專利名稱：一種電力載波調(diào)制解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電力載波調(diào)制解調(diào)器欽術(shù)鄰域本實用新型涉及一種調(diào)制解調(diào)器，特別涉及一種利用輸電線路 作為信號傳輸媒介的電力載波調(diào)制解調(diào)器。 背來拔術(shù)電力線載波通信是一種利用輸電線路作為信號傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健?由于電力線機械強度高、安全可靠、投資少、受氣候環(huán)境影響小等特 點，所以電力線載波通信 一直是我國以及世界范圍內(nèi)電力系統(tǒng)通信的 重要方式之一。但是電力線不同于普通的通信線路，它的信道具有時域上不恒 定、不可控的特點。因此，必須采取抗干擾、抗阻抗失配、抗多徑衰 落的有效技術(shù)手段，并需解決好信號沖突問題，才可能用電力線作為傳輸媒質(zhì)，從而實現(xiàn)髙速數(shù)據(jù)通信。多載波正交頻分復(fù)用(0FDM)是 解決這些問題的有效方法，以多個相互正交的載波對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制， 最終將串行數(shù)據(jù)流變換為并行處理，其調(diào)制和解調(diào)過程可利用傅立葉 變換對DFT/IDFT來實現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用輸電線路作 為信號傳輸媒介的電力載波調(diào)制解調(diào)器。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型釆用以下的技術(shù)方案一 種電力調(diào)制解調(diào)器，其特征在于，它包括1 )連接外部廣域網(wǎng)的以太網(wǎng)控制器；2 )基于INT51xl芯片，與以太網(wǎng)控制器通信的MAC/PHY集成收發(fā)器， 3)與MAC/PHY集成收發(fā)器相連接的模擬前端模塊； 4 )與模擬前端模塊相連的耦合器；上述各模塊的接口為全雙工的雙向通訊口 。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型釆用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案以太網(wǎng)控制器帶一個PCI橋接器;MAC/PHY集成收發(fā)器包括I/O 接口模塊，通過I/O接口與以太網(wǎng)控制器通信的MAC/PHY模塊，與 MAC/PHY模塊相連的ADC/DAC轉(zhuǎn)換模塊；模擬前端模塊包括發(fā)送信號放大器和接收信號放大器，發(fā)送信號放大器和接收信號放大器支路 分別串有一個LC帶通濾波器。所述I/O接口采用Mil接口或GPSI接口 。由以上技術(shù)方案可知，以太網(wǎng)控制器與外部廣域網(wǎng)連接，通過 PCI橋接器可與終端連接，MAC/PHY集成收發(fā)器負(fù)責(zé)控制通信及信號 的調(diào)制解調(diào)，對信號進(jìn)行ADC/DAC轉(zhuǎn)換，模擬前端模塊負(fù)責(zé)對信號進(jìn) 行放大，耦合器將輸入、輸出信號進(jìn)行阻抗匹配，并負(fù)責(zé)將通信信號 耦合到電力線上，及耦合從電力線上傳送來的信號，從而利用電力線 作為信號傳輸媒介，實現(xiàn)內(nèi)部局域網(wǎng)與外部廣域網(wǎng)的通信連接。由于本實用新型釆用以太髙速交換技術(shù)和多載波正交頻分復(fù)用(0FDM)技 術(shù)相結(jié)合，具有加密功能、可橋接多個以太網(wǎng)相關(guān)的設(shè)備，安裝方便， 成本低等特點。附罔說明圖l為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式


圖1中系統(tǒng)組成主要由太網(wǎng)控制器1、 INT51xl通信主芯片2、 耦合器3部分組成。 INT51xl是INTELLON公司的芯片，是一塊理想的基于PLC寬帶 接入的調(diào)制/解調(diào)芯片，它包括與以太網(wǎng)控制器1通信的MAC/PHY 集成收發(fā)器4,與MAC/PHY集成收發(fā)器4相連接的模擬前端模塊5， 模擬前端模塊5與耦合器3相連。1、 模擬前端模塊(AFEModule) 5:包括發(fā)送放大和接收放大器，發(fā) 送和接收支路分別串有一個LC帶通濾波器通帶為4 ~ 21MHz。2、 MAC/PHY集成收發(fā)器4:包括I/0接口模塊6，通過I/0接口6與 以太網(wǎng)控制器1通信的MAC/PHY模塊7，與MAC/PHY模塊7相連的 ADC/DAC轉(zhuǎn)換模塊8;其中，I/O接口模塊6采用MII/GPSI接口傳輸 數(shù)據(jù)，MAC (媒體訪問控制)模塊是電力線載波調(diào)制解調(diào)器的核心， PHY (物理層)模塊其中主要用來實現(xiàn)物理層功能。MAC/PHY集成收發(fā)器4釆用正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)，在84個 載波上利用DBPSK/DQPSK調(diào)制原理使其傳輸速率最高可達(dá)14Mbps。 它的媒質(zhì)訪問控制(MAC)釆用的是載波多路偵聽/沖突檢測 (CSMA/CD),并有56位的密匙管理以保證PLC通信安全。協(xié)議棧中 還內(nèi)置了自適應(yīng)頻率選擇使得能自動調(diào)整信道，再加上前向糾錯、優(yōu) 先權(quán)限設(shè)計及自清除重發(fā)URQ)等措施即使在惡劣的環(huán)境下，仍能 保證很高的信噪比。片內(nèi)含有低功耗10位A/D、 D/A轉(zhuǎn)換器、自定增 益控制電路(AGC)，釆樣率可達(dá)50Mbps，大大簡化了設(shè)計過程，芯片 內(nèi)核電壓是1.5V，輸入輸出電壓為3.3V，但提供了5V電壓的容限。 芯片有144個管腳，采用uBGA封裝。通過對INT5lxl管腳MODEO， M0DE1 高低電平搭配，使INT51xl工作于物理層模式(PHY Option)。INT51xl的外在主機接口用于它與其它控制器通信。INT51xl以 復(fù)用的形式提供了兩種此類型的接口 通用目的外設(shè)接口 (GPSI)和媒 質(zhì)無關(guān)接口 (Mil)。通用目的外設(shè)接口 (GPSI)是一種靈活的雙向
串行接口，它通過一個同步時鐘提供了一個控制器聯(lián)系的前向接口，用以發(fā)送接收數(shù)據(jù)。而媒質(zhì)無關(guān)接口 (MII)則更常見，它是一種標(biāo) 準(zhǔn)工業(yè)接口 ，主要為數(shù)據(jù)鏈路層中的MAC子層與物理的上層之間提供 接口。與之通信的以太網(wǎng)控制器1可以選用RTL8201CP以太網(wǎng)控制芯 片，RTL8201CP是臺灣瑞昱的一個網(wǎng)卡芯片，它本身也是個PCI總 線控制器，INT51xl與以太網(wǎng)控制器RTL8201CP通信可以利用媒質(zhì)無 關(guān)接口 (Mil),由于RTL8201CP與INT51xl都支持Mil接口 ，它們 之間的互連比較簡單， 一一對應(yīng)即可。以太網(wǎng)控制器1帶一個PCI橋 接器，對RTL8201CP編程實現(xiàn)MODEM的PCI接口，具體就是以太網(wǎng)控 制器l與PC之間的握手了。耦合器3用于將進(jìn)行輸入和輸出的信號進(jìn)行阻抗匹配，以較低的 介入損耗傳輸髙頻信號同時阻止電力線的工頻電流進(jìn)入通信終端。用 于與電力線耦合數(shù)據(jù)并向系統(tǒng)提供所需的各級電壓。本實用新型各模塊的接口為全雙工的雙向通訊口，以太網(wǎng)控制器 l與外部廣域網(wǎng)連接，通過PCI橋接器可橋接終端設(shè)備，如電腦、 交換機、路由等，MAC/PHY集成收發(fā)器4負(fù)責(zé)控制通信及信號的調(diào)制 解調(diào)，對信號進(jìn)行ADC/DAC轉(zhuǎn)換，模擬前端模5塊負(fù)責(zé)對信號進(jìn)行放 大，耦合器3將輸入、輸出信號進(jìn)行阻抗匹配，并負(fù)責(zé)將通信信號耦 合到電力線上，及耦合從電力線上傳送來的信號，從而利用電力線作 為信號傳輸媒介，實現(xiàn)內(nèi)部局域網(wǎng)與外部廣域網(wǎng)的通信連接。使用時，將兩個調(diào)制解調(diào)器(調(diào)制解調(diào)器A和調(diào)制解調(diào)器B)并 聯(lián)到電力線上，來自廣域網(wǎng)的上行信號首先到達(dá)調(diào)制解調(diào)器A,經(jīng)過 以太網(wǎng)控制器l后，經(jīng)MII接口轉(zhuǎn)換成為標(biāo)準(zhǔn)的MII碼流，MII碼流 進(jìn)入MAC/PHY集成收發(fā)器4, MAC/PHY集成收發(fā)器4將MII信號經(jīng)過
加密處理后將其調(diào)制在頻率為4-21細(xì)z載波上，經(jīng)過耦合器3，最 終將上行信號調(diào)制到電力線上，電力線將上行信號送入另一調(diào)制解調(diào) 器B,經(jīng)過耦合器3阻抗變換以后進(jìn)入MAC/PHY集成收發(fā)器4,經(jīng)過 MAC/PHY集成收發(fā)器4解調(diào)解密之后輸出Mil碼流，通過PCI橋接到 終端設(shè)備。終端設(shè)備將要傳到廣域網(wǎng)的下行信號通過調(diào)制解調(diào)器B,經(jīng)過 GPSI接口轉(zhuǎn)換成為GPSI碼流，經(jīng)MAC/PHY集成收發(fā)器4加密調(diào)制后， 通過耦合器3上傳到電力線，調(diào)制解調(diào)器A經(jīng)過電力線將下行信號經(jīng) 耦合器3進(jìn)入MAC/PHY集成收發(fā)器4,經(jīng)MAC/PHY集成收發(fā)器4解調(diào) 解密出GPSI碼流，經(jīng)過以太網(wǎng)控制器l上傳到廣域網(wǎng)。
權(quán)利要求1、一種電力載波調(diào)制解調(diào)器，其特征在于，它包括1)連接外部廣域網(wǎng)的以太網(wǎng)控制器；2)基于INT51x1芯片，與以太網(wǎng)控制器通信的MAC/PHY集成收發(fā)器；3)與MAC/PHY集成收發(fā)器相連接的模擬前端模塊；4)與模擬前端模塊相連的耦合器；上述各模塊的接口為全雙工的雙向通訊口。
2 、如權(quán)利要求1所述的一種電力載波調(diào)制解調(diào)器，其特征在于，其中以太網(wǎng)控制器帶一個PCI橋接器；MAC/PHY集成收發(fā)器包括1/0接口模塊，通過I/0接口與以太 網(wǎng)控制器通信的MAC/PHY模塊，與MAC/PHY模塊相連的ADC/DAC轉(zhuǎn)換 模塊；模擬前端模塊包括發(fā)送信號放大器和接收信號放大器，發(fā)送信 號放大器和接收信號放大器支路分別串有一個LC帶通濾波器。
3 、 如權(quán)利要求2所述的一種電力栽波調(diào)制解調(diào)器，其特征在于 所述I/O接口采用MII接口或GPSI接口 。
專利摘要本實用新型涉及一種電力調(diào)制解調(diào)器，它包括連接外部廣域網(wǎng)的以太網(wǎng)控制器；基于INT51x1芯片，與以太網(wǎng)控制器通信的MAC/PHY集成收發(fā)器；與MAC/PHY集成收發(fā)器相連接的模擬前端模塊；與模擬前端模塊相連的耦合器；上述各模塊的接口為全雙工的雙向通訊口。由以上技術(shù)方案可知，以太網(wǎng)控制器與外部廣域網(wǎng)連接，通過PCI橋接器可與終端連接，MAC/PHY集成收發(fā)器負(fù)責(zé)控制通信及信號的調(diào)制解調(diào)，模擬前端模塊負(fù)責(zé)對信號進(jìn)行放大，耦合器將輸入、輸出信號進(jìn)行阻抗匹配，并負(fù)責(zé)將通信信號耦合到電力線上，及耦合從電力線上傳送來的信號，從而利用電力線作為信號傳輸媒介，實現(xiàn)內(nèi)部局域網(wǎng)與外部廣域網(wǎng)的通信連接。
文檔編號H04B3/54GK201054583SQ20072010966
公開日2008年4月30日 申請日期2007年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月28日
發(fā)明者宓孟立 申請人:慈溪市雙立電子有限公司