一种高速载波通信的信号放大方法及系统技术方案

本申请涉及电力自动化技术领域，为电力线载波技术，具体而言，涉及一种高速载波通信的信号放大方法及系统；方法包括：获取无线信号，并对无线信号进行转换为电力线信号；通信通道唤醒处理；信号放大处理；信号滤波处理；信号传输至电力线进行远距离传输；本申请实施例提供的技术方案中，通过将无线信号转换为电力线信号，并基于放大和滤波处理，将获取到的电力线信号进行放大和滤波实现信号的长距离的传输。信号进行放大和滤波实现信号的长距离的传输。信号进行放大和滤波实现信号的长距离的传输。

【技术实现步骤摘要】
一种高速载波通信的信号放大方法及系统


[0001]本申请涉及电力自动化
，为电力线载波技术，具体而言，涉及一种高速载波通信的信号放大方法及系统。

技术介绍

[0002]电力线通信技术是一种利用电力线路作为通信媒介来传输数据信息的通信方式，通过在已有的电力线路上，加载经过调制的高频载波信号进行通信。电力线通信技术由于利用了已有电力线路资源而无须敷设通信线路，使用方便便捷因而广泛应用于低压电力线载波抄表、宽带接入、智能楼宇、智能家庭等应用装置的数据通信。
[0003]但在现有的电力线载波通信芯片中，有较大一部分电路的功能是重叠的。使用两个核心芯片组成的系统，不仅会增加系统的成本，也会增加系统的功耗和电路系统的体积，并且在无法实现远距离的信号传输。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种高速载波通信的信号放大方法及系统，能够实现对于能耗的降低，实现在完成通信效果的同时，降低了系统的功耗的降低以及通信质量的提高。
[0005]为了达到上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，一种高速载波通信的信号放大方法，应用于电力载波通信芯片，所述方法包括：获取无线信号；对所述无线信号进行转换为电力线信号；接收发送的唤醒指令；响应于唤醒指令以开启通信模块并检测所述通信模块是否接收到电力线信号；确定是否对电力线信号进行信号放大处理；对接收到的电力线信号分别进行电流取样、电压取样，并对取样信号进行限幅保护；获取第一放大增益；对取样后的电流信号、电压信号进行放大；对放大处理后的所述电流信号、所述电压信号进行数模转换处理，得到所述电流信号、电压信号转换为对应的数字信号；根据取样的电流信号、电压的变化趋势、放大后的电流信号及电压信号的增益状态，确定电流信号及电压信号的变化趋势，基于所述电流信号及电压信号的变化趋势对失真的电流信号和/或电压信号记性拟合得到失真前的电流电压波形数据；实时计算电流电压的限幅、放大增益、转换速度与转换精度，得到待发送信号；对所述待发送信号进行合成，合成待发送的波形信号；确定第二放大增益；基于第二放大增益对所述波形信号进行放大，将放大处理后的所述波形信号匹配网络耦合，得到耦合放大电路；配置一种滤波电路，用于对待发送信号进行滤波；将滤波后的信号配置到电力线，完成信号发送。
[0007]进一步的，所述对无线信号进行转换为电力线信号，包括：将所述无线信号转换为第一通信信号；将所述第一通信信号转换为第二通信信号；将所述第二通信信号转换为电力线信号。
[0008]进一步的，所述确定是否对发送信号进行信号放大处理后，方法还包括：检测信号放大模块和所述通信模块的工作状态；若信号放大模块和所述通信模块均处于空闲状态并维持空闲状态的时间达到第一预设时长，则关闭信号放大模块。
[0009]进一步的，所述关闭所述信号放大模块后，所述方法还包括：检测所述通信模块是否再次接收到所述待发送信号；若在第二预设时长内检测到所述通信模块再次接收到所述待发送信号，则开启所述信号放大模块；若在所述第二预设时长内未检测到所述通信模块再次接收到所述待发送信号，则关闭所述通信模块。
[0010]进一步的，所述对放大处理后的所述电流信号、所述电压信号进行数模转换处理，得到所述电流信号、电压信号转换为对应的数字信号的方法包括：根据设置的转换速度与转换精度，将电流信号、电压信号转换为对应的数字信号。
[0011]进一步的，所述配置一种滤波电路，用于对待发送信号进行滤波的方法为：从所述滤波电路中配置一个初始的滤波电路，从放大电路中配置一个初始的放大电路；对经初始的放大电路放大后的信号进行处理；根据处理的结果配置最终所需的耦合电路、滤波电路以及放大电路。
[0012]进一步的，所述经初始的放大电路放大后的信号处理方法为：对放大后的电力线载波信号进行模数转换；对模数转换后的电力线载波信号进行噪声滤波；对进行噪声滤波后的电力线载波信号进行前导同步识别，同时，对进行噪声滤波后的电力线载波信号精准采集；获取前导同步识别的结果以及精准采集的结果。
[0013]进一步的，前导同步识别的结果分为未识别出可识别的前导信号或识别出可识别的前导信号；当未识别出可识别的前导信号时：将精准采集后的电力线载波信号以及未识别出可识别的前导信号结果均进行解码；根据解码的结果，保持所配置的初始的耦合电路、初始的滤波电路、初始的放大电路不变。
[0014]另一方面，本实施例还提供一种高速载波通信的信号放大系统，应用于电力载波通信芯片，包括：无线信号传输模块、信号转换模块、通信模块、信号放大模块和滤波模块；
[0015]无线信号传输模块，用于获取和传输无线信号；
[0016]信号转换模块，用于将无线型号转换为电力线信号；
[0017]所述通信模块，用于在开启时接收并输出发送的电力线信号；
[0018]所述信号放大模块，用于对电力线信号进行放大处理；
[0019]所述滤波模块，用于对放大处理后的电力线信号进行滤波处理。
[0020]进一步的，所述信号放大模块包括：电压电流取样模块，对由所述通信模块发送的信号分别进行电流取样、电压取样，并对取样信号进行限幅保护；数字信号处理模块，用于获取第一放大增益，确定转换速度、转换精度；第一信号放大模块，对取样后的电流信号、电压信号进行放大；模数转换模块，用于根据所述转换速度与转换精度，将电流信号、电压信号转换为对应的数字信号；电压电流信号失真恢复模块，用于根据电流信号、电压的变化趋势、第放大后的电流信号及电压信号的增益状态，确定电流信号及电压信号的变化趋势，并根据电流信号及电压信号的变化趋势对失真的电流信号和/或电压信号进行拟合得到失真前的电流电压波形数据；实时计算模块，用于实时计算电流电压的限幅、放大增益、转换速度与转换精度；信号合成模块，用于接收待发送信号，将所述待发送信号合成待发送的波形信号；第二信号放大模块，用于基于第二放大增益对所述波形信号进行放大，将放大处理后的所述波形信号匹配网络耦合，得到耦合放大电路。
[0021]本申请实施例提供的技术方案中，通过将无线信号转换为电力线信号，并基于放大和滤波处理，将获取到的电力线信号进行放大和滤波实现信号的长距离的传输。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]附图中的方法、系统和/或程序将根据示例性实施例进一步描述。这些示例性实施例将参照图纸进行详细描述。这些示例性实施例是非限制的示例性实施例，其中示例数字在附图的各个视图中代表相似的机构。
[0024]图1是根据本申请的一些实施例所示系统的系统架构图；
[0025]图2是根据本申请的一些实施例所示方法的流程图。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速载波通信的信号放大方法，其特征在于，应用于电力载波通信芯片，所述方法包括：获取无线信号；对所述无线信号进行转换为电力线信号；接收发送的唤醒指令；响应于唤醒指令以开启通信模块并检测所述通信模块是否接收到电力线信号；确定是否对电力线信号进行信号放大处理；对接收到的电力线信号分别进行电流取样、电压取样，并对取样信号进行限幅保护；获取第一放大增益；对取样后的电流信号、电压信号进行放大；对放大处理后的所述电流信号、所述电压信号进行数模转换处理，得到所述电流信号、电压信号转换为对应的数字信号；根据取样的电流信号、电压的变化趋势、放大后的电流信号及电压信号的增益状态，确定电流信号及电压信号的变化趋势，基于所述电流信号及电压信号的变化趋势对失真的电流信号和/或电压信号记性拟合得到失真前的电流电压波形数据；实时计算电流电压的限幅、放大增益、转换速度与转换精度，得到待发送信号；对所述待发送信号进行合成，合成待发送的波形信号；确定第二放大增益；基于第二放大增益对所述波形信号进行放大，将放大处理后的所述波形信号匹配网络耦合，得到耦合放大电路；配置一种滤波电路，用于对待发送信号进行滤波；将滤波后的信号配置到电力线，完成信号发送。2.根据权利要求1所述的高速载波通信的信号放大方法，其特征在于，对所述无线信号进行转换为电力线信号，包括：将所述无线信号转换为第一通信信号；将所述第一通信信号转换为第二通信信号；将所述第二通信信号转换为电力线信号。3.根据权利要求1所述的高速载波通信的信号放大方法，其特征正在于，所述确定是否对发送信号进行信号放大处理后，方法还包括：检测信号放大模块和所述通信模块的工作状态；若信号放大模块和所述通信模块均处于空闲状态并维持空闲状态的时间达到第一预设时长，则关闭信号放大模块。4.根据权利要求3所述的高速载波通信的信号放大方法，其特征在于，所述关闭所述信号放大模块后，所述方法还包括：检测所述通信模块是否再次接收到所述待发送信号；若在第二预设时长内检测到所述通信模块再次接收到所述待发送信号，则开启所述信号放大模块；若在所述第二预设时长内未检测到所述通信模块再次接收到所述待发送信号，则关闭所述通信模块。5.根据权利要求1所述的高速载波通信的信号放大方法，其特征在于，所述对放大处理后的所述电流信号、所述电压信号进行数模转换处理，得到所述电流信号、电压信号转换为对应的数字信号的方法包括：
根据设置的转换速度与转换精度，将电流信号、电压信号转换为对应的数字信号。6.根据权利要求1所述的高速载波通信的信号放大方法，其特征在于，所述配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷青松，李涛，胡培超，
申请(专利权)人：山东梅格彤天电气有限公司，
类型：发明
国别省市：