專利名稱：基于電力線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電カ線載波通信技木，特別涉及ー種基于電カ線載波通信的基帶
數(shù)字信號(hào)處理裝置。
背景技術(shù)：
電カ線載波通信技術(shù)是ー種利用電カ線作為通信媒介來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信息的通信方式，其以載波的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻等的傳輸通信?，F(xiàn)在該技術(shù)廣泛應(yīng)用于通信、電力、エ業(yè)控制等行業(yè)領(lǐng)域，這種通信技術(shù)是當(dāng)今通信行業(yè)中ー種先進(jìn)的技木。電カ線載波通信技術(shù)一般包括 借助35kV及以上電壓等級(jí)的高壓傳輸線作為通信媒介的高壓電カ線載波通信 ’借助IOkV電壓等級(jí)的中壓傳輸線作為通信媒介的中壓電力線載波通信；以及借助380V或者220V的低壓傳輸線作為通信媒介的低壓電カ線載波通
イロ' °傳統(tǒng)的電カ線載波通信主要利用高壓傳輸線作為高頻信號(hào)的傳輸通道，僅僅局限于傳輸遠(yuǎn)程控制信號(hào)等，應(yīng)用范圍窄，傳輸速率較低。目前，隨著電力線載波技術(shù)的不斷發(fā)展和社會(huì)的需要，電カ載波通信正在轉(zhuǎn)向采用低壓配電網(wǎng)進(jìn)行載波通信，使得低壓電カ線載波通信的技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用出現(xiàn)了方興未艾的局面。與其他通信技術(shù)相比，電カ線載波通信需要面對(duì)的信道條件具有如下特性時(shí)變性強(qiáng)，并且呈現(xiàn)隨エ頻信號(hào)變化的循環(huán)平穩(wěn)特性；信道衰減大；干擾信號(hào)和噪聲信號(hào)的強(qiáng)度很大，信噪比和信干比較差。在電カ線載波通信系統(tǒng)，為了提高通信可靠性，會(huì)引入容錯(cuò)機(jī)制，即系統(tǒng)在傳輸過(guò)程允許一定數(shù)量比特的錯(cuò)誤，接收端進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理后仍能保證接收的正確無(wú)誤。常用的容錯(cuò)機(jī)制包括擴(kuò)頻(spread spectrum)、信道編碼、交織、重復(fù)編碼(!^petition code) 等，其中，信道編碼與交織、重復(fù)編碼廣泛應(yīng)用于各種通信系統(tǒng)。圖1顯示了在現(xiàn)有技術(shù)中信道編碼、交織、重復(fù)編碼應(yīng)用于發(fā)送端的功能框圖。如圖1所示，在發(fā)送端，按照信號(hào)處理順序包括信道編碼模塊11、重復(fù)編碼模塊13和交織模塊15，這樣處理的缺點(diǎn)是在發(fā)送端需要很大的存儲(chǔ)空間(例如ー塊大容量的存儲(chǔ)單元) 來(lái)存儲(chǔ)重復(fù)編碼后待交織的數(shù)據(jù)，或者交織后的數(shù)據(jù)。相對(duì)應(yīng)地，圖2顯示了在現(xiàn)有技術(shù)中解交織、合并、信道譯碼分別應(yīng)用于接收端的功能框圖。如圖1所示，如圖2所示，在接收端，按照信號(hào)處理順序包括解交織模塊22、合并模塊M和信道譯碼模塊沈，解交織處理過(guò)程同樣需要很大的存儲(chǔ)空間(例如ー塊大容量的存儲(chǔ)單元) 來(lái)存儲(chǔ)解交織后的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種基于電カ線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)處理裝置，用于解決現(xiàn)有電カ線載波通信基帶數(shù)字信號(hào)處理重復(fù)編碼模塊占用大量存儲(chǔ)資源的問(wèn)題，以及解決重復(fù)編碼本身帶有的周期性質(zhì)而不利于克服電カ線載波信道周期性干擾的問(wèn)題。本發(fā)明一方面提供ー種基于電カ線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置，包括信道編碼模塊，用于對(duì)待發(fā)送的原始信息進(jìn)行編碼；交織模塊，用于對(duì)經(jīng)所述信道編碼模塊編碼的信息進(jìn)行交織處理；重復(fù)編碼模塊，用于對(duì)經(jīng)所述交織模塊交織處理的信息進(jìn)行重復(fù)編碼；所述重復(fù)編碼包括設(shè)定重復(fù)編碼次數(shù)為K ；對(duì)于第i次重復(fù)編碼，從所述交織模塊的第i*(d/K)行開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)直到所有的數(shù)據(jù)讀出，其中，0彡i彡K-I, d為交織深度；若從所述交織模塊讀取數(shù)據(jù)到最后一行吋，則從第0行開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)直到所有的數(shù)據(jù)讀出?？蛇x地，利用所述交織模塊對(duì)經(jīng)所述信道編碼模塊編碼的信息進(jìn)行交織處理包括第k個(gè)比特交織后的索引mk等于交織前數(shù)據(jù)的索引k與交織深度d進(jìn)行取模運(yùn)算后的余數(shù)mod (k，d)乘以交織寬度w得到的乘積加上交織前數(shù)據(jù)的索引k與交織深度d進(jìn)行取整運(yùn)算后的商floor (k/d)所得的和；所述交織寬度w為N表示編碼后傳輸塊的長(zhǎng)度除以交織深度d的商(N/d)。可選地，所述交織深度d為可配參數(shù)，缺省值d = 8?？蛇x地，所述交織模塊為行列交織器。本發(fā)明在另一方面提供一種基于電カ線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置，用于接收上所述基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置所發(fā)送的數(shù)據(jù)，其特征在干，基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置包括合并模塊，用于對(duì)接收的信息進(jìn)行合并處理；解交織模塊，用于對(duì)經(jīng)所述合并模塊作合并處理后的信息進(jìn)行解交織處理；信道譯碼模塊，用于對(duì)經(jīng)所述解交織模塊作解交織處理的信息進(jìn)行譯碼，從而獲得原始信息?？蛇x地，所述合并處理中的合并方式包括等増益比合并、最大比合并或選擇性合井?？蛇x地，利用所述解交織模塊對(duì)經(jīng)所述合并模塊作合并處理后的信息進(jìn)行解交織處理包括獲得解交織深度d與解交織前數(shù)據(jù)的索引j的乘積dXj ；獲得解交織深度d乘以解交織前數(shù)據(jù)的索引j的乘積與解交織模塊的長(zhǎng)度N進(jìn)行取整運(yùn)算后的商fl00r(dX j/N)；獲得解交織模塊的長(zhǎng)度N減1后的差再乘以上述取整運(yùn)算后的商的乘積(N-I) Xfloor (dX j/N)；第j個(gè)比特解交織后的索引Hij等于乘積dX j減去乘積 (N-I) X floor (d X j/N)的差 d Xj-(N-I) X floor (d X j/N)?？蛇x地，所述解交織深度d為可配參數(shù)，缺省值d = 8。可選地，所述解交織模塊為行列解交織器。本發(fā)明的基于電カ線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)處理裝置，針對(duì)發(fā)送裝置，將重復(fù)編碼模塊置于交織模塊之后，且重復(fù)編碼的重復(fù)方式隨總的重復(fù)次數(shù)發(fā)生改變。具有如下優(yōu)點(diǎn)重復(fù)編碼不必緩存下來(lái)，節(jié)省了存儲(chǔ)資源；不同次數(shù)的重復(fù)編碼圖案是不一樣的，有利于克服電カ線載波信道周期性干擾的影響。相應(yīng)地，針對(duì)接收裝置，將合并模塊置于交織模塊之前，具有如下優(yōu)點(diǎn)合并后可以減少后續(xù)解交織的數(shù)據(jù)量，節(jié)省了存儲(chǔ)資源。


圖1顯示了在現(xiàn)有技術(shù)中信道編碼、交織、重復(fù)編碼應(yīng)用于發(fā)送端的功能框圖。圖2顯示了在現(xiàn)有技術(shù)中解交織、合并、信道譯碼分別應(yīng)用于接收端的功能框圖。圖3顯示了本發(fā)明基于電カ線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4顯示了本發(fā)明基于電カ線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式
加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想， 遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為ー種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。請(qǐng)參見(jiàn)圖3，顯示了本發(fā)明基于電カ線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，所述基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置包括依序設(shè)置的信道編碼模塊31、交織模塊33、以及重復(fù)編碼模塊35。以下對(duì)上述基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置中的各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。信道編碼模塊31，用于對(duì)待發(fā)送的原始信息進(jìn)行編碼。交織模塊33，用于對(duì)經(jīng)信道編碼模塊31編碼的信息進(jìn)行交織處理。在本實(shí)施例中，利用交織模塊33對(duì)信息進(jìn)行交織處理包括第k個(gè)比特交織后的索引mk等于交織前數(shù)據(jù)的索引k與交織深度d進(jìn)行取模運(yùn)算后的余數(shù)mod(k，d)乘以交織寬度w得到的乘積加上交織前數(shù)據(jù)的索引k與交織深度d進(jìn)行取整運(yùn)算后的商fl00r(k/d)所得的和；所述交織寬度w為N表示編碼后傳輸塊的長(zhǎng)度除以交織深度d的商(N/d)，即mk= (N/d) -mocKk, d)+floor(k/d)，k = 0，1，...，N-1。在本實(shí)施例中，交織深度d為可配參數(shù)，缺省值d = 8。在本實(shí)施例中，交織模塊33為行列交織器。重復(fù)編碼模塊35，用于對(duì)經(jīng)交織模塊33交織處理的信息進(jìn)行重復(fù)編碼。在本實(shí)施例中，利用重復(fù)編碼模塊35對(duì)經(jīng)交織模塊交織處理的信息進(jìn)行重復(fù)編碼包括設(shè)定重復(fù)編碼次數(shù)為K ；對(duì)于第i次重復(fù)編碼，從所述交織模塊的第i*(d/K)行開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)直到所有的數(shù)據(jù)讀出，其中，0彡i彡K-l，d為交織深度。如上所述，當(dāng)交織深度d為缺省值8時(shí)，則是從所述交織模塊的第i*(8/K)行開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)。特別地，在讀取數(shù)據(jù)過(guò)程中，若從所述交織模塊讀取數(shù)據(jù)到最后一行吋，則從第0行開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)直到所有的數(shù)據(jù)讀出。由上可知，本發(fā)明的基于電カ線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置，特別地，將重復(fù)編碼模塊置于交織模塊之后，且重復(fù)編碼的重復(fù)方式隨總的重復(fù)次數(shù)發(fā)生改變。具有如下優(yōu)點(diǎn)重復(fù)編碼不必緩存下來(lái)，節(jié)省了存儲(chǔ)資源；不同次數(shù)的重復(fù)編碼圖案是不一樣的， 有利于克服電カ線載波信道周期性干擾的影響。請(qǐng)參見(jiàn)圖4，顯示了本發(fā)明基于電カ線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，所述基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置包括依序設(shè)置的合并模塊42、解交織模塊 44、以及信道譯碼模塊46。以下對(duì)上述基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置中的各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。合并模塊42，用于對(duì)接收的信息進(jìn)行合并處理。在本實(shí)施例中，所述合并處理中的合并方式包括等増益比合并、最大比合并或選擇性合井。由于該合并處理的技術(shù)已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，故不在此贅述。解交織模塊44，用于對(duì)經(jīng)合并模塊42作合并處理后的信息進(jìn)行解交織處理。在本實(shí)施例中，利用所述解交織模塊對(duì)經(jīng)所述合并模塊作合并處理后的信息進(jìn)行解交織處理包括m」=d Xj-(N-I) Xfloor(dXj/N), j = 0,1, ... , N_l，其中，N表示解交織模塊的長(zhǎng)度，j表示解交織前數(shù)據(jù)的索引，表示第j個(gè)比特解交織后的索引，d表示解交織深度，floor(dXj/N)表示解交織深度d乘以解交織前數(shù)據(jù)的索引j的乘積與解交織模塊的長(zhǎng)度N進(jìn)行取整運(yùn)算后的商floor (d X j/N)。在本實(shí)施例中，解交織深度d為可配參數(shù)，缺省值d = 8。在本實(shí)施例中，解交織模塊44為行列解交織器。信道譯碼模塊46，用于對(duì)經(jīng)解交織模塊44作解交織處理的信息進(jìn)行譯碼，從而獲得原始信息。由上可知，本發(fā)明的基于電力線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置，特別地，將合并模塊置于解交織模塊之前，具有如下優(yōu)點(diǎn)合并后可以減少后續(xù)解交織的數(shù)據(jù)量，節(jié)省了存儲(chǔ)資源。上述實(shí)施例僅列示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范圍下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
1.ー種基于電カ線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置，其特征在干，包括信道編碼模塊，用于對(duì)待發(fā)送的原始信息進(jìn)行編碼；交織模塊，用于對(duì)經(jīng)所述信道編碼模塊編碼的信息進(jìn)行交織處理；重復(fù)編碼模塊，用于對(duì)經(jīng)所述交織模塊交織處理的信息進(jìn)行重復(fù)編碼；所述重復(fù)編碼包括設(shè)定重復(fù)編碼次數(shù)為K ；對(duì)于第i次重復(fù)編碼，從所述交織模塊的第i*(d/K)行開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)直到所有的數(shù)據(jù)讀出，其中，0 ^ i ^ K-I, d為交織深度；若從所述交織模塊讀取數(shù)據(jù)到最后一行吋，則從第0行開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)直到所有的數(shù)據(jù)讀出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置，其特征在干，利用所述交織模塊對(duì)經(jīng)所述信道編碼模塊編碼的信息進(jìn)行交織處理包括第k個(gè)比特交織后的索引mk等于交織前數(shù)據(jù)的索引k與交織深度d進(jìn)行取模運(yùn)算后的余數(shù)mod (k，d)乘以交織寬度w得到的乘積加上交織前數(shù)據(jù)的索引k與交織深度d進(jìn)行取整運(yùn)算后的商floor (k/d)所得的和；所述交織寬度w為N表示編碼后傳輸塊的長(zhǎng)度除以交織深度d的商(N/d)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置，其特征在干，所述交織深度d為可配參數(shù)，缺省值d = 8。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置，其特征在干，所述交織模塊為行列交織器。
5.ー種基于電カ線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置，用于接收如權(quán)利要求1至6 中任一所述基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置所發(fā)送的數(shù)據(jù)，其特征在干，基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置包括合并模塊，用于對(duì)接收的信息進(jìn)行合并處理；解交織模塊，用于對(duì)經(jīng)所述合并模塊作合并處理后的信息進(jìn)行解交織處理；信道譯碼模塊，用于對(duì)經(jīng)所述解交織模塊作解交織處理的信息進(jìn)行譯碼，從而獲得原始信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置，其特征在干，所述合并處理中的合并方式包括等増益比合并、最大比合并或選擇性合井。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置，其特征在干，利用所述解交織模塊對(duì)經(jīng)所述合并模塊作合并處理后的信息進(jìn)行解交織處理包括獲得解交織深度d與解交織前數(shù)據(jù)的索引j的乘積dX j ；獲得解交織深度d乘以解交織前數(shù)據(jù)的索引j的乘積與解交織模塊的長(zhǎng)度N進(jìn)行取整運(yùn)算后的商floor(dXj/N)；獲得解交織模塊的長(zhǎng)度N減1后的差再乘以上述取整運(yùn)算后的商的乘積 (N-I)X floor(dXj/N)；第j個(gè)比特解交織后的索引Hij等于乘積dX j減去乘積(N-I) X floor (dX j/N)的差 d Xj-(N-I) X floor (d X j/N)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置，其特征在干，所述解交織深度d為可配參數(shù)，缺省值d = 8。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置，其特征在干，所述解交織模塊為行列解交織器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于電力線載波通信的基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置和基帶數(shù)字信號(hào)接收裝置，其中，所述基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)送裝置包括信道編碼模塊，用于對(duì)待發(fā)送的原始信息進(jìn)行編碼；交織模塊，用于對(duì)經(jīng)所述信道編碼模塊編碼的信息進(jìn)行交織處理；重復(fù)編碼模塊，用于對(duì)經(jīng)所述交織模塊交織處理的信息進(jìn)行重復(fù)編碼。相較于現(xiàn)有技術(shù)，通過(guò)合理布局，可以節(jié)省了存儲(chǔ)資源，克服電力線載波信道周期性干擾的影響，提高電力線通信的可靠性，穩(wěn)定性和通信速率。
文檔編號(hào)H04B3/54GK102546496SQ20121003596
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者潘宇, 邱賜云 申請(qǐng)人:鉅泉光電科技(上海)股份有限公司