一種應(yīng)用電力線傳輸?shù)膍imo收發(fā)系統(tǒng)及通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信號(hào)與系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用電力線傳輸?shù)腗IMO收發(fā)系統(tǒng)及 通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著MMO(多入多出）技術(shù)的日益精進(jìn)，越來(lái)越多的具有MMO功能的設(shè)備應(yīng)用在 家庭、工廠、辦公室中。由于上述地點(diǎn)中的設(shè)備均通過(guò)電力線傳輸電力，因此，這些MMO設(shè) 備也同樣需要具備適應(yīng)于電力線傳輸中的能力。
[0003] 由于電力線傳輸中，通信信道不再是處于射頻范圍內(nèi)，而是連接各電器的墻壁插 座間的電線，信道就變?yōu)閹ㄐ盘?hào)，具備原有系統(tǒng)的MMO設(shè)備在電力線傳輸中并不適用。 可適用于電力線傳輸?shù)腗頂0設(shè)備便由此產(chǎn)生。
[0004] 但這類設(shè)備通常會(huì)遇到以下問(wèn)題，通常用于家庭、工廠、辦公室內(nèi)的墻壁插座是三 眼的，包括相線端口、零線端口及地線端口，而Mnro設(shè)備需要正常工作的話，必然需要與三 眼插座連接，保證Mnro設(shè)備中兩路信號(hào)均可正常接收和發(fā)送。因此，Mnro設(shè)備與三眼插座 連接時(shí)，需要確定每?jī)蓚€(gè)M頂〇設(shè)備間的三眼插座的相線及零線的連接關(guān)系，參閱圖1，否則 當(dāng)兩個(gè)插座間的相線（P)及零線（N)接反（圖1種虛線所示）時(shí)，第一路輸入信號(hào)通過(guò)相 線傳輸至插座的零線端會(huì)導(dǎo)致兩Mnro設(shè)備的非正常使用。正是由于一些插座中對(duì)相線及 零線的具體配置并非標(biāo)識(shí)清楚，使用者就很難確定M頂〇設(shè)備是否連接正確。
[0005] -般而言，遇到這種問(wèn)題時(shí)，使用者可在MMO設(shè)備與插座間連接一檢測(cè)器，檢測(cè) 相線與零線的連接關(guān)系，從而確保Mnro設(shè)備連接正確。但該檢測(cè)器不與MMO設(shè)備集成為 一體，結(jié)構(gòu)上顯得較為復(fù)雜。
[0006] 由此，需要一種新型的MMO收發(fā)系統(tǒng)，無(wú)論兩插座間相線與零線的連接方式如 何，其自身均可保證第一第二輸入信號(hào)在兩M頂0設(shè)備間的正常傳輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用電力線傳輸?shù)腗IMO收發(fā)系統(tǒng)，對(duì)于連接在電力 線中的MMO收發(fā)器而言，本發(fā)明的MMO收發(fā)系統(tǒng)使得MMO收發(fā)器可任意連接，不需要考 慮到插座內(nèi)部的電力線的連接情況，在提高安全性的同時(shí)也給使用者帶來(lái)極大的使用體驗(yàn) 的提商。
[0008] 本發(fā)明公開了一種應(yīng)用電力線傳輸?shù)腗IMO收發(fā)系統(tǒng)，包括若干個(gè)MIMO發(fā)射器、 M頂0接收器、電力線、輸入端子及輸出端子；任意一組所述MMO發(fā)射器及MMO接收器通過(guò) 一所述輸入端子、一所述電力線、一所述輸出端子的順序連接，每一所述MMO發(fā)射器、接收 器與所述輸入端子、輸出端子間還設(shè)有一運(yùn)算電路，當(dāng)所述輸入端子與所述輸出端子正相 或反相連接時(shí)，所述運(yùn)算電路對(duì)所述MMO發(fā)射器向所述輸入端子發(fā)送的輸入信號(hào)或所述 M頂0接收器從所述輸出端子接收的輸出信號(hào)進(jìn)行和差及比例運(yùn)算，使所述輸出信號(hào)與所述 輸入信號(hào)為線性關(guān)系。
[0009] 優(yōu)選地，所述電力線包括相線及零線；所述MMO發(fā)射器包括第一輸入端及第二輸 入端；所述MMO接收器包括第一輸出端及第二輸出端；所述輸入端子及輸出端子均包括相 線端及零線端；所述第一輸入端的輸入信號(hào)通過(guò)所述輸入端子的相線端輸出，所述第二輸 入端的輸入信號(hào)通過(guò)所述輸入端子的零線端輸出；所述輸出端子的相線端的輸出信號(hào)通過(guò) 所述第一輸出端輸出，所述輸出端子的零線端的輸出信號(hào)通過(guò)所述第二輸出端輸出；所述 第一輸出端的輸出信號(hào)與所述第一輸入端的輸入信號(hào)呈第一比例；所述第二輸出端的輸出 信號(hào)與所述第二輸入端的輸入信號(hào)呈第二比例；當(dāng)所述相線兩端分別連接所述輸入端子的 相線端及所述輸出端子的相線端時(shí)，所述第一比例與所述第二比例相同；當(dāng)所述相線兩端 分別連接所述輸入端子的相線端及所述輸出端子的零線端時(shí)，所述第一比例與所述第二比 例相反。
[0010] 優(yōu)選地，所述Mnro接收器還包括信道均衡器，補(bǔ)償所述輸出信號(hào)，使所述第一輸 入端的輸入信號(hào)、第二輸入端的輸入信號(hào)分別與所述第一輸出端、第二輸出端的輸出信號(hào) 相同。
[0011] 優(yōu)選地，所述輸入信號(hào)及輸出信號(hào)為模擬信號(hào)時(shí)，所述運(yùn)算電路包括運(yùn)算放大器。
[0012] 優(yōu)選地，所述MMO發(fā)射器與輸入端子及MMO接收器與輸出端子間設(shè)有一耦合器。
[0013] 優(yōu)選地，當(dāng)所述輸入信號(hào)為小電壓信號(hào)時(shí)，所述耦合器將所述小電壓信號(hào)耦合為 高電壓信號(hào)；當(dāng)所述輸出信號(hào)為高電壓信號(hào)時(shí)，所述耦合器將所述高電壓信號(hào)耦合為小電 壓信號(hào)。
[0014] 優(yōu)選地，所述耦合器包括濾波器，用于將所述輸入信號(hào)中高電壓信號(hào)濾除。
[0015] 本發(fā)明還公開了一種用于電力線的MMO收發(fā)系統(tǒng)的通信方法，包括以下步驟：步 驟A:將MMO發(fā)射器向輸入端子發(fā)送的輸入信號(hào)進(jìn)行和差及比例運(yùn)算；步驟B:運(yùn)算后的信 號(hào)通過(guò)輸入端子、電力線傳輸至輸出端子；步驟C:將輸出端子輸出的輸出信號(hào)進(jìn)行差和及 比例運(yùn)算；步驟D:二次運(yùn)算后的信號(hào)傳輸至MMO接收器。
[0017] 優(yōu)選地，所述步驟A及步驟C中，進(jìn)行和差及比例運(yùn)算后對(duì)所述輸入信號(hào)耦合；進(jìn) 行差和及比例運(yùn)算前對(duì)所述輸出信號(hào)耦合。
[0018] 采用上述技術(shù)方案后，Mnro設(shè)備與墻壁插座的連接方式獨(dú)立于墻壁插座內(nèi)相線與 零線的連接方式，不論墻壁插座內(nèi)相線與零線連接或是相線與相線連接，Mnro設(shè)備的輸入 信號(hào)和輸出信號(hào)均一致，不受其影響，解決了MIMO設(shè)備無(wú)法在電力線傳輸中使用的問(wèn)題。 同時(shí)，也可省去檢測(cè)器的使用，節(jié)省成本，提高使用體驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中兩插座內(nèi)相線與零線接線示意圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明M頂0收發(fā)系統(tǒng)中M頂0發(fā)射器與輸入端子間的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明MMO收發(fā)系統(tǒng)中MMO接收器與輸出端子間的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖4為本發(fā)明MMO收發(fā)系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0024] 參閱圖2、圖3,分別為本發(fā)明用于電力線的MIMO收發(fā)系統(tǒng)中MIMO發(fā)射器與輸入 端子間的結(jié)構(gòu)及MMO接收器與輸出端子間的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明MMO收發(fā)系統(tǒng)中，包括了 若干個(gè)MIMO發(fā)射器、MIMO接收器、電力線、輸入端子及輸出端子。MIMO發(fā)射器與輸入端子 連接，將信號(hào)從MHTO發(fā)射器先行發(fā)送至輸入端子，輸入端子與輸出端子通過(guò)電力線連接， 以中轉(zhuǎn)的方式將信號(hào)傳播至M頂0接收器，即每一組MMO發(fā)射器與MMO接收器均通過(guò)輸入 端子、電力線、輸出端子的順序來(lái)連接。本發(fā)明中，該Mnro收發(fā)系統(tǒng)還包括運(yùn)算電路，Mnro 發(fā)射器與輸入端子間、Mnro接收器與輸出端子間均設(shè)有該運(yùn)算電路，其作用在于：對(duì)Mnro 發(fā)射器向輸入端子發(fā)送的輸入信號(hào)或是Mnro接收器從輸出端子接收的輸出信號(hào)進(jìn)行和差 及比例運(yùn)算，從而無(wú)論在輸入端子與輸出端子正相或反相的連接方式下，輸出端子輸出的 輸出信號(hào)與從輸入端子輸入的輸入信號(hào)間的關(guān)系均確定為：輸出信號(hào)與輸入信號(hào)呈線性關(guān) 系，即輸出信號(hào)是所述輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算電路內(nèi)的卷積關(guān)系后運(yùn)算而出的。由于輸出信號(hào) 與輸入信號(hào)呈線性關(guān)系，即便在輸入端子與輸出端子間不匹配的情況下，輸出信號(hào)仍可通 過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算變?yōu)檎_匹配下的輸出信號(hào)，從而達(dá)到Mnro收發(fā)器獨(dú)立于端子間電力線連 接關(guān)系的技術(shù)效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知的是，運(yùn)算電路包括減法運(yùn)算電路、運(yùn)算放大器、 積分運(yùn)算，亦或是在數(shù)字域下使用門電路、在模擬域下使用運(yùn)算放大器、變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)。由 于運(yùn)算的輸入輸出關(guān)系，僅僅決定于反饋網(wǎng)絡(luò)；因此只要選取適當(dāng)?shù)姆答伨W(wǎng)絡(luò)，就可以實(shí)現(xiàn) 所需要的比例、加減、乘除、微積分、對(duì)數(shù)的功能。因此本領(lǐng)域技術(shù)人員可選取使用的配置， 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)及輸出信號(hào)的和差及比例運(yùn)算。
[0025] 以下詳細(xì)描述一優(yōu)選實(shí)施例中電力線與輸入端子、輸出端子間的連接關(guān)系及MMO發(fā)射器、Mnro接收器與輸入端子、輸出端子的連接關(guān)系：電力線包括相線及零線；其中MMO 發(fā)射器包括第一輸入端及第二輸入端；MIMO接收器包括第一輸出端及第二輸出端；輸入端 子及輸出端子均包括相線端P、P'及零線端N、N' ；第一輸入端的輸入信號(hào)SJt)通過(guò)輸入 端子的相線端P輸出，第二輸入端的輸入信號(hào)S1U)通過(guò)輸入端子的零線端N輸出；輸出端 子的相線端P'的輸出信號(hào)RJt)通過(guò)第一輸出端輸出，輸出端子的零線端N'的輸出信號(hào) R1U)通過(guò)第二輸出端輸出；第一輸出端的輸出信號(hào)Rjt)與第一輸入端的輸入信號(hào)Sjt) 呈第一比例；第二輸出端的輸出信號(hào)R1U)與第二輸入端的輸入信號(hào)S1U)呈第二比例；當(dāng) 相線兩端分別連接在輸入端子的相線端P及輸出端子的相線端P'時(shí)，第一比例與第二比例 相同；當(dāng)相線兩端分別連接輸入端子的相線端P及輸出端子的零線端N'時(shí)，第一比例與第 二比例相反。
[0026] 更具體地，結(jié)合圖2、圖3所示的兩結(jié)構(gòu)示意圖，運(yùn)算電路首先對(duì)MMO發(fā)射器的第 一輸入端的輸入信號(hào)SJt)進(jìn)行處理，使其與第二輸入端的輸入信號(hào)S1U)進(jìn)行和運(yùn)算并 乘以系數(shù)后輸出，該實(shí)施例中，系數(shù)為〇. 5,其次，對(duì)MIMO發(fā)射器的第二輸入端的輸入信號(hào) S1U)進(jìn)行處理，使其與第一輸出端的輸入信號(hào)SJt)進(jìn)行差運(yùn)算（即第二輸入端的輸入信 號(hào)S1U)減去第一輸入端的輸入信號(hào)&(〇)并乘以系數(shù)后輸出，同樣地，系數(shù)為0.5。經(jīng)過(guò) 上述和差及比例運(yùn)算后，從第一輸入端第二輸入端輸出至第一端子的輸入信號(hào)分別為輸入 信號(hào)的卷積形式，且第一端子的相線端P與第一端子的零線端N接收到的是不同卷積形式 的輸入信號(hào)，具體地，第一端子的相線端P接收到的輸入信號(hào)為：〇. 5* [S。(t) +S1 (t)]，而第 一端子的零線端N接收到的輸入信號(hào)為這樣由于第一端子與第二端 子間的連接情況分為兩種，因此以下分類討論：
[0027] ①當(dāng)?shù)谝欢俗拥南嗑€端P與第二端子的相線端P'連接，第一端子的零線端N與第 二端子的零線端N'連接時(shí)：
[0028] 第二端子的相線端P'接收到的信號(hào)為0? 5* [SJthS1 (t)]，第二端子的零線端N' 接收到的信號(hào)為：〇. 5* [S1 (t)-S。(t)]，當(dāng)上述兩信號(hào)傳輸至第二端子與M頂0接收器間的運(yùn) 算電路時(shí)，運(yùn)算電路首先對(duì)相線端P'接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，將其與