本發明專利技術提供了一種雙頻率電力線載波通信方法和裝置，該方法在信源端任意選擇兩個頻率的載波信號中任一載波信號對數據信號進行調制產生已調信號通過電力線信道傳送到信宿端；在信宿端通過偵測鎖定接收到的載波頻率，選擇相應的解調通道對已調信號進行解調獲得數據信號。本發明專利技術可以將兩個不同頻率的載波裝置整合在一起，由于接收方可即時分辨發送方的頻率，因此能夠和原來的單頻率系統兼容，實現單頻向雙頻的平滑過渡。本發明專利技術采用切換式濾波電路，可對兩個距離較大的頻率分別濾波，單個頻率的濾波效果和原系統一致，不需要以增加帶寬來覆蓋兩個頻率。使用雙頻率后，系統可有效的應對同頻干擾和選頻衰減，通訊更加穩定可靠。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力線載波通信領域，特別涉及一種利用不同的頻率發送和接收的通信方法和通信裝置。
技術介紹
電力線載波通信是以高頻載波信號通過高壓或低壓電力線傳輸信息的通信方式。傳統的電力線載波裝置使用單一的頻率進行通信，中心頻率經選定后濾波電路即以此為中心來設計。這種單頻率系統的缺點是無法處理同頻干擾，以及電力線上常見的選頻衰減。所謂同頻干擾是指干擾頻率接近載波中心頻率，造成濾波電路無效。而選頻衰減是指電力線上分布電感和電容參數形成了帶阻濾波，對某一頻率衰減嚴重。另外，兩個不同的單頻率系統由于無法互聯互通，也給電力線載波的實施帶來工程上的困難。
技術實現思路
本專利技術針對目前傳統的電力線載波裝置使用單一的頻率進行通信，無法處理同頻干擾，以及電力線上常見的選頻衰減的不足，提供一種雙頻率電力線載波通信方法及通信>J-U裝直。本專利技術特別針對目前使用較為廣泛的兩個頻率270KHZ和421KHZ，既能做到與已有系統兼容，又可以作為轉換節點使兩個不同頻率的單頻率設備能夠互聯互通。本專利技術為了完成其技術目的所采用的技術方案是一種雙頻率電力線載波通信方法，該方法在信源端任意選擇兩個頻率的載波信號中任一載波信號對數據信號進行調制產生已調信號通過電力線信道傳送到信宿端；在信宿端通過偵測鎖定接收到的載波頻率，選擇相應的解調通道對已調信號進行解調獲得數據信號； 在信源端包括以下步驟 選擇任一頻率的載波，采用所選擇的載波信號對數據信號進行調制產生已調信號，并將已調信號通過電力線載波發送的步驟； 在信宿端包括以下步驟 按照以下方法確定載波信號頻率的步驟 A、采用以兩個頻率中任何一個為中心頻率的帶通濾波器接收一個電力線載波工頻過零點的時間槽內的信號； B、采用另一個頻率為中心頻率的帶通濾波器接收緊接著的一個電力線載波工頻過零點的時間槽內的信號； C、判斷步驟A和步驟B所接收的信號的質量，并將信號質量好的信號的帶通濾波器的中心頻率初步設定為載波信號頻率； D、采用以初步設定的載波信號頻率為中心頻率的帶通濾波器接收緊接著的下一個電力線載波工頻過零點的時間槽內的信號，再次判斷接收到的信號質量，如兩次信號質量均大于預定的閾值，則確定該頻率為載波信號頻率，否則，轉向步驟A ;對經過帶通濾波器的信號進行解調，輸出數據信號的步驟。進一步的，上述的雙頻率電力線載波通信方法中兩個頻率的載波信號分別使用42IKHZ 和 270KHZ。進一步的，上述的雙頻率電力線載波通信方法中所述的調制方式為FSK調制。進一步的，上述的雙頻率電力線載波通信方法中當使用的載波信號頻率為42IKHZ時，工頻過零點的時間槽為過零點前后各1. 5ms為傳輸時間槽，碼速率為13. 33KHZ ；當使用的載波信號頻率為270KHZ時，碼速率為20. 83KHZ，傳輸方式 為連續傳輸或過零點前后各1. 512ms時間槽內的過零點傳輸。本專利技術還提供一種雙頻率電力線載波通信裝置，實現高頻率電力線載波通信和低頻率電力線載波通信，包括雙頻率發送裝置和雙頻率接收裝置，在所述的雙頻率接收裝置中包括接收信號載波頻率確定模塊，所述的接收信號載波頻率確定模塊包括由微處理器控制的以高頻率為中心的高頻帶通濾波器和以低頻率為中心的低頻帶通濾波器。進一步的，上述的雙頻率電力線載波通信裝置中在所述的雙頻率接收裝置中還包括產生高、低頻率之差的差頻振蕩器和混頻器，所述的混頻器的輸入端分別接入差頻信號和接收的低頻率電力線載波通信信號或高頻率電力線載波通信信號，所述的差頻信號輸入混頻器由微處理器控制，所述的混頻器的輸出端接所述的雙頻率接收裝置的中頻濾波和解調電路。進一步的，上述的雙頻率電力線載波通信裝置中所述的高頻率為421KHZ，低頻率為 270KHz。進一步的，上述的雙頻率電力線載波通信裝置中還包括電力線工頻過零點檢測電路，所述的電力線工頻過零點檢測電路與微處理器相連。本專利技術可以將兩個不同頻率的載波裝置整合在一起，由于接收方可即時分辨發送方的頻率，因此能夠和原來的單頻率系統兼容，實現單頻向雙頻的平滑過渡。本專利技術采用切換式濾波電路，可對兩個距離較大的頻率分別濾波，單個頻率的濾波效果和原系統一致，不需要以增加帶寬來覆蓋兩個頻率。使用雙頻率后，系統可有效的應對同頻干擾和選頻衰減，通訊更加穩定可靠。下面通過結合附圖具體實施例對本專利技術進行進一步的說明。附圖說明附圖1、本專利技術實施例雙頻率發送裝置原理框圖。附圖2、本專利技術實施例雙頻率接收裝置原理框圖。附圖3、是本專利技術實施例雙頻率接收信號示意圖。附圖4、是本專利技術實施例雙頻率接收信號頻譜圖。附圖5、本專利技術實施例雙頻率發送裝置原理簡圖。附圖6、本專利技術實施例雙頻率接收裝置原理簡圖。附圖7、本專利技術實施例雙頻率通信裝置開關圖。附圖8、本專利技術實施例雙頻率接收裝置中混頻原理簡圖。具體實施方式本實施例是一種42IKHZ和270KHz的雙頻率載波通訊裝置，發送端選擇任一頻率載波信號對數據信號進行FSK調制，然后將已調信號通過電力線載波發送；同時，在接收端通過檢測確認發送端所采用的載波頻率為421KHZ或270KHZ載波信號中的一個，并對接收到的已調信號進行解調。本實施例兩個信道分別使用421KHZ和270KHZ頻率。兩個信道均為FSK調制方式，42IKHZ以過零點前后各1. 5ms為傳輸時間槽，即所謂過零傳輸方式，碼速率為13. 33KHZ ；270KHZ以3. 024ms為一個碼片，碼速率為20. 83KHZ，傳輸方式為連續傳輸或過零點傳輸。工頻過零點檢測電路為微處理器提供了 A相時間基準。B相和C相過零點可以由軟件推算。切換式濾波采用切換開關SGM4717，如圖5、6、7所示，變壓器BT1/BT2電感量分 別為94uH/28uH，對應421KHZ時，配對電容量為1. 5nF/5.1nF，對應270KHZ時，配對電容量3.7nF/12. 4nF。BTl用于接收濾波，BT2用于發送濾波。發送裝置如圖1和圖5所示，421KHZ或者270KHz的已調載波信號通過一個帶通濾波器濾波以后，通過電力線載波發送，如圖1所示，本實施例中，帶通濾波器由一個開關控制，當選擇的是高頻率的已調載波信號時，利用處理器MCU控制并聯的兩個電容斷開，這里，帶通濾波器的中心頻率將是421KHZ，如果選擇的是要發送低頻率的信號時，MCU控制開關閉合，此時，帶通濾波器的中心頻率是270KHZ。兩種信號帶通濾波的頻譜如圖4所示。如圖5、圖7所示，發送時，微處理器MCU產生相應頻率的方波輸出SSCOUT或SSC0UT1，兩者的發送功率有區別，軟件可根據需要選擇強度。BT2和C26 C27組成42IKHZ濾波網絡，而當模擬開關如圖7所示接通N02和COM2時，增加C4 C5組成270KHZ濾波網絡。BT2濾波網絡產生兩個反向正弦波驅動VTl和VT2，將信號發送到BTl并耦合到電力線。同樣，在接收裝置中也有類似的通過變換電容大小改變帶通濾波器中心頻率的裝置，如圖2所示，具體電路如圖6所示，同時，如圖8所示，還通過開關，將接收到的低頻率信號進行混頻率，產生與高頻率信號一致的信號，然后進行解調，接收到低頻率的信號時，本實施例中是270KHZ的信號，需要經過MC3361的混頻芯片進行混頻后產生中頻信號，這里差為151K本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種雙頻率電力線載波通信方法，該方法在信源端任意選擇兩個頻率的載波信號中任一載波信號對數據信號進行調制產生已調信號通過電力線信道傳送到信宿端；在信宿端通過偵測鎖定接收到的載波頻率，選擇相應的解調通道對已調信號進行解調獲得數據信號；其特征在于：在信源端包括以下步驟：選擇任一頻率的載波，采用所選擇的載波頻率對數據信號進行調制產生已調信號，并將已調信號通過電力線載波發送的步驟；在信宿端包括以下步驟：按照以下方法確定載波信號頻率的步驟：A、采用以兩個頻率中任何一個為中心頻率的帶通濾波器接收一個電力線載波工頻過零點的時間槽內的信號；B、采用另一個頻率為中心頻率的帶通濾波器接收緊接著的一個電力線載波工頻過零點的時間槽內的信號；C、判斷步驟A和步驟B所接收的信號的質量，并將信號質量好的帶通濾波器的中心頻率初步設定為載波信號頻率；D、采用以初步設定的載波信號頻率為中心頻率的帶通濾波器接收緊接著的下一個電力線載波工頻過零點的時間槽內的信號，再次判斷接收到的信號質量，如兩次信號質量均大于預定的閾值，則確定該頻率為載波信號頻率，否則，轉向步驟A；對經過帶通濾波器的信號進行解調，輸出數據信號的步驟。
【技術特征摘要】
1.一種雙頻率電力線載波通信方法，該方法在信源端任意選擇兩個頻率的載波信號中任一載波信號對數據信號進行調制產生已調信號通過電力線信道傳送到信宿端；在信宿端通過偵測鎖定接收到的載波頻率，選擇相應的解調通道對已調信號進行解調獲得數據信號；其特征在于在信源端包括以下步驟選擇任一頻率的載波，采用所選擇的載波頻率對數據信號進行調制產生已調信號，并將已調信號通過電力線載波發送的步驟；在信宿端包括以下步驟按照以下方法確定載波信號頻率的步驟A、采用以兩個頻率中任何一個為中心頻率的帶通濾波器接收一個電力線載波工頻過零點的時間槽內的信號；B、采用另一個頻率為中心頻率的帶通濾波器接收緊接著的一個電力線載波工頻過零點的時間槽內的信號；C、判斷步驟A和步驟B所接收的信號的質量，并將信號質量好的帶通濾波器的中心頻率初步設定為載波信號頻率；D、采用以初步設定的載波信號頻率為中心頻率的帶通濾波器接收緊接著的下一個電力線載波工頻過零點的時間槽內的信號，再次判斷接收到的信號質量，如兩次信號質量均大于預定的閾值，則確定該頻率為載波信號頻率，否則，轉向步驟A ;對經過帶通濾波器的信號進行解調，輸出數據信號的步驟。2.根據權利要求1所述的雙頻率電力線載波通信方法，其特征在于兩個頻率的載波信號分別使用42IKHZ和270KHZ。3.根據權利要求2所述的雙頻率電力線載波通信方法，其特征在于所述的調制方式為FSK調制。4.根據權利要求3所述的雙頻率電力線載波通信方法，其特征在于當使用的載...
【專利技術屬性】
技術研發人員：祝文聞，蘆興元，吳勝禮，
申請(專利權)人：祝文聞，
類型：發明
國別省市：
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