专利名称：数字终端与电力线模拟载波机的二线接口方法
技术领域：
本发明属于电子信息领域，特别是涉及一种通信设备的接口技术。利用本发明，可将特定的或某些通用的数字通信终端方便、可靠、经济地与常规的电力线模拟载波机接口，从而利用原有的电力线高频通道实现数字传输。
APLC的音频部分包括2/4线转换电路、压缩器、发送低通电路、低频放大(发送)电路、低频放大(接收)电路、接收低通电路、扩张器电路、远动发送电路、远动高通电路、远动接收电路、自动交换电路、呼叫发送电路和呼叫接收电路。高频部分包括中频调制、高频调制、线路放大、高频反调、中频反调等电路。APLC只具有窄带(300-2000Hz)模拟电话的通信功能。工作时，发送的话音信号经2/4线转换电路做2/4线转换、在压缩器压缩后，其频谱由发送低通电路限制为窄带，然后与远动、呼叫信号汇合在一起进行低频放大，最后送往中频调制、高频调制、线路放大等电路进行高频处理，发往信道。从信道接收的信号则先由高频反调、中频反调等电路解调为低频信号，然后经低频放大(接收)电路放大、接收低通电路滤波、扩张器电路扩张、2/4线转换电路2/4线转换，从而还原为话音信号。
APLC通信系统与普通电话系统工作原理的主要差别之一就是APLC只使用300-2000Hz的窄带，而普通电话系统使用全部话音频带(4000Hz)。为了利用一般的数据/语音复用数字通信终端、话带调制解调器(Modem)等在电话系统上进行数字通信，必须使用全话带(4000Hz)。因此，在普通电话系统使用这些设备毫无问题，但在APLC系统则不行，而必须对APLC进行改造。
另外，我国电力线载波机常采用2种不同的配置形式一种是高频、音频部分组装在一起，构成统一的“载波架”；另一种是将高频部分(附
图1的19、20)和音频部分(附图1的其余部分)分别装配为“高频架”和“音频架”。当调度机房和变电站分处于有一定距离的不同地点时，将音频架置于机房，而高频架安装于变电站；若机房直接设在变电站，则使用载波架。
当使数字终端与APLC结合时，为方便使用、维护，必须将数字终端安装在机房。显然，其接口方法必须适应上述2种不同的配置形式。
WEe-1电力线载波数字通信终端是一种用于电力线数字通信的采用二线输出的终端设备。国外引进的类似产品有新西兰(Christchurch，New Zealand)的M340电力线载波复接器。该复接器采用4线方式与APLC的中频部分接口，用2条发送线接APLC的“中频调制入”，另2条接收线接APLC的“中频反调出”。由于多用2条线，增加了故障点，致使可靠性下降；当载波机采用“高频架”和“音频架”的分架配置形式时，该复接器只能安置在“高频架”处，而不便设于调度机房；另外，一般的数字终端均为二线输出，无法采用这种4线接口技术与载波机配套使用(参考文献M340电力线载波复接器整机说明)。
本发明提供的技术方案是一种数字终端与电力线模拟载波机的二线接口方法，将电力线模拟载波机的发送低通电路和接收低通电路含有的2KHz低通滤波器分别短接；在电力线模拟载波机的2/4线转换电路内，将继电器控制的2、4线接口方式固定连接于2线方式；将数字终端的调制输出从载波机的音频二线口接入，即实现数字终端与电力线模拟载波机的二线连接。
在上述方法中若将电力线模拟载波机的远动发送电路、远动高通电路、呼叫发送电路和呼叫接收电路四个机盘从机柜端子排拔出，或卸下机盘上的通路插塞，可使数字终端间的通信不受远动通道及APLC原有呼叫系统可能导致的任何干扰。
本发明采用上述技术方案进行处理后，载波机音频部分中保留的实质上只有2/4线转换电路、压缩器、低频放大电路(发送)、低频放大电路(接收)、扩张器几个部分。数字终端的调制输出从载波机的音频二线口接入，经2/4线转换电路作2/4线转换，发送信号送往压缩器进行压缩处理，以提高其抗干扰能力；然后4KHz频带信号全部进入低频放大(发送)电路做低频放大，继而在其后各部分进行中、高频处理。载波机接收到的信号经高、中频反调后，经低频放大(接收)电路低频放大返回，由扩张器完成与压缩器对应的扩张处理，最后在2/4线转换电路进行2/4线转换，由其音频二线口输出，送往数字终端。
本发明的接口方案简单易行，其突出特点是①可靠性高，性能好本发明的二线接口方法是对APLC的音频部分做几处简单的改动，将终端的输出从APLC的音频二线口接入。终端和载波机之间的连接仅有2根导线，可靠性很高且非常方便；利用了APLC原有的2/4线转换电路，性能稳定，阻抗匹配；利用APLC原有的压缩/扩张器，提高了系统的抗干扰能力；利用APLC原有的低频放大，降低了对数字终端输出电平的要求，便于与中频部分适配。APLC原有的窄带被更改为4KHz的全频带；而且适应于电力线的不同配置形式。
②方案实施简单，成本低本发明操作异常简便。具体操作时，半小时即可完成。仅需增加几条导线，几乎是零成本。如果重新设计不可缺少的2/4线转换电路和双向低频放大器、并将其组装在数字终端内，显然将提高成本、增大体积。
③适应性强无论是载波架方式，还是音频架/高频架方式，数字终端均可设置在机房，使用/维护方便。
非载波通信专用的其他通用数字终端，一般都为二线输出方式。采用本接口方案，这些终端也可灵活方便地用于载波通信，从而为电力线数字通信提供了更加广泛的支持。
终端和载波机接口时要解决的技术问题有①必须将载波机分配给话音通信使用的下音频频带(300-2000Hz的窄带)更改为4KHz频带，即将话音频全部用于数字传输，不再分割给话音、远动等分别使用；②语音/数据的交换及呼叫系由终端自行处理，故须撤消载波机原有的话音交换及呼叫功能；③由于配备数字终端，远动数据均由数字终端统一处理，故APLC原有远动功能应予撤消；④屏蔽载波机原有的4线接口。
为此，本发明将电力线模拟载波机的发送低通电路3和接收低通电路6含有的2KHz低通滤波器分别短接；将电力线模拟载波机的远动发送电路8、远动高通电路9、呼叫发送电路12和呼叫接收电路13四个机盘从机柜端子排拔出，或卸下机盘上的通路插塞；在电力线模拟载波机的2/4线转换电路1内，将继电器控制的2、4线接口方式固定连接于2线方式；将数字终端的调制输出从载波机的音频二线口接入，即实现数字终端与电力线模拟载波机的二线连接。
如图2所示，更改后的APLC音频部分包括2/4线转换1、压缩器2、低频放大4、低频放大5、扩张器7、数字通信终端的数字调制输入/出部分16。
以下通过实施例对本发明作进一步描述。
实施例1WEe-1电力线载波数字通信终端与APLC接口1)实施步骤①将图1中发送低通电路3和接收低通电路6含有的2KHz低通滤波器分别短接；②将图1中2/4线转换电路1内的继电器控制的2、4线接口方式固定连接于2线方式；③将图1中远动发送电路8、远动高通电路9、呼叫发送电路12、呼叫接收电路13四个机盘从机柜端子排拔出，或卸下机盘上的通路插塞；④将WEe-1电力线载波数字通信终端的2线输出接入APLC的音频二线端。
2)实施效果实现2路电话和3路数据的复用通信，5路信号互不干扰。线路速率达28.8Kbps，话音质量好，数据误码率低。
实施例2PC机经调制解调器(Modem)与APLC接口①将图1中低通电路3和接收低通电路6含有的2KHz低通滤波器分别短接；②将图1中2/4线转换电路1内的继电器控制的2、4线接口方式固定连接于2线方式；③将Modem的线路接口与APLC的音频二线端相连。
这样，用RS-232接口与Modem相连的两台PC机，即可通过电力线载波信道实现任意数据文件、图形文件的传输(如图3所示，PC机A通过ModemA以二线方式与更改后的APLCA连接；PC机B通过Modem B以二线方式与更改后的APLC B连接；APLC A与APLC B通过电力线连接)。在信道质量优良的条件下，传输速率可达56Kbps。
④若再将图1中远动发送电路8、远动高通电路9、呼叫发送电路12、呼叫接收电路13四个机盘从机柜端子排拔出，或卸下机盘上的通路插塞，可使PC机间的数字通信不受远动通道及APLC原有呼叫系统可能导致的任何干扰。
权利要求
1.一种数字终端与电力线模拟载波机的二线接口方法，将电力线模拟载波机的发送低通电路和接收低通电路含有的2KHz低通滤波器分别短接；在电力线模拟载波机的2/4线转换电路内，将继电器控制的2、4线接口方式固定连接于2线方式；将数字终端的调制输出从载波机的音频二线口接入，即实现数字终端与电力线模拟载波机二线连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将电力线模拟载波机的远动发送电路、远动高通电路、呼叫发送电路和呼叫接收电路四个机盘从机柜端子排拔出，或卸下机盘上的通路插塞。
全文摘要
本发明涉及一种数字终端与电力线模拟载波机的二线接口方法，将电力线模拟载波机的发送低通电路和接收低通电路含有的2KHz低通滤波器分别短接；在电力线模拟载波机的2/4线转换电路内，将继电器控制的2、4线接口方式固定连接于2线方式；将数字终端的调制输出从载波机的音频二线口接入，即实现数字终端与电力线模拟载波机的二线连接。本发明对载波机音频部分的几个机盘进行简单的改动，便可以将终端的数字调制输入/出接入载波机的音频二线口，从而通过电力线高频通道实现可靠的数字传输。本接口方案操作简单、可靠性高、性能优越、成本极低，既满足电力线载波机单架配置或分架配置的需要，也能方便地用于通用数字终端与电力线载波机接口，使电力线载波通信的数字化改造获得广泛的支持。
文档编号H04B3/54GK1440171SQ0311882
公开日2003年9月3日 申请日期2003年3月25日 优先权日2003年3月25日
发明者殷小贡, 陆骏, 殷伯云 申请人:武汉大学