控制方式，無法檢測通路內(nèi)部各節(jié)點，導(dǎo)致了接收機(jī)的模擬通路在各個節(jié)點都可能發(fā)生嚴(yán)重的非線性失真甚至飽和，惡化接收性能的問題，因此需要一個能夠快速穩(wěn)定，并準(zhǔn)確控制模擬通路各個節(jié)點的增益控制方案，來發(fā)揮接收機(jī)的最佳性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是解決OFDM技術(shù)在電力線載波通信中，由于電力線對信號的衰減和干擾存在不確定性而導(dǎo)致的性能惡化的問題，提供了一種OFDM電力線載波通信接收機(jī)的模擬前端電路。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明公開了一種OFDM電力線載波通信接收機(jī)的模擬前端電路。該電路包括：第一可調(diào)增益放大單元，第一能量檢測單元，第一增益控制單元，可調(diào)帶通濾波器單元，第二可調(diào)增益放大單元，第二能量檢測單元，第二增益控制單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。第一可調(diào)增益放大單元用于信號的預(yù)放大，提升信號的信噪比；第一能量檢測單元檢測第一可調(diào)增益放大單元輸出的信號能量值；第一增益控制單元根據(jù)檢測到的能量值計算合理的增益值，并反饋給第一可調(diào)增益放大單元；第一可調(diào)增益放大單元對信號進(jìn)行調(diào)整；可調(diào)帶通濾波器單元用于對信號放大、干擾衰減；第二可調(diào)增益放大單元將信號放大到模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入信號范圍；第二能量檢測單元檢測第二可調(diào)增益放大單元輸出的信號能量值；第二增益轉(zhuǎn)換單元根據(jù)檢測到的能量值計算合理的增益值，并反饋給第二可調(diào)增益放大單元；第二可調(diào)增益放大單元對信號進(jìn)行調(diào)整；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

所述第一可調(diào)增益放大單元，用于信號的預(yù)放大，增益范圍不大，等效輸入噪聲低。

所述第一能量檢測單元用于檢測第一可調(diào)增益放大單元的輸出信號能量。

所述的第一增益控制單元根據(jù)檢測到的信號能量計算信號增益。

所述可調(diào)帶通濾波器單元用于放大信號，干擾衰減。

所述第二可調(diào)增益放大單元，增益范圍很大，用于信號的放大。

所述第二能量檢測單元用于檢測第二可調(diào)增益放大單元的輸出信號能量。

所述的第二增益控制單元根據(jù)檢測到的信號能量計算信號增益。

所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

本發(fā)明的有益效果

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果：

1.本發(fā)明提供的在第一增益控制單元，具有很低的等效輸入噪聲，并且具有適量的增益，配合能量檢測單元和增益控制單元，構(gòu)成了第一個局部的閉環(huán)控制環(huán)路，既保證了整個接收通路的噪聲裕度，又防止了在電力線出現(xiàn)強(qiáng)干擾的情況下，第一增益控制單元輸出的節(jié)點發(fā)生飽和而惡化接收性能的問題。

2.?本發(fā)明提供的可調(diào)帶通濾波器單元，級聯(lián)在第一增益控制單元之后，?對信號放大、電力線上干擾信號的衰減、提高信噪比，并為后續(xù)的信號放大提供了保證，同時可以通過調(diào)節(jié)不同頻帶適用不同的應(yīng)用要求。

3.?本發(fā)明提供的第二增益控制單元，具有很大的增益，級聯(lián)在可調(diào)帶通濾波器單元之后，配合能量檢測單元和增益控制單元，構(gòu)成了第二個局部的閉環(huán)控制環(huán)路，既可以對信號進(jìn)行充分放大、有效利用模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的動態(tài)范圍，又防止了在電力線上出現(xiàn)強(qiáng)干擾的情況下，第二增益控制單元輸出的節(jié)點發(fā)生飽和而惡化接收性能的問題。

4.?本發(fā)明的兩個局部閉環(huán)控制環(huán)路并行獨立工作，提高了整個接收機(jī)的模擬前端電路的穩(wěn)定速度。

下面結(jié)合附圖和實施實例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明實施的系統(tǒng)框圖