專利名稱：獲取電力線通信電磁輻射值的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信與環(huán)境電磁學領域，尤其涉及一種獲取電力線通信 電f茲輻射值的方法與系統(tǒng)。
背景技術：
PLC (Power Line Communication,電力線通4言)4支術包含兩個方面的內 容在高壓輸電網和中、低壓配電網中實現(xiàn)的窄帶電力線載波通信，和在中 低壓配電線路上實現(xiàn)的寬帶數據通信，即高速PLC。
由于PLC技術是利用電磁耦合技術實現(xiàn)的通信技術，在負載和傳輸高頻 信號時就必然存在電磁兼容問題。高速PLC系統(tǒng)與無線電業(yè)務之間的電磁干 擾，是因為無屏蔽的電力線就相當于一些低功率的線性天線，PLC信號在電 力線上傳輸時將產生電磁場，可能會干擾到無線電接收機。
電力線通信信道的特征集中表現(xiàn)為電力線物理結構屬性造成信號較大 的衰減、室內電網拓樸結構復雜、接入端分支較多，網絡中存在較多的信號 反射現(xiàn)象，整個阻抗隨著接入設備的變化而產生波動等等。因此在高速數據 傳輸時，電力線信道呈現(xiàn)出頻率選擇特性、多徑反射性、易受干擾性、高衰 減性等特點，總的說來電力線并不是一個理想的通信媒介。進一步分析可知， 強衰減性、易受干擾性是導致電力線通信對外輻射增大的主要原因，也是影 響和其他現(xiàn)有的室內無線通信設備之間共存性的主要因素。
目前電力線通信技術只涉及到測量1 ~ 30MHz范圍內對無線電業(yè)務千擾， 我國只是在這個頻段針對傳導騷擾做了 一些限制標準。對于PLC對其他不同 頻段的干擾并沒有涉及。現(xiàn)在各種通信設備迅速發(fā)展，無線通信頻段基本上 都被分配完畢；雖然各種通信對同頻段的其他通信影響最大，但是對于其余 頻段的通信也會產生不同程度的影響，這種影響不屬于同頻干擾。電力線通 信對于低于1MHz和高于30MHz的通信設備或電子裝備同樣會產生相應的影 響。這點在現(xiàn)有的電力線技術中并沒有得到充分的認識。由于PLC的復雜性，目前其應用范圍很狹窄，只是基于證實其產生的輻
射進行了研究，提出了利用參數矩陣法計算PLC電磁輻射的方法。參見圖1， 將PLC建模為一種傳輸線的情況。
問=
<formula>formula see original document page 7</formula>各段的電壓和電流可以由負載端的電壓電流值遞推計算
<formula>formula see original document page 7</formula>
其中Fi。dei、 F,。de2為負載矩陣，F(xiàn)i至FN為電力線參數矩陣。然后計算輻射的
磁場強度
<formula>formula see original document page 7</formula>該方法中矩陣的電流計算是在負載端的電流、電壓已知的條件下計算輻 射，不容易控制電力線中傳輸的信號的功率；并且沒有考慮傳輸OFDM (正 交頻分復用)信號的情況，因此沒有得到具有陷波效應電^f茲輻射頻譜，即沒 有考慮到在頻譜規(guī)范情況下實際高速PLC的電磁輻射。因此無法獲得準確的 電磁輻射值。而且現(xiàn)有技術的獲取電磁輻射值方法基于傳輸線理論，并沒有考慮PLC 中的反射路徑的情況，沒有反映PLC信道的實際物理特性，因此也無法對確
定PLC功率門限值提供有力的支持。
目前并沒有能夠靈活控制PLC注入信號的功率，獲得OFDM (正交頻分復 用)調制下相關的準確輻射值的方法與系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供了 一種獲取電力線通信的電磁輻射值的方法及系統(tǒng)， 在電力線傳輸正交頻分復用信號時，能準確地獲得電力線通信的輻射值。本 發(fā)明實施例的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的
在電力線路中傳輸正交頻分復用信號時，根據電力線中的電流值、預置 參數與電力線路各個預置子段的反射能量、透射能量與入射能量的分配關系， 獲得電力線上每個所述預置子段由行波、駐波合成的電流值；
通過所述的合成的電流值，根據電偶極子輻射原理獲得電力線通信的電 -磁輻射值。
對應于上述方法，本發(fā)明實施例還提供了 一種獲取電力線通信電磁輻射
值的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括
電流值獲取單元，用于在電力線路中傳輸正交頻分復用信號時，根據電 力線中的電流值、預置參數與電力線路各個預置子段的反射能量、透射能量 與入射能量的分配關系，獲得電力線上每個所述預置子段由行波、駐波合成 的電流值；
電磁輻射獲取單元，用于通過所述的合成的電流值，根據電偶極子輻射 原理獲得電力線通信的電^f茲輻射值。
以上技術方案可以看出，本發(fā)明實施例通過考慮OFMD信號，考慮電力 線路預置參數與電力線路各個預置子段的反射能量、透射能量與入射能量的 分配關系，通過電偶極子輻射原理獲得電力線通信的電磁輻射值，這個電磁 輻射值是能夠比較真實的反映出實際的環(huán)境中的電磁輻射值。


圖1為現(xiàn)有技術PLC線路中一種傳輸線模型示意圖2為本發(fā)明實施例采用的一種典型的電力線拓樸結構；
圖3為本發(fā)明實施例計算輻射的方法流程圖4為本發(fā)明實施例計算結果同國際國內輻射標準比較的結果；
圖5為本發(fā)明實施例不同功率下PLC輻射強度與距離的關系；
圖6為本發(fā)明實施例不同距離下PLC輻射強度與功率的關系；
圖7為本發(fā)明實施例PLC干擾對UWB (Ultra Wideband超寬帶)誤碼率 的測試系統(tǒng)；
圖8為本發(fā)明實施例PLC在UWB頻段的干擾頻譜； 圖9為本發(fā)明實施例被電力線干擾后UWB系統(tǒng)的誤碼率。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例提供了下述解決方法。
本發(fā)明實施例是通過根據電力線路預置各個子段的能量分配關系，獲得 電力線上每一段由行波、駐波合成的電流值；通過所述的合成的電流值，根 據電偶極子輻射原理獲得電力線通信的電磁輻射值的方法獲得距主電力線為 Y米的輻射電場強度。參見圖3:
步驟301:測量得到電力電路中傳輸的OFDM信號的電壓。
該OFDM信號是符合HomePlug AV協(xié)議規(guī)定的頻i普模板，設OFDM信 號由2048個隨機數構成；包括頻率范圍、載波的數量、OFDM保護間隙、規(guī) 避的廣播頻段等，并且可以得知其信號發(fā)射功率。
步驟302:測量得到電力線路拓樸結構中主線路的負載阻抗。
在實際測量時，可根據電力線的實際分布情況，確定電力線分布的拓樸 結構，按照拓樸結構將電力線路分成主線路段(即信號發(fā)送端到信號接收端 之間的線路段)和若干支路段，每個線路段又可以劃分為若干的預置子段， 每個線路段劃分的預置子段的數量可以根據實際情況設置。為方便后續(xù)說明， 可將此步驟測得的主線路的負載阻抗設為X歐姆。步驟303:根據電力線路預置參數與電力線路各個預置子段的反射能量、 透射能量與入射能量的分配關系，獲得電力線上每一段由行波、駐波合成的 電流值。
電力線信道存在多徑、并在計算中涉及到頻率選擇性、衰減及阻抗的隨機 性等因素。信號源端可以接收到經過信道傳輸后的發(fā)射信號，整個電力線上 高頻信號呈現(xiàn)出行波和駐波的特性；因此該步驟中由于電力線信道多徑產生 的衰減計算方法具體為
(1) 電力線路中傳輸的信號在網絡中經過多次反射后，大部分反射信號 經過長距離的傳輸將衰減到可以忽略的程度。本發(fā)明采用回波傳輸函數方法， 將傳輸信道中AA個反射波合并成一個脈沖響應，即得到公式(1):
W順 (1)
,.=i
其中,Ti是反射波的延時，與傳輸環(huán)境和路徑成正比；",'是信號幅度，cc(/) 為衰減系數，該系數不僅取決于電纜的長度，而且也取決于信號的頻率。實 際情況中家庭內部電力線網絡結構相對簡單，通信的高頻信號傳輸情況可以 經過式(1)疊加表示出來。
(2) 電力線信號衰減分析
電力線通信中高頻信號衰減受電纜長度以及頻率的影響。這種傳導衰減 可以分解為天線模和傳輸線模，經過特性分析，電力線上的傳導衰減傳輸線 模分量比天線模分量占優(yōu)勢，因而可以用電力線上的衰減傳輸線模分量近似 表示整個傳導衰減。由平行傳輸線理論，單位長度的傳輸線的傳輸系數r
r = # + + _/wC) + (2)
其中尺丄，G和C是電力線的基本電參數。當信號頻率在lMHz和30MHz 之間，i 口 c;丄，G口 c;C，化簡得
—Zi+yWZ^ (3)經過分析可知，H的含義是指趨膚效應的影響，丄GZ,是指電力線絕 緣材料的絕緣損耗。單位長度電線的電阻抗主要由趨膚效應所決定，并且和
V7成正比。單位長度電纜的電導率g主要受介電材料，例如pvc塑料的耗
散系數影響，和頻率/成比例。因此電力線傳輸在30MHz以內頻率信號的信 道是一個和頻率/有關的衰落信道，傳輸系數r中的實數部分a為衰減系數可 以寫成
<formula>formula see original document page 11</formula>(4)
其中常數^和^主要由材料和環(huán)境綜合而成。進一步改寫可得
(5)<formula>formula see original document page 11</formula>
一般一個局域網內的構成材料都是一種類型，因此系數^,^，都是常數， 而《可以根據試驗測得，并根據實驗數據進行調整，取值范圍一般在0.5-0.7 之間?？傊麄€電力線在高頻段的信號衰減可以寫成
可)=1>,哮歸+辨-(6) 從電力線高頻信號的物理傳輸機制出發(fā)得到這個信號模型，得出的測量
結果將在實際計算中得到證實。而且由實際測量數據表明，在lMHz到30MHz 范圍內幅度系數《與頻率相關性不大，可以當成實數來處理。
雖然局域網內部一般有十幾個接入點，整個線路中包含很多反射信號， 但是實際觀測數據顯示，接收機附近的端點產生的反射信號對接收端有較大 影響，其余的接入點由于距離相對較遠，反射波在線路中衰減近似為零，而 且各條反射線路上的延遲近似相同,即相位變化/。'^保持一致。因此對電力線 上任意一個多徑接收機，信號模型可以化簡為<formula>formula see original document page 12</formula>這個簡化模型描述了典型的電力線信道頻率響應曲線。模型的精確性取
決于反射路徑的數目iV， w被考慮的越多，模型的精確性就會越高。
公式(7)只是針對計算接收端的電力線信道頻率響應值來說的，本發(fā)明 實施例通過公式(7)的思想，在考慮反射波的技術上，獲得電力線上每一段 由行波、駐波合成的電流值
在電力線上傳輸高頻信號，如前文所分析，在線路中存在多重反射波的 現(xiàn)象。在將電力線路中的OFDM信號電流經過傅立葉變換后，得到頻域的電流 值；然后，如公式(8)所示，通過能量分配參數gi來調整反射波的分量，得 到每一段的行波、駐波的合成表達式。為了得到準確的表達式，其中基于經 驗值的能量分配參數gi可以在實測的基礎上進行調整。高頻信號在電力線的開 路終端會產生反射折回，并與后一時刻反方向部分相互干"l尤而產生駐波，電 力線路中的電流為行波和駐波的合成。此時線上第/段第乂個所述預置子段的電 流信號分布可表示為
/,.(/) = / (6。+M尸H/-乂2"(W + g《—( +^")'W27^( )] (8)
其中乙(/)為頻率/處信號的電流值，可由步驟301中得到的正交頻分復 用信號的時域電壓經傅立葉變換到頻域后，除以步驟302得到的阻抗得到此 電流值，/ij為第/段第)個所述預置子段相對于信號源端的距離，《，&、 6Q、 ^為
預置的系數，vf又光速。
本實施例中采用公式(8)計算電力線上的電流分布。
由于電力線的實際拓樸方式有多種形式，為了在文中能夠將本發(fā)明實施 例介紹清楚，本發(fā)明實施例選擇其中一種典型的電力線拓樸結構進行測量和 計算。本實施例采用如圖2的拓樸結構。該拓樸結構一條主干線路Ll,為A 至E;三條開端分支L2為B至F; L3為C至G; L4為D至H。為了簡化結構， A和E的阻抗是匹配的，中間節(jié)點為B,C,D,接入點F,QH是對信號產生反射的節(jié)點，反射系數為rfl,傳輸系數為tij,其中i-l， 2， 7,每一個i段又會 劃分成多個小段，j為第/段第乂個預置子段；其中1為A至B, 2為B至C， 3為C 至D， 4為D至E, 5為B至F, 6為C至G， 7為D至H，即鴻4圣凄t。各段電纜是 同一型號，對空間任意一點的輻射，都是由這七段線路共同作用的結果。
其次我們依據實際的測量手段對PLC，距離主電力線近場范圍內進行的 輻射電場測量，例如在Y米處，得到一個近場的電磁輻射值。
在基于圖2的拓樸結構基礎上，N取7，主分支分成1000份，各分支分 成M-200份，卩=2兀/人，X為波長，/ =Vm/X，此處的X為圖2中A、 E兩點負 載阻抗，假設X為50歐姆，Vm步驟301中測量得到的正交頻分復用信號頻 域值電壓信號的傅立葉變換，/ij為第/段第乂個所述預置子段相對于信號源端的
距離，對于七個分支，各參數預置為g!， g2， g3， g4, g5， g6， g7; gi為一個能
量分配參數，bi為傳輸參數，q為指數常數；這些參數可以根據不同的實際電 路拓樸結構的情況預置不同的數值。假設這七個分支gi的值分別為g, =0.64, g2 = 0.48, g3 = 0.34, g4 = 0.23， g5=1.0, g6=1.0, g7=1.0， bi的值分別為b(^0, b產7.8xl0 —1Gs/m， f為頻率，f^0.5,Vp取光速。
基于圖2的基礎，最后得到/(/)為一個函數表達式，因為輸入有2048 個，計算出來的/(/)有2048 x 7000個。為了后續(xù)精確的計算輻射場，本發(fā) 明實施例將每一個分支又分成了多個小段來計算，例如將主線路A至E分成了 IOOO段，在頻率為IOOK處，主干線第IO段的一個電流為5.06x10 —1G+j5.91xlO -10A。
相對于現(xiàn)有技術中采用矩陣的計算方式來說，本發(fā)明考慮反射路徑，適 應于多支路PLC結構。并且本發(fā)明實施例計算的源信號是基于OFDM信號的 基礎，相對于現(xiàn)有技術有更高的準確性與真實性。
步驟304:獲得電力線上每一段由行波、駐波合成的電流值后，根據電偶 極子輻射原理獲得電力線通信測試點的電磁輻射值。
高頻信號在電力線上傳輸可以近似將整個線路分割成M個相同長度的電 力線路預置子段，空間中任意一點的輻射值均可認為是這M個電力線路預置子段，共同輻射的疊加。具體來說，被均分成M段的電力線路預置子段的基 本性能參數一致，每段電力線路預置子段上的激發(fā)電流可以認為是該段電力 線上高頻信號電流平均值，平均電流都是隨距離增加而衰減的分布。該段電 流經過在滿足一定的條件下向空間輻射，再經過將各個電力線路預置子段的 輻射場迭加求和得到整段電力線在空間任意點產生的輻射。在迭加的時候， 需要考慮各個電力線路預置子段輻射的空間方位和時間相位上的關系。如果
需要遠場區(qū)域的輻射場，可以由式(9)計算獲得。
當電力線上單向傳輸高頻信號時，以/代表輸入端信號強度，則天線上的
w幼
電流分布可表示為"，A為信號沿電力線傳播的相位常數。電力線被分為
M個電力線路預置子段后，其中任意一個電力線路預置子段在距離其中心點 為r處產生的場為
<formula>formula see original document page 14</formula>
其中/7-7。-120;r, A/為電力線路預置子段的長度，I為電力線每一段由 行波、駐波合成的電流值；A為信號的工作波長，A^2;r/義是高頻信號產生的電 磁波在空間々某質中傳播的相位常數，0為電力線路預置子段軸與待測點向徑之 間的夾角。例如在頻率為100k處，主干線上的第10段，AEr = 2.13 x 10_11V/m， △ EP = 1.14 x 10 — /m。
取單個電力線路預置子段中間點的信號強度電力線路預置子段激發(fā)電 流，因此沿著電力線的每個電力線路預置子段的激發(fā)電流都是相應衰減和確 定的。因此電力線在空間待測點處產生的總的輻射場為公式(9)的矢量疊力口<formula>formula see original document page 15</formula>)e (10b)
其中M為電力線路預置子段的個數；ri為電力線路預置子段中心點到被 測點的距離，其中i為自然數，且1 < i <M。
在得到電磁輻射值后，參見圖4，為本發(fā)明實施例獲得的電磁輻射結果與 國際國內輻射標準的比較結果的一個實例。
步驟305:判斷步驟304中的獲得的結果與實際電力線路中傳輸的信號 對應的近場測試結果是否相同。若相同則確定參數gi，《，、為獲取遠場電 磁輻射值的參數，執(zhí)行步驟306;若不相同則執(zhí)行步驟307;
步驟306:重新獲得遠場測試點坐標，按照步驟303至304的方法獲得遠 場測試點電磁輻射值，執(zhí)行步驟308。
步驟307:調整參數gi,仏6(), &，，重新進行步驟303至步驟304。
步驟308:判斷步驟306計算得到的功率對應的輻射值是否符合FCC標 準。若在該功率值對應的輻射值不符合FCC標準的時候，執(zhí)行步驟309;若 符合則該輻射值可以設置為輻射門限值，其對應的功率值為相同環(huán)境下功率 門限值,執(zhí)行步驟310。
步驟309:將發(fā)射功率進行調整，按照步驟303-304的方法重新獲取輻射 值，重新執(zhí)行步驟308。
步驟310:電力線;洛中傳輸的信號對應的PLC的功率值與輻射值是否與 功率門限值、輻射門限值匹配。若不匹配則執(zhí)行步驟311，若相同則執(zhí)行步驟 312。
步驟311:調整電力線路中傳輸的信號對應的功率值、輻射值與功率門限 值、輻射門限值相一致；
步驟312:不做任何動作，說明PLC對周圍電》茲環(huán)境無污染。通過上述的方法，能夠得到如圖5所示，不同功率下PLC輻射強度與距
離的關系；如圖6所示，不同距離下PLC輻射強度與功率的關系。通過對比 FCC標準，很容易確定PLC對周圍環(huán)境有無污染有很大幫助。
進一步，利用獲得的測試點的準確電磁輻射值，通過采樣率轉換、傅立 葉變換得到UWB頻段的輻射騷擾，將該PLC的輻射騷擾值注入測試UWB 誤碼率的系統(tǒng)中。參見圖7PLC干擾對UWB誤碼率的測試系統(tǒng)。
該系統(tǒng)采用隨機數PPM (脈沖位置調制)方式，當然還可以采用其它的 調制方式，例如PAM (脈沖幅度調制)等。首先由隨機數發(fā)生器產生發(fā)送的 數據序列，經過PPM、脈沖成形后發(fā)射出去，經過信道傳播，由接收機解調。 其中在信道傳播中疊加具有一定比特能量噪聲比的本底高斯噪聲，這樣就可 以計算UWB系統(tǒng)的誤碼率。PLC的電磁輻射信號通過采樣率轉換、FFT(傅 立葉變換)變換后可以獲得在UWB頻段(3.1G-10.6G)的噪聲。將該噪聲疊 加到信道中的本底噪聲上，即可得到在PLC電磁輻射的情況下對UWB系統(tǒng) 的誤碼率的影響。
由比特能量噪聲比計算本底噪聲
乂=10滿 (11) 誤碼率=誤比特個數/發(fā)送總比特數(12)
其中7Vo為本底噪聲，&為比特能量噪聲比。實例中取比特能量噪聲比S,，按照公式(11 )即可計算本底噪聲。設輸入信號的采樣點數為2048 點，在不同比特能量噪聲比的情況下計算系統(tǒng)誤比特的個數，則誤碼率=誤比 特的個數/2048。
將PLC的輻射電場值通過采樣率轉換，按照奈奎斯特采樣定理，由60M 赫茲的采樣轉換到20G赫茲的采樣，然后將3.1G-10.6G赫茲頻段的噪聲取出， 既可以得到PLC對UWB頻段的輻射干擾，如圖8所示。將此干擾加上本底 噪聲后作為干擾，然后重新計算UWB系統(tǒng)的誤碼率。通過該方法，反復的計 算，能夠得到誤碼率曲線，如圖9所示。得到所述誤碼率后，判斷其誤碼率 是否超過預置的誤差范圍，若超過則將實際環(huán)境中的發(fā)射功率進行調整調整， 直至所述誤碼率不超過預置的誤差范圍。本發(fā)明實施例還提供了 一種獲取電力線通信電磁輻射值的系統(tǒng)，其特征
在于，該系統(tǒng)包括電流值獲取單元、電》茲輻射值獲取單元；
電流值獲取單元，在電力線路中傳輸正交頻分復用信號時，根據電力線 中的電流值、預置參數與電力線路各個預置子段的反射能量、透射能量與入 射能量的分配關系，獲得電力線上每個所述預置子段由行波、駐波合成的電
流值；
電磁輻射獲取單元，用于通過所述的合成的電流值，根據電偶極子輻射 原理獲得電力線通信的電^f茲輻射值。
由于計算電流值時能夠調整參數，為了能夠得到準確的參數，該系統(tǒng)還
包括測試判斷單元、參數調整單元；
判斷單元，用于根據得到的所述被測點的電磁輻射值與預先測試得到的 所述被測點電磁輻射值是否相等。
參數調整單元，用于在所述判斷單元的判斷結果為不相等的情況下，根
據所述判斷結果調整獲得所述合成電流值的預置參數，直至所述的電磁輻射
值與所述測試的輻射值相等。
為了能夠得到電力線通信電磁輻射值與輻射標準的關系，并根據得到的 關系調整電力線通信的發(fā)射功率，該系統(tǒng)還包括標準判斷單元、功率調整單 元；標準判斷單元，用于判斷獲得的電力線通信的電磁輻射值是否低于輻射 標準或超過輻射標準；
功率調整單元，用于當所述標準判斷單元的判斷結果為高于輻射標準的 情況下，將電力線^^中傳輸的信號對應的發(fā)射功率調整為不大于與輻射標準 對應的發(fā)射功率。
為了能夠得到電力線通信電磁輻射值對超寬帶系統(tǒng)的干擾的誤碼率，并 根據得到的關系調整電力線通信的發(fā)射功率，
該系統(tǒng)進一步包括誤碼率獲取單元、誤碼率判斷單元；
誤碼率獲取單元，用于獲取在電力線通信電磁輻射的情況下對應超寬帶 系統(tǒng)的誤碼率；
誤碼率判斷單元，用于判斷所述的誤碼率是否超過預置的誤差范圍或不超過預置的誤差范圍；
功率調整單元，進一步用于通過所述的超過預置的誤差范圍的判斷結果， 將電力線路中傳輸的信號對應的發(fā)射功率進行調整，直至誤碼率不超過預置 的誤差范圍。
以上對本發(fā)明的實施例進行了詳細闡述。本發(fā)明通過考慮OFMD信號， 考慮電力線路預置參數與電力線路各個預置子段的反射能量、透射能量與入 射能量的分配關系，通過電偶極子輻射原理獲得電力線通信的電磁輻射值， 這個電磁輻射值是能夠比較真實的反映出實際的環(huán)境中的電磁輻射值。
并且，由于寬帶通信系統(tǒng)是信息社會的重要前提，寬帶電力線通信技術 在不因無意輻射而影響無線電業(yè)務的前提下，應當運行于可能達到的最大能 力狀態(tài)，發(fā)揮最大的技術潛能。因此針對寬帶電力線通信系統(tǒng)，新的限值標 準應當保證所有已在正常使用中的各種系統(tǒng)(UWB,GPS ， WCDMA，GMS等) 無須改造而能夠正常使用。
電力線通信使用的頻率是l ~ 30MHz,全球的應用標準化程度很低。由于國 內開展PLC接入的研究和應用時間相對歐洲和北美滯后，當前的研究工作是在 國外研發(fā)的芯片基礎上做二次開發(fā)層產品，所以國內沒有PLC輻射相關的標準 和規(guī)范?，F(xiàn)階段只能用套用通信產品和家電產品的標準。因此本發(fā)明提供了 一種獲得輻射門限值的方法，通過輻射門限值確定功率門限值的方法，通過 該限制調整PLC的功率。
使得PLC的應用，既要滿足與現(xiàn)有通信系統(tǒng)的共存，又在提高功率到最大 限值內，以滿足電力線通信對寬帶高速率的需求。
通過本發(fā)明實施例，可以根據不同應用場合的需要評估PLC對無線通信系 統(tǒng)的干擾程度，并給出功率限值標準。本發(fā)明實施例驗證了寬帶電力線通信 的發(fā)射功率在10mw以內、在1米，3米，IO米的距離以內的電磁輻射場符合已 有規(guī)定，是可以與無線通信系統(tǒng)共存的。在此功率限定的基礎上可通過采用 新的信號調制解調技術來得到更高的傳輸速率。
以上對本發(fā)明實施例所提供的一種獲取電力線通信電^f茲輻射值的方法與行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想； 同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及 應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明 的限制。
權利要求
1、一種獲取電力線通信電磁輻射值的方法，其特征在于，該方法包括在電力線路中傳輸正交頻分復用信號時，根據電力線中的電流值、預置參數與電力線路各個預置子段的反射能量、透射能量與入射能量的分配關系，獲得電力線上每個所述預置子段由行波、駐波合成的電流值；通過所述的合成的電流值，根據電偶極子輻射原理獲得電力線通信的電磁輻射值。
2、 根據權利要求1所述的獲取電力線通信電磁輻射值的方法，其特征在 于，所述電力線上每個所述預置子段由行波、駐波合成的電流值由下式確定]其中/ (f)為頻率f處信號的電流值，/ij為第/^:第y'個所述預置子段相對于 信號源端的距離，《，&、 &、 h為預置的參數，v^又光速。
3、根據權利要求2所述的獲取電力線通信電磁輻射值的方法，其特征 在于，所述根據電偶極子輻射原理獲得電力線通信的電磁輻射值的方法為首先獲得任意一個所述預置子段在距離其中心點為r處產生的輻射值<formula>formula see original document page 2</formula>77 = 70= 120;r, I為所述預置子段由行波、駐波合成的電流值；A/為所 述預置子段的長度，；i為信號的工作波長，A^2;r/A是高頻信號產生的電磁波在 空間媒質中傳播的相位常數，e為所述預置子段軸與待測點向徑之間的夾角；將電力線路中的各個所述預置子段在空間待測點處產生的輻射進行疊 加，得到電力線在空間待測點處產生的總的輻射值其中M為電力線工洛預置子^:電流元的個lt， r;為電力線^各中第i個所述預置 子段中心點到被測點的距離，其中i為自然數，且l《i《M。
4、根據權利要求3所述的獲取電力線通信電磁輻射值的方法，其特征在 于，得到電力線通信電磁輻射值后，進一步包括比較根據所述E二V^^ 得到的所述被測點的輻射值與預先測 試得到的所述被測點輻射值是否相等，若不相等則調整所述參數g, &、 60、&，使根據所述E二V^r 得到的所述被測點輻射值與所述被測點的 測試輻射值相同。
5、 根據權利要求1至4其中之一所述的獲取電力線通信電磁輻射值的方 法，其特征在于，所述根據電偶極子輻射原理獲得電力線通信的電磁輻射值 后，進一步包括將獲得的電力線通信的電磁輻射值對比輻射標準，若不相同，則將電力 線路中傳輸的信號對應的發(fā)射功率調整到不大于輻射標準對應的發(fā)射功率。
6、 根據權利要求1所述的獲取電力線通信電磁輻射值的方法，其特征在 于，所述根據電偶極子輻射原理獲得電力線通信的電磁輻射值后，進一步包 括將該電磁輻射值轉換為超寬帶頻段的輻射騷擾，將所述的輻射騷擾疊加 到信道中的本底噪聲上，獲得在電力線通信電磁輻射的情況下對超寬帶系統(tǒng) 的誤碼率。
7、 根據權利要求6所述的獲取電力線通信電磁輻射值的方法，其特征在 于，得到所述誤碼率后，判斷其誤碼率是否超過預置的誤差范圍，若超過則 將電力線路中傳輸的信號對應的發(fā)射功率進行調整，直至所述誤碼率不超過預置的誤差范圍。
8、 根據權利要求6至7其中之一所述的獲取電力線通信電磁輻射值的方 法，其特征在于，所述獲得在電力線通信電磁輻射的情況下對應超寬帶系統(tǒng) 的誤碼率的方法為計算在加載有所述的輻射騷擾后的超寬帶系統(tǒng)誤比特的個數，將得到的 所述誤比特個數除以系統(tǒng)發(fā)送的總比特數獲得誤碼率。
9、 一種獲取電力線通信電磁輻射值的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括電流值獲取單元，用于在電力線路中傳輸正交頻分復用信號時，根據電 力線中的電流值、預置參數與電力線路各個預置子段的反射能量、透射能量 與入射能量的分配關系，獲得電力線上每個所述預置子段由行波、駐波合成 的電流值；電磁輻射獲取單元，用于通過所述的合成的電流值，根據電偶極子輻射 原理獲得電力線通信的電^F茲輻射值。
10、 根據權利要求9所述的獲取電力線通信電磁輻射值的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)進一步包括判斷單元，用于根據得到的所述被測點的電磁輻射值與預先測試得到的 所述被測點電磁輻射值是否相等。參數調整單元，用于在所述判斷單元的判斷結果為不相等的情況下，根據所述判斷結果調整獲得所述合成電流值的預置參數，直至所述的電磁輻射值與所述測試的電磁輻射值相等。
11、 根據權利要求9、 IO任一所述的獲取電力線通信電磁輻射值的系統(tǒng)， 其特征在于，該系統(tǒng)進一 步包括標準判斷單元，用于判斷獲得的電力線通信的電磁輻射值是否低于輻射 標準或超過輻射標準；功率調整單元，用于當所述標準判斷單元的判斷結果為高于輻射標準的 情況下，將電力線路中傳輸的信號對應的發(fā)射功率調整為不大于與輻射標準 對應的發(fā)射功率。
12、 根據權利要求9、 IO任一所述的獲取電力線通信電磁輻射值的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)進一步包括誤碼率獲取單元，用于獲取在電力線通信電磁輻射的情況下對應超寬帶系統(tǒng)的誤碼率；誤碼率判斷單元，用于判斷所述的誤碼率是否超過預置的誤差范圍或不 超過預置的誤差范圍；功率調整單元，進一步用于通過所述的超過預置的誤差范圍的判斷結果， 將電力線路中傳輸的信號對應的發(fā)射功率進行調整，直至誤碼率不超過預置 的誤差范圍。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種獲取電力線通信電磁輻射值的方法，該方法包括在電力線路中傳輸正交頻分復用信號時，根據電力線中的電流值、預置參數與電力線路各個預置子段的反射能量、透射能量與入射能量的分配關系，獲得電力線上每個所述預置子段由行波、駐波合成的電流值；通過所述的合成的電流值，根據電偶極子輻射原理獲得電力線通信的電磁輻射值。對應于該方法，本發(fā)明還提供了一種獲取電力線通信電磁輻射值的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電流值獲取單元與電磁輻射獲取單元。
文檔編號G01R29/08GK101294998SQ20071009722
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權日2007年4月28日
發(fā)明者呂英華, 張洪欣, 勇 徐, 柳海波, 王登偉, 王野秋, 賀鵬飛, 彪 陽 申請人:華為技術有限公司;北京郵電大學