專利名稱：電力線載波調制解調器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力線載波通信設備中對傳輸信號進行處理的調制/解調器。
在此之前，國內的電力線載波通信設備大多采用頻分雙工載波抑制單邊帶二次調制或三次調制方式(FDM-SSB)，國外較先進的電力線載波通信設備的調制方式也僅采用正交幅度調制(QAM)。雖然近年來隨著通信技術的發(fā)展，各廠商也陸續(xù)將部分數(shù)字技術用于語音的處理和數(shù)據(jù)的傳送，但由于受調制解調技術的發(fā)展制約，使得電力線載波通信設備在整機性能上沒有質的變化和提高，已不能適應電力系統(tǒng)通信的發(fā)展要求。

發(fā)明內容
本實用新型的目的意在克服上述現(xiàn)有技術的不足，提出一種采用數(shù)字處理技術，可以將信號一次性調制到線路頻率進行傳輸?shù)碾娏€載波調制解調器。
實現(xiàn)上述目的的技術方案一種電力線載波調制解調器，包括耦合變壓器(T4、T7)、放大器(IC9A、IC12A、IC26、IC27)、高精度A/D轉換器(IC16、IC13)、高精度D/A轉換器(IC19、IC17)、能擾碼、加密后并行輸出數(shù)據(jù)信號的加密器件(IC21)、能對輸入的并行數(shù)據(jù)信號進行迭加、均方成形、數(shù)字濾波、多級升抽樣處理、加入數(shù)字導頻信號調制或解調的復雜可編程邏輯器件(IC14)和濾波電路，待調制信號依順序經(jīng)輸入耦合變壓器T4阻抗匹配、放大器(IC9A)放大、高精度A/D轉換器(IC16)高速轉換后輸入加密器件(IC21)，經(jīng)加密器件(IC21)擾碼、加密后的并行數(shù)據(jù)信號輸入復雜可編程邏輯器件(IC14)經(jīng)迭加、均方成形、數(shù)字濾波、多級升抽樣處理、加入數(shù)字導頻信號調制后輸入D/A轉換器(IC19)，D/A轉換器(IC19)轉換后的模擬信號經(jīng)濾波電路濾波、放大器(IC26)放大后輸出調制信號；待解調信號依順序經(jīng)放大器(IC27)放大、高精度A/D轉換器(IC13)高速轉換成數(shù)字信號后輸入復雜可編程邏輯器件(IC14)解調、加密器件(IC21)解密，解密后的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉換器(IC17)轉換，D/A轉換器(IC19)轉換后的模擬信號經(jīng)放大器(IC12B)放大、輸出耦合變壓器T7阻抗匹配后輸出解調信號。
所述復雜可編程邏輯器件(IC14)是20K200RC240芯片。
所述加密器件(IC21)是MAX7256芯片。
所述濾波電路是巴特沃滋濾波電路。
在所述輸入耦合變壓器T4與放大器(IC9A)之間串聯(lián)有電壓跟隨器(IC9B)，在所述放大器(IC12A)與輸出耦合變壓器T7之間串聯(lián)有電壓跟隨器(IC12B)。
采用上述技術方案，本實用新型有益的技術效果在于1、采用復雜可編程邏輯器件對基帶信號進行集中數(shù)字技術處理的方式，突破性的將目前多種先進數(shù)字技術有效結合運用，使得采用該調制/解調器的電力線載波通信設備可以一次性將信號調制到線路頻率進行傳輸。2、采用數(shù)字處理技術，信號傳輸?shù)臅r延小，并可進行測量。帶內平坦帶內抖動＜0.01dB；防衛(wèi)度好2B以外＞80dB，邊帶外200Hz＞40dB。3、采用高精度的A/D、D/A轉換和復雜可編程邏輯器件，具有高精度的頻率穩(wěn)定性，高次諧波和交調信號的抑制性好，抗干擾能力強，使高頻信道具有優(yōu)良的性能，從根本上提升了電力線載波通信設備的技術檔次和整機性能，滿足了現(xiàn)代電力系統(tǒng)通信發(fā)展對電力線載波通信設備的要求。
圖2是

圖1電力線載波調制解調器的一種實現(xiàn)電路圖。
具體實施方式
一種電力線載波調制解調器，如圖1和圖2所示，包括耦合變壓器(T4、T7)、電壓跟隨器(IC9B、IC12B)、放大器(IC9A、IC12A、IC26、IC27)、高精度A/D轉換器(IC16、IC13)、高精度D/A轉換器(IC19、IC17)、加密器件IC21、復雜可編程邏輯器件IC14和巴特沃滋濾波電路，輸入耦合變壓器T4經(jīng)電壓跟隨器IC9B、放大器IC9A、高精度A/D轉換器IC16接加密器件IC21，加密器件IC21接復雜可編程邏輯器件IC14，復雜可編程邏輯器件IC14經(jīng)D/A轉換器IC19、巴特沃滋濾波電路后接發(fā)送功放IC26，放大器IC27輸出接高精度A/D轉換器IC13，高精度A/D轉換器IC13輸出接復雜可編程邏輯器件IC14解調，經(jīng)復雜可編程邏輯器件IC14解調、加密器件IC21解密后的數(shù)字信號接D/A轉換器IC17，D/A轉換器IC19轉換后的模擬信號經(jīng)放大器IC12B、跟隨器IC12B、輸出耦合變壓器T7后輸出解調信號。
調制過程由復接設備送來的0-4KHz的被壓縮音頻信號，通過耦合變壓器T4達到阻抗匹配。該音頻信號通過IC9A(NE5532)運放進行放大，隨后經(jīng)高精度A/D轉換器IC16高速轉換，A/D轉換采用12位MAX1246芯片，數(shù)據(jù)抽樣頻率為16K，采用高精度A/D轉換和高速抽樣頻率可使送來的0-4KHz模擬信號不被損傷，A/D轉換后輸出的串行數(shù)據(jù)信號送入IC21(MAX7256)芯片，該芯片為一加密器件，數(shù)據(jù)信號進去后首先進行擾碼、加密，并行輸出到IC14(20K200RC240)芯片，該芯片為一復雜可編程邏輯器件(CPLD)器件，容量為20萬門。通過軟件編程讓該器件各個門組合成邏輯電路，對輸入的每一并行數(shù)據(jù)信號先進行迭加，再進行均方成形、數(shù)字濾波、多級升抽樣處理，并加入數(shù)字導頻信號，進行調制，調制完畢后的信號并行輸出到D/A轉換器芯片AD9762。此時，經(jīng)過D/A轉換后輸出信號的頻率已被調制到與線路傳輸頻率一致，該信號最后經(jīng)過巴特沃滋濾波后送入到功放進行發(fā)送。
解調過程線路送過來的待解調信號(調制信號)依順序經(jīng)放大器(IC27)放大、高精度A/D轉換器(AD9221)高速轉換成數(shù)字信號后輸入復雜可編程邏輯器件(IC14)，經(jīng)雜可編程邏輯器件(IC14)解調、加密器件(IC21)解密，解密后的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉換器(IC17)轉換，D/A轉換器(IC19)轉換后的模擬信號經(jīng)放大器(IC12B)放大、電壓跟隨器IC12B、輸出耦合變壓器T7阻抗匹配后輸出解調信號。
權利要求1.一種電力線載波調制解調器，包括耦合變壓器(T4、T7)、放大器(IC9A、IC12A、IC26、IC27)、高精度A/D轉換器(IC16、IC13)、高精度D/A轉換器(IC19、IC17)，其特征在于還包括能擾碼、加密后并行輸出數(shù)據(jù)信號的加密器件(IC21)和能對輸入的并行數(shù)據(jù)信號進行迭加、均方成形、數(shù)字濾波、多級升抽樣處理和加入數(shù)字導頻信號調制或解調的復雜可編程邏輯器件(IC14)，待調制信號依順序經(jīng)輸入耦合變壓器T4阻抗匹配、放大器(IC9A)放大、高精度A/D轉換器(IC16)高速轉換后輸入加密器件(IC21)，經(jīng)加密器件(IC21)擾碼、加密后的并行數(shù)據(jù)信號輸入復雜可編程邏輯器件(IC14)經(jīng)迭加、均方成形、數(shù)字濾波、多級升抽樣處理、加入數(shù)字導頻信號調制后輸入D/A轉換器(IC19)，D/A轉換器(IC19)轉換后的模擬信號經(jīng)濾波電路濾波、放大器(IC26)放大后輸出調制信號；待解調信號依順序經(jīng)放大器(IC27)放大、高精度A/D轉換器(IC13)高速轉換成數(shù)字信號后輸入復雜可編程邏輯器件(IC14)解調、加密器件(IC21)解密，解密后的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉換器(IC17)轉換，D/A轉換器(IC19)轉換后的模擬信號經(jīng)放大器(IC12B)放大、輸出耦合變壓器T7阻抗匹配后輸出解調信號。
2.根據(jù)權利要求1所述電力線載波調制解調器，其特征在于所述復雜可編程邏輯器件(IC14)是20K200RC240芯片。
3.根據(jù)權利要求1所述電力線載波調制解調器，其特征在于所述加密器件(IC21)是MAX7256芯片。
4.根據(jù)權利要求1~3所述電力線載波調制解調器，其特征在于所述濾波電路是巴特沃滋濾波電路。
5.根據(jù)權利要求1~4所述電力線載波調制解調器，其特征在于在所述輸入耦合變壓器T4與放大器(IC9A)之間串聯(lián)有電壓跟隨器(IC9B)，在所述放大器(IC12A)與輸出耦合變壓器T7之間串聯(lián)有電壓跟隨器(IC12B)。
專利摘要一種電力線載波調制解調器，包括耦合變壓器(T4、T7)、放大器(IC9A、IC12A、IC26、IC27)、高精度A/D轉換器(IC16、IC13)、高精度D/A轉換器(IC19、IC17)、加密器件IC21、復雜可編程邏輯器件IC14和濾波電路，待調制信號依順序經(jīng)輸入耦合變壓器T4、放大器IC9A、A/D轉換器IC16、加密器件IC21、復雜可編程邏輯器件IC14、D/A轉換器IC19、濾波電路、放大器輸出調制信號；待解調信號經(jīng)放大器IC27、A/D轉換器IC13、復雜可編程邏輯器件IC14解調、加密器件IC21解密、D/A轉換器IC17、放大器IC12B、輸出耦合變壓器T7阻抗匹配后輸出解調信號。本實用新型提供了一種將信號經(jīng)一次性調制到線路頻率進行傳輸?shù)碾娏€載波調制解調器。
文檔編號H04B3/54GK2579089SQ0224841
公開日2003年10月8日 申請日期2002年9月30日 優(yōu)先權日2002年9月30日
發(fā)明者張帆 申請人:張帆