專利名稱：基于三態(tài)脈沖位移相位調(diào)制的電力線載波表及通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于三態(tài)脈沖位移相位調(diào)制的電力線載波表及通信方法，屬電力 載波通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電力線無論在城市、鄉(xiāng)村，還是偏遠(yuǎn)落后的地區(qū)到處都是，只要用電的地方就會有 電力線存在，因此，利用電力線通信具有不需鋪設(shè)額外的通信線路，直接利用已有的電力線 資源進(jìn)行數(shù)據(jù)或話音信號的傳輸，可以大大降低通信成本的優(yōu)勢。但由于電力線的主要功 能是電力傳輸而不是通信，因此作為通信的電力線網(wǎng)絡(luò)是一個網(wǎng)絡(luò)不規(guī)范、節(jié)點(diǎn)多、隔離 多、隨機(jī)干擾時變性大的非理想通信網(wǎng)絡(luò)。雖然通過廣大技術(shù)人員的研究，克服了大量的困 難，目前電力線載波通信已經(jīng)在各地得到應(yīng)用。但由于目前的載波電能表的載波通信調(diào)制 方式通常采用ASK、FSK、PSK、直序擴(kuò)頻等方式，這些通信方式抗衰減和抗干擾的能力差，通 信距離較短，在幾百米的范圍內(nèi)難于做到正常接收，用電高峰時甚至無法通信導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱 瘓，不能完全滿足用戶的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種抗衰減和抗干擾能力強(qiáng)、通信及時 可靠的電力線載波表及通信方式。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于三態(tài)脈沖位移相位調(diào)制的電力線載波表， 至少由多功能專用集成電路或CPU或MCU或DSP數(shù)據(jù)處理控制器、PLC雙向通信電路、電能 計量電路、顯示電路及電源電路構(gòu)成，上述多功能專用集成電路或CPU或MCU或DSP數(shù)據(jù)處 理控制器與上述電路均相連接，其特點(diǎn)是所述的PLC雙向通信電路由RS編、解碼，900進(jìn)制 碼書雙向轉(zhuǎn)換，三態(tài)脈沖相位調(diào)制解調(diào)，AD、DA轉(zhuǎn)換，濾波器及雙向調(diào)諧電路構(gòu)成。使用上述電力線載波表的通信方法，包括以下步驟(1)所述載波表通過多功能專用集成電路或CPU或MCU或DSP發(fā)送用電信號至所 述的PLC雙向通信電路，所述的PLC雙向通信電路將該用電信號按照RS編碼，并將生成的 RS碼按900進(jìn)制進(jìn)行碼書轉(zhuǎn)換，得到三種數(shù)據(jù)狀態(tài)，對此三種狀態(tài)進(jìn)行脈沖相位位移調(diào)制 后通過DA轉(zhuǎn)換，信號放大后通過所述的雙向調(diào)諧電路耦合到電力線網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送至主站；(2)主站通過電力線網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)信號發(fā)送至所述的PLC雙向通信電路，由所述的 雙向調(diào)諧器，經(jīng)過濾波放大到AD轉(zhuǎn)換器，將轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號進(jìn)行三態(tài)脈沖相位位移 解調(diào)得到三種數(shù)據(jù)狀態(tài)系列，將此數(shù)據(jù)系列按900進(jìn)制碼書進(jìn)行反轉(zhuǎn)換，得到RS碼，將此碼 按RS編碼進(jìn)行解碼得到的數(shù)據(jù)傳送給上述多功能專用集成電路或CPU或MCU或DSP數(shù)據(jù) 處理控制器。(3)上述三態(tài)脈沖位移相位調(diào)制按00準(zhǔn)時、01滯后、10超前三種脈沖狀態(tài)方式進(jìn) 行，將需要傳輸?shù)男畔疵苛鶄€脈沖一組進(jìn)行分組，對一個脈沖組中的六個脈沖進(jìn)行三態(tài) 調(diào)制。
本發(fā)明的有益效果是由于本載波表的載波調(diào)制解調(diào)采用三態(tài)脈沖相位位移調(diào)制 解調(diào)，鏈路上傳輸?shù)男盘栔慌c脈沖位移相位相對應(yīng)，而與信號的大小無關(guān)，因而提高了抗衰 減和抗干擾的能力，大大提高了電能表載波通信的可靠性和成功率。


下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的原理框圖；圖2是本發(fā)明的三態(tài)脈沖調(diào)制方式；圖3是本發(fā)明的三態(tài)脈沖調(diào)制代碼。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是如圖1所示的基于三態(tài)脈沖位移相位調(diào)制的電力線 載波表，至少由多功能專用集成電路或CPU或MCU或DSP數(shù)據(jù)處理控制器、PLC雙向通信電 路、電能計量電路、顯示電路及電源電路構(gòu)成，多功能專用集成電路或CPU或MCU或DSP數(shù) 據(jù)處理控制器與上述電路均相連接。電能表中的電能計量電路所產(chǎn)生的電能信號輸入至多 功能專用集成電路(或CPU或MCU或DSP)的信號輸入端，經(jīng)其處理后存入存儲器；顯示器 顯示電能表運(yùn)行的有關(guān)用電數(shù)據(jù)；紅外通信口便于主站人員通過紅外遙控的方式指令電能 表中存貯的用戶信息顯示在顯示器的屏幕上；電源電路為其它電路提供能量；PLC雙向通 信電路由RS編、解碼，900進(jìn)制碼書雙向轉(zhuǎn)換，三態(tài)脈沖相位調(diào)制解調(diào)，AD、DA轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾 波器及雙向調(diào)諧電路構(gòu)成，經(jīng)耦合元件耦合到電力線網(wǎng)絡(luò)，和主站進(jìn)行雙向通信。利用基于三態(tài)脈沖位移相位調(diào)制的電力線載波表的通信方法，載波表通過PLC雙 向通信電路，利用電力線載波PLC和主站進(jìn)行雙向通信。通信按如下方式進(jìn)行(1)從多功 能專用集成電路(或CPU或MCU或DSP)發(fā)出的用電信息信號，按照RS編碼，將生成的RS 碼按900進(jìn)制進(jìn)行碼書轉(zhuǎn)換，得到三種數(shù)據(jù)狀態(tài)，對此三種狀態(tài)進(jìn)行脈沖相位位移調(diào)制后 通過DA轉(zhuǎn)換，信號放大后耦合到電力線發(fā)送至主站；(2)載波接收電路通過雙向調(diào)諧器接 收來自電力線載波PLC網(wǎng)絡(luò)的信號，經(jīng)過濾波放大到AD轉(zhuǎn)換器，將轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號 進(jìn)行三態(tài)脈沖相位位移解調(diào)得到三種數(shù)據(jù)狀態(tài)系列，將此數(shù)據(jù)系列按900進(jìn)制碼書進(jìn)行反 轉(zhuǎn)換，得到RS碼，將此碼按RS編碼進(jìn)行解碼得到的數(shù)據(jù)傳送給上述多功能專用集成電路或 CPU或MCU或DSP數(shù)據(jù)處理控制器。三態(tài)脈沖調(diào)制方式按圖2進(jìn)行，調(diào)制碼的制訂規(guī)則按圖1，對需要傳輸?shù)男畔疵?六個脈沖一組進(jìn)行分組，對一個脈沖組中的六個脈沖進(jìn)行三態(tài)調(diào)制，一共可出現(xiàn)若干種不 同的圖樣，這若干個不同的圖樣代表的不同數(shù)據(jù)信息進(jìn)行900進(jìn)制轉(zhuǎn)換，根據(jù)代表的不同 信息與900進(jìn)制一一對應(yīng)制成碼書，在譯碼時查找900進(jìn)制碼書進(jìn)行還原，提高了傳輸?shù)目煽啃?。本PLC載波電能表通信時，由于載波調(diào)制解調(diào)采用三態(tài)脈沖相位位移調(diào)制解調(diào)， 鏈路上傳輸?shù)男盘栔慌c脈沖位移相位相對應(yīng)，而與信號的大小無關(guān)，因而提高了抗衰減和 干擾的能力，大大提高了電能表載波通信的可靠性和成功率。
權(quán)利要求
一種基于三態(tài)脈沖位移相位調(diào)制的電力線載波表，至少由多功能專用集成電路或CPU或MCU或DSP數(shù)據(jù)處理控制器、PLC雙向通信電路、電能計量電路、顯示電路及電源電路構(gòu)成，上述多功能專用集成電路或CPU或MCU或DSP數(shù)據(jù)處理控制器與上述電路均相連接，其特征在于所述的PLC雙向通信電路由RS編、解碼，900進(jìn)制碼書雙向轉(zhuǎn)換，三態(tài)脈沖相位調(diào)制解調(diào)，AD、DA轉(zhuǎn)換，濾波器及雙向調(diào)諧電路構(gòu)成。
2.一種使用權(quán)利要求1所述的基于三態(tài)脈沖位移相位調(diào)制的電力線載波通信方法，其 特征在于，包括以下步驟(1)所述載波表通過多功能專用集成電路或CPU或MCU或DSP發(fā)送用電信號至所述的 PLC雙向通信電路，所述的PLC雙向通信電路將該用電信號按照RS編碼，并將生成的RS碼 按900進(jìn)制進(jìn)行碼書轉(zhuǎn)換，得到三種數(shù)據(jù)狀態(tài)，對此三種狀態(tài)進(jìn)行脈沖相位位移調(diào)制后通 過DA轉(zhuǎn)換，信號放大后通過所述的雙向調(diào)諧電路耦合到電力線網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送至主站；(2)主站通過電力線網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)信號發(fā)送至所述的PLC雙向通信電路，由所述的雙向 調(diào)諧器，經(jīng)過濾波放大到AD轉(zhuǎn)換器，將轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號進(jìn)行三態(tài)脈沖相位位移解調(diào) 得到三種數(shù)據(jù)狀態(tài)系列，將此數(shù)據(jù)系列按900進(jìn)制碼書進(jìn)行反轉(zhuǎn)換，得到RS碼，將此碼按RS 編碼進(jìn)行解碼得到的數(shù)據(jù)傳送給上述多功能專用集成電路或CPU或MCU或DSP數(shù)據(jù)處理控 制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于三態(tài)脈沖位移相位調(diào)制的電力線載波通信方法，其特征 是所述的三態(tài)脈沖位移相位調(diào)制按00準(zhǔn)時、01滯后、10超前三種脈沖狀態(tài)方式進(jìn)行，將需 要傳輸?shù)男畔疵苛鶄€脈沖一組進(jìn)行分組，對一個脈沖組中的六個脈沖進(jìn)行三態(tài)調(diào)制。
全文摘要
一種基于三態(tài)脈沖位移相位調(diào)制的電力線載波表及通信方法，至少由多功能專用集成電路或CPU或MCU或DSP數(shù)據(jù)處理控制器、PLC通信電路、電能計量電路、顯示電路及電源電路構(gòu)成，PLC通信電路的通信調(diào)制解調(diào)采用三態(tài)脈沖位移相位調(diào)制解調(diào)，加上A/D、D/A轉(zhuǎn)換IC，數(shù)字濾波器，組成PLC雙向通信電路，經(jīng)耦合元件耦合到電力線網(wǎng)絡(luò)，和主站進(jìn)行雙向通信。由于本PLC載波電能表的載波調(diào)制解調(diào)采用三態(tài)脈沖相位位移調(diào)制解調(diào)，鏈路上傳輸?shù)男盘栔慌c脈沖位移相位相對應(yīng)，而與信號的大小無關(guān)，因而提高了搞衰減和干擾的能力，大大提高了電能表載波通信的可靠性和成功率。
文檔編號H04B3/54GK101834633SQ20091002530
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者包海泉, 尹建豐, 胡生 申請人:江蘇林洋電子股份有限公司