一種用于電梯的Wavelet OFDM調(diào)制解調(diào)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種用于電梯的Wavelet OFDM調(diào)制解調(diào)方法，包括獲得HD?PLC幀；HD?PLC幀進(jìn)入PAM調(diào)制器，根據(jù)預(yù)定的、或者從信道估計(jì)算法中獲得的結(jié)果，進(jìn)行PAM預(yù)調(diào)制；經(jīng)過(guò)預(yù)調(diào)制的HD?PLC幀進(jìn)入IWDT編碼器，進(jìn)行小波壓縮編碼；對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行功率控制。在本發(fā)明中，充分利用電纜低頻衰減低的特點(diǎn)，大大擴(kuò)展了傳輸距離；發(fā)射機(jī)在高于10MHz的頻帶上不再有信號(hào)，從而降低了共模噪聲產(chǎn)生和傳輸?shù)目赡苄裕唤邮諜C(jī)不再兼顧10MHz～28MHz的頻帶，可以將接收機(jī)差分濾波器設(shè)計(jì)得更加銳利，對(duì)帶外噪聲抑制更加有效。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種用于電梯的Wave let OFDM調(diào)制解調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種用于電梯的WaveletOFDM調(diào)制解調(diào)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在電梯行業(yè)，提出利用電梯已鋪設(shè)的電纜進(jìn)行PLC通信，從而實(shí)現(xiàn)電梯內(nèi)IP數(shù)字信號(hào)傳輸，可以獲知，電梯內(nèi)IP數(shù)字信號(hào)傳輸對(duì)帶寬要求不太高，但必須具有強(qiáng)的抗電磁干擾能力，且電磁輻射泄露必須足夠低，以避免竊聽(tīng)，更為重要的是，電纜為特殊雙絞線，傳輸特性?xún)?yōu)于電力線，而遠(yuǎn)遜于CAT5，高頻衰減較高。傳輸跨度很大，最大可達(dá)3km，從而導(dǎo)致6MHz以上頻譜完全不可用。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，電梯內(nèi)IP數(shù)字信號(hào)傳輸可以沿用IEEE P1901-2000規(guī)定的WaveletOFDM調(diào)制解調(diào)方法，將信號(hào)能量平均分配至l」2MHz?28MHz頻帶范圍，但明顯具有如下缺點(diǎn):
[0004]1、高于1MHz的信號(hào)能量基本上都是被浪費(fèi)了，這些信號(hào)在電纜傳輸過(guò)程中衰減很大，能量被轉(zhuǎn)化為熱量(歐姆損耗)或者作為電磁泄露輻射到周?chē)臻g里，而對(duì)系統(tǒng)性能沒(méi)有任何幫助；
[0005 ] 2、高于I OMHz的信號(hào)很容易轉(zhuǎn)化為電磁輻射。
[0006]3、抗干擾能力不足?？偹苤瑢?duì)于線性系統(tǒng)是互易的。即一個(gè)系統(tǒng)對(duì)另一個(gè)系統(tǒng)的干擾，在反方向上也存在，并且干擾傳導(dǎo)系數(shù)一樣。所以對(duì)于高頻信號(hào)而言，本系統(tǒng)也更容易受到周?chē)h(huán)境其他設(shè)備的干擾(同頻干擾)，從而影響系統(tǒng)性能。
[0007]為了抵抗差模干擾，我們可以在接收機(jī)前端加裝帶通濾波器，將帶外噪聲濾除;對(duì)于共模干擾，只能加裝共模電感等共模濾波器。但是，由于雜散參數(shù)的影響，共模濾波器會(huì)對(duì)高頻信號(hào)產(chǎn)生非常的衰減，甚至導(dǎo)致高頻信號(hào)無(wú)法正常工作，有鑒于此，一般高頻載波通信系統(tǒng)會(huì)取消掉前端的共模濾波系統(tǒng)，以避免高頻信號(hào)受雜散參數(shù)的影響而無(wú)法正常工作。如此一來(lái)，系統(tǒng)抵抗共模噪聲的能力就大大下降；由互易性原理知，系統(tǒng)抑制自身共模發(fā)射的能力也大大下降。
[0008]所以需要針對(duì)電梯應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ρ赜肐EEE P1901-2000規(guī)定的Wavelet OFDM調(diào)制解調(diào)方法進(jìn)行優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供一種用于電梯的Wavelet OFDM調(diào)制解調(diào)方法，包括獲得HD-PLC幀;HD-PLC幀進(jìn)入PAM調(diào)制器，根據(jù)預(yù)定的、或者從信道估計(jì)算法中獲得的結(jié)果，進(jìn)行PAM預(yù)調(diào)制，PAM預(yù)調(diào)制包括2PAM、4PAM、8PAM、16PAM，子載波間隔約19.2KHz，信道估計(jì)算法針對(duì)700KHz?9MHz頻帶范圍，信道估計(jì)算法中采樣速率為20MHz;經(jīng)過(guò)預(yù)調(diào)制的HD-PLC幀進(jìn)入IWDT編碼器，進(jìn)行小波壓縮編碼，該編碼器是由多個(gè)級(jí)聯(lián)編碼器組成，包括余弦調(diào)制濾波器組和正弦調(diào)制濾波器組，通過(guò)小波壓縮編碼實(shí)現(xiàn)基帶變化及頻率搬移，從DC搬移到2MHz;對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行功率控制，在功率控制中沒(méi)有加入靜態(tài)Notch，只保留了700KHz?9MHz子載波的有效發(fā)射功率。
[0010]在本發(fā)明中，充分利用電纜低頻衰減低的特點(diǎn)，大大擴(kuò)展了傳輸距離;發(fā)射機(jī)在高于1MHz的頻帶上不再有信號(hào)，從而降低了共模噪聲產(chǎn)生和傳輸?shù)目赡苄?接收機(jī)不再兼顧1MHz?28MHz的頻帶，可以將接收機(jī)差分濾波器設(shè)計(jì)得更加銳利，對(duì)帶外噪聲抑制更加有效。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的一種用于電梯的WaveI e t OFDM調(diào)制解調(diào)方法的流程示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的IWDT的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的SynthesisCMFB的結(jié)構(gòu)示意圖；
[OOM]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的Synthesis SMFB的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于電梯的WaveletOFDM調(diào)制解調(diào)方法，
[0016]101、獲得 HD-PLC 幀；
[0017]來(lái)自以太網(wǎng)或者UART的數(shù)據(jù)首先進(jìn)入payloadSAR中，分解為固定大小的負(fù)載(payload) ,Payload依次經(jīng)歷擾碼、CRC校驗(yàn)產(chǎn)生器、級(jí)聯(lián)編碼、LDPC-CC糾錯(cuò)編碼、交織等一系列過(guò)程，獲得HD-PLC幀。
[0018]需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，只是對(duì)沿用IEEE P1901-2000規(guī)定的Wavelet OFDM調(diào)制解調(diào)方法進(jìn)行優(yōu)化，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員可以參照現(xiàn)有技術(shù)來(lái)實(shí)施本實(shí)施例，例如，在本步驟中，HD-PLC幀的幀結(jié)構(gòu)以及pay load的分解、Pay load依次經(jīng)歷擾碼、CRC校驗(yàn)產(chǎn)生器、級(jí)聯(lián)編碼、LDPC-CC糾錯(cuò)編碼、交織等一系列過(guò)程，獲得HD-PLC幀都可以沿用IEEE P1901 -2000來(lái)實(shí)施。
[0019]102、HD-PLC幀進(jìn)入PAM調(diào)制器，根據(jù)預(yù)定的、或者從信道估計(jì)算法中獲得的結(jié)果，進(jìn)行PAM預(yù)調(diào)制；
[0020 ] 按照IEEE P1901 -2000的規(guī)定，HD-PLC幀進(jìn)入PAM調(diào)制器，根據(jù)預(yù)定的、或者從信道估計(jì)算法中獲得的結(jié)果，進(jìn)行PAM預(yù)調(diào)制。PAM預(yù)調(diào)制就是將payload的各個(gè)bit分配到不同的子載波上，進(jìn)行正交相位幅度編碼。一般而言，某個(gè)子載波的信噪比(SNR)高，就可以分配更多的pay load，從而充分利用該子載波的承載能力。
[0021]由于增進(jìn)抗干擾能力和提高傳輸距離為本發(fā)明的優(yōu)先目標(biāo)，所以在本實(shí)施例中，P AM預(yù)調(diào)制去掉了對(duì)SNR要求很高的3 2 PAM，最大只允許16 PAM，即，P AM預(yù)調(diào)制包括2 PAM、4PAM、8PAM、16PAM。
[0022]子載波數(shù)目為432個(gè)，子載波間隔也從IEEE P1901-2000的規(guī)定60KHz改動(dòng)至約19.2ΚΗζ0
[0023]在本實(shí)施例中，改進(jìn)了原有的信道估計(jì)(channel estimat1n)算法，具體如下:
[0024]1、原有信道估計(jì)算法針對(duì)2MHz?28MHz頻帶范圍，計(jì)算量大，延遲大;本實(shí)施例將信道估計(jì)集中在700KHZ?9MHz，降低了一部分計(jì)算量，降低了延遲；
[0025]2、原有信道估計(jì)按照采樣速率為62.5MHz計(jì)算，而本實(shí)施例采用20MHz采樣頻率，取樣點(diǎn)512個(gè)，由于采樣頻率的調(diào)整，當(dāng)然相應(yīng)的硬件設(shè)計(jì)也需要把模擬濾波器(L-C濾波器)通帶范圍改為500KHz?1MHz，以保證奈奎斯特定律的有效性。
[0026]103、經(jīng)過(guò)預(yù)調(diào)制的HD-PLC幀進(jìn)入IWDT編碼器，進(jìn)行小波壓縮編碼；
[0027]經(jīng)過(guò)預(yù)調(diào)制的數(shù)據(jù)隨后進(jìn)入IWDT編碼器，進(jìn)行小波壓縮編碼。IWDT編碼器是離散小波編碼器，小波變化等效于濾波器，參見(jiàn)圖2，針對(duì)電梯應(yīng)用領(lǐng)域，在本發(fā)明實(shí)施例中，該編碼器的組成參見(jiàn)圖2，該編碼器是由多個(gè)級(jí)聯(lián)編碼器組成，包括余弦調(diào)制濾波器組(Synthesis CMFB)和正弦調(diào)制濾波器組(Synthesis SMFB) 0
[0028]其中，在本實(shí)施例中，圖2中的Synthesis CMFB的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，圖2中的Synthesis SMFB的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，通過(guò)圖3和圖4中的FIRST PROTOTYPE FILTER和SECOND PROTOTYPE FILTER兩個(gè)濾波器實(shí)現(xiàn)基帶變化及頻率搬移，從DC搬移到2MHz。
[0029]在IWDT變換時(shí)，由于時(shí)基發(fā)生了變化，相應(yīng)的小波波形也發(fā)生了變化，IWDT等效濾波器的參數(shù)需要逐個(gè)進(jìn)行調(diào)整。在本實(shí)施例中，根據(jù)新的小波波形和等效濾波器參數(shù)，對(duì)IEEE P1901-2000標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)14-9中4096個(gè)參量進(jìn)行了重新計(jì)算，算法保持不變。
[0030]104、對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行功率控制。
[0031 ]對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行功率控制，功率控制的目標(biāo)是保持每個(gè)子載波的平均功率與預(yù)設(shè)值保持一致，等效于在編碼后的數(shù)據(jù)上乘以一個(gè)功率因子。
[0032]考慮到在電梯應(yīng)用領(lǐng)域，無(wú)需避開(kāi)業(yè)余無(wú)線電所用頻率，在功率控制中沒(méi)有考慮加入靜態(tài)Notch，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求，只保留了 700KHz?9MHz子載波的有效發(fā)射功率。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例的有益效果如下:
[0034]1、充分利用電纜低頻衰減低的特點(diǎn)，大大擴(kuò)展了傳輸距離；
[0035]2、發(fā)射機(jī)在高于1MHz的頻帶上不再有信號(hào)，從而降低了共模噪聲產(chǎn)生和傳輸?shù)目赡苄裕?br>[0036]3、接收機(jī)不再兼顧1MHz?28MHz的頻帶，可以將接收機(jī)差分濾波器設(shè)計(jì)得更加銳利，對(duì)帶外噪聲抑制更加有效；
[0037]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種用于電梯的WaveletOFDM調(diào)制解調(diào)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于電梯的Wavelet OFDM調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，包括: 獲得HD-PLC幀； HD-PLC幀進(jìn)入PAM調(diào)制器，根據(jù)預(yù)定的、或者從信道估計(jì)算法中獲得的結(jié)果，進(jìn)行PAM預(yù)調(diào)制，PAM預(yù)調(diào)制包括2PAM、4PAM、8PAM、16PAM，子載波間隔約19.2KHz，信道估計(jì)算法針對(duì)700KHz?9MHz頻帶范圍，且信道估計(jì)算法中采樣速率為20MHz ； 經(jīng)過(guò)預(yù)調(diào)制的HD-PLC幀進(jìn)入IWDT編碼器，進(jìn)行小波壓縮編碼，IWDT編碼器是由多個(gè)級(jí)聯(lián)編碼器組成，包括余弦調(diào)制濾波器組和正弦調(diào)制濾波器組，IWDT編碼器通過(guò)小波壓縮編碼實(shí)現(xiàn)基帶變化及頻率搬移，從DC搬移到2MHz; 對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行功率控制，在功率控制中沒(méi)有加入靜態(tài)Notch，只保留了700KHz?9MHz子載波的有效發(fā)射功率。
【文檔編號(hào)】H04B3/54GK105827561SQ201610272354
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】駱連合
【申請(qǐng)人】廣東廣聯(lián)電子科技有限公司