专利名称：一种电力载波中控制码元载波个数的方法以及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种对信号的调制方法以及设备。
背景技术：
电力线载波通信通常是指利用高压电力线(在电力载波领域通常指35kV及以上 电压等级)、中压电力线(指10kV电压等级)或低压配电线(380/220V)用户线作为信息传 输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。近年来，高压电力线载波技术进入了数 字化时代，随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要，低压电力载波通信的技术开发 及应用也出现了方兴未艾的局面。 传统的电力线载波通信通常采用扩频或窄带相位调制技术，调制方法中调制比固 定，码元占用的载波周期不变。由于低压电力线信道带宽窄，线路干扰具有时变性，在电力 载波信道质量变好的情况下，传统调制方法使得信道带宽没有得到充分利用，信道利用率 降低；当电力载波信道质量变差时，误码率增大，不能正确传输信息，信道利用效率也降低。 本发明提出了一种低压电力载波控制码元载波个数的方法，在低压电力信道中根据信道质 量的情况，调整单个码元占用的载波信号周期数，在电力载波信道质量变好的情况下，降低 单个码元占用的载波信号周期数，提高信道利用率；当电力载波信道质量变差时，提高单个 码元占用的载波信号周期数，降低误码率，提高信号传送效率。
发明内容
本发明实施例提供了一种对信号进行调制的方法以及设备，可解决现有技术中调 制比固定而导致编码效率不高的问题。 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电力载波中控制码元载波个数 的方法，包括 根据电力线路通信质量确定调制比参数； 根据所述调制比参数生成载波周期控制信号； 根据所述载波周期控制信号控制码元占用的载波信号周期数。 相应地，本发明实施例还提供了一种用于对信号进行调制的调制器，包括 确定单元，用于根据电力线路通信质量确定调制比参数； 生成单元，用于根据所述调制比参数生成载波周期控制信号； 控制单元，用于根据所述载波周期控制信号控制码元占用的载波信号周期数。 由于本发明根据电力线路的通信质量的好坏确定每个码元占用的载波周期数，因
此当通信质量较好时，码元可占用较少的载波周期，通信质量较差时，码元则占用较多的载
波周期，调制后的数据位具有高效率效果，从而提高信道利用率。
图1是本发明实施例的一种电力载波中控制码元载波个数的方法的流程 图2是本发明实施例中一种调制器的结构图； 图3是利用本发明实施例中一种调制方法的编码示例分析图； 图4是利用本发明实施例中码元不固定的调制方法的编码示例分析图。 图5是本发明实施例中调制方法的具体实现结构具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例 中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不 是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明实施例的一种电力载波中控制码元载波个数的方法的流程图，
如图l所示，本发明实施例提供了一种用于对信号进行载波调制的方法，具体为
步骤S101，根据电力线路通信质量确定调制比参数。 具体地，此处电力线路通信质量通过现有技术里面的常用手段对信道质量进行测
试，从而得到电力线路的通信质量，进而根据电力线路的通信质量及预先确定的规则来确
定调制比参数。所述规则例如，当信道质量在某一范围时(例如误码率为10E-5至10E-4
范围)，确定调制比参数为一固定值(例如5)。 步骤S102，根据所述调制比参数生成载波周期控制信号。 此处具体是指，根据步骤SIOI中确定的调制比参数来生成载波周期控制信号。而 码元占用的载波信号周期数因电力线路通信质量的情况而不同，也就是说，同"0"或"1"在 不同的信道质量条件下占用不同的载波信号周期数，所述载波信号周期数是由调制比参数 直接控制的，如在步骤SIOI中确定调制比参数为5，则在调制时，每个"0"或"1"占用的载 波信号周期数为5个周期。若在步骤S101中确定调制比参数为5，则载波周期控制信号为 0101，每个"0"或"1"最初确定为某一固定周期值，例如6来表示，则"0"码为六个余弦周 期，"l"码为六个正弦周期。 具体地，本发明实施例可实施为除起始码元外，单码元的最大长度为15个载波周 期，最小长度为l个载波周期。也就是说，在误码率为某一范围时(例如误码率为10E-5 至10E-4范围)，确定调制比参数为一固定值(例如5)，这种情况下，可确定起始码元的表 示方式为0101，即确定了载波周期控制信号。需要注意的是，本发明实施例还可控制单码元 的最大长度更大或者更小，即由调制比参数或载波周期控制信号来控制。例如当载波周期 控制信号为5位时，单码元的最大长度为31个载波周期，最小长度为1个载波周期。
步骤S103，根据所述载波周期控制信号控制码元占用的载波信号周期数。
此处具体是指，根据步骤S102中确定的载波周期控制信号来控制每个码元占用 的载波信号周期数。具体为，在步骤S102中确定了起始码元的表示方式为0101，即确定了 载波周期控制信号。根据所述载波周期控制信号，来控制后面电力线路中单个码元占用的 载波信号周期数。例如此处，载波周期控制信号表示为OIOI即为5，则后面每个"0"或"1" 码元都用5个载波周期来表示。 下面针对利用上述调制方法的调制器进行说明，图2示出了本发明实施例中一种 调制器的结构图，如图所示，所述调制器20包括
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确定单元201，用于根据电力线路通信质量确定调制比参数。 具体地，此处电力线路通信质量通过现有技术里面的常用手段对信道质量进行测 试，从而得到电力线路的通信质量，进而根据电力线路的通信质量及预先确定的规则来确 定调制比参数。例如，当信道质量在某一范围时(例如误码率为10E-5至10E-4范围)， 确定调制比参数为一固定值(例如5)。 生成单元202，用于根据所述调制比参数生成载波周期控制信号。 此处具体是指，根据确定单元201中确定的调制比参数来生成载波周期控制信
号。而码元占用的载波信号周期数因电力线路通信质量的情况而不同，也就是说，同"O"或
"l"在不同的信道质量条件下占用不同的载波信号周期数，所述载波信号周期数是由调制
比参数直接控制的，确定单元201确定调制比参数为5，则在调制时，每个"0"或"1"占用的
载波信号周期数为5个周期。 具体地，本发明实施例可实施为除起始码元外，单码元的最大长度为15个载波周 期，最小长度为l个载波周期。也就是说，在误码率为某一范围时(例如误码率为10E-5 至10E-4范围)，确定调制比参数为一固定值(例如5)，这种情况下，可确定起始码元的表 示方式为0101，即确定了载波周期控制信号。 控制单元203，用于根据所述载波周期控制信号控制码元占用的载波信号周期数。
此处具体是指，根据生成单元202中生成的载波周期控制信号来控制每个码元占 用的载波信号周期数。具体为，在生成单元202中确定了起始码元的表示方式为0101，即 确定了载波周期控制信号。根据所述载波周期控制信号，来控制后面电力线路中单个码元 占用的载波信号周期数。例如此处，载波周期控制信号表示为0101即为5，则后面每个"0" 或"l"码元都用5个载波周期来表示。 针对利用上述调制方法的调制器还可以构成一个通信系统。该系统用于根据电力 线路通信质量确定调制比参数，并根据事先确定的规则以及调制比参数生成载波周期控制 信号；并且根据所述载波周期控制信号控制码元占用的载波信号周期数。
下面举具体实例来详细描述本发明实施方式。 如图3所示，为利用本发明实施例中一种调制方法的编码示例分析图，如图3所 示，载波信号为正弦信号，帧起始位为0。利用本领域技术人员公知的手段测量电力线路的 通信质量，当误码率在某一确定区间值时，例如10E-5至10E-4范围，可以将调制比参数 确定为5，则载波周期控制信号表示为OlOl，本发明实施例中，起始表示载波周期控制信号 的，每个"0"或"1"用6个载波周期表示，如图所示。又因为调制比参数为5，则可以确定， 后面每个""1"信息码元由5个正弦波表示。 如图4为本发明实施例中码元不固定的编码示例分析图。载波信号为正弦信号，
帧起始位为o。利用本领域技术人员公知的手段测量电力线路的通信质量，当误码率在某一
确定区间值是，例如10E-7至10E-6范围，可以将调制比参数确定为3，则载波周期控制信
号表示为0011 ，本发明实施例中，起始表示载波周期控制信号，每个"0 "或"1"用6个载波
周期表示，如图所示，又因为调制比参数为3，则可以确定，"11"由6个正弦波表示。 图5所示，为利用本发明实施例中调制方法的具体实现结构图，首先产生一个原
始载波信号a(t)，用来承载所要传输的数字基带信号，例如a(t) =Asin(t); 然后对原始载波信号进行180度相移，得到^(t) = -Asin(t)，与原始载波信号a(t)结合共通用于数字基带信号的调制； 其次就是对原始码元序列进行编码，产生与当前码元序列所需载波周期个数相对应的调制码元序列b (t) ， b (t)产生过程如下 如图4，根据电力线路通信质量和预先确定的规则确定调制比参数为3，则码元序列为0011，起始位"0"码，占用3个载波周期，如图4中所示。之后为两个"l"码，用六个正
弦波表示。 调制码元b(t)产生后，以所述调制码元作为选择控制信号，控制开关在原始载波a(t)和180度相移后的载波ajt)之间的切换输出，实现BPSK调制，具体为若b(t)为正，则将开关拨至Kl，对a(t)进行调制；若b(t)为负，则将开关拨至K2，对^(t)进行调制，最后产生完整的调制后的输出信号S。ut。 本发明提供的一种电力载波中控制码元载波个数的方法，使得在电力线路通信质
量较好的时候，单个码元占用较少的载波周期数，而在电力线路通信质量较差的时候，单个
码元占用较多的载波周期数，灵活控制了码元占用载波的周期数，提高了信道的利用率，进
而提高了传送效率，这样，编码效率得到大大提高，并同时提高了编码的可靠性。 最后应说明的是以上实施例仅用以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
可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替
换；而这些修改或者替换，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精
神和范围。
权利要求
一种电力载波中控制码元载波个数的方法，其特征在于，包括根据电力线路通信质量确定调制比参数；根据所述调制比参数生成载波周期控制信号；根据所述载波周期控制信号控制码元占用的载波信号周期数。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述码元占用的载波信号周期数因电力 线路通信质量的情况而不同。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电力线路通信质量确定调制比 参数具体是指根据电力线路通信质量以及预先确定的规则确定调制比参数。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预先确定的规则包括 在电力线路通信质量处于某一确定区间值时，确定为某个特定调制比参数。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述载波周期控制信号控制码 元占用的载波信号周期数具体是指根据所述载波周期控制信号来控制电力线路中传输的单个码元占用的载波信号周期数。
6. —种调制器，其特征在于，包括确定单元，用于根据电力线路通信质量确定调制比参数； 生成单元，用于根据所述调制比参数生成载波周期控制信号； 控制单元，用于根据所述载波周期控制信号控制码元占用的载波信号周期数。
7. 根据权利要求6所述的调制器，其特征在于，所述码元占用的载波周期数因电力线 路通信质量的情况而不同。
8. 根据权利要求6所述的调制器，其特征在于，所述根据电力线路通信质量确定调制 比参数具体是指根据电力线路通信质量以及预先确定的规则确定调制比参数。
9. 根据权利要求8所述的调制器，其特征在于，所述预先确定的规则还包括 在电力线路通信质量处于某一确定区间值时，确定为某个特定调制比参数。
10. 根据权利要求6所述的调制器，其特征在于，所述根据所述控制信号控制码元占用 的载波信号周期数具体是指根据所述载波周期控制信号来控制电力线路中传输的单个码元占用的载波信号周期数。
全文摘要
本发明公开了一种电力载波中控制码元载波个数的方法，包括根据电力线路通信质量确定调制比参数，根据所述调制比参数生成载波周期控制信号，并根据所述载波周期控制信号控制码元占用的载波信号周期数。相应地，本发明还公开了一种调制器，包括确定单元，生成单元和控制单元。由于本发明单个码元占用的载波周期数同电力线路通信质量有关系，采用码元占用载波个数可变的调制方法，减少码元平均占用载波周期，提高了传送效率。
文档编号H04L27/26GK101783780SQ20091025579
公开日2010年7月21日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者洪利, 章扬, 蔡丽萍, 陈仲钱 申请人:中国石油大学(华东);临安市仲越电子有限公司