電力線載波信號的解調(diào)電路及微控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電力線載波信號的解調(diào)電路及微控制器。本實用新型的電力線載波信號解調(diào)電路包括處理模塊、濾波模塊及解調(diào)模塊；該濾波模塊包括第一固定低通濾波單元、第一可調(diào)低通濾波單元；該處理模塊與該第一固定低通濾波單元連接，將載波信號處理生成混頻信號，并輸出至該第一固定低通濾波單元；該第一固定低通濾波單元將該混頻信號進行濾波，并輸出至該第一可調(diào)低通濾波單元；該第一可調(diào)低通濾波單元與該解調(diào)模塊連接；該第一可調(diào)低通濾波單元將該混頻信號進行濾波輸出至該解調(diào)模塊；該解調(diào)模塊根據(jù)不同的解調(diào)方式生成對應(yīng)的解調(diào)信號。本實用新型提供的解調(diào)電路參數(shù)可配置，可對不同帶寬、不同頻率的載波信號進行解調(diào)處理。
【專利說明】電力線載波信號的解調(diào)電路及微控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種電力線載波信號的解調(diào)電路及微控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]電力線通信(Power Line Communication,簡稱PLC)技術(shù)指利用電力線進行通信的技術(shù)，接收時利用專用調(diào)制解調(diào)器對載波信號進行解調(diào)，發(fā)送時將調(diào)制后的信號耦合至電力線上進行傳輸。對于低壓配電網(wǎng)來說，許多新興的數(shù)字技術(shù)，如擴頻通信技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)和計算機控制技術(shù)等，大大提高和改善了低壓配電網(wǎng)的PLC的可用性和可靠性，從而使得PLC技術(shù)具有更加誘人的應(yīng)用前景。美國聯(lián)邦通信委員會(Federal Communications Commission,簡稱FCC)規(guī)定了電力線所傳輸?shù)妮d波信號的頻帶為IOOkHz?450kHz ;歐洲電氣標(biāo)準委員會也規(guī)定了電力線所傳輸?shù)妮d波信號的頻帶為3kHz?500kHz。隨著PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也使得眾多廠商在頻帶范圍內(nèi)設(shè)計出各種頻帶載波信號的通信產(chǎn)品，其頻點有120kHz、131.5kHz,41OkHz等。
[0003]然而，目前已有的通信產(chǎn)品，大多只能處理固定帶寬的載波信號。現(xiàn)有通信產(chǎn)品無法針對不同帶寬，不同頻率，不同調(diào)制方式的載波信號進行處理，其性能的提升受到限制，無法滿足自適應(yīng)解調(diào)濾波處理的需求。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提供一種電力線載波信號的解調(diào)電路及微控制器，以解決現(xiàn)有技術(shù)無法對不同帶寬、不同頻率的載波信號進行處理的問題。
[0005]本實用新型提供一種電力線載波信號的解調(diào)電路，包括:處理模塊、濾波模塊及解調(diào)模塊；其中，所述濾波模塊包括:第一固定低通濾波單元、第一可調(diào)低通濾波單元；所述第一固定低通濾波單元與所述第一可調(diào)低通濾波單元相連接；
[0006]所述處理模塊，通過所述第一固定低通濾波單元與所述濾波模塊相連接，用于將接收到的載波信號進行處理，以生成混頻信號，并將所述混頻信號輸出至所述第一固定低通濾波單元；
[0007]所述濾波模塊，通過所述第一可調(diào)低通濾波單元與所述解調(diào)模塊相連接；所述第一固定低通濾波單元，用于將所述混頻信號進行濾波，并將所述第一固定低通濾波單元輸出的信號輸出至所述第一可調(diào)低通濾波單元；所述第一可調(diào)低通濾波單元，用于將所述第一固定低通濾波單元輸出的信號進行濾波，并將所述第一可調(diào)低通濾波單元輸出的信號輸出至所述解調(diào)模塊；
[0008]所述解調(diào)模塊，用于根據(jù)不同的解調(diào)方式將所述第一可調(diào)低通濾波單元輸出的信號生成對應(yīng)的解調(diào)信號，并將所述解調(diào)信號進行輸出。
[0009]進一步地，如上所述方案中，所述處理模塊，包括:數(shù)控振蕩單元及第一混頻單元;[0010]所述數(shù)控振蕩單元，用于產(chǎn)生并輸出第一本地正交信號及第二本地正交信號；
[0011]所述第一混頻單元，包括第一混頻器及第二混頻器；其中，所述第一混頻器與所述數(shù)控振蕩單元相連接，用于將所述載波信號與所述第一本地正交信號進行相乘，獲得第一混頻信號；所述第二混頻器與所述數(shù)控振蕩單元相連接，用于將所述載波信號與所述第二本地正交信號進行相乘，獲得第二混頻信號；
[0012]所述第一混頻器及所述第二混頻器，還通過所述第一固定低通濾波單元與所述濾波模塊相連接，用于將所述第一混頻信號及所述第二混頻信號傳輸至所述濾波模塊；
[0013]對應(yīng)的，所述第一固定低通濾波單元，還用于對所述第一混頻信號及所述第二混頻信號分別進行濾波，并將所述第一固定低通濾波單元輸出的信號輸出至所述第一可調(diào)低通濾波單元；所述第一可調(diào)低通濾波單元，還用于對所述第一固定低通濾波單元輸出的信號進行濾波，并輸出同相信號及正交信號至所述解調(diào)模塊。
[0014]進一步地，如上所述方案中，所述濾波模塊，還包括:第一降采樣單元；
[0015]所述第一降采樣單元，與所述第一固定低通濾波單元及所述第一可調(diào)低通濾波單元相連接，用于對所述第一固定低通濾波單元進行輸出的信號進行降采樣，并輸出第一低頻采樣信號及第二低頻采樣信號至所述第一可調(diào)低通濾波單元；
[0016]對應(yīng)的，所述第一可調(diào)低通濾波單元，還用于:對所述第一低頻采樣信號及第二低頻采樣信號進行濾波，并輸出所述同相信號及所述正交信號至所述解調(diào)模塊。
[0017]進一步地，如上所述方案中，所述解調(diào)模塊，包括:延遲單元、第二混頻單元、頻移解調(diào)單元、第二可調(diào)低通濾波單元、第二降采樣單元及第二固定低通濾波單元；所述延遲單元包括第一延遲器及第二延遲器；所述第二混頻單元包括第三混頻器及第四混頻器；所述頻移解調(diào)單元，包括減法器；
[0018]所述第一延遲器，與所述第三混頻器相連接，用于對所述解調(diào)模塊接收到的所述同相信號進行延遲，獲得延遲同相信號，并將所述延遲同相信號輸出至所述第三混頻器；
[0019]所述第二延遲器，與所述第四混頻器相連接，用于對所述解調(diào)模塊接收到的所述正交信號進行延遲，獲得延遲正交信號，并將所述延遲正交信號輸出至所述第四混頻器；
[0020]所述第三混頻器，與所述減法器相連接，用于根據(jù)所述延遲同相信號與所述正交信號，產(chǎn)生同相交叉信號，并將所述同相交叉信號輸出至所述減法器；
[0021]所述第四混頻器，與所述減法器相連接，用于根據(jù)所述延遲正交信號與所述同相信號，產(chǎn)生正交交叉信號，并將所述正交交叉信號輸出至所述減法器；
[0022]所述減法器，用于將所述同相交叉信號與所述正交交叉信號相減，獲得第一解調(diào)信號，并將所述第一解調(diào)信號輸出至所述第二可調(diào)低通濾波單元；
[0023]所述第二可調(diào)低通濾波單元，通過所述減法器與所述頻移解調(diào)單元相連接，用于對所述第一解調(diào)信號進行濾波，并將所述第二可調(diào)低通濾波單元輸出的信號輸出至所述第二降采樣單元；
[0024]所述第二降采樣單元，與所述第二可調(diào)低通濾波單元及所述第二固定低通濾波單元相連接，用于對所述第二可調(diào)低通濾波單元輸出的信號進行降采樣，并將所述第二降采樣單元輸出的信號輸出至所述第二固定低通濾波單元；
[0025]所述第二固定低通濾波單元，用于對所述第二降采樣單元輸出的信號進行濾波，獲得第二解調(diào)信號，并將所述第二解調(diào)信號作為頻移鍵控FSK解調(diào)信號輸出。[0026]可選的，如上所述方案中，所述解調(diào)模塊，包括:第三可調(diào)低通濾波單元、第三混頻單元、環(huán)路追蹤單元；
[0027]所述第三可調(diào)低通濾波單元，用于對所述解調(diào)模塊接收到的所述同相信號與所述正交信號分別進行濾波，并將所述第三可調(diào)低通濾波單元輸出的信號輸出至所述第三混頻單元；
[0028]所述第三混頻單元，與所述第三可調(diào)低通濾波單元相連接，用于將所述第三可調(diào)低通濾波單元輸出的信號進行相乘，獲得第三混頻信號，并輸出至所述環(huán)路追蹤單元；
[0029]所述環(huán)路追蹤單元，與所述第三混頻單元及所述數(shù)控振蕩單元相連接，用于獲取所述第三混頻信號的相位信息，并根據(jù)所述相位信息對所述數(shù)控振蕩單元進行配置，以使所述第三可調(diào)低通濾波單元獲得第三解調(diào)信號，并將所述第三解調(diào)信號作為相移鍵控PSK解調(diào)信號輸出。
[0030]可選的，如上所述方案中，所述解調(diào)模塊，包括:第四可調(diào)低通濾波單元、差分相移解調(diào)單元、第五可調(diào)低通濾波單元；
[0031]所述第四可調(diào)低通濾波單元，與所述第一可調(diào)低通濾波單元相連接，用于對所述同相信號及所述正交信號進行濾波，并將所述第四可調(diào)低通濾波單元輸出的信號輸出至所述差分相移解調(diào)單元；
[0032]所述差分相移解調(diào)單元，與所述第五可調(diào)低通濾波單元相連接，用于對所述第四可調(diào)低通濾波單元輸出的信號進行差分相移處理，并將所述差分相移解調(diào)單元輸出的信號輸出至所述第五可調(diào)低通濾波單元；
[0033]所述第五可調(diào)低通濾波單元，對所述差分相移解調(diào)單元輸出的信號進行濾波，獲得第四解調(diào)信號，并將所述第四解調(diào)信號作為差分相移鍵控DPSK解調(diào)信號輸出。
[0034]本實用新型還提供一種微控制器，包括:輸入端口、輸出端口及如上任一所述的解調(diào)電路；
[0035]所述輸入端口，用于接收外圍設(shè)備所輸入的載波信號，并將所述載波信號傳輸至所述解調(diào)電路；
[0036]所述輸出端口，用于將所述解調(diào)電路所輸出的解調(diào)信號經(jīng)過算法處理之后輸出給所述外圍設(shè)備。
[0037]本實用新型提供的電力線載波信號的解調(diào)電路及微控制器，由于固定低通濾波單元與可調(diào)低通濾波單元配合實施，由于該可調(diào)低通濾波參數(shù)可進行靈活配置，使得該解調(diào)電路的參數(shù)可配置，從而使得該解調(diào)電路對不同帶寬的載波信號進行解調(diào)處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1為本實用新型實施例一所提供的電力線載波信號的解調(diào)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2為本實用新型實施例二所提供的電力線載波信號的解調(diào)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖3為本實用新型實施例三所提供的FSK解調(diào)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖4為采用本實用新型實施例三所提供的解調(diào)電路及采用現(xiàn)有的解調(diào)電路進行解調(diào)的抗窄帶誤碼率對照圖；
[0042]圖5為采用本實用新型實施例三所提供的解調(diào)電路及采用現(xiàn)有的解調(diào)電路進行解調(diào)的抗白噪誤碼率對照圖；[0043]圖6為本實用新型實施例四所提供的PSK解調(diào)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖7為本實用新型實施例五所提供的DPSK解調(diào)電路的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0045]圖8為本實用新型實施例六所提供的微控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0046]實施例一
[0047]圖1為本實用新型實施例一所提供的電力線載波信號的解調(diào)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該解調(diào)電路101包括:處理模塊102、濾波模塊103及解調(diào)模塊104 ;其中，濾波模塊103包括:第一固定低通濾波單元105與第一可調(diào)低通濾波單元106。
[0048]處理模塊102，通過第一固定低通濾波單元105與濾波模塊103相連接，用于將接收到的載波信號進行處理，以生成混頻信號，并將該混頻信號輸出至第一固定低通濾波單元 105。
[0049]濾波模塊103，通過第一可調(diào)低通濾波單元106與解調(diào)模塊104相連接；第一固定低通濾波單元105，用于將該混頻信號進行濾波，并將該第一固定低通濾波單元105輸出的信號輸出至第一可調(diào)低通濾波單元106 ;第一可調(diào)低通濾波單元106，用于將該第一固定低通濾波單元105輸出的信號進行濾波，并將第一可調(diào)低通濾波單元106輸出的信號輸出至解調(diào)模塊104。
[0050]解調(diào)模塊104，用于根據(jù)不同的解調(diào)方式將第一可調(diào)低通濾波單元106輸出的信號生成對應(yīng)的解調(diào)信號，并將該解調(diào)信號進行輸出。
[0051]本實施例中該第一固定低通濾波單元具體可包括固定低通濾波器(Low PassFilter,簡稱LPF) LPF,該固定LPF實際指的是濾波系數(shù)固定的LPF，不同的固定LPF具有不同的濾波參數(shù)，如濾波頻率。該第一固定低通濾波單元的濾波參數(shù)可以是根據(jù)該載波信號選擇對應(yīng)的固定LPF。
[0052]該實施例方案在第一可調(diào)低通濾波單元進行濾波之前，先通過該第一固定低通濾波單元進行初級濾波，以濾除該混頻信號中較高頻率的信號，在保證成本的同時，可保證該第一可調(diào)低通濾波單元進行濾波的信號更穩(wěn)定性，以使該解調(diào)電路的穩(wěn)定性更高。
[0053]需要說明的是，在本實施例中，該第一固定低通濾波單元的濾波參數(shù)，優(yōu)選為500KHz。當(dāng)該第一固定低通濾波單元的帶寬為500KHz時，該解調(diào)電路所輸出的解調(diào)信號的頻率為500KHz以下。
[0054]第一可調(diào)低通濾波單元106具體包括可調(diào)LPF，該可調(diào)LFP實際指的是該濾波系數(shù)可調(diào)的LPF。由于該可調(diào)LPF的濾波參數(shù)，如濾波器的中心頻率，可根據(jù)載波信號或是由該處理模塊處理后所生成的混頻信號進行設(shè)定，從而使得該第一可調(diào)低通濾波單元的濾波參數(shù)可進行預(yù)設(shè)定，可對處理模塊處理后所生成的混頻信號進行可調(diào)濾波，而不受限于僅能對固定頻率的信號進行濾波。由于該第一可調(diào)低通濾波單元的濾波操作不限于固定頻率的信號，從而使得該解調(diào)電路可通過調(diào)節(jié)該第一可調(diào)低通濾波單元的濾波頻率對不同帶寬及不同頻率的載波信號進行解調(diào)處理。其中，該解調(diào)模塊可根據(jù)不同的解調(diào)方式，如頻移鍵控(Frequency Shift Keying,簡稱 FSK)、相移鍵控(Phase Shift Keying,簡稱 PSK)及差分相移鍵控(Differential Phase Shift Keying,簡稱DPSK)等對第一可調(diào)低通濾波單元濾波后的信號進行調(diào)整。其中，該解調(diào)模塊的調(diào)試方式可以是根據(jù)用戶對解調(diào)信號的不同需求進行選擇。
[0055]本實施例中由于該第一可調(diào)低通濾波單元的濾波參數(shù)可進行靈活配置，使得該解調(diào)電路的參數(shù)可配置，從而使得該解調(diào)電路對不同帶寬的載波信號進行解調(diào)處理。
[0056]同時，由于該第一可調(diào)濾波單元的濾波參數(shù)的靈活配置，可在不改變在該解調(diào)電路的基礎(chǔ)上，對該解調(diào)電路的帶寬進行靈活配置，從而可有效的改善阻帶衰減，同時還可實現(xiàn)該解調(diào)電路在對應(yīng)帶寬內(nèi)的信號增益可調(diào)，根據(jù)不同的碼速要求采用不同的帶寬的濾波器，提升系統(tǒng)靈敏度和抗高斯白噪性能，從而適應(yīng)不同頻率的PLC載波信號的傳輸需求。而且，由于該第一可調(diào)濾波單元的濾波參數(shù)的靈活配置，該解調(diào)電路的處理帶寬靈活變化，使得該解調(diào)電路可針對不同帶寬的載波信號采用不同的碼速處理，從而提供不同碼速的解調(diào)電路。該可調(diào)濾波器還可以實現(xiàn)過渡帶和阻帶衰減的靈活配置，以滿足電力線噪聲環(huán)境變化的需求，提升系統(tǒng)抗帶外衰減的通信性能。
[0057]由于在該第一可調(diào)濾波單元之前還包括第一固定低通單元，通過第一固定低通濾波單元先進行濾波，可提高該解調(diào)電路的濾波性能，同時可通過減少該第一可調(diào)低通濾波單元的濾波器的階數(shù)減少該解調(diào)電路的硬件成本。
[0058]實施例二
[0059]本實施例還提供一種電力線載波信號的解調(diào)電路。圖2為本實用新型實施例二所提供的電力線載波信號的解調(diào)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該解調(diào)電路201在上述實施例所述方案的基礎(chǔ)上，其中處理模塊102具體包括:數(shù)控振蕩單元202及第一混頻單元203 ；
[0060]數(shù)控振蕩單元202，用于產(chǎn)生并輸出第一本地正交信號及第二本地正交信號。具體地，該數(shù)控振蕩單元可以是數(shù)控振蕩器(Numerical Controlled Oscillator,簡稱NC0),該第一本地正交信號可以是該NCO產(chǎn)生的余弦信號，該第二本地正交信號可以是該NCO所產(chǎn)生的正弦信號。
[0061]第一混頻單元203，包括第一混頻器204及第二混頻器205 ;其中，第一混頻器204與數(shù)控振蕩單元203相連接，用于將該載波信號與該本地同相信號進行相乘，獲得第一混頻信號；第二混頻器205與數(shù)控振蕩單元203相連接，用于將該載波信號與該本地正交信號進行相乘，獲得第二混頻信號。具體地，該第一混頻器204和該第二混頻器205可以是乘法器。
[0062]第一混頻器204第二混頻器205，還通過該第一固定低通濾波單元105與濾波模塊103相連接，用于將第一混頻信號及該第二混頻信號傳輸至濾波模塊103。
[0063]對應(yīng)的，第一固定低通濾波單元105，還用于對該第一混頻信號及該第二混頻信號分別進行濾波，并將第一固定低通濾波單元105輸出的信號輸出至第一可調(diào)低通濾波單元106 ;第一可調(diào)低通濾波單兀106,還用于對第一固定低通濾波單兀105輸出的信號進行濾波，并輸出同相(In-phase,簡稱I)信號及正交(Quadrature,簡稱Q)信號至解調(diào)模塊104。
[0064]具體地，該第一固定低通濾波單元105可對該第一混頻信號及該第二混頻信號分別進行濾波，那么該第一固定低通濾波單元105至少包括一組固定LPF，該一組固定LPF包括第一固定LPF206和第二固定LPF207。其中，該第一固定LPF206可對該第一混頻信號進行濾波，該第二固定LPF207可對該第二混頻信號。該第一固定LPF206和該第二 LPF207可具有相同的濾波參數(shù)，也就是說該第一固定LPF和該第二 LPF可以是相同型號的LPF。[0065]第一可調(diào)低通濾波單元106可以包括一組可調(diào)LPF，該一組可調(diào)LPF包括第一可調(diào)LPF208和第二可調(diào)LPF209。該第一可調(diào)LPF208可對該第一固定LPF206所進行濾波之后的信號再次進行濾波，輸出I信號至解調(diào)模塊104 ;該第二可調(diào)LPF209可對該第二固定LPF207所進行濾波之后的信號再次進行濾波，輸出Q信號至解調(diào)模塊104。
[0066]進一步，在上述方案的基礎(chǔ)上，濾波模塊103還包括:第一降采樣單元210 ；
[0067]第一降采樣單元210，與第一固定低通濾波單元105及第一可調(diào)低通濾波單元106相連接，用于對第一固定低通濾波單元105輸出的信號進行降采樣，并輸出第一低頻采樣信號及第二低頻采樣信號至第一可調(diào)低通濾波單元106 ；
[0068]對應(yīng)的，第一可調(diào)低通濾波單元106，還用于:對該第一低頻采樣信號及第二低頻采樣信號進行濾波，并輸出I信號及Q信號至解調(diào)模塊104。
[0069]具體地，該第一降采樣單元210也可包括一組降采樣器，該一組降采樣器可包括第一降采樣器211和第二降采樣器212。其中第一降采樣器211與第一固定LPF206及第一可調(diào)LPF208相連接，用于對第一固定LPF206進行濾波之后的信號進行降采樣，并輸出第一低頻采樣信號至第一可調(diào)LPF208 ;第二降采樣器212與第二固定LPF207及第二可調(diào)LPF209相連接，用于對第二固定LPF207輸出的信號進行降采樣，并輸出第二低頻采樣信號至第二可調(diào)LPF209。
[0070]該第一降采樣單元可對該第一固定低通濾波單元輸出的信號進行降采樣，從而降低該第一可調(diào)低通濾波單元進行濾波的信號頻率，例如可將2MHz的信號降采樣為250KHZ的信號，從而減少了該第一可調(diào)低通濾波單元的濾波器的階數(shù)，從而減少了該解調(diào)電路的電路面積，減少該解調(diào)電路的硬件成本。
[0071]本實施例方案在上述實施例的基礎(chǔ)上，通過該第一降采樣單元在第一固定低通濾波單元輸出的信號進行降采樣，可減少該第一可調(diào)低通濾波單元的濾波器的階數(shù)，減小該解調(diào)電路的面積；通過數(shù)控振蕩單元與第一可調(diào)低通濾波單元結(jié)合，可將任一頻率的載波信號混頻至基帶信號，實現(xiàn)載波信號中心頻率的任意連續(xù)可調(diào)，還可實現(xiàn)跳頻傳輸。
[0072]實施例三
[0073]本實施例在上述實施例二方案的基礎(chǔ)上，通過FSK解調(diào)電路的實現(xiàn)方案對電力線載波信號的解調(diào)電路解釋說明。圖3為本實用新型實施例三所提供的FSK解調(diào)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示,上述方案中解調(diào)模塊104包括:延遲單元301、第二混頻單元302、頻移解調(diào)單元303、第二可調(diào)低通濾波單元304、第二降采樣單元305及第二固定低通濾波單元306 ;其中，延遲單元301包括第一延遲器307及第二延遲器308 ;第二混頻單元302包括第三混頻器309及第四混頻器310 ;頻移解調(diào)單元303，包括減法器311。
[0074]第一延遲器307，與第三混頻器309相連接，用于對解調(diào)模塊104接收到的該同相信號進行延遲，獲得延遲同相信號，并將該延遲同相信號輸出至第三混頻器309。
[0075]第二延遲器308，與第四混頻器310相連接，用于對解調(diào)模塊104接收到的該正交信號進行延遲，獲得延遲正交信號，并將該延遲正交信號輸出至第四混頻器310。
[0076]第三混頻器309，與減法器311相連接，用于根據(jù)該延遲同相信號與該正交信號，產(chǎn)生同相交叉信號，并將該同相交叉信號輸出至減法器311。
[0077]第四混頻器310，與減法器311相連接，用于根據(jù)該延遲正交信號與該同相信號，產(chǎn)生正交交叉信號，并將該正交交叉信號輸出至減法器311。[0078]減法器311，用于將該同相交叉信號與該正交交叉信號相減，獲得第一解調(diào)信號，并將該第一解調(diào)信號輸出至第二可調(diào)低通濾波單元304。
[0079]第二可調(diào)低通濾波單元304，通過減法器311與頻移解調(diào)單元303相連接，用于對該第一解調(diào)信號進行濾波，并將該第二可調(diào)低通濾波單元輸出的信號輸出至第二降采樣單元 305。
[0080]第二降采樣單元305，與第二可調(diào)低通濾波單元304及第二固定低通濾波單元306相連接，用于對該第二可調(diào)低通濾波單元輸出的信號進行降采樣，并將該第二降采樣單元輸出的信號輸出至第二固定低通濾波單元306。
[0081]第二固定低通濾波單元306，用于對該第二降采樣單元輸出的信號進行濾波，獲得第二解調(diào)信號，并將該第二解調(diào)信號作為頻移鍵控FSK解調(diào)信號輸出。
[0082]該第二可調(diào)低通濾波單元304可以包括一個可調(diào)LPF，即第三可調(diào)LPF312，如圖3所示，該第二可調(diào)低通濾波單元304可通過第三可調(diào)LPF312與減法器311相連接；該第二降采樣單元305可包括一個降采樣器，即第三降采樣器313，該第二降采樣單元305通過該第三降采樣器313與第二可調(diào)低通濾波單元304和第二固定低通濾波單元306相連接；該第二固定低通濾波單元306可包括一個固定LPF，即第三固定LPF314，該第二固定低通濾波單元306通過該第三固定LPF314與第二降采樣單元305相連接。
[0083]本實施例在上述實施例方案的基礎(chǔ)上，提供一種FSK解調(diào)電路，該FSK解調(diào)電路可對不同帶寬的載波信號進行FSK解調(diào)，從而輸出對應(yīng)的FSK解調(diào)信號，其具體的有益效果與上述實施例類似，在此不再贅述。
[0084]圖4為采用本實用新型實施例三所提供的解調(diào)電路及采用現(xiàn)有的解調(diào)電路進行解調(diào)的抗窄帶干擾誤碼率對照圖。如圖4所示，橫坐標(biāo)為加不同干擾信號的頻點，垂直坐標(biāo)為接收機的誤碼率(Bit Error Rate，簡稱BER)，該添加的窄帶信號與該270KHz的載波信號能量之比為1:1.4。其中曲線2為neW270fsk，指的是中心頻點270KHz時，對不同單頻信號采用調(diào)節(jié)后的窄帶解調(diào)電路進行解調(diào)；曲線I為old270fsk，指的是中心頻點270KHz時，對不同的單頻信號采用固定濾波的FSK解調(diào)進行解調(diào)。在進行解調(diào)過程中，分別添加相同帶寬，5KHz?5.5KHz的窄帶干擾。采用該實施例所提供的解調(diào)電路進行信號解調(diào)時，可將其可調(diào)低通濾波單元的處理帶寬調(diào)整至窄帶寬。若將可調(diào)低通濾波單元的處理帶寬調(diào)整至窄帶寬時，如圖4中曲線I和2可知，無論加什么頻率的單頻干擾信號，本實施例的FSK解調(diào)方案其誤碼率均比現(xiàn)有技術(shù)有所減小。因此，本實施例的FSK方案其抗窄帶干擾性能得到有效提升。
[0085]圖5為采用本實用新型實施例三所提供的解調(diào)電路及采用固定濾波的解調(diào)電路進行解調(diào)的抗白噪誤碼率對照圖。該方案為對270KHZ的單頻信號添加高斯白噪聲之后采用不同解調(diào)電路進行解調(diào)。圖5中曲線I為old270fsk，為根據(jù)固定濾波的解調(diào)電路進行解調(diào)，曲線2為neW270fsk，為根據(jù)可調(diào)帶寬的解調(diào)電路進行解調(diào)，其中橫坐標(biāo)為不同的信噪比，垂直坐標(biāo)為不同的誤碼率。圖5中，在相同信噪比的情況下，其采用不同的解調(diào)電路所產(chǎn)生的誤碼率不同。具體地，如圖5所示，若信噪比為12時，對于曲線1，其誤碼率接近10-1，而對于曲線2，其誤碼率約等于0.03。圖5可表明，無論加任何信噪比的高斯白噪，采用本實施例方案的解調(diào)電路，相對于采用現(xiàn)有技術(shù)中的解調(diào)電路，其誤碼率均有所提升，即解調(diào)電路的抗噪干擾性能更加。[0086]實施例四
[0087]本實施例在上述實施例方案的基礎(chǔ)上，通過PSK解調(diào)電路的實現(xiàn)方案對電力線載波信號的解調(diào)電路解釋說明。圖6為本實用新型實施例四所提供的PSK解調(diào)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，上述方案中解調(diào)模塊104包括:第三可調(diào)低通濾波單元601、第三混頻單元602、環(huán)路追蹤單元603 ；
[0088]第三可調(diào)低通濾波單元601，用于對解調(diào)模塊104接收到的該同相信號與該正交信號分別進行濾波，并將第三可調(diào)低通濾波單元601輸出的信號輸出至第三混頻單元602 ；
[0089]第三混頻單元602，與第三可調(diào)低通濾波單元601相連接，用于將該第三可調(diào)低通濾波單元601輸出的信號進行相乘，獲得第三混頻信號，并輸出至環(huán)路追蹤單元603 ；
[0090]環(huán)路追蹤單元603，與第三混頻單元602及數(shù)控振蕩單元603相連接，用于獲取該第三混頻信號的相位信息，并根據(jù)該相位信息對數(shù)控振蕩單元603進行配置，以使第三可調(diào)低通濾波單元601獲得第三解調(diào)信號，并將該第三解調(diào)信號作為相移鍵控PSK解調(diào)信號輸出。
[0091]第三可調(diào)低通濾波單元601對該同相信號與該正交信號分別進行濾波，可包括第四可調(diào)LPF604和第五可調(diào)LPF605，該第四可調(diào)LPF604對該同相信號進行濾波，該第五可調(diào)LPF605對該正交信號進行濾波。該第三混頻單元602可包括第五混頻器606。第三混頻單元602，通過第五混頻器606與第三可調(diào)低通濾波單元601相連接，將該第四可調(diào)LPF604輸出的信號及該第五可調(diào)LPF605輸出的信號進行相乘，獲得第三混頻信號，并輸出至環(huán)路追蹤單元603。
[0092]環(huán)路追蹤單元603可包括環(huán)路濾波器、加法器和Delta K寄存器。該環(huán)路追蹤單元603通過該環(huán)路濾波器和加法器獲取該第三混頻信號的相位信息，并將該相位信息通過Delta K寄存器傳輸至數(shù)控振蕩單元203，以改變該數(shù)控振蕩單元所輸出信號的頻率，進而達到追蹤相位的目的。數(shù)控振蕩單元203在根據(jù)Delta K寄存器的值對輸出信號的頻率改變之后，重新通過該解調(diào)電路中的處理模塊102、濾波模塊103及解調(diào)模塊104，此時，該解調(diào)模塊104中的第四可調(diào)LPF604所輸出的信號即為PSK解調(diào)信號。
[0093]本實施例方案提供一種PSK解調(diào)的解調(diào)電路，其可對不同帶寬的載波信號進行PSK解調(diào)，其具體的有益效果與上述實施例類似，在此不再贅述。
[0094]實施例五
[0095]本實施例在上述實施例方案的基礎(chǔ)上，通過DPSK解調(diào)電路的實現(xiàn)方案對電力線載波信號的解調(diào)電路解釋說明。圖7為本實用新型實施例五所提供的DPSK解調(diào)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，上述方案中解調(diào)模塊104包括:第四可調(diào)低通濾波單元701、差分相移解調(diào)單元702、第五可調(diào)低通濾波單元703。
[0096]第四可調(diào)低通濾波單元701，與第一可調(diào)低通濾波單元105相連接，用于對該同相信號及該正交信號進行濾波，并將第四可調(diào)低通濾波單元701輸出的信號輸出至差分相移解調(diào)單元702。
[0097]差分相移解調(diào)單元702，與第五可調(diào)低通濾波單元703相連接，用于對第四可調(diào)低通濾波單元701輸出的信號進行差分相移處理，并將差分相移解調(diào)單元702輸出的信號輸出至第五可調(diào)低通濾波單元703。
[0098]第五可調(diào)低通濾波單元703，對差分相移解調(diào)單元702輸出的信號進行濾波，獲得第四解調(diào)信號，并將該第四解調(diào)信號作為差分相移鍵控DPSK解調(diào)信號輸出。
[0099]其中，該第四可調(diào)低通濾波單元701可包括第六可調(diào)LPF704和第七可調(diào)LPF705 ；該差分相移解調(diào)單元702可以是DPSK解調(diào)器；該第五可調(diào)低通濾波單元703可包括第八可調(diào)LPF706。該第六可調(diào)LPF704對同相信號進行濾波，該第七可調(diào)LPF705對正交信號進行濾波，該第六可調(diào)LPF704和第七可調(diào)LPF705輸出的信號經(jīng)過DPSK解調(diào)器進行解調(diào)之后，再通過第八可調(diào)LPF706所輸出的信號即為DPSK解調(diào)信號。
[0100]本實施例方案提供一種DPSK解調(diào)的解調(diào)電路，其可對不同帶寬的載波信號進行DPSK解調(diào)，其具體的有益效果與上述實施例類似，在此不再贅述。
[0101]實施例六
[0102]本實施例提供一種微控制器。圖8為本實用新型實施例六所提供的微控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，該微控制器801包括:解調(diào)電路802、輸入端口 803和輸出端口 804。
[0103]其中，該解調(diào)電路802可以為上述任一實施例方案所述的解調(diào)電路。
[0104]輸入端口 803，用于接收外圍設(shè)備805所輸入的載波信號，并將該載波信號傳輸至該解調(diào)電路802 ；
[0105]輸出端口 804，用于將該解調(diào)電路802所輸出的解調(diào)信號經(jīng)過算法處理之后輸出給該外圍設(shè)備805。
[0106]本實施例提供的微控制器可以是集成上述實施例的解調(diào)電路的芯片，其具體的實現(xiàn)過程及有益效果與上述實施例類似，在此不再贅述。
[0107]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電力線載波信號的解調(diào)電路，其特征在于，包括:處理模塊、濾波模塊及解調(diào)模塊；其中，所述濾波模塊包括:第一固定低通濾波單元、第一可調(diào)低通濾波單元；所述第一固定低通濾波單元與所述第一可調(diào)低通濾波單元相連接； 所述處理模塊，通過所述第一固定低通濾波單元與所述濾波模塊相連接，用于將接收到的載波信號進行處理，以生成混頻信號，并將所述混頻信號輸出至所述第一固定低通濾波單元； 所述濾波模塊，通過所述第一可調(diào)低通濾波單元與所述解調(diào)模塊相連接；所述第一固定低通濾波單元，用于將所述混頻信號進行濾波，并將所述第一固定低通濾波單元輸出的信號輸出至所述第一可調(diào)低通濾波單元；所述第一可調(diào)低通濾波單元，用于將所述第一固定低通濾波單元輸出的信號進行濾波，并將所述第一可調(diào)低通濾波單元輸出的信號輸出至所述解調(diào)模塊； 所述解調(diào)模塊，用于根據(jù)不同的解調(diào)方式將所述第一可調(diào)低通濾波單元輸出的信號生成對應(yīng)的解調(diào)信號，并將所述解調(diào)信號進行輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解調(diào)電路，其特征在于，所述處理模塊，包括:數(shù)控振蕩單元及第一混頻單元； 所述數(shù)控振蕩單元，用于產(chǎn)生并輸出第一本地正交信號及第二本地正交信號； 所述第一混頻單元，包括第一混頻器及第二混頻器；其中，所述第一混頻器與所述數(shù)控振蕩單元相連接，用于將所述載波信號與所述第一本地正交信號進行相乘，獲得第一混頻信號；所述第二混頻 器與所述數(shù)控振蕩單元相連接，用于將所述載波信號與所述第二本地正交信號進行相乘，獲得第二混頻信號； 所述第一混頻器及所述第二混頻器，還通過所述第一固定低通濾波單元與所述濾波模塊相連接，用于將所述第一混頻信號及所述第二混頻信號傳輸至所述濾波模塊； 對應(yīng)的，所述第一固定低通濾波單元，還用于對所述第一混頻信號及所述第二混頻信號分別進行濾波，并將所述第一固定低通濾波單元輸出的信號輸出至所述第一可調(diào)低通濾波單元；所述第一可調(diào)低通濾波單元，還用于對所述第一固定低通濾波單元輸出的信號進行濾波，并輸出同相信號及正交信號至所述解調(diào)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的解調(diào)電路，其特征在于，所述濾波模塊，還包括:第一降采樣單元； 所述第一降采樣單元，與所述第一固定低通濾波單元及所述第一可調(diào)低通濾波單元相連接，用于對所述第一固定低通濾波單元進行輸出的信號進行降采樣，并輸出第一低頻采樣信號及第二低頻采樣信號至所述第一可調(diào)低通濾波單元； 對應(yīng)的，所述第一可調(diào)低通濾波單元，還用于:對所述第一低頻采樣信號及第二低頻采樣信號進行濾波，并輸出所述同相信號及所述正交信號至所述解調(diào)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的解調(diào)電路，其特征在于，所述解調(diào)模塊，包括:延遲單元、第二混頻單元、頻移解調(diào)單元、第二可調(diào)低通濾波單元、第二降采樣單元及第二固定低通濾波單元；所述延遲單元包括第一延遲器及第二延遲器；所述第二混頻單元包括第三混頻器及第四混頻器；所述頻移解調(diào)單元，包括減法器； 所述第一延遲器，與所述第三混頻器相連接，用于對所述解調(diào)模塊接收到的所述同相信號進行延遲，獲得延遲同相信號，并將所述延遲同相信號輸出至所述第三混頻器；所述第二延遲器，與所述第四混頻器相連接，用于對所述解調(diào)模塊接收到的所述正交信號進行延遲，獲得延遲正交信號，并將所述延遲正交信號輸出至所述第四混頻器； 所述第三混頻器，與所述減法器相連接，用于根據(jù)所述延遲同相信號與所述正交信號，產(chǎn)生同相交叉信號，并將所述同相交叉信號輸出至所述減法器； 所述第四混頻器，與所述減法器相連接，用于根據(jù)所述延遲正交信號與所述同相信號，產(chǎn)生正交交叉信號，并將所述正交交叉信號輸出至所述減法器； 所述減法器，用于將所述同相交叉信號與所述正交交叉信號相減，獲得第一解調(diào)信號，并將所述第一解調(diào)信號輸出至所述第二可調(diào)低通濾波單元； 所述第二可調(diào)低通濾波單元，通過所述減法器與所述頻移解調(diào)單元相連接，用于對所述第一解調(diào)信號進行濾波，并將所述第二可調(diào)低通濾波單元輸出的信號輸出至所述第二降采樣單元； 所述第二降采樣單元，與所述第二可調(diào)低通濾波單元及所述第二固定低通濾波單元相連接，用于對所述第二可調(diào)低通濾波單元輸出的信號進行降采樣，并將所述第二降采樣單元輸出的信號輸出至所述第二固定低通濾波單元； 所述第二固定低通濾波單元，用于對所述第二降采樣單元輸出的信號進行濾波，獲得第二解調(diào)信號，并將所述第二解調(diào)信號作為頻移鍵控FSK解調(diào)信號輸出。
5.根據(jù)權(quán)利 要求3所述的解調(diào)電路，其特征在于，所述解調(diào)模塊，包括:第三可調(diào)低通濾波單元、第三混頻單元、環(huán)路追蹤單元； 所述第三可調(diào)低通濾波單元，用于對所述解調(diào)模塊接收到的所述同相信號與所述正交信號分別進行濾波，并將所述第三可調(diào)低通濾波單元輸出的信號輸出至所述第三混頻單元; 所述第三混頻單元，與所述第三可調(diào)低通濾波單元相連接，用于將所述第三可調(diào)低通濾波單元輸出的信號進行相乘，獲得第三混頻信號，并輸出至所述環(huán)路追蹤單元； 所述環(huán)路追蹤單元，與所述第三混頻單元及所述數(shù)控振蕩單元相連接，用于獲取所述第三混頻信號的相位信息，并根據(jù)所述相位信息對所述數(shù)控振蕩單元進行配置，以使所述第三可調(diào)低通濾波單元獲得第三解調(diào)信號，并將所述第三解調(diào)信號作為相移鍵控PSK解調(diào)信號輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的解調(diào)電路，其特征在于，所述解調(diào)模塊，包括:第四可調(diào)低通濾波單元、差分相移解調(diào)單元、第五可調(diào)低通濾波單元； 所述第四可調(diào)低通濾波單元，與所述第一可調(diào)低通濾波單元相連接，用于對所述同相信號及所述正交信號進行濾波，并將所述第四可調(diào)低通濾波單元輸出的信號輸出至所述差分相移解調(diào)單元； 所述差分相移解調(diào)單元，與所述第五可調(diào)低通濾波單元相連接，用于對所述第四可調(diào)低通濾波單元輸出的信號進行差分相移處理，并將所述差分相移解調(diào)單元輸出的信號輸出至所述第五可調(diào)低通濾波單元； 所述第五可調(diào)低通濾波單元，對所述差分相移解調(diào)單元輸出的信號進行濾波，獲得第四解調(diào)信號，并將所述第四解調(diào)信號作為差分相移鍵控DPSK解調(diào)信號輸出。
7.一種微控制器，其特征在于，包括:輸入端口、輸出端口及如權(quán)利要求1-6中任一項所述的解調(diào)電路；所述輸入端口，用于接收外圍設(shè)備所輸入的載波信號，并將所述載波信號傳輸至所述解調(diào)電路； 所述輸出端口，用于將所述解調(diào)電路所輸出的解調(diào)信號經(jīng)過算法處理之后輸出給所述外圍設(shè)備。
【文檔編號】H04L27/26GK203788281SQ201420164442
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】谷志坤, 陳光勝, 張偉, 沈力為, 張曉詩, 潘松 申請人:上海海爾集成電路有限公司