本實用新型涉及一種電力線載波通信的碰撞干擾測試裝置，屬于電力線載波通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行組網(wǎng)及路由時需要對節(jié)點的干擾范圍進(jìn)行確定，也就是確定本節(jié)點在進(jìn)行載波信號發(fā)送的同時，另一節(jié)點的并行或短時錯時發(fā)送是否會造成目標(biāo)接收過程的失敗，即載波信號的碰撞能力，以便確定和記錄節(jié)點的單跳鄰居節(jié)點。載波信號的抗碰撞能力對電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)效率有直接影響。基于OFDM的電力線載波通信模塊通過編碼容錯技術(shù)，具有較強(qiáng)的抗通信信號碰撞能力。舉例而言，當(dāng)兩個模塊同時發(fā)送信號時，如果發(fā)送信號相錯一定時間，第一個模塊所發(fā)信號如果前導(dǎo)部分能夠發(fā)出，則即使后續(xù)信號已經(jīng)和第二個模塊所發(fā)信號完全碰撞重合，但接收器仍有可能從碰撞混合信號中提取識別出第一個模塊所發(fā)的通信數(shù)據(jù)。為了驗證該特性，更好地掌握電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)情況，測試并促進(jìn)容錯編碼技術(shù)的使用與發(fā)展，需要設(shè)計電力線載波通信的碰撞測試裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例提供一種電力線載波通信的碰撞干擾測試裝置，能夠在實現(xiàn)對載波信號進(jìn)行全面可控配置的同時，完成對載波信號抗碰撞能力的測試與評估。

本實用新型實施例采用如下技術(shù)方案：

一種電力線載波通信的碰撞干擾測試裝置，包括：處理器、至少一電力線通信PLC模塊、至少一程控衰減器、至少一功率驅(qū)動電路、至少一電力耦合電路、可控衰減器、PLC監(jiān)視器、計算機(jī)；

所述處理器連接所述至少一PLC模塊，每一PLC模塊連接一程控衰減器，每一程控衰減器連接一功率驅(qū)動電路，每一功率驅(qū)動電路連接一電力耦合電路，每一電力耦合電路通過電力線連接可控衰減器，電力耦合電路通過電力線連接可控衰減器，所述可控衰減器連接PLC監(jiān)視器，所述PLC監(jiān)視器連接計算機(jī)。

可選的，所述處理器對所發(fā)送載波信號的配置包括數(shù)據(jù)報文的設(shè)置和參數(shù)設(shè)置；

其中，所述數(shù)據(jù)報文的設(shè)置用于配置所述PLC模塊的發(fā)送數(shù)據(jù)，多個所述數(shù)據(jù)報文內(nèi)容相同或者不同，多個所述數(shù)據(jù)報文長度相同或者不同；所述參數(shù)設(shè)置包括：所述PLC模塊輸出的載波信號的衰減調(diào)節(jié)比率、多個載波信號的發(fā)送延時、連續(xù)測試時的發(fā)送間隔以及發(fā)送次數(shù)中至少一種。

可選的，所述處理器發(fā)送的載波信號由每一所述PLC模塊產(chǎn)生，經(jīng)對應(yīng)的所述程控衰減器進(jìn)行衰減率調(diào)節(jié)，后由1倍的對應(yīng)的所述功放驅(qū)動電路和所述電力線耦合電路，注入到電力線上。

可選的，所述電力線輸出的碰撞信號經(jīng)可調(diào)衰減器由PLC監(jiān)視器進(jìn)行接收，并通過串口將接收信號傳送給所述計算機(jī)，所述計算機(jī)分析測試過程的接收報文，并統(tǒng)計接收成功率。

可選的，還包括：過零檢測電路，所述過零檢測電路輸出經(jīng)過光耦隔離后，將光耦輸出端通過信號夾連接到所述PLC模塊上過零檢測電路中的光耦輸出端，以提供過零檢測信號。

可選的，過零發(fā)送的模塊或者過零檢測電路，發(fā)送延時設(shè)置的時間參數(shù)是分段類型的。

可選的，每個過零點信號片為3ms，則設(shè)置延時需要按照0～3.0ms或者7.0～13.0ms或者17.0～23.0ms分段。

可選的，所述裝置用于時變衰減和信噪比測試時，將一路程控衰減器前端輸入信號改為由信號發(fā)生器產(chǎn)生的噪聲信號，將噪聲和載波信號混合進(jìn)行測試。

本實用新型實施例的碰撞干擾測試裝置，基于處理器通過人機(jī)接口實現(xiàn)對所發(fā)送載波信號的全面配置，并基于計算機(jī)對接收到的碰撞信號進(jìn)行統(tǒng)計分析，從而實現(xiàn)電力線載波通信的碰撞測試。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本實用新型的實施例，并與說明書一起用于解釋本實用新型的原理。

圖1為本實用新型實施例提供的電力線載波通信的碰撞干擾測試裝置示意圖之一。

圖2為本實用新型實施例提供的電力線載波通信的碰撞干擾測試裝置示意圖之二。

圖3為本實用新型實施例提供的電力線載波通信的碰撞干擾測試裝置示意圖之三。

具體實施方式

這里將詳細(xì)地對示例性實施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本實用新型相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本實用新型的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

實施例1

如圖1所示，本實用新型實施例提供一種電力線載波通信的碰撞干擾測試裝置，包括：處理器、至少一PLC(Power Line Communication電力線通信)模塊、至少一程控衰減器、至少一功率驅(qū)動電路、至少一電力耦合電路、可控衰減器、PLC監(jiān)視器、計算機(jī)；

所述處理器連接所述至少一PLC模塊，每一PLC模塊連接一程控衰減器，每一程控衰減器連接一功率驅(qū)動電路，每一功率驅(qū)動電路連接一電力耦合電路，每一電力耦合電路通過電力線連接可控衰減器，電力耦合電路通過電力線連接可控衰減器，所述可控衰減器連接PLC監(jiān)視器，所述PLC監(jiān)視器連接計算機(jī)。

可選的，所述處理器對所發(fā)送載波信號的配置包括數(shù)據(jù)報文的設(shè)置和參數(shù)設(shè)置；

其中，所述數(shù)據(jù)報文的設(shè)置用于配置所述PLC模塊的發(fā)送數(shù)據(jù)，多個所述數(shù)據(jù)報文內(nèi)容相同或者不同，多個所述數(shù)據(jù)報文長度相同或者不同；所述參數(shù)設(shè)置包括：所述PLC模塊輸出的載波信號的衰減調(diào)節(jié)比率、多個載波信號的發(fā)送延時、連續(xù)測試時的發(fā)送間隔以及發(fā)送次數(shù)中至少一種。

可選的，所述處理器發(fā)送的載波信號由每一所述PLC模塊使用抄控器產(chǎn)生，經(jīng)對應(yīng)的所述程控衰減器進(jìn)行衰減率調(diào)節(jié)，后由1倍的對應(yīng)的所述功放驅(qū)動電路和所述電力線耦合電路，注入到電力線上。

可選的，所述電力線輸出的碰撞信號經(jīng)可調(diào)衰減器由PLC監(jiān)視器進(jìn)行接收，并通過串口將接收信號傳送給所述計算機(jī)，所述計算機(jī)分析測試過程的接收報文，并統(tǒng)計接收成功率。

可選的，還包括：過零檢測電路，所述過零檢測電路輸出經(jīng)過光耦隔離后，將光耦輸出端通過信號夾連接到所述PLC模塊上過零檢測電路中的光耦輸出端，以提供過零檢測信號。

可選的，過零發(fā)送的模塊或者過零檢測電路，發(fā)送延時設(shè)置的時間參數(shù)是分段類型的。

可選的，每個過零點信號片為3ms，則設(shè)置延時需要按照0～3.0ms或者7.0～13.0ms或者17.0～23.0ms分段。

可選的，所述裝置用于時變衰減和信噪比測試時，將一路程控衰減器前端輸入信號改為由信號發(fā)生器產(chǎn)生的噪聲信號，將噪聲和載波信號混合進(jìn)行測試。

本實用新型實施例的碰撞干擾測試裝置，基于處理器通過人機(jī)接口實現(xiàn)對所發(fā)送載波信號的全面配置，并基于計算機(jī)對接收到的碰撞信號進(jìn)行統(tǒng)計分析，從而實現(xiàn)電力線載波通信的碰撞測試。

實施例2

本實用新型的一個具體實施方式的電路結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。碰撞測試裝置中PLC模塊1和PLC模塊2采用抄控器程序，PLC監(jiān)視器上的模塊采用表端程序，PLC監(jiān)視器上電需要從PC的測試軟件讀取表地址。

參數(shù)調(diào)節(jié)輸入接口采用按鍵實現(xiàn)。可調(diào)參數(shù)包括：

(1)載波信號1的衰減調(diào)節(jié)比率0～100％

(2)載波信號2的衰減調(diào)節(jié)比率0～100％

(3)載波信號2相對載波信號1的發(fā)送延時0～999.9ms

(4)連續(xù)測試的發(fā)送間隔0.01～9.99s

(5)發(fā)送次數(shù)：非0即開始發(fā)送，---為連續(xù)發(fā)送。

參數(shù)調(diào)節(jié)按鍵包括參數(shù)選擇按鍵、確定按鍵、參數(shù)修改位的選擇方向鍵(左右)、參數(shù)增減調(diào)節(jié)按鍵(上下)。參數(shù)增減調(diào)節(jié)按鍵也可以通過參數(shù)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)。

參數(shù)調(diào)節(jié)顯示接口采用數(shù)碼管實現(xiàn)。一個數(shù)碼管顯示參數(shù)編號，另3個數(shù)碼管顯示參數(shù)。

數(shù)據(jù)報文設(shè)置接口用于配置PLC模塊1和2的發(fā)送數(shù)據(jù)，兩個報文可以具有不同內(nèi)容，不同長度。

處理器開始啟動載波數(shù)據(jù)發(fā)送后，會先啟動向PLC模塊1傳輸數(shù)據(jù)，并依據(jù)所設(shè)置的延時再啟動向PLC模塊1傳輸數(shù)據(jù)。

PLC模塊1和2接收到來自處理器的發(fā)送數(shù)據(jù)報文后，即刻生成載波信號1和載波信號2。載波信號1和載波信號2通過模塊自己的功放驅(qū)動電路和耦合電路輸出出來。其耦合輸出一段借6V的直流偏置，再分別送入程控衰減器1和2。

處理器可以通過設(shè)置使能信號1和2、以及衰減參數(shù)數(shù)據(jù)總線可以依據(jù)衰減調(diào)節(jié)比率值設(shè)置不同衰減率。

經(jīng)過衰減的載波信號再分別經(jīng)過1倍的功放驅(qū)動電路和電力線耦合電路，注入電力線上。

混合在一起的載波信號經(jīng)過可調(diào)衰減器被PLC監(jiān)視器接收并通過串口傳送給電腦。電腦上的接收成功統(tǒng)計軟件分析測試過程接收報文，并統(tǒng)計接收成功率。

本應(yīng)用實施例的設(shè)計方案無法給兩個PLC模塊1和2的電力線接口同時提供交流電力信號，兩個PLC模塊1和2無法實現(xiàn)過零檢測。然而，如果給模塊提供交流電力信號，則無法控制衰減，信號就直接耦合在了一起。為此采用獨立的過零檢測電路，該電路輸出經(jīng)過光耦隔離后，將光耦輸出端通過信號夾連接PLC模塊1和2上過零檢測電路中光耦輸出端，以提供過零檢測信號。

對于過零發(fā)送的模塊，發(fā)送延時設(shè)置的時間參數(shù)是分段類型的，比如每個過零點信號片為3ms，則設(shè)置延時需要按照0～3.0ms、7.0～13.0ms、17.0～23.0ms、……分段才有效。

實際模塊接收到發(fā)送報文，到其從功放電路發(fā)送出來，存在延時。并且該延時會因程序流水處理不同而變化，由此兩模塊相互碰撞測試，實際碰撞延時可能是波動的。但多次測量也應(yīng)該是均值穩(wěn)定的。由此，本實用新型實施例在應(yīng)用時，采用統(tǒng)計方法估計碰撞后接收成功率。

本實用新型實施例的碰撞測試裝置稍加改變可以用于時變衰減和信噪比測試。將兩路載波模塊發(fā)送改為一路，同時將另一路程控衰減器前端輸入信號改為由信號發(fā)生器產(chǎn)生的噪聲信號。由此將噪聲和載波信號混合進(jìn)行測試，如圖3所示。

信號發(fā)生器產(chǎn)生固定類型、強(qiáng)度的噪聲，比如單頻干擾、白噪聲等類型。通過處理器設(shè)置，時變衰減和信噪比測試參數(shù)。比如包括如下情況：

(1)進(jìn)行干擾測試：

設(shè)置噪聲衰減調(diào)節(jié)比率0～100％、載波信號2的衰減調(diào)節(jié)比率0～100％；

無需設(shè)置發(fā)送延時；

設(shè)置連續(xù)測試的發(fā)送間隔0.01～9.99s和發(fā)送次數(shù)；

(2)時變衰減和信噪比測試：依據(jù)過零點進(jìn)行時變控制(100Hz)

設(shè)置第一個包含過零點的時段1相比過零點提前的時間T1s:0～9.9ms，該時段結(jié)束相比過零點延續(xù)的時間T1e:0～(9.9-T1s)ms；

設(shè)置包含過零點的時段1的噪聲衰減調(diào)節(jié)比率0～100％、載波信號2的衰減調(diào)節(jié)比率0～100％；

設(shè)置不包含過零點的時段2的噪聲衰減調(diào)節(jié)比率0～100％、載波信號2的衰減調(diào)節(jié)比率0～100％；

無需設(shè)置發(fā)送延時；

設(shè)置連續(xù)測試的發(fā)送間隔0.01～9.99s和發(fā)送次數(shù)。

本實用新型實施例的碰撞干擾測試裝置基于處理器通過人機(jī)接口實現(xiàn)對所發(fā)送載波信號的全面配置，并基于計算機(jī)對接收到的碰撞信號進(jìn)行統(tǒng)計分析，從而實現(xiàn)電力線載波通信的碰撞測試。

以上已經(jīng)描述了本實用新型的各實施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語的選擇，旨在最好地解釋各實施例的原理、實際應(yīng)用或?qū)κ袌鲋械募夹g(shù)的改進(jìn)，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實施例。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。