專利名稱：一種利用交流線路遙控通訊的方法
一種利用帶有周期信息的線路，特別是利用交流供電線路進(jìn)行遙控、通訊的方法。
96102461.5號(hào)專利申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N利用帶有周期變化信息的線路，特別是交流供電線路進(jìn)行遙控、通訊的方法。該申請(qǐng)的方法采用在周期信息的約定相位或時(shí)刻上的一個(gè)或數(shù)個(gè)能量集中、持續(xù)時(shí)間較短、幅度較大的特定信號(hào)進(jìn)行通訊。這樣方法的缺點(diǎn)是第一由于能量集中、持續(xù)時(shí)間較短、幅度較大，容易造成對(duì)其他設(shè)備的干擾，而且這種方式頻帶寬。第二該申請(qǐng)的方法只提出接受能量集中、持續(xù)時(shí)間較短、幅度較大的信號(hào)，缺少抗干擾措施，因此容易受到電路干擾的影響。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種在完成遙控、通訊的前提下，能夠減小對(duì)其他設(shè)備的干擾，并能增強(qiáng)抗干擾能力的，利用帶有周期信息的線路進(jìn)行遙控、通訊的方法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的首先制定一個(gè)在帶有周期信息的線路，特別是交流供電線路中進(jìn)行通訊的協(xié)議將在周期信息約定時(shí)刻或約定相位上的一個(gè)或數(shù)個(gè)或無的信號(hào)，協(xié)議為一個(gè)或數(shù)個(gè)確定的信息，也可以將一個(gè)或數(shù)個(gè)周期的無信號(hào)信息確定的信息含義。
在通訊時(shí)，發(fā)送側(cè)按照通訊協(xié)議在周期信息的約定相位和時(shí)刻發(fā)射一個(gè)或數(shù)個(gè)在一段時(shí)間內(nèi)能量相對(duì)平均的振鈴信號(hào)。本發(fā)明接收側(cè)有一個(gè)接收信號(hào)的選通門電路，該選通門打開時(shí)，接收信號(hào)能輸出，而選通門未打開時(shí)，接收信號(hào)不能輸出。由于根據(jù)通訊協(xié)議，接收側(cè)是已知發(fā)射側(cè)可能會(huì)在周期信息的哪個(gè)相位或哪個(gè)時(shí)刻發(fā)射的，因此該選通門是按照事先的通訊協(xié)議只在可能有信號(hào)的相位和時(shí)刻才打開的，這樣做可以將大多數(shù)電路中的干擾通過選通門濾掉選通門打開可以有多種方法，一種是直接打開選通電路，讓輸入信號(hào)通過，另一種方法是選通門一直打開著，但在輸入信號(hào)通過選通門進(jìn)入判別電路時(shí)，非選通期間的信號(hào)不進(jìn)行判別，--它等效為選通門未打開。
根據(jù)本發(fā)明發(fā)射的信號(hào)經(jīng)過線路衰減，信號(hào)幅度可能較小，持續(xù)時(shí)間比較短，信號(hào)經(jīng)過選通門輸出后，有一個(gè)加寬電路，將信號(hào)展寬至能有效且可靠接收，但又不超出事先制定通訊協(xié)議限定的特定相位和時(shí)刻的范圍。根據(jù)展寬的接收信號(hào)，再按通訊協(xié)議就能將信息解調(diào)出來，從而完成通訊任務(wù)。
同樣，發(fā)(送)側(cè)也可以包含接收電路，接收側(cè)也可以包含發(fā)送電路，這樣就可以實(shí)現(xiàn)雙向通訊。如果通訊信息中包含有遙控指令，那么本發(fā)明可以進(jìn)行遙控。
本發(fā)明發(fā)送側(cè)是在約定的相位和時(shí)刻發(fā)送一個(gè)或數(shù)個(gè)在一段時(shí)間內(nèi)能量相對(duì)平均的振鈴信號(hào)。能量相對(duì)平均的振鈴信號(hào)是通過在發(fā)射電路中加接諧振電路實(shí)現(xiàn)的。諧振電路可以加在發(fā)射耦合電路的初級(jí)、次級(jí)或者作為耦合變壓器中的一個(gè)獨(dú)立電路。由于諧振電路的存在，在發(fā)射電路突然接通過程中，產(chǎn)生了具有一定自然衰減的振鈴信號(hào)，該信號(hào)在數(shù)個(gè)振蕩周期內(nèi)，能量相對(duì)平均。由于諧振電路的存在，使振鈴信號(hào)的頻率穩(wěn)定性大大提高，頻寬變窄，減小了對(duì)其它設(shè)備的干擾。
一種利用有周期信息的線路，特別是利用交流供電線路進(jìn)行遙控、通訊的方法，是首先制定一個(gè)在周期信息約定相位和時(shí)刻的一個(gè)或數(shù)個(gè)或無的信號(hào)，協(xié)議為一個(gè)或數(shù)個(gè)確定的信息的通訊協(xié)議，根據(jù)這個(gè)協(xié)議，發(fā)射側(cè)在周期信息約定的相位和時(shí)刻發(fā)射由一個(gè)或數(shù)個(gè)能量在一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)平均的信號(hào)構(gòu)成的單元信息及由單元信息構(gòu)成的信息串，接收側(cè)則根據(jù)這個(gè)協(xié)議在周期信息約定的相位和時(shí)刻打開或等效打開接收信號(hào)的選通門，并通過自動(dòng)增益控制接收信號(hào)，并按通訊協(xié)議解調(diào)出信息，其特征是a．在周期信息約定相位和時(shí)刻的一個(gè)或數(shù)個(gè)或無的信號(hào)代表一個(gè)或數(shù)個(gè)按通訊協(xié)議約定的確定的信息，b．在周期信息約定相位和時(shí)刻發(fā)送的信號(hào)是通過帶有諧振回路的發(fā)射電路發(fā)送的在一段時(shí)間內(nèi)能量相對(duì)平均的信號(hào)，c．接收側(cè)接收信號(hào)是根據(jù)通訊協(xié)議在周期信息約定的相位和時(shí)刻打開或等效打開接收信號(hào)的選通門，完成接收信號(hào)的。
本發(fā)明利用線路本身的周期信號(hào)，按照時(shí)先制定的通訊協(xié)議，在周期信號(hào)的約定相位和時(shí)刻發(fā)射一個(gè)或數(shù)個(gè)或無的在一段時(shí)間內(nèi)通過發(fā)射電路增加諧振電路實(shí)現(xiàn)的，發(fā)射能量相對(duì)平均的信號(hào)，再通過接收側(cè)按約定規(guī)律在可能出現(xiàn)接收信號(hào)的相位或時(shí)刻打開或等效打開接收信號(hào)選通門，大大增強(qiáng)了抗線路干擾的能力，從而達(dá)到了本發(fā)明的目的。由于本方法簡(jiǎn)單可靠，可以廣泛用于利用交流電進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的場(chǎng)合使用，特別適合電表、水表、煤氣表等表計(jì)的自動(dòng)抄表或遙控。


圖1是發(fā)射電路的一個(gè)實(shí)施例，T1是發(fā)射耦合變壓器，Rt是一個(gè)正溫度系數(shù)熱敏元件，V1是二極管，C1是發(fā)電路的電源提供電容，C2與耦合變壓器T1的發(fā)射線圈構(gòu)成一個(gè)諧振回路，這個(gè)諧振回路的線圈可以是耦合變壓器T1的發(fā)射側(cè)線圈，或其抽頭上，或其單獨(dú)的繞組，V2是晶閘管。
圖2是接收電路的一個(gè)實(shí)施例，A1是個(gè)接收選頻電路，A2是保護(hù)電路，對(duì)接收側(cè)過高的信號(hào)的限制，A3是比較器，其一端輸入接收信號(hào)，另一端與一個(gè)數(shù)字電位器Rp相連，數(shù)字電位器Rp的固定臂一端與比較器A3的公共端相連，數(shù)字電位器Rp的固定臂另一端與電源VDD相連，當(dāng)數(shù)字電位器Rp的動(dòng)臂輸出電壓提高時(shí)，比較器A3的比較電壓提高，更高的輸入信號(hào)才能輸出，相當(dāng)于接收信號(hào)的靈敏度下降，反之，相當(dāng)于接收信號(hào)的靈敏度提高。它可以實(shí)現(xiàn)接收的自動(dòng)的增益調(diào)整。數(shù)字電位器由控制端G2控制，A4是一個(gè)選通門，由控制端G1控制；A5是接收信號(hào)展寬電路。
一個(gè)實(shí)施例，在50Hz的交流電源上，按照電壓過零點(diǎn)的下降沿作為同步的起始點(diǎn)，制定一個(gè)通訊協(xié)議在負(fù)半周上，等分或非等分8個(gè)或16個(gè)作為時(shí)刻區(qū)域，又在每個(gè)區(qū)域內(nèi)信號(hào)可能出現(xiàn)的寬度范圍內(nèi)設(shè)定選通區(qū)域，并協(xié)議特定時(shí)刻位置出現(xiàn)信號(hào)的組合作為信號(hào)串的起始信息。
接收側(cè)經(jīng)過選通門將接收的信號(hào)展寬，然后按照通訊協(xié)議，直接按照接收的信號(hào)組合解調(diào)出信息，為了有效地濾除干擾的影響，同一個(gè)數(shù)據(jù)可以用動(dòng)態(tài)變化的方式重復(fù)發(fā)數(shù)次，然后按表決結(jié)果確定信息。
發(fā)射電路的一個(gè)實(shí)施例，是在交流電的正半周經(jīng)發(fā)射電路的電源充電，再在負(fù)半周按照通訊協(xié)議進(jìn)行發(fā)射。
發(fā)射電路的一個(gè)實(shí)施例，是發(fā)射電路的電源是一個(gè)電容器，它通過串聯(lián)有二極管V1和正溫度系數(shù)熱敏電阻Rt直接接在交流電源上。二極管V1的極性保證發(fā)射電路的電源電容只在正半周充電。發(fā)射電路的實(shí)施例是只在交流電源的負(fù)半周發(fā)射。發(fā)射電路一個(gè)實(shí)施例有一個(gè)耦合變壓器，耦合變壓器發(fā)射側(cè)線圈的一端與發(fā)射電源即電源電容C1連接，另一端與發(fā)射時(shí)驅(qū)動(dòng)器件V2連接，發(fā)射驅(qū)動(dòng)器件的一個(gè)實(shí)施例是一個(gè)晶閘管。當(dāng)發(fā)射電路在負(fù)半周發(fā)射時(shí)，發(fā)射電源充電電路中的二極管V1處于反向狀態(tài)，發(fā)射過程所消耗的電只有電源電容C1中的電量。晶閘管V2在發(fā)射結(jié)束后，電容C1中的電量放至其導(dǎo)通的保持電流以下時(shí)晶閘管關(guān)閉，為下一次發(fā)射作準(zhǔn)備，由于充電電路中正溫度系數(shù)熱敏元件Rt的保護(hù)存在，即使電路發(fā)生故障，晶閘管一直保持通導(dǎo)到正半周，大電流將使正溫度系數(shù)熱敏元件Rt電阻增加，而達(dá)保護(hù)電路安全的目的。
利用帶有周期信息的線路進(jìn)行遙控、通訊的方法中，發(fā)射電路其特征是在交流電正半周，發(fā)射電路電源充電，負(fù)半周發(fā)射電路發(fā)射。
利用帶有周期信息的線路進(jìn)行遙控、通訊的方法中，接收信號(hào)其特征是，對(duì)接收電路進(jìn)行自動(dòng)增益調(diào)整，當(dāng)外供電電路負(fù)載重時(shí)，接收信號(hào)和干擾的幅值均減小，通過電路增益調(diào)整自動(dòng)把接收靈敏度提高，反之，則自動(dòng)把接收靈敏度降低。
發(fā)射電路，其特征是發(fā)射電源充電電路是由一個(gè)單向?qū)ǖ亩O管和一個(gè)正溫度系數(shù)熱敏電阻構(gòu)成。
接收電路中自動(dòng)增益調(diào)整其特征是，電路根據(jù)通訊協(xié)議，在每個(gè)通訊周期中應(yīng)該收到的信號(hào)數(shù)和實(shí)際收到的信號(hào)數(shù)比較獲得自動(dòng)增益調(diào)整的參比量的，當(dāng)在一個(gè)或數(shù)個(gè)信號(hào)周期中實(shí)際收到的比應(yīng)該收到的信號(hào)數(shù)少時(shí)，提高接收增益，反之，則降低接收增益。
自動(dòng)增益調(diào)整，其特征是，接收信號(hào)是和一個(gè)電壓比較器或放大器的一個(gè)輸入端相通的，而電壓比較器或放大器的另一個(gè)輸入端是和一個(gè)可以由電路自動(dòng)調(diào)整的直流電壓源相連的，當(dāng)直流電壓源電壓提高時(shí)，電壓比較器或放大器的輸入門限電壓提高，接收靈敏度下降，反之當(dāng)可自動(dòng)調(diào)整的直流電壓源電壓降低，則電壓比較器或放大器的輸入門限電壓降低，接收靈敏度提高。
可以由電路自動(dòng)調(diào)整的直流電壓源其特征是一個(gè)數(shù)字電位器，通過將數(shù)字電位器兩個(gè)固定電阻端分別接到電壓源上，再通過控制和調(diào)整數(shù)字電位器的滑臂位置并由滑臂產(chǎn)生可調(diào)的電壓源。
權(quán)利要求
1．一種利用有周期信息的線路，特別是利用交流供電線路進(jìn)行遙控、通訊的方法，是首先制定一個(gè)在周期信息約定相位和時(shí)刻的一個(gè)或數(shù)個(gè)或無的信號(hào)，協(xié)議為一個(gè)或數(shù)個(gè)確定的信息的通訊協(xié)議，根據(jù)這個(gè)協(xié)議，發(fā)射側(cè)在周期信息約定的相位和時(shí)刻發(fā)射由一個(gè)或數(shù)個(gè)能量在一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)平均的信號(hào)構(gòu)成的單元信息及由單元信息構(gòu)成的信息串，接收側(cè)則根據(jù)這個(gè)協(xié)議在周期信息約定的相位和時(shí)刻打開或等效打開接收信號(hào)的選通門，并通過自動(dòng)增益控制接收信號(hào)，并按通訊協(xié)議解調(diào)出信息，其特征是a．在周期信息約定相位和時(shí)刻的一個(gè)或數(shù)個(gè)或無的信號(hào)代表一個(gè)或數(shù)個(gè)按通訊協(xié)議約定的確定的信息，b．在周期信息約定相位和時(shí)刻發(fā)送的信號(hào)是通過帶有諧振回路的發(fā)射電路發(fā)送的在一段時(shí)間內(nèi)能量相對(duì)平均的信號(hào)，c．接收側(cè)接收信號(hào)是根據(jù)通訊協(xié)議在周期信息約定的相位和時(shí)刻打開或等效打開接收信號(hào)的選通門，完成接收信號(hào)的。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述利用帶有周期信息的線路進(jìn)行遙控、通訊的方法中，發(fā)射電路其特征是在交流電正半周，發(fā)射電路電源充電，負(fù)半周發(fā)射電路發(fā)射。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述利用帶有周期信息的線路進(jìn)行遙控、通訊的方法中，接收信號(hào)其特征是，對(duì)接收電路進(jìn)行自動(dòng)增益調(diào)整，當(dāng)外供電電路負(fù)載重時(shí)，接收信號(hào)和干擾的幅值均減小，通過電路增益調(diào)整自動(dòng)把接收靈敏度提高，反之，則自動(dòng)把接收靈敏度降低。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)射電路，其特征是發(fā)射電源充電電路是由一個(gè)單向?qū)ǖ亩O管和一個(gè)正溫度系數(shù)熱敏電阻構(gòu)成。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收電路中自動(dòng)增益調(diào)整其特征是，電路根據(jù)通訊協(xié)議，在每個(gè)通訊周期中應(yīng)該收到的信號(hào)數(shù)和實(shí)際收到的信號(hào)數(shù)比較獲得自動(dòng)增益調(diào)整的參比量的，當(dāng)在一個(gè)或數(shù)個(gè)信號(hào)周期中實(shí)際收到的比應(yīng)該收到的信號(hào)數(shù)少時(shí)，提高接收增益，反之，則降低接收增益。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)增益調(diào)整，其特征是，接收信號(hào)是和一個(gè)電壓比較器或放大器的一個(gè)輸入端相通的，而電壓比較器或放大器的另一個(gè)輸入端是和一個(gè)可以由電路自動(dòng)調(diào)整的直流電壓源相連的，當(dāng)直流電壓源電壓提高時(shí)，電壓比較器或放大器的輸入門限電壓提高，接收靈敏度下降，反之當(dāng)可自動(dòng)調(diào)整的直流電壓源電壓降低，則電壓比較器或放大器的輸入門限電壓降低，接收靈敏度提高。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述可以由電路自動(dòng)調(diào)整的直流電壓源其特征是一個(gè)數(shù)字電位器，通過將數(shù)字電位器兩個(gè)固定電阻端分別接到電壓源上，再通過控制和調(diào)整數(shù)字電位器的滑臂位置并由滑臂產(chǎn)生可調(diào)的電壓源。
全文摘要
一種利用帶有周期信息的線路特別是交流電供電線路進(jìn)行遙控和通訊的方法,是通過在周期信息的定相位和時(shí)刻發(fā)送一個(gè)或數(shù)個(gè)在一段時(shí)間內(nèi)能量相對(duì)平均的信號(hào)代表一個(gè)或數(shù)個(gè)約定的確定的信息,在接收側(cè)根據(jù)協(xié)議在周期信號(hào)約定的相位和時(shí)刻打開或等效打開接收選通門完成遙控和通訊任務(wù)。本發(fā)明的遙控和通訊方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功耗小,成本低,特別適合電度表、水表、煤氣表等進(jìn)行自動(dòng)抄表和遙控的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H04B3/54GK1289200SQ9911918
公開日2001年3月28日 申請(qǐng)日期1999年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月20日
發(fā)明者王少華, 李榮祺 申請(qǐng)人:北京海通嘉訊科技有限公司