[實(shí)用新型]基于電力線OFDM多載波調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)的通信電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320845867.8
• 申請(qǐng)日: 2013-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203632698U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王成;邱仁峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙威勝信息技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L27/26
• 分類(lèi)號(hào): H04L27/26;H04L25/02;H04B3/56
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種通信電路，特別涉及一種基于電力線OFDM多載波調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)的通信電路。

背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)窄帶電力線載波通信，通信速率最高才只有2kbps，正常電力線環(huán)境下，絕大多數(shù)僅僅工作在幾百bps。而在國(guó)際上，電力線AMI體系要求：電力數(shù)據(jù)采集器密度高達(dá)15分鐘一次，數(shù)據(jù)通信流量高達(dá)100kbit/s，實(shí)時(shí)性強(qiáng)、交互雙向通信，因此，窄帶電力線通信方式最高2kbps無(wú)法滿(mǎn)足需求。而現(xiàn)有的電路方案存在諸多問(wèn)題，例如：電路信號(hào)品質(zhì)較差、載波抗干擾能力差、電源效率不足、載波接收靈敏度差等諸多問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種速率高且穩(wěn)定的電力線OFDM多載波調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)的通信電路。

本實(shí)用新型提供的這種電力線OFDM多載波調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)的通信電路，包括電力線、電能表、耦合電路、接收電路、發(fā)送電路、模擬前端電路、通信控制電路和電源電路；耦合電路將發(fā)送電路傳來(lái)的信號(hào)耦合發(fā)送至電力線上，同時(shí)接收由電力線傳來(lái)的載波調(diào)制信號(hào)，并將該載波調(diào)制信號(hào)傳至接收電路；接收電路將接收到的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理后發(fā)至模擬前端電路；模擬前端電路將信號(hào)傳至通信控制電路；通信控制電路將接收到的信號(hào)傳至電能表，同時(shí)將電能表發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)傳至模擬前端電路；模擬前端電路再將信號(hào)傳至發(fā)送電路；發(fā)送電路將模擬前端電路傳來(lái)的載波信號(hào)傳至耦合電路；電源電路給上述五個(gè)功能電路供電。

所述耦合電路與電力線進(jìn)行阻抗匹配。所述接收電路將由所述耦合電路傳來(lái)的載波差分信號(hào)進(jìn)行信號(hào)整形、濾波和鉗位處理。所述模擬前端電路的輸出端與所述通信控制電路的ADC端口連接，其SPI端口與所述通信控制電路的GPIO端口連接。所述模擬前端電路采用TI公司的型號(hào)為AFE031的模擬前端。所述通信控制電路包括微控制器；該微控制器的串口與電能表進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。所述微控制器采用TI公司的型號(hào)為T(mén)MS320F28PLC83的芯片。所述發(fā)送電路將所述通信控制電路傳來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行功率放大。所述電源電路包括型號(hào)為MP2451DT的DC/DC芯片。

本實(shí)用新型是一種電力線通信、OFDM多載波調(diào)制方式的通信電路。本實(shí)用新型通過(guò)通信控制電路及其外圍電路的設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型的平均傳輸速率為70kbps，最大速率可達(dá)120?kbps，實(shí)現(xiàn)了載波通信速率、通信穩(wěn)定性的大幅提高，從而滿(mǎn)足了電力公司的基本需求以及未來(lái)增值需求。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的功能模塊圖。

圖2是本實(shí)用新型的耦合電路圖。

圖3是本實(shí)用新型的接收電路圖。

圖4是本實(shí)用新型的模擬前端電路圖。

圖5是本實(shí)用新型的發(fā)送電路圖。

圖6是本實(shí)用新型的通信控制電路圖。

圖7是本實(shí)用新型的外圍存儲(chǔ)器電路圖。

圖8是本實(shí)用新型的電源電路圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型包括電力線、電能表、耦合電路、接收電路、發(fā)送電路、模擬前端電路、通信控制電路和電源電路。

耦合電路與220VAC/50Hz或230VAC/60Hz電力線進(jìn)行阻抗匹配，將發(fā)送電路的信號(hào)耦合到電力線上，同時(shí)接收由電力線傳來(lái)的載波調(diào)制信號(hào)，并將該載波信號(hào)傳至接收電路。接收電路將接收到的載波信號(hào)進(jìn)行信號(hào)整形、鉗位和濾波處理后發(fā)至模擬前端電路。模擬前端電路再將信號(hào)傳至通信控制電路。通信控制電路負(fù)責(zé)載波信號(hào)的解調(diào)，通過(guò)UART端口與電能表連接，將接收到的信號(hào)傳至電能表，同時(shí)將電能表發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)傳至模擬前端電路。模擬前端電路再將信號(hào)傳至發(fā)送電路；發(fā)送電路將模擬前端電路輸出的模擬高頻載波信號(hào)進(jìn)行功率放大，再通過(guò)載波耦合電路，耦合發(fā)送至電力線。電源電路給上述五個(gè)功能電路供電。

如圖2所示，耦合電路包括阻抗諧振匹配電路、耦合變壓器T1、瞬態(tài)放電管V1和RC濾波電路。阻抗諧振匹配電路包括電容C5和電感L1。RC濾波電路包括電阻R2和電容C1。

耦合變壓器T1的1腳與電力線連接端VN連接，其3腳通過(guò)電容C5串聯(lián)電感L1與電力線連接端VA連接，電阻R1接于電力線連接端VN和電力線連接端VA之間；該變壓器T1的4腳接地；其6腳通過(guò)瞬態(tài)放電管V1接地，該管腳還通過(guò)電阻R2串聯(lián)電容C1接地，該管腳還與接收電路連接，用于傳遞電力線接收信號(hào)RXLine，該管腳還與發(fā)送電路連接，用于傳遞電力線發(fā)送信號(hào)TXLine，。