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

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的意在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種采用數(shù)字處理技術(shù)，可以將信號一次性調(diào)制到線路頻率進(jìn)行傳輸?shù)碾娏€載波調(diào)制解調(diào)器。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案一種電力線載波調(diào)制解調(diào)器，包括耦合變壓器(T4、T7)、放大器(IC9A、IC12A、IC26、IC27)、高精度A/D轉(zhuǎn)換器(IC16、IC13)、高精度D/A轉(zhuǎn)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(jìn)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(dǎo)頻信號調(diào)制或解調(diào)的復(fù)雜可編程邏輯器件(IC14)和濾波電路，待調(diào)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(zhuǎn)換器(IC16)高速轉(zhuǎn)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(fù)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(dǎo)頻信號調(diào)制后輸入D/A轉(zhuǎn)換器(IC19)，D/A轉(zhuǎn)換器(IC19)轉(zhuǎn)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(diào)制信號；待解調(diào)信號依順序經(jīng)放大器(IC27)放大、高精度A/D轉(zhuǎn)換器(IC13)高速轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入復(fù)雜可編程邏輯器件(IC14)解調(diào)、加密器件(IC21)解密，解密后的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器(IC17)轉(zhuǎn)換，D/A轉(zhuǎn)換器(IC19)轉(zhuǎn)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(diào)信號。
所述復(fù)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(shù)方案，本實(shí)用新型有益的技術(shù)效果在于1、采用復(fù)雜可編程邏輯器件對基帶信號進(jìn)行集中數(shù)字技術(shù)處理的方式，突破性的將目前多種先進(jìn)數(shù)字技術(shù)有效結(jié)合運(yùn)用，使得采用該調(diào)制/解調(diào)器的電力線載波通信設(shè)備可以一次性將信號調(diào)制到線路頻率進(jìn)行傳輸。2、采用數(shù)字處理技術(shù)，信號傳輸?shù)臅r(shí)延小，并可進(jìn)行測量。帶內(nèi)平坦帶內(nèi)抖動(dòng)＜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(zhuǎn)換和復(fù)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(diào)信號的抑制性好，抗干擾能力強(qiáng)，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(shè)備的技術(shù)檔次和整機(jī)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(shè)備的要求。
圖2是

圖1電力線載波調(diào)制解調(diào)器的一種實(shí)現(xiàn)電路圖。
具體實(shí)施方式
一種電力線載波調(diào)制解調(diào)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(zhuǎn)換器(IC16、IC13)、高精度D/A轉(zhuǎn)換器(IC19、IC17)、加密器件IC21、復(fù)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(zhuǎn)換器IC16接加密器件IC21，加密器件IC21接復(fù)雜可編程邏輯器件IC14，復(fù)雜可編程邏輯器件IC14經(jīng)D/A轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器IC13，高精度A/D轉(zhuǎn)換器IC13輸出接復(fù)雜可編程邏輯器件IC14解調(diào)，經(jīng)復(fù)雜可編程邏輯器件IC14解調(diào)、加密器件IC21解密后的數(shù)字信號接D/A轉(zhuǎn)換器IC17，D/A轉(zhuǎn)換器IC19轉(zhuǎn)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(diào)信號。
調(diào)制過程由復(fù)接設(shè)備送來的0-4KHz的被壓縮音頻信號，通過耦合變壓器T4達(dá)到阻抗匹配。該音頻信號通過IC9A(NE5532)運(yùn)放進(jìn)行放大，隨后經(jīng)高精度A/D轉(zhuǎn)換器IC16高速轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jìn)去后首先進(jìn)行擾碼、加密，并行輸出到IC14(20K200RC240)芯片，該芯片為一復(fù)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(gè)門組合成邏輯電路，對輸入的每一并行數(shù)據(jù)信號先進(jìn)行迭加，再進(jìn)行均方成形、數(shù)字濾波、多級升抽樣處理，并加入數(shù)字導(dǎo)頻信號，進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制完畢后的信號并行輸出到D/A轉(zhuǎn)換器芯片AD9762。此時(shí)，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后輸出信號的頻率已被調(diào)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(jìn)行發(fā)送。
解調(diào)過程線路送過來的待解調(diào)信號(調(diào)制信號)依順序經(jīng)放大器(IC27)放大、高精度A/D轉(zhuǎn)換器(AD9221)高速轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入復(fù)雜可編程邏輯器件(IC14)，經(jīng)雜可編程邏輯器件(IC14)解調(diào)、加密器件(IC21)解密，解密后的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器(IC17)轉(zhuǎn)換，D/A轉(zhuǎn)換器(IC19)轉(zhuǎn)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(diào)信號。
權(quán)利要求1.一種電力線載波調(diào)制解調(diào)器，包括耦合變壓器(T4、T7)、放大器(IC9A、IC12A、IC26、IC27)、高精度A/D轉(zhuǎn)換器(IC16、IC13)、高精度D/A轉(zhuǎn)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(jìn)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(dǎo)頻信號調(diào)制或解調(diào)的復(fù)雜可編程邏輯器件(IC14)，待調(diào)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(zhuǎn)換器(IC16)高速轉(zhuǎn)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(fù)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(dǎo)頻信號調(diào)制后輸入D/A轉(zhuǎn)換器(IC19)，D/A轉(zhuǎn)換器(IC19)轉(zhuǎn)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(diào)制信號；待解調(diào)信號依順序經(jīng)放大器(IC27)放大、高精度A/D轉(zhuǎn)換器(IC13)高速轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入復(fù)雜可編程邏輯器件(IC14)解調(diào)、加密器件(IC21)解密，解密后的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器(IC17)轉(zhuǎn)換，D/A轉(zhuǎn)換器(IC19)轉(zhuǎn)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(diào)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電力線載波調(diào)制解調(diào)器，其特征在于所述復(fù)雜可編程邏輯器件(IC14)是20K200RC240芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電力線載波調(diào)制解調(diào)器，其特征在于所述加密器件(IC21)是MAX7256芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3所述電力線載波調(diào)制解調(diào)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(quán)利要求1~4所述電力線載波調(diào)制解調(diào)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(diào)制解調(diào)器，包括耦合變壓器(T4、T7)、放大器(IC9A、IC12A、IC26、IC27)、高精度A/D轉(zhuǎn)換器(IC16、IC13)、高精度D/A轉(zhuǎn)換器(IC19、IC17)、加密器件IC21、復(fù)雜可編程邏輯器件IC14和濾波電路，待調(diào)制信號依順序經(jīng)輸入耦合變壓器T4、放大器IC9A、A/D轉(zhuǎn)換器IC16、加密器件IC21、復(fù)雜可編程邏輯器件IC14、D/A轉(zhuǎn)換器IC19、濾波電路、放大器輸出調(diào)制信號；待解調(diào)信號經(jīng)放大器IC27、A/D轉(zhuǎn)換器IC13、復(fù)雜可編程邏輯器件IC14解調(diào)、加密器件IC21解密、D/A轉(zhuǎn)換器IC17、放大器IC12B、輸出耦合變壓器T7阻抗匹配后輸出解調(diào)信號。本實(shí)用新型提供了一種將信號經(jīng)一次性調(diào)制到線路頻率進(jìn)行傳輸?shù)碾娏€載波調(diào)制解調(diào)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(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者張帆 申請人:張帆