[發明專利]一種基于OFDM技術的電力載波通信模塊

在審

• 申請號: 201710421905.X
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN109004954A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 何林
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H04L12/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于OFDM技術的電力載波通信模塊，包括通信模塊本體（1），其特征還在于通信模塊本體（1）上的互感器電路（2），與互感器電路（2）相連的網絡接口電路（3），與網絡接口電路（3）相連的電源輸入接口（4）和220V電力線接口（5），其中互感器電路（2）包括電源電路（21）、發送電路（22）、接收電路（23）、電力線耦合電路（24）和過零檢測電路（25）。

技術領域

一種基于OFDM技術的電力載波通信模塊，解決了LED可見光通信應用中LED燈和以太網的互連問題，可以省去網線直接利用電力線進行通信，屬于智能通信領域。

背景技術

上世紀二十年代，電力線通信就開始引起人們的關注，由于電力線通信是以無處不在的電力線纜為傳輸媒介，所以電力線通信具有低投資、高回報、建網及維護簡單等突出優點，因此得到迅速發展。傳統電力線通信只能通過高壓輸電線進行信息的傳輸，并且應用范圍相當狹窄，隨著電力線通信技術的不斷發展與日趨成熟，電力線通信現已可用于高、中、低壓等不同輸電線網絡，廣泛應用于不同領域。低壓電力載波通信主要用于電力線自動抄表、智能家居等領域，甚至已經開始運用于高速寬帶通信等領域。電力載波通信具體實現方式主要包括正交幅度調制（QAM）和格柵編碼調制（TCM）、正交多載波調制（OFDM）、擴頻通信三種。基于此，針對擴頻通信方式具有抗干擾能力強，相對其它方式實現起來比較容易等特點，采用擴頻通信方式中的頻移鍵控調制解調，本實用新型提供了一種基于OFDM技術的電力載波通信模塊。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是，提供一種基于OFDM技術的電力載波通信模塊，可直接嵌入各類電器和網絡接入設備，實現低成本、高速率的局域網組網技術，常用的家用電器即可實現智能化。

本發明將可見光通信系統與電力線通信(PLC)技術、光纖到戶系統融合，通過光纖網絡接到電力載波模塊把信號傳輸到電力線上，LED燈具從電力線上得到這些信息，以光的形式傳送到智能設備終端。實現高速率、高保密性的無線光接入，構建智能家居網絡。

本發明所采用的技術方案是：一種基于OFDM技術的電力載波通信模塊，包括通信模塊本體（1），通信模塊本體（1）上的互感器電路（2），與互感器電路（2）相連的網絡接口電路（3），與網絡接口電路（3）相連的電源輸入接口（4）和220V電力線接口（5），其中互感器電路（2）包括電源電路（21）、發送電路（22）、接收電路（23）、電力線耦合電路（24）和過零檢測電路（25）。

所述互感器電路（2）把有用的信號多電力線上分解出來或者把弱電信號耦合到電力線上是通過一個特殊的互感器來實現的，它由三個線圈組成，一個是接電力線，一個是用來從電力線上感應出信號，最后一個線圈的作用是把弱電信號耦合到電力線一則。利用24號線繞輸出繞組，繞1圈。用32號線繞電力線繞組，繞3圈。用32號線繞接收繞組，繞4圈。

主芯片采用高通公司旗下聯網和連接技術子公司高通創銳訊推出的一款新型芯片QCA6410，它為新一代的Home-Plug電力線通信設備帶來頂級的性能。QCA6410的設計不僅為家用市場注入更高性能的電力線通信功能，而且成本更低，體積也更小，QCA6410的系統框圖如圖2所示。QCA6410是業界最高整合度的解決方案，在單一芯片內同時整合了內存、10/100以太網PHY、模擬前端/線路驅動器和電源管理單元。采用QCA6410芯片的適配器整體耗電量不到1.8瓦特，可幫助客戶開發出業界最小巧的適配器設計，并能實現超低功耗。

所述網絡接口電路（3）負責接入網絡信號。

所述電源輸入接口（4）接入5V，150mA電源，為整個裝置供電。

所述220V電力線接口（5）接入220V電力線。

所述電源電路（21）為了防止數字電路和互感這一則的模擬電路相互干擾，在數字電源的模擬電源間加了一個濾波電感。