专利名称：一种模拟信号的传输方法
技术领域：
本发明涉及传输方法技术领域，主要适用于模拟信号的传输方法。
背景技术：
目前国内外许多毫伏级信号测量/传输系统所传输的测量信号基本上是通过专用的、昂贵的屏蔽补偿电缆完成的。以转炉副枪测温系统为例，传输复合测头的三组信号包括，熔池温度和结晶温度两路热电偶20毫伏以下的微弱信号和一路信号低于300毫伏定氧半电池的电压信号。电缆材质使用的是聚氯乙烯绝缘和护套铜丝编织总屏蔽精密级S分度号热电偶用补偿电缆。要求的六芯屏蔽补偿电缆性能为200米阻抗不得大于18 Ω，氧回路线缆必须含15%的银，热电偶回路线缆必须含99. 7%的纯铜，包皮必须含35%硅阻燃材料外加屏蔽网。一套副枪电缆从现场敷设到主控室近260米的距离，该电缆中间存在太多容易被损坏的位置。由于副枪运行时存在着大量的机械动作，这导致副枪电缆经常被磨损。一旦出现磨损，外观根本看不出来，故障不好查找，必须整根更换，且更换成本过高，如果只替换中间一段的话，还有可能造成信号的失真。对于钢厂来说，电缆过于频繁的出故障，直接影响的是副枪的运转率，从而会间接影响钢厂的产品质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种模拟信号的传输方法，它解决了带屏蔽的补偿电缆容易磨损的问题，提高了毫伏级模拟信号系统的运行率。为解决上述技术问题，本发明提供了一种模拟信号的传输方法包括在发送端，先将待传输的模拟信号进行隔离；具体的，在发送端，先将所述待传输的模拟信号传输到毫伏转换电路的接收端；再对由所述毫伏转换电路的信号发生端产生的毫伏信号进行调节，使由毫伏转换电路输出的毫伏信号与待传输的模拟信号一致，从而实现对模拟信号的隔离；再对由毫伏转换电路输出的毫伏信号进行无线传输；在接收端，接收信号，并将接收到的信号转换成基带信号。进一步地，所述先将待传输的模拟信号传输到毫伏转换电路的接收端；再对由毫伏转换电路的信号发生端产生的毫伏信号进行调节，使由毫伏转换电路输出的毫伏信号与待传输的模拟信号一致，从而实现对模拟信号的隔离，包括先将所述待传输的模拟信号传输到所述毫伏转换电路的接收端；再将待传输的模拟信号转换为模拟化的毫伏信号，接着通过毫伏转换电路中的比较端将所述模拟化的毫伏信号与由毫伏转换电路的信号发生端产生的毫伏信号进行比较；若2组毫伏信号之间存在差值，则对在毫伏转换电路的信号发生端生成的毫伏信号进行调节直至信号间的差值为零，即由毫伏转换电路输出的毫伏信号与待传输的模拟信号一致，从而实现了对模拟信号的隔离。
进一步地，所述若2组毫伏信号之间存在差值，则对在毫伏转换电路的信号发生端生成的毫伏信号进行调节直至信号间的差值为零，包括若所述2组毫伏信号之间存在差值，则将所述差值传输到所述毫伏转换电路中的电压调节模块，所述电压调节模块再根据接收到的差值通过调节电压对在毫伏转换电路的信号发生端生成的毫伏信号进行调节直至信号间的差值为零。进一步地，所述对由毫伏转换电路输出的毫伏信号进行无线传输包括先对所述由毫伏转换电路输出的毫伏信号进行放大，再对经放大的毫伏信号进行无线传输。进一步地，所述对经放大的毫伏信号进行无线传输包括先通过PCM脉码调制的方法将所述经放大的毫伏信号量化为数字信号，再对所述数字信号进行无线传输。进一步地，在所述通过PCM脉码调制的方法将经放大的毫伏信号量化为数字信号后，在所述数字信号中加入抗干扰数码。进一步地，所述在数字信号中加入抗干扰数码包括在所述数字信号中的基数位的后面加入多个连续的抗干扰数码I。进一步地，所述对数字信号进行无线传输包括首先将所述数字信号转换为电磁信号，再对所述电磁信号进行信源编码，接着将经信源编码的信号调制成基带信号进行无线传输。进一步地，所述将经信源编码的信号调制成基带信号进行无线传输包括先将所述经信源编码的信号调制成所述基带信号，再将基带信号调制成中频无线电信号并作中频放大，再进行 无线传输。进一步地，所述在接收端，接收信号，并将接收到的信号转换成基带信号包括在接收端，接收信号，再判断所述信号中加入的抗干扰数码是否发生变化；若所述抗干扰数码没有发生变化，则说明信号传输正常，再将接收到的信号转换成所述基带信号；若抗干扰数码发生变化，则说明信号传输出错，需要重新传输信号。本发明的有益效果在于本发明提供的模拟信号的传输方法通过无线传输方式取代采用成本昂贵的带屏蔽的补偿电缆进行的有线传输方式，不仅解决了带屏蔽的补偿电缆容易磨损的问题，提高了毫伏级模拟信号系统的运行率和减少了系统的维修时间，而且降低整个毫伏级模拟信号系统的全寿命周期成本，从而减少了系统的使用成本。本发明还保留了原有的电缆传输系统，并通过无线数据通路和有线数据通路的切换技术，使毫伏级的模拟信号既能够进行无线传输，又能够进行有线传输，从而提高了本发明的实用性。
图1为本发明实施例提供的模拟信号的传输方法的流程图。
具体实施例方式为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的模拟信号的传输方法的具体实施方式
及工作原理进行详细说明。
由图1可知，本发明提供的模拟信号的传输方法包括在发送端，先将待传输的模拟信号进行隔离；具体的，先将待传输的模拟信号传输到毫伏转换电路的接收端；再将待传输的模拟信号转换为模拟化的毫伏信号，接着通过毫伏转换电路中的比较端将模拟化的毫伏信号与由毫伏转换电路的信号发生端产生的毫伏信号进行比较；若2组毫伏信号之间存在差值，则对在毫伏转换电路的信号发生端生成的毫伏信号进行调节直至信号间的差值为零，即由毫伏转换电路输出的毫伏信号与待传输的模拟信号一致，从而实现了对模拟信号的隔离；其中，若2组毫伏信号之间存在差值，则对在毫伏转换电路中的信号发生端生成的毫伏信号进行调节直至信号间的差值为零的具体方法为若2组毫伏信号之间存在差值，则将毫伏信号间的差值传输到在毫伏转换电路的电压调节模块，电压调节模块再根据接收到的差值通过调节电压对在毫伏转换电路的信号发生端生成的毫伏信号进行调节直至信号间的差值为零。接着通过放大电路对由毫伏转换电路输出的毫伏信号进行放大，经放大的信号的电压在1-10V之间；再将经放大的毫伏信号进行无线传输；具体的，先通过PCM脉码调制的方法将经放大的毫伏信号量化为数字信号，即让毫伏信号的不同幅度分别对应不同的二进制值进行转换，得到数字信号，再对数字信号进行无线传输。具体的，先将得到的数字信号转换为工作频率在240-960MHZ之间的电磁信号(ISM频段，输出功率100mw)，并对电磁信号进行信源编码(即压缩数字信号中的重复数字部分，做上重复数字标记，从而去除信源冗余)；接着将经信源编码的信号调制成基带信号进行无线传输，且传输速率在llMbps-54Mbps之间。其中，将经信源编码的信号调制成基带信号进行无线传输包括先将经信源编码的信号经调制成基带信号，再将基带信号调制成中频无线电信号并作中频放大，再进行无线传输。这里需要说明的是，在将经放大的毫伏信号量化为数字信号后，在数字信号中加入抗干扰数码。具体的，在数字信号中的基数位的后面加入多个连续的抗干扰数码I。还需要说明的是，根据不同通信体制的差异，对经信源编码的信号进行不同方式的编码调制，并形成基带信号；再将基带信号进行无线传输。在 本实施例中，通过四种方式对经信源编码的信号进行编码调制，这四种信号的编码调制分别为QAM、QPSK, COFDM及etc，且这四种制式在四个信道同时发送，互不干扰。在接收端，接收中频无线电信号，并将接收到的中频无线电信号转换成基带信号。具体的，在接收端，接收中频无线电信号，再判断中频无线电信号中加入的抗干扰数码是否发生变化；若抗干扰数码没有发生变化，则说明信号传输正常，再将接收到的中频无线电信号转换成基带信号，接着对基带信号进行解码，再将经解码的信号转换成数字信号；接着将数字信号转换成模拟信号，最后将得到的模拟信号传输到显示设备进行显示。这里需要说明的是，若在接收端，只需要得到数字信号，则可以直接将数字信号传输到显示设备。若抗干扰数码发生变化，则说明信号传输出错，需要重新传输信号。优选地，如果信号的传输距离大于50米，就需要在发送端和接收端之间增加一个中继无线通讯模块(ISM频段，输出功率100mw，无线网络传输速率llMbps-54Mbps)，以保证信号传输的强度，从而提高本发明的实用性。进一步，为了使原有的电缆传输系统可用，在发送端和接收端均通过通路转换开关来选择对模拟信号进行无线传输还是有线传输。其中，通路转换开关为无损硬切换开关，可以同时切换16路信号，且采用纯银质触点。通过本发明提供的模拟信号的传输方法利用无线通信技术对转炉副枪的热电偶的模拟信号进行传输，首先在发送端，通过温度-毫伏转换电路将副枪的温度信号转换成毫伏信号，并进行隔离。再通过放大电路将经隔离的信号放大成8V的电压；接着将经放大的电压通过24位的比较电路转换成24位长度的数字信号，转换速度为500K。再在数字信号中的基数位的后面加入2个连续的抗干扰数码I。因为转炉副枪信号是三个为一组，对一个三座转炉的钢厂而言，就需要12个通道，加上4个备用通道，共16各通道，所以本发明可以同时转换三个转炉的16个通道的模拟信号。再将数字信号转换为工作频率为490MHz的电磁信号，并对电磁信号进行信源编码，接着将经信源编码的信号调制成基带信号，再将基带信号调制成中频无线电信号并作中频放大，进行无线传输，且传输速率为29Mbps。在接收端，首先将接收到的中频无线电信号转换成基带信号，再对基带信号进行解码，再将经解码的信号转换成数字信号；接着将数字信号转换成模拟信号，最后将得到的模拟信号传输到显示设备进行显示。这里需要说明的是，若在接收端，只需要得到数字信号，则可以直接将数字信号传输到显示设备。本发明提供的模拟信号的传输方法通过无线传输方式取代采用成本昂贵的带屏蔽的补偿电缆进行的有线传输方式，不仅解决了带屏蔽的补偿电缆容易磨损的问题，提高了毫伏级模拟信号系统的运行率和减少了系统的维修时间，而且降低整个毫伏级模拟信号系统的全寿命周期成本，从而减少了系统的使用成本。本发明还保留了原有的电缆传输系统，并通过无线数据通路和有线数据通路的切换技术，使毫伏级的模拟信号既能够进行无线传输，又能够 进行有线传输，从而提高了本发明的实用性。最后所应说明的是，以上具体实施方式
仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种模拟信号的传输方法，其特征在于，包括 在发送端，先将待传输的模拟信号进行隔离；具体的，在发送端，先将所述待传输的模拟信号传输到毫伏转换电路的接收端；再对由所述毫伏转换电路的信号发生端产生的毫伏信号进行调节，使由毫伏转换电路输出的毫伏信号与待传输的模拟信号一致，从而实现对模拟信号的隔离； 再对由毫伏转换电路输出的毫伏信号进行无线传输； 在接收端，接收信号，并将接收到的信号转换成基带信号。
2.如权利要求1所述的模拟信号的传输方法，其特征在于，所述先将待传输的模拟信号传输到毫伏转换电路的接收端；再对由毫伏转换电路的信号发生端产生的毫伏信号进行调节，使由毫伏转换电路输出的毫伏信号与待传输的模拟信号一致，从而实现对模拟信号的隔离，包括先将所述待传输的模拟信号传输到所述毫伏转换电路的接收端；再将待传输的模拟信号转换为模拟化的毫伏信号，接着通过毫伏转换电路中的比较端将所述模拟化的毫伏信号与由毫伏转换电路的信号发生端产生的毫伏信号进行比较；若2组毫伏信号之间存在差值，则对在毫伏转换电路的信号发生端生成的毫伏信号进行调节直至信号间的差值为零，即由毫伏转换电路输出的毫伏信号与待传输的模拟信号一致，从而实现了对模拟信号的隔离。
3.如权利要求2所述的模拟信号的传输方法，其特征在于，所述若2组毫伏信号之间存在差值，则对在毫伏转换电路的信号发生端生成的毫伏信号进行调节直至信号间的差值为零，包括若所述2组毫伏信号之间存在差值，则将所述差值传输到所述毫伏转换电路中的电压调节模块，所述电压调节模块再根据接收到的差值通过调节电压对在毫伏转换电路的信号发生端生成的毫伏信号进行调节直至信号间的差值为零。
4.如权利要求1所述的模拟信号的传输方法，其特征在于，所述对由毫伏转换电路输出的毫伏信号进行无线传输包括先对所述由毫伏转换电路输出的毫伏信号进行放大，再对经放大的毫伏信号进行无线传输。
5.如权利要求4所述的模拟信号的传输方法，其特征在于，所述对经放大的毫伏信号进行无线传输包括先通过PCM脉码调制的方法将所述经放大的毫伏信号量化为数字信号，再对所述数字信号进行无线传输。
6.如权利要求5所述的模拟信号的传输方法，其特征在于，在所述通过PCM脉码调制的方法将经放大的毫伏信号量化为数字信号后，在所述数字信号中加入抗干扰数码。
7.如权利要求6所述的模拟信号的传输方法，其特征在于，所述在数字信号中加入抗干扰数码包括在所述数字信号中的基数位的后面加入多个连续的抗干扰数码I。
8.如权利要求5所述的模拟信号的传输方法，其特征在于，所述对数字信号进行无线传输包括首先将所述数字信号转换为电磁信号，再对所述电磁信号进行信源编码，接着将经信源编码的信号调制成基带信号进行无线传输。
9.如权利要求8所述的模拟信号的传输方法，其特征在于，所述将经信源编码的信号调制成基带信号进行无线传输包括先将所述经信源编码的信号调制成所述基带信号，再将基带信号调制成中频无线电信号并作中频放大，再进行无线传输。
10.如权利要求6-9中任意一项所述的模拟信号的传输方法,其特征在于,所述在接收端，接收信号，并将接收到的信号转换成基带信号包括在接收端，接收信号，再判断所述信号中加入的抗干扰数码是否发生变化； 若所述抗干扰数码没有发生变化，则说明信号传输正常，再将接收到的信号转换成所述基带信号 ； 若抗干扰数码发生变化，则说明信号传输出错，需要重新传输信号。
全文摘要
本发明涉及传输方法技术领域，公开了一种模拟信号的传输方法包括在发送端，先将待传输的模拟信号进行隔离；具体的，在发送端，先将待传输的模拟信号传输到毫伏转换电路的接收端；再对由毫伏转换电路的信号发生端产生的毫伏信号进行调节，使由毫伏转换电路输出的毫伏信号与待传输的模拟信号一致，从而实现对模拟信号的隔离；再对由毫伏转换电路输出的毫伏信号进行无线传输；在接收端，接收信号，并将接收到的信号转换成基带信号。本发明不仅解决了带屏蔽的补偿电缆容易磨损的问题，提高了毫伏级模拟信号系统的运行率，而且降低整个毫伏级模拟信号系统的全寿命周期成本。
文档编号H04B3/02GK103036599SQ20121054897
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者高振鹰, 陈宏桥, 黄浩, 蒋晓丽 申请人:武汉钢铁(集团)公司