本發(fā)明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?；贠FDM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：

本發(fā)明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。

本發(fā)明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。

本發(fā)明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，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1為本發(fā)明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為本發(fā)明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為本發(fā)明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發(fā)明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、本發(fā)明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，本發(fā)明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。

本發(fā)明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

本發(fā)明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)?？烧{(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，本發(fā)明實施例在應(yīng)用時，采用統(tǒng)計方法估計碰撞后接收成功率。

本發(fā)明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)。

本發(fā)明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)描述了本發(fā)明的各實施例，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，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(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)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。