專利名稱：一種低壓電力線載波信道檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種低壓電カ線載波信道檢測(cè)儀，乃是用于低壓電カ線進(jìn)行載波信道檢測(cè)和載波通信功能判斷。
背景技術(shù)：
低壓電カ線載波通信是利用低壓電カ線作為傳輸載體的ー種通信方式，國內(nèi)外從事該方面的研究很多，市場(chǎng)上已經(jīng)有相當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)品應(yīng)用在抄表、信息采集等領(lǐng)域，由于低壓電カ線本身是輸送エ頻電能的，并不是專為載波通信鋪設(shè)的，這些低壓線路存在高頻噪聲和衰減特征，造成載波產(chǎn)品在調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過程中出現(xiàn)各式各樣的通信問題，使用者缺乏必要的檢測(cè)設(shè)備無法進(jìn)行分析和判斷，影響了載波產(chǎn)品的推廣速度。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種低壓電カ線載波信道檢測(cè)儀，其目的旨在有效克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案其結(jié)構(gòu)包括エ頻隔離高頻取樣電路、A/D采樣電路、 FPGA+DSP、核心単元、載波模塊、載波衰減和エ頻隔離電路、長(zhǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、人機(jī)界面和接ロ単元；其中エ頻隔離高頻取樣電路的信號(hào)輸入端接低壓電カ線，エ頻隔離高頻取樣電路的信號(hào)輸出端與A/D采樣電路的信號(hào)輸入端相接，A/D采樣電路的信號(hào)輸出/輸入端與 FPGA+DSP的第一信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，F(xiàn)PGA+DSP的第二信號(hào)輸入/輸出端與核心單元的第一信號(hào)輸出/輸入端對(duì)應(yīng)相接，核心単元的第二信號(hào)輸出/輸入端與長(zhǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，核心単元的第三信號(hào)輸出/輸入端與人機(jī)界面和接ロ單元的信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，核心単元的信號(hào)輸出端與載波模塊的信號(hào)輸入端相接， 載波模塊的信號(hào)輸出端與載波衰減和エ頻隔離電路的信號(hào)輸入端相接，載波衰減和エ頻隔離電路的信號(hào)輸出端接低壓電カ線。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)低壓電カ線載波信道進(jìn)行測(cè)試，給出顯示圖形，并結(jié)合載波衰減的實(shí)際通信效果，幫助使用者進(jìn)行分析和判斷，可以較快地解決低壓電カ線載波產(chǎn)品調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用問題。

附圖1是低壓電カ線載波信道檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)圖。附圖2是エ頻隔離高頻取樣電路結(jié)構(gòu)圖。附圖3載波衰減和エ頻隔離電路聯(lián)接在載波模塊的示意圖。附圖4是負(fù)責(zé)管理上述単元的工作過程示意圖。
具體實(shí)施方式
對(duì)照附圖1，其結(jié)構(gòu)包括ェ頻隔離高頻取樣電路、A/D采樣電路、FPGA+DSP、核心單元、載波模塊、載波衰減和エ頻隔離電路、長(zhǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、人機(jī)界面和接ロ単元；其中エ頻隔離高頻取樣電路的信號(hào)輸入端接低壓電カ線，エ頻隔離高頻取樣電路的信號(hào)輸出端與A/ D采樣電路的信號(hào)輸入端相接，A/D采樣電路的信號(hào)輸出/輸入端與FPGA+DSP的第一信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，F(xiàn)PGA+DSP的第二信號(hào)輸入/輸出端與核心単元的第一信號(hào)輸出/ 輸入端對(duì)應(yīng)相接，核心単元的第二信號(hào)輸出/輸入端與長(zhǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，核心単元的第三信號(hào)輸出/輸入端與人機(jī)界面和接ロ単元的信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，核心単元的信號(hào)輸出端與載波模塊的信號(hào)輸入端相接，載波模塊的信號(hào)輸出端與載波衰減和エ頻隔離電路的信號(hào)輸入端相接，載波衰減和エ頻隔離電路的信號(hào)輸出端接低壓電カ線。所述的エ頻隔離高頻取樣電路(如圖2)，將エ頻220V電壓經(jīng)過阻抗隔離后降低エ 頻電壓，使エ頻對(duì)后續(xù)電路不再構(gòu)成影響，由于エ頻隔離器設(shè)計(jì)時(shí)僅對(duì)エ頻等低頻成分進(jìn)行衰減，而載波頻段屬于高頻，所以載波頻段高頻信號(hào)電壓經(jīng)過エ頻隔離電路幾乎不受影響，高頻取樣電路設(shè)計(jì)時(shí)將エ頻進(jìn)一歩降低，并同時(shí)提取高頻信號(hào)，經(jīng)過直流電平轉(zhuǎn)換和增益調(diào)節(jié)，使信號(hào)符合A/D采樣的范圍，再送A/D采樣電路；所述的A/D采樣電路，ADC分辨率14bit以上，采樣率10MSPS以上，如AD9240，通過高通濾波器僅對(duì)載波頻段高頻信號(hào)進(jìn)行采樣處理，為了防止采樣出現(xiàn)混疊，一方面提高采樣頻率必須兩倍于被采樣信號(hào)的最高頻率，另一方面設(shè)置了更高頻率的低通防混疊濾波器，該采樣電路將載波頻段高頻模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以便后級(jí)處理；所述的FPGA+DSP由大規(guī)模邏輯門陳列FPGA和數(shù)字信號(hào)處理器DSP構(gòu)成，F(xiàn)PGA如 ALTERA CycloneIII (EP3C25E 144)接收核心單元的相關(guān)命令，負(fù)責(zé)A/D采樣定時(shí)時(shí)序控制，并執(zhí)行IOM點(diǎn)FFT運(yùn)算，DSP將原始采樣數(shù)據(jù)和FFT數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，并承擔(dān)與核心単元的數(shù)據(jù)通信任務(wù)；所述的核心單元(mini2440 Samsung S3C2440AL)是載波信道檢測(cè)儀的核心處理器，負(fù)責(zé)管理上述単元的工作過程(如圖4)，核心単元一上電就自動(dòng)進(jìn)行工作，進(jìn)行檢測(cè)儀的初始化、設(shè)置人機(jī)界面、監(jiān)視通信端ロ等，當(dāng)人機(jī)界面出現(xiàn)響應(yīng)吋，立即處理相關(guān)要求，并轉(zhuǎn)換成命令控制字，控制PGA進(jìn)行信號(hào)采樣和FFT運(yùn)算工作，與DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將原始數(shù)據(jù)與FFT數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)波形顯示和頻譜顯示等工作，還可以根據(jù)需要，存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。在通信方式選擇載波方式吋，還可以設(shè)置載波通信參數(shù)和載波衰減參數(shù)，控制載波模塊發(fā)送正確的通信代碼，以判斷載波通信狀態(tài)是否正確等；所述的載波模塊(一種用于低壓電カ線上利用載波進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的模塊)選用國內(nèi)主流載波通信模塊(如曉程模塊、鼎新模塊、東軟模塊、瑞斯康模塊等)，可以根據(jù)需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)更換，該載波模塊負(fù)責(zé)特定載波信號(hào)的接收和發(fā)送，該模塊的工作受到核心単元的控制；所述的載波衰減和エ頻隔離電路聯(lián)接在載波模塊(如圖3)與低壓電カ線之間，載波信號(hào)經(jīng)過0dB/20dB/40dB可控衰減器衰減后送到高頻諧振耦合電路，諧振頻率在載波頻率中心附近，エ頻隔離電路由電容電感等無源器件組成，起到隔離エ頻作用，同時(shí)將載波信號(hào)引入低壓電カ線。該模塊可以模擬低壓線路的衰減特征，幫助使用者分析和判斷現(xiàn)場(chǎng)載波通信產(chǎn)品是否正常工作等；所述的長(zhǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)(如SSD1GB/2GB/4GB/8GB等)是ー個(gè)大容量存儲(chǔ)器，可以將A/D采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)，取決于存儲(chǔ)器的容量大小，該部分電路受到核心単元的控制和管理；人機(jī)界面和接ロ単元由LCD液晶屏、控制器和按鍵組成，按鍵負(fù)責(zé)界面管理、參數(shù)設(shè)置和通信接ロ的配置操作，液晶屏有波形顯示和頻譜顯示功能。本發(fā)明的一種低壓電カ線載波信道檢測(cè)儀，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)低壓電カ線載波信道進(jìn)行測(cè)試，給出顯示圖形，并結(jié)合載波衰減的實(shí)際通信效果，幫助使用者進(jìn)行分析和判斷，可以較快地解決低壓電カ線載波產(chǎn)品調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用問題。
權(quán)利要求1. ー種低壓電カ線載波信道檢測(cè)儀，其特征包括エ頻隔離高頻取樣電路、A/D采樣電路、FPGA+DSP、核心単元、載波模塊、載波衰減和エ頻隔離電路、長(zhǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、人機(jī)界面和接ロ単元；其中エ頻隔離高頻取樣電路的信號(hào)輸入端接低壓電カ線，エ頻隔離高頻取樣電路的信號(hào)輸出端與A/D采樣電路的信號(hào)輸入端相接，A/D采樣電路的信號(hào)輸出/輸入端與FPGA+DSP的第一信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，F(xiàn)PGA+DSP的第二信號(hào)輸入/輸出端與核心単元的第一信號(hào)輸出/輸入端對(duì)應(yīng)相接，核心単元的第二信號(hào)輸出/輸入端與長(zhǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，核心単元的第三信號(hào)輸出/輸入端與人機(jī)界面和接 ロ単元的信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，核心単元的信號(hào)輸出端與載波模塊的信號(hào)輸入端相接，載波模塊的信號(hào)輸出端與載波衰減和ェ頻隔離電路的信號(hào)輸入端相接，載波衰減和ェ 頻隔離電路的信號(hào)輸出端接低壓電カ線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種低壓電力線載波信道檢測(cè)儀，其特征包括工頻隔離高頻取樣電路、A/D采樣電路、FPGA+DSP、核心單元、載波模塊、載波衰減和工頻隔離電路、長(zhǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、人機(jī)界面和接口單元；本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)通過對(duì)低壓電力線的高頻段噪聲進(jìn)行采樣分析和顯示，配合載波通信測(cè)試功能，可以幫助用戶分析和判斷低壓集抄現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試或檢修中出現(xiàn)的載波通信問題。主要包括工頻隔離高頻取樣電路，A/D采樣電路，F(xiàn)PGA+DSP，核心單元，載波模塊，載波衰減和工頻隔離電路，長(zhǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，人機(jī)界面和接口單元等。
文檔編號(hào)H04B3/54GK202309724SQ20112040557
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者趙永春, 陸健友, 顏庭喬 申請(qǐng)人:南京新聯(lián)電子股份有限公司, 南京新聯(lián)電訊儀器有限公司, 南京致德軟件科技有限公司