数据解调，检测模块I判断解调后的子帧数据是否正确，一旦发现接收的子帧出现错误，将出错子帧的序列号发送给数据发送单元，数据发送单元根据接收的子帧序列号重新发送正确的子帧，直到数据接收单元52将N个无差错的子帧整合成完整的数据帧。
[0044]如图4所示，在数据发送时，首先将发送的数据拆分成长度为m的N个子帧，子帧调制后分包续传，子帧与子帧之间存在连接关系，每个子帧携带k位信息校验位，子帧与子帧之间存在最佳关联性。
[0045]如图5所示，每一个子帧为输入长度为M的数据与一个编码的系数矩阵的卷积运笪弁O
[0046]Pi [n] = N[n_j]G[j]
[0047]其中i为传送的连续子帧的传输顺序，Pi [η]为拆分后的子帧；N[n_j]为发送载波数据；G[j]为编码的系数矩阵。
[0048]每一个时间单元输入长度为m的子帧数据Ni，Ni子帧经过与编码的系数矩阵卷积运算后，一方面直接输出，另一方面与前面两个时间单元的子帧N1-1，N1-2进行卷积运算，得到连续多个子帧数据P1 [i]，Pi I [i]。
[0049]如:
[0050]Pi0[i] = N[i]G[i]
[0051]Pil[i] = (N[i]+N[1-l]+N[1-2])G[i]
[0052]下一单元的子帧数据以此类推继续输出，子帧与子帧形成了连续子帧，并具有一个有关路径的最佳关联性，即最佳关联路径。
[0053]调整单元42将每个拆分的子帧调制，子帧调制方式按照如下方式进行:1编码转成“01”，而O编码转成“10”。数据需要经过调制后输出，调制后的信号方便子帧数据在电力线上远距离的传输。
[0054]数据发送时，在电力线物理层PHY层设置一个32bit长度的第一缓冲区作为数据暂存的区域，一次转换一个字节，且该字节会经过编码调制后变成2个字节存放于32bit的第一缓冲区内，然后再从32bit的第一缓冲区内读取编码后的数据存入发送模块物理层设定的储存空间即硬件ZCTBD空间内，直到硬件ZCTBD空间数据填满数据写入停止，等待数据发送。
[0055]当接收载波数据时，将接收子帧数据存放于累加器ZCACC2中，对子帧数据取样并解调，转出的解调数据存放于物理层解调缓冲区内，等待接收数据完成，并读出解调数据。
[0056]接收到的子帧数据与发送的子帧数据为一一对应关系，在各个时间段内发送的子帧数据可以通过如图6所示的关联路径表示，连续子帧关联性判断单元从接收的时刻开始对接收模块每一时刻接收的子帧数据与前一个子帧的关联性进行计算比较。并对后面每一时刻接收的数据以此类推进行度量，同时删除前一时刻存数的数据，并将这一时刻计算的最佳关联路径进行存储，每增加一个时刻，存储的最佳关联路径就更新为最新计算的最佳关联路径，每一状态下只有一个最佳关联路径，如图6中，虚线部分500为在计算过程中可能的关联路径，实线部分400表示计算中的最佳的关联路径。直到将所有的子帧数据都接收完成，最终存储的即为子帧最佳关联路径，即连续子帧的最佳关联性。
[0057]下面叙述检测模块I的检测子帧是否出错的具体过程:
[0058]在接收过程中，根据计算的最佳存储路径，检测模块I 一旦发现连续子帧最佳关联性错误，则将出错的子帧序列号发送给数据发送单元，重新发送，补充正确子帧。直到接收端将多个无差错的子帧整合成完整的数据帧。
[0059]本发明能够通过将电力载波数据分包续传，解决了电力线上较强的干扰和噪声时破坏电力线上载波通信数据，导致载波信号的实时通信率不高，通信可靠性不好的问题。排除了电力载波通信的电力干扰，并且加快了数据的传输速度。另外在接收过程中，检测模块I 一旦发现接收的子帧存在问题，则将错误子帧重新发送，补充错误子帧。直到接收端将多个无差错的子帧整合成完整的数据帧。另一方面，本发明将电力载波通信的数据分包续传，当某个子帧数据被干扰损坏，可启动自动重复请求，显示反馈通道上的错误信息，并补充错误子帧数据重新传送，子帧传输速度快，传输效率高。
[0060]最后应说明的是:以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种数据分包续传的电力载波通信系统，其包括电力线和载波芯片，其特征在于:还包括相互进行通信连接的数据拆分模块、发送模块、接收模块以及检测模块； 所述数据拆分模块包括拆分单元和与其通信连接的计算单元，所述拆分单元用于将每一个载波数据拆分为多个具有固定长度的数据，所述计算单元用于将每一个具有固定长度的数据与一个系数矩阵进行卷积运算形成一个子帧，多个具有固定长度的数据形成相应数量的多个子帧，所述多个子帧彼此相邻相互关联构成一组连续子帧； 所述发送模块包括调制单元、用于调取所述子帧并发送所述子帧的数据发送单元以及用于对所述子帧进行功率放大的功率放大单元； 所述接收模块包括用于接收所述子帧的数据接收单元、接收滤波单元、解调单元和低噪声放大电路； 所述检测模块用于对所述接收模块接收到的所述子帧进行判断。
2.根据权利要求1所述的数据分包续传的电力载波通信系统，其特征在于:所述检测模块设置有针对所述连续子帧的关联性判断单元，所述关联性判断单元对所述接收模块在每一时刻所接收的连续子帧的关联性进行计算比较，判断接收的子帧是否正确。
3.根据权利要求2所述的数据分包续传的电力载波通信系统，其特征在于:所述关联性判断单元计算连续子帧的最佳关联性，并将所接收的连续子帧的关联性与连续子帧的最佳关联性进行比较，如果所接收的连续子帧的关联性与连续子帧的最佳关联性相符，则判断接收到的所述子帧正确，如果所接收的连续子帧的关联性与连续子帧的最佳关联性不相符，则判断接收到的所述子帧存在错误，检测模块将检测到的错误子帧的序列号反馈至数据发送单元，重新发送正确的子帧。
4.根据权利要求1所述的数据分包续传的电力载波通信系统，其特征在于:所述载波芯片设置有第一缓冲区以及第二缓冲区。
5.根据权利要求4所述的数据分包续传的电力载波通信系统，其特征在于:所述数据发送单元用于调取所述第一缓冲区内存储的子帧，并将所述子帧存储在发送模块物理层的储存空间内，并在储存空间数据填满后对子帧进行发送；所述接收模块接收子帧后存储于接收模块的累加器内，所述解调单元读取所述累加器内的所述子帧并进行解调后将所述子帧存储于所述第二缓冲区内。
6.一种利用权利要求5所述的数据分包续传的电力载波通信系统进行电力载波通信方法，其特征在于:其包括以下步骤: 51、拆分单元将载波数据拆分为多个具有固定长度的数据，计算单元将每一个具有固定长度的数据与一个系数矩阵进行卷积运算形成一个子帧，多个具有固定长度的数据形成相应数量的多个子帧，所述多个子帧彼此相邻相互关联构成一组连续子帧； 52、调制单元对所述子帧进行编码调制后存储在所述第一缓冲区内； 53、数据发送单元用于调取第一缓冲区内存储的子帧，将子帧存储在发送模块物理层的储存空间内，并在储存空间数据填满后对子帧进行发送； 54、接收滤波单元对接收到的子帧进行滤波，低噪声放大电路将滤波后的数据进行低噪声放大和模数转换，并将数据存储于接收模块的累加器中，解调单元进行解调后将子帧存储于第二缓冲区内； 55、检测模块判断接收的子帧数据是否存在错误，如存在错误则将错误子帧的序列号发送给数据发送单元，数据发送单元根据接收的子帧序列号重新发送相应的正确子帧；如经过检测模块判断所接收的子帧数据正确则在所有的子帧接收完成后，接收模块将接收到的子帧整合成完整的载波数据。
7.根据权利要求6所述的进行电力载波通信方法，其特征在于:步骤S5中还包括检测模块通过判断接收子帧的关联性是否与连续子帧的最佳关联性相符来判断所接收到的子帧序列号是否完整，并将错误子帧的序列号发送给数据发送单元，数据发送单元根据接收的错误子帧序列号重新发送正确的子帧，直到数据接收单元将全部的多个子帧整合成完整的载波数据。
8.根据权利要求6所述的进行电力载波通信方法，其特征在于:所述计算单元形成多个子帧的方式为:Pi [n] = N[n-j]G[j] 其中Pi [η]为拆分后的子帧；N[n-j]为发送的载波数据；G[j]为编码的系数矩阵。
【专利摘要】本发明提供一种数据分包续传的电力载波通信系统，包括电力线以及载波芯片、数据拆分模块、发送模块、接收模块以及检测模块。数据拆分模块、发送模块、接收模块以及检测模块之间相互进行通信；数据拆分模块将数据拆分为多个连续子帧，发送模块以及接收模块对多个子帧进行发射和接收，检测模块通过计算连续子帧的关联性判断接收到的子帧是否完整。本发明能够通过将电力载波数据分包续传，解决了电力线上因较强的干扰和噪声对其上载波通信数据的破坏，因此排除了电力载波通信的电力干扰，在实现可靠通信的前提下提高了数据的传输速度。
【IPC分类】H04B3-54
【公开号】CN104716991
【申请号】CN201510134947
【发明人】谭志强, 刘晨光
【申请人】北京博望华科科技有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月26日