专利名称：接收电路、发送电路、微控制器及电力线载波通信方法
技术领域：
本发 明涉及电力线载波通信技术，尤其涉及一种接收电路、发送电路、微控制器及电力线载波通信方法。
背景技术：
电力线载波通信所要解决的主要问题之一是如何在电力噪声极其复杂的环境下调制、解调及处理通信信号。目前，国内外陆续推出很多应用于电力线通信的芯片；例如 美国Echelon公司的PL31系列产品、瑞士 STMicroelectronics公司的ST7538芯片，对电力线载波通信的发展做出了很大贡献。图1为现有一种电力线载波通信系统的结构示意图，如图1所示，该系统对来自电力线耦合电路15的载波信号经模拟前端电路14中的接收前端放大后直接送入电力线收发器13，在中央控制器12控制下进行模数转换并由数字信号处理器(Digital Signal Processor ；简称为DSP)进行解调；对于来自应用系统11的数字信号，该系统在中央控制器12的控制下，由电力线收发器13对数字信号进行调制并经数模转换成模拟载波信号后， 直接由模拟前端电路14中的发射放大器进行放大，并经电力线耦合电路15发送出去。图1 所示的系统结构简单，效果不理想；例如只能适用于电力噪声干扰小的环境，只能采用单一调制方式，且采用通用DSP，其制造成本相对较高。图2为现有另一种电力线载波通信系统的结构示意图，如图2所示，该系统由模拟前端电路21对载波信号进行带通滤波后，再经中频滤波器22送给频移键控 (Frequency-shift keying ；简称为FSK)解调器23进行解调，并通过串行通信接口 24将解调后的数据提供给微控制器进行处理；以及通过串行通信接口 24将数字信号提供给FSK 调制器25进行调制并由发射滤波器26进行滤波后，通过模拟前端电路21对调制后的载波信号进行滤波、放大后发送出去。其中，FSK调制器或FSK解调器的频率以及各滤波器的滤波参数由控制寄存器27控制。该技术方案通过串行通信接口将数据发送给微控制器进行外部处理，增加了相关产品的复杂度和制造成本，且该技术方案也只能在FSK—种调制方式下使用。此外，现有技术中，也有采用相移键控调制(Phase Shift Keying简称为PSK) 方式对电力通信信号进行调制解调的方案，其与前述采用FSK的调制电路基本相同，但也同样只能在PSK —种调制方式下使用。
发明内容
本发明提供一种接收电路、发送电路，微控制器及电力线载波通信方法，用以解决现有电力线载波通信系统只适用于一种调制或解调方式的缺陷，可以采用不同的调制或解调方式对电力线载波信号进行处理。本发明提供一种接收电路，包括模拟放大器，用于与电力线耦合电路连接，接收电力线载波信号并进行放大；接收滤波器，与所述模拟放大器连接，用于对所述模拟放大器输出的电力线载波信号进行滤波；模数转换器，与所述接收滤波器连接，用于将所述接收滤波器输出的滤波后的电力线载波信号转换为数字信号数字混频器，与所述模数转换器连接，用于对所述数字信号进行混频；数字滤波器，与所述数字混频器连接，用于对所述数字混频器输出的混频后的数字信号进行滤波；数字解调器，与所述数字滤波器连接，用于对所述数字滤波器滤波得到的数字信号进行FSK解调或PSK解调，并输出解调得到的信号。本发明提供一种发送电路，包括依次连接的数字调制器、增益控制器、数模转换器、发送滤波器和发送放大器；所述数字调制器用于对接收的数字信号进行FSK调制或PSK调制；所述增益控制器用于对所述数字调制器输出的调制信号进行放大；所述数模转换器用于将所述增益控制器输出的放大后的数字信号转换为模拟信号；所述发送滤波器用于对所述数模转换器输出的模拟信号进行滤波；所述发送放大器用于对所述发送滤波器输出的滤波后的模拟信号进行放大形成电力线载波信号，并输出所述电力线载波信号。本发明提供一种微控制器，包括中央处理器和接收电路；所述接收电路包括模拟放大器，用于与电力线耦合电路连接，接收电力线载波信号并进行放大；接收滤波器，与所述模拟放大器连接，用于对所述模拟放大器输出的电力线载波信号进行滤波；模数转换器，与所述接收滤波器连接，用于将所述接收滤波器输出的滤波后的电力线载波信号转换为数字信号；数字混频器，与所述模数转换器连接，用于对所述数字信号进行混频；数字滤波器，与所述数字混频器连接，用于对所述数字混频器输出的混频后的数字信号进行滤波；数字解调器，与所述数字滤波器连接，用于对所述数字滤波器滤波得到的数字信号进行FSK解调或PSK解调，并输出解调得到的信号；所述中央处理器，与所述接收电路的数字解调器连接，向所述数字解调器提供解调控制信号，以供所述数字解调器选择FSK解调方式或是PSK解调方式。本发明提供另一种微控制器，包括中央处理器和发送电路；所述发送电路包括 依次连接的数字调制器、增益控制器、数模转换器、发送滤波器和发送放大器；所述数字调制器用于对接收的数字信号进行FSK调制或PSK调制；所述增益控制器用于对所述数字调制器输出的调制信号进行幅度调整；所述数模转换器用于将所述增益控制器输出的幅度调整后的数字信号转换为模拟信号；所述发送滤波器用于对所述数模转换器输出的模拟信号进行滤波；所述发送放大器用于对所述发送滤波器输出的滤波后的模拟信号进行放大形成电力线载波信号，并输出所述电力线载波信号；所述中央处理器，与所述发送电路的数字调制器连接，用于向所述数字调制器提供调制控制信号，以供所述数字调制器选择FSK调制方式或PSK调制方式。本发明提供一种电力线载波通信方法，包括读取解调控制寄存器中解调后的信号；
在判断出所述解调后的 信号与所述预设信号形式不匹配时，向所述解调控制寄存器发送解调控制信号，以供接收改变电路的FSK解调方式或PSK解调方式，实现对电力线载波信号的解调。本发明提供另一种电力线载波通信方法，包括接收解调控制寄存器发送的解调控制信号；根据所述解调控制信号改变当前解调方式，以对接收到的电力线载波信号进行 FSK解调或PSK解调；所述解调控制信号是由中央处理器在判断出解调后的信号与预设信号形式不匹配时生成。本发明的接收电路支持FSK和PSK两种解调方式，发送电路支持FSK和PSK两种调制方式，可以选择相应的解调或调制方式实现对接收到的电力线载波信号或数字信号的正确解调或调制，即可以通过设置接收电路的解调方式实现对不同调制方式的电力线载波信号的解调，也可以通过设置发送电路的调制方式实现对数字信号的不同制式的调制；基于上述技术方案，本发明实施例的微控制器及电力线载波通信方法，可以对不同调制方式的电力线载波信号进行解调，也可以对数字信号进行FSK或PSK调制，克服了现有电力线载波通信系统只适用于一种解调或调制方式的缺陷。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有一种电力线载波通信系统的结构示意图；图2为现有另一种电力线载波通信系统的结构示意图；图3为本发明实施例一的接收电路的结构示意图；图4A为本发明实施例二的数字解调器的结构示意图；图4B为图4A所示数字解调器的实现结构示意图；图5为本发明实施例三提供的数字解调器的结构示意图；图6为本发明实施例四的发送电路的结构示意图；图7为本发明实施例五的电力线载波通信设备的结构示意图；图8A为本发明实施例六的微控制器的一种结构示意图；图8B为本发明实施例六的微控制器的另一种结构示意图；图9A为本发明实施例七的微控制器的一种结构示意图；图9B为本发明实施例七的微控制器的另一种结构示意图；图10为本发明实施例八的电力线载波通信方法的流程图；图11为本发明实施例九的电力线载波通信方法的流程图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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作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。实施例一图3为本发明实施例一的接收电路的结构示意图，如图3所示，本实施例的接收电路包括依次连接的模拟放大器31、接收滤波器32、模数转换器33、数字混频器34、数字滤波器35、数字解调器36。其中，模拟放大器31与电力线耦合电路连接，接收来自电力线耦合电路的电力线载波信号，并对电力线载波信号进行调整(放大或是衰减)。由于前级电力线载波信号的噪声幅度和种类繁多，因此通过接收滤波器32对经过模拟放大器31放大后的电力线载波信号进行滤波处理，以滤除部分噪声。然后，通过模数转换器33将模拟的电力线载波信号转换为数字信号，满足后续数字电路的处理需求。其中，接收滤波器32通常选择带通滤波器，主要滤除带外噪声。数字混频器34对模数转换器33输出的数字信号进行混频，并将混频后的信号提供给数字滤波器35进行数字滤波；之后，由数字解调器36对数字滤波器35输出的滤波后的数字信号进行解调，可以选择FSK解调或PSK解调。数字解调器36可以选择与数字信号适应的解调方式，对数字信号进行解调，并输出解调后的信号。例如若事先已知电力线载波信号的调制方式，则可以在安装数字解调器的时候事先设定数字解调器的解调方式，也可以根据对接收信号进行判断获知电力线载波信号的调制方式后，通过控制指令改变数字解调器的解调方式，其中控制指令通常由微控制器或是中央处理器提供。在本实施例中，数字混频器34的混频参数和数字滤波器35的滤波参数可以进行设置或修改，使其与数字解调器36的解调方式相适应，可以根据微控制器或是中央处理器发出的控制信号对其进行设置或修改。举例说明，若数字解调器36工作于FSK解调方式时， 数字混频器34根据中央处理器的控制信号选择将数字信号混频到270KHZ ；具体的，数字混频器34通过将输入信号和数字混频器34的本地震荡信号相乘，且适当调整数字混频器34 的本地震荡信号的频率即可获取所需的信号频率。数字混频器34混频后的信号的频率要与数字滤波器35相适应，即处于数字滤波器35的通带范围内，优选的使混频后的信号频率处于数字滤波器35的中心频率处。例如对应混频后信号的频率为270KHz时，数字滤波器 35可以为上边频为285KHz，下边频为255KHz，通带带宽为30KHz的带通滤波器；当数字解调器36工作于PSK解调方式时，数字混频器34可以根据中央处理器的第一控制信号将混频频率调整为131K，数字滤波器35根据中央处理器发送的第二控制信号相应的修改滤波参数使其上边频为141KHz，下边频为121KHz，通带带宽为20KHz，其中第一控制信号和第二控制信号相适应，以达到成功修改数字混频器和数字滤波器参数的目的。 本实施例的接收电路在实现上，可以包括两路解调电路和一个开关电路，两路解调电路分别为FSK解调电路和PSK解调电路，开关电路分别与FSK解调电路和PSK解调电路连接，用于在解调控制信号的触发下选择将电力线载波信号接入FSK解调电路还是接入 PSK解调电路，即接收电路实现对电力线载波信号的FSK或PSK解调。本实施例并不限制接收电路的实现结构，例如FSK解调电路和PSK解调电路也可以由一个核心电路模块附加外围电路实现，本实施例仅是一个优选方案。本实施例的接收电路具有FSK和PSK两种解调方式，可以通过中央处理器设置接收电路的解调方式对不同调制方式的电力线载波信号进行解调，克服了现有电力线载波通信系统只适用于对一种调制方式的电力线载波信号进行解调的缺陷，同时，与现有技术相比，本实施例的接收电路具有模拟放大器、接收滤波器、数字滤波器对信号进行模拟放大、 模拟滤波、数字滤波等多步处理操作，提高了处理后信号的质量，进而可以保证解调结果的准确性，因此，本发明的接收电路不仅适用于简单的电力线载波通信环境，也可以适用于电力噪声更加复杂的环境。 进一步，本实施例的接收电路还包括一级放大器、带通滤波器和二级放大器。其中，一级放大器与接收滤波器32连接；带通滤波器与一级放大器连接；二级放大器与带通滤波器连接，并与模数转换器33连接。其中，一级放大器用于接收滤波器32输出的电力线载波信号进行进一步放大，并将放大后的电力线载波信号提供给带通滤波器；带通滤波器用于对一级放大器放大后的电力线载波信号进行滤波，以进一步滤除电力线载波信号通带内的噪声信号；二级放大器用于对带通滤波器滤波后的电力线载波信号再次进行放大，并将再次放大后的电力线载波信号发送给模数转换器33。具体的，上述设于接收滤波器和模数转换器之间的一级放大器、带通滤波器和二级放大器为可选模块，主要用于对模拟放大器31放大、接收滤波器32滤波后的电力线载波信号进一步进行放大和滤波，以捕捉经过模拟放大器31放大、接收滤波器32滤波后的较小信号，提高接收电力线载波信号的精度和准确度，保证对电力线载波信号的处理效果。在此说明，本发明各实施例的接收电路将以不包括上述模块为例进行说明，但是本领域技术人员结合自己的知识可以在本发明各实施例中实施包含上述模块的接收电路。 进一步，本实施例的接收电路还包括解调控制寄存器39。解调控制寄存器39与数字解调器36、数字混频器34和数字滤波器35连接。解调控制寄存器39用于向数字解调器36提供解调控制信号，以供数字解调器36选择FSK解调方式对接收到的数字信号进行解调，或选择PSK解调方式对接收到的数字信号进行解调。解调控制寄存器39与中央处理器连接，其解调控制信号可以是来自中央处理器的解调控制信号，该解调控制信号用于指示数字解调器36选择解调方式(例如FSK或PSK) 对数字信号进行解调。同时，解调控制寄存器39在向数字解调器36发送解调控制信号时， 还向数字混频器34发送与解调控制信号适应的混频参数，例如混频的中心频率；并向数字滤波器35发送与解调控制信号适应的滤波参数，例如频率、带宽等，且该混频参数或滤波参数也可以由中央处理器决定。例如若数字解调器36工作在FSK解调方式下时，数字混频器34和数字滤波器35的工作参数的设置要使得经数字混频器34和数字滤波器35处理后输出的信号能被数字解调器36进行FSK解调。更进一步，本实施例的接收电路还包括能量计算模块37和自动增益控制模块 38。能量计算模块37与数字解调器36和自动增益控制模块38连接。数字解调器36 同时将输出的解调后的信号提供给能量计算模块37 ；能量计算模块37计算数字解调器36 输出的解调信号的能量值，并将计算出的信号的能量值提供给自动增益控制模块38。自动增益控制模块38与模拟放大器31连接；自动增益控制模块38决定模拟放大器31的放大系数。具体的自动增益控制模块38根据能量计算模块37计算出的数字信号的能量值产生放大参数控制信号，并将放大参数控制信号提供给模拟放大器31， 以调节模拟放大器31的放大参数，从而实现对电力线载波信号进行放大处理。采用本实施例提供的方式调节模拟放大器31的放大参数，可以提高模拟放大器31对电力线载波信号的放大效果，保证后级数字滤波、数字解调电路更加有效。本实施例的模拟放大器可由低噪声放大器和多个(一般为2个)可编程放大器级联形成。更进一步，本实施例的接收电路中，能量计算模块37还与解调控制寄存器39连接，用于将计算出的信号能量值提供给解调控制寄存器39，解调控制寄存器39可以向用户显示信号的能量值，使用户根据观测到的信号能量值对接收电路做出调整，以进一步提高解调信号的准确性。本实施例提供的接收电路在具体实现形态上可以作为独立的具有解调功能的电路单元，也可以集成在微控制器中实现。实施例二图4A为本发明实施例二提供的数字解调器的结构示意图。图4B为图4A所示数字解调器的实现结构示意图。本实施例基于实施例一实现，提供数字解调器36的一种具体实现结构。如图4A和图4B所示，数字解调器36包括选通模块361、处理模块362和解调电路模块363。其中，选通模块361与中央处理器连接，用于接收中央处理器提供的解调控制信号，并根据解调控制信号为输入的滤波后的数字信号选择电力线载波解调方式；该选通模块361预先配置有至少二种电力线载波解调方式的选择信息。处理模块362与选通模块 361相连接，用于对输入的滤波后的数字信号依次进行正交和滤波处理，得到滤波处理后的正交信号，并将正交信号输出到与选通模块361确定的电力线载波解调方式对应的解调电路模块363。解调电路模块363与处理模块362相连接，用于解调正交信号，得到并输出解调后的信号。在本实施例中，该选通模块361具体为选择寄存器。在实际应用中，可以利用该选通模块361保存电力线载波解调方式对应的算法和选择信息。例如该选择信息可以选择数字逻辑的“0”或“ 1”等状态信息，该选择信息用于指示接收电路将按照什么样的解调方式对应的算法对输入的载波信号进行解调，并输出解调后的信号。有了这个用于确定解调方式的选通模块361，当需要对输入的载波信号进行解调时，接收电路首先设置该选通模块 361的状态，以确定按照哪种解调方式对载波信号进行解调。值得注意的是，选通模块361 选择哪种解调方式具体可以根据电力线载波通信系统运行的环境由中央处理器提供的解调控制信号进行设置。在本实施例中，通过为输入的滤波后的信号选择电力线载波解调方式，例如接收由中央处理器通过解调控制寄存器提供的解调控制信号，该解调控制信号控制选通模块 361选择电力线载波解调方式；并依次对该载波信号进行正交和滤波处理，得到滤波处理后的正交信号；并将该正交信号输出到与选通模块确定的电力线载波解调方式对应的解调电路，解调该正交信号，得到并输出解调信号，从而改变了现有技术中电力线载波通信系统解调方式相对单一的问题，即能够支持多种解调方式，使用户能够灵活的选择解调方式，有效降低了用户的使用成本，还提高了用户使用的便捷性。进一步，本实施例中处理模块362包括数字振荡控制单元121、第一混频滤波单元122和第二混频滤波单元123。其中，数字振荡控制单元121与选通模块361相连接， 用于产生并输出本地正交信号；该本地正交信号包括第一本地正交信号和第二本地正交信号。第一混频滤波单元122与数字振荡控制单元121相连接，用于根据第一本地正交信号， 对输入的滤波后的数字信号进行正交和滤波处理，得到滤波后的第一正交信号，并将第一正交信号输出到与选通模块361确定的电力线载波调制方式对应的解调电路模块363。第二混频滤波单元123，与数字振荡控制单元121相连接，用于根据第二本地正交信号，对输入的滤波后的数字信号进行正交和滤波处理，得到滤波后的第二正交信号，并将第二正交信号输出到与选通模块361确定的电力线载波调制方式对应的解调电路模块363在本实施例中，数字振荡控制单元121具体可以为数字振荡控制器(Numerical Controlled Oscillator ；以下简称NCO) 121，这样，NCO 121输出的第一本地正交信号具体可为NCO产生的余弦信号，第二本地正交信号具体可为NCO产生的正弦信号；第一混频滤波单元122包括乘法器和低通滤波器(Low Pass Filter ；以下简称LPF)；第二混频滤波单元123也包括乘法器和LPF。更为具体的，在本实施例中，LPF可以为有限冲激响应(Finitelmpulse Response ；以下简称FIR)滤波器或无线冲激响应(infinite impulseresponse filter ；以下简称IIR)滤波器。在本实施例中，处理模块362的工作流程为输入的载波信号可以具体分成I、Q两路；其中，I路载波信号通过第一混频滤波单元122的乘法器与NC0121输出的余弦信号相乘，以获取第一正交信号并输出给第一混频滤波单元122，该第一正交信号具体可以为同相载波信号。该第一正交信号通过第一混频滤波单元122的LPF进行滤波，以去除第一正交信号中的高频信号，从而获取滤波后的第一正交信号。Q路载波信号通过第二混频滤波单元123的乘法器与NCO 121输出的正弦信号相乘，以获取第二正交信号并输出给第二混频滤波单元123，该第二正交信号具体可以为正交载波信号。该第二正交信号通过第二混频滤波单元123的LPF进行滤波，以去除第二正交信号中的高频信号，从而获取滤波后的第二正交信号。例如，针对I路载波信号而言，该载波信号包括两个频率，分别为125KHZ和 135KHz。同时，NCO 121输出的余弦信号的频率为130KHz。本实施例以载波信号的频率为 125KHz为例，当频率为125KHz的载波信号通过第一混频滤波单元122的乘法器与NCO 121 输出的余弦信号相乘时，获取第一正交信号的频率分别为255KHz和5KHz ；然后通过第一混频滤波单元122的LPF进行滤波，以滤除频率为255KHz的信号，从而有效的去除了高频信号对第一正交信号的干扰。在本实施例中，通过设置数字振荡控制单元、第一混频滤波单元和第二混频滤波单元，实现对输入的滤波后的信号进行正交处理，分别获取第一正交信号和第二正交信号， 并对第一正交信号和第二正交信号进行了滤波处理，从而有效的去除了高频的干扰。在本实施例中，以数字解调器可供选择的解调方式分别为FSK解调方式和PSK解调方式为例，详细介绍本发明的技术方案。当选通模块361根据中央处理器的控制，为输入的滤波后的数字信号选择的电力线载波解调方式具体为FSK解调方式，则解调电路模块363包括第一解调电路单元131 ；该第一解调电路单元131包括第一延迟子单元1311、第二延迟子单元1312、第一混频子单元1313、第二混频子单元1314和减法子单元1315。第一延迟子单元1311与第一混频滤波单元122相连接，用于对接收到的第一正交信号进行延迟处理，以获取第一延迟正交信号； 第二延迟子单元1312与第二混频滤波单元123相连接，用于对接收到的第二正交信号进行延迟处理，以获取第二延迟正交信号；第一混频子单元1313与第一延迟子单元1311相连接，用于对第一延迟正交信号和第二正交信号相乘，以获取第一交叉信号；第二混频子单元 1314，与第二延迟子单元1312相连接，用于对第二延迟正交信号和第一正交信号相乘，以获取第二交叉信号；减法子单元1315，与第一混频子单元1313和第二混频子单元1314相连接，用于对第一交叉信号和第二交叉信号相减后，获取第一解调信号，并将第一解调信号输出。 更进一步的，当选通模块361根据中央处理器的控制，为输入的滤波后的数字信号选择电力线载波解调方式具体为PSK解调方式，则解调电路模块363还包括第二解调电路单元132 ；该第二解调电路单元132包括第三混频子单元1321和环路滤波子单元1322。 第三混频子单元1321与第一混频滤波单元122和第二混频滤波单元123相连接，用于对第一正交信号和第二正交信号相乘，以获取第三正交信号；环路滤波子单元1322，与第三混频子单元1321、数字振荡控制单元121和选通模块361相连接，用于对第三正交信号进行滤波处理，并将第三正交信号输出给数字振荡控制单元121，以获取第二解调信号。具体的， 数字振荡控制单元121具体包括加法器、K寄存器和NCO控制芯片。由于K寄存器中存储的数值为数字振荡控制单元121的数字频率的设置值，因此通过改变K寄存器中存储的数值来调整数字振荡控制单元121所产生的正弦信号和余弦信号的频率，并将调整后的正弦信号作为第二解调信号输出。更为具体的实现方式为将滤波处理的第三正交信号和K寄存器中存储的数值输入到数字振荡控制单元121的加法器中；加法器根据K寄存器中存储的数值对第三正交信号的相位信息进行相位累加，并将累加后的相位信息发送给NCO控制子单元，以供NCO控制子单元根据累加后的相位信息，调成NCO所产生的正弦信号和余弦信号的频率，进而达到正弦信号和余弦信号跟踪上累积后的相位信息；并将调整频率后的正弦信号通过第一混频滤波单元122的乘法器与输入的同相载波信号相乘，获取第二解调信号；并将获取的第二解调信号通过第一混频滤波单元122的LPF进行滤波，以滤除高频信号，从而有效的去除了高频信号对第二解调信号的干扰。更进一步的，该数字解调器还包括第一解调开关模块364，与第一解调电路单元 131和处理模块362相连接。当选通模块361为输入的载波信号选择电力线载波解调方式具体为FSK解调方式时，第一解调开关模块364闭合，以使第一解调电路单元131和处理模块362相连接；当选通模块361为输入的载波信号选择电力线载波解调方式具体为PSK解调方式时，第一解调开关模块364断开，以使第一解调电路单元131和处理模块362相断开，从而在进行PSK解调时，第一解调电路单元131不需要工作，有效的提高了数字解调器的使用寿命。本发明所提供的具备上述功能的数字解调器在具体的电路实现上，上述模块、单元和子单元可以集成在一起，形成一个整体的硬件电路或者芯片，也可以采用分离的形态设置在具体的数字解调器之中，无论采用何种具体的电路或者器件形态，所属领域技术人员基于其具备的技术知识都可以根据具体的产品设计需要进行选择。实施例三图5为本发明实施例三提供的数字解调器的结构示意图。本实施例基于实施例一实现，提供数字解调器36的另一种实现结构。如图5所示，本实施例的数字解调器包括选择寄存器301，第一乘法器302，第二乘法器303、第三乘法器304、第四乘法器305、第五乘法器306、第一 LPF 307、第二 LPF308、NC0 309、环路滤波器310、第一延迟单元311、第二延迟单元312和减法器313。 选择寄存器301可与中央处理器或解调控制寄存器连接，用于接收解调控制信号。其中，选择寄存器301可根据解调控制信号选择具体的配置位置。该数字解调器的工作流程具体为当选择寄存器301配置位置“1”时，环路滤波器 310导通，即选择寄存器301选通电路中的Costas环路。此时，数字解调器选择PSK解调方式，载波信号分成I、Q两路，即载波信号I和载波信号Q。其中，载波信号I经过第一乘法器302，与NCO 309产生的余弦信号(即本发明实施例所述的第一本地正交信号)相乘， 获取第一正交信号，并输出给第一 LPF 307，该第一正交信号为同相载波信号；该第一正交信号通过第一 LPF 307，滤除高频信号，得到第一正交信号In。载波信号Q经过第二乘法器 303，与NCO 309产生的正弦信号(即本发明实施例所述的第二本地正交信号)相乘，获取第二正交信号，并输出给第二 LPF 308，该第二正交信号为正交载波信号；该第二正交信号通过第二 LPF 308，滤除高频信号，得到第二正交信号Qn。第一正交信号In和第二正交信号 Qn通过第五乘法器306相乘后，输出第三正交信号；该第三正交信号再经过环路滤波器310 进行滤波处理，并将滤波后的第三正交信号输出给NCO 309。具体的，NC0309主要包括加法器、K寄存器和NCO控制子单元；其中，第三正交信号和K寄存器中存储的数值先发送给加法器，以使加法器根据K寄存器中存储的数值对第三正交信号的相位信息进行相位累积， 并将累加后的相位信息发送给NCO控制子单元；NCO控制子单元根据累加后的相位信息，调整NCO控制子单元产生的正弦信号和余弦信号的频率，以使正弦信号和余弦信号跟踪上累加后的相位信息，同时将调整频率后的正弦信号通过第一乘法器302与输入的同相载波信号相乘，获取第二解调信号；并将第二解调信号通过第一 LPF 307，从而滤除第二解调信号的高频信号，这样，从第一 LPF 307输出的滤波后的第二解调信号即为通过PSK解调方式输出的信号。当选择寄存器301配置位置“0”时，环路滤波器310断开，即断开Costas环路。 此时，数字解调器选择FSK解调方式，载波信号分成I、Q两路，即载波信号I和载波信号Q。 载波信号I经过第一乘法器302，与NCO 309产生的余弦信号(即本发明实施例所述的第一本地正交信号)相乘，获取第一正交信号，并输出给第一 LPF 307，该第一正交信号为同相载波信号；该第一正交信号通过第一 LPF 307，滤除高频信号，得到第一正交信号In。载波信号Q经过第二乘法器303，与NCO 309产生的正弦信号(即本发明实施例所述的第二本地正交信号)相乘，获取第二正交信号，并输出给第二 LPF 308，该第二正交信号为正交载波信号；该第二正交信号通过第二 LPF 308，滤除高频信号，得到第二正交信号Qn。第一正交信号In和第二正交信号Qn分别经过第一延迟单元311和第二延迟单元312进行延迟处理，得到第一延迟正交信号Ilri和第二延迟正交信号Qlrft5第一延迟正交信号Ilri通过第三乘法器304与第二正交信号Qn相乘，得到第一交叉信号Inl。第二延迟正交信号Qlri通过第四乘法器305与第一正交信号In相乘，得到第二交叉信号Qnl。第一交叉信号Inl和第二交叉信号Qnl在经过减法器313相减后，得到第一解调信号并输出，该第一解调信号即为以 FSK解调方式进行解调后输出的信号。
实施例四图6为本发明实施例四的 发送电路的结构示意图，如图6所示，本实施例的发送电路包括依次连接的数字调制器41、增益控制器42、数模转换器43、发送滤波器44和发送放大器45。数字调制器41用于接收数字信号并对数字信号进行FSK调制或PSK调制。数字调制器41支持两种调制方式，可以根据实际需求控制数字调制器选择相应的调制方式，通常数字调制器41的调制方式由中央处理器通过调制控制信号进行控制。增益控制器42用于对数字调制器41输出的调制后的信号进行幅度调整，并将幅度调整后的信号输出给数模转换器43。具体来说，增益控制器42可以由乘法器实现，主要是对输入的数字信号的幅度进行调整，以使输出的数字信号的幅度符合后续数模转换器43 的要求。例如若数字信号的幅度过大，则将数字信号的幅度进行压缩；反之，若数字信号的幅度过小，则将数字信号的幅度进行放大。通常增益控制器42所采用增益范围为2-128 个点，即通过输出数字码的个数控制输出的数字信号的幅度，一般增益控制器的增益范围为0-30dB。数模转换器43用于将增益控制器42输出的信号转换为模拟信号，以适应后级电路的处理需求。发送滤波器44用于对接收到的模拟信号进行滤波；例如可以采用低通滤波器滤除模拟信号中的高频杂波信号，例如可以滤除500KHZ以上的信号；同时，通过发送滤波器 44后原来阶梯波形变成正弦波形，起到了波形整形的作用。发送放大器45可以选用功率放大器，用于对发送滤波器44输出的滤波后的模拟信号进行放大形成电力线载波信号并输出。例如幅度值为0. 6V的信号经过发送滤波器滤波44后可能得到幅度值为0. 4V的信号，此时发送放大器45可以将信号放大到原来的幅度值0. 6V ；并将放大后的电力线载波信号发送给电力线耦合电路，通过电力线耦合电路将电力线载波信号输送出去。其中，发送放大器45的放大增益需要结合前级发送滤波电路进行调试和设置。举例说明，若当前时刻发送滤波器对信号的衰减较小，发送放大器的增益设置为12dB即可满足需要；下一时刻发送滤波器的性能变差，其对信号的衰减增加，则需要将发送放大器的增益提高，例如需要设置到18dB。此处仅是用于举例说明发送放大器的增益需要根据前级电路的状态进行设置， 并不限制本发明中发送放大器的增益范围。本实施例的发送电路具有FSK或PSK两种调制方式，可以通过中央处理器的调制控制信号设置发送电路的调试方式，实现对数字信号进行不同制式的调制，克服了现有微控制器只能采用一种调制方式对数字信号进行调制的缺陷；同时，本实施例的发送电路通过增益控制器、发送滤波器、发送放大器可对信号进行数字放大、模拟滤波和模拟放大等多步处理，保证了调制后输出的信号的质量。因此，本实施例的发送电路不仅适用于简单的电力线载波通信环境，还适用于电力线载波噪声较大的环境。进一步，本实施例的发送电路还包括调制控制寄存器40。调制控制寄存器40与数字调制器41和增益控制器42连接，用于向数字调制器41发送调制控制信号，使数字调制器41根据调制控制信号进行FSK或PSK调制。其中，调制控制寄存器40与中央处理器连接，其调制控制信号可以来自中央处理器。调制控制寄存器40在向数字调制器41发送调制控制信号时，还向增益控制器42提供与调制控制信号对应的放大参数，具体的该放大参数也是根据中央处理器的控制信号生成。例如，当调制控制寄存器40向数字调制器41发送控制数字调制器41进行FSK调制的调制控制信号时，将与FSK调制方式适应的放大参数 (通常选择放大倍数为0-30dB)提供给增益控制器42，即增益控制器42根据该放大参数可以对数字调制器41输出的调制信号进行最佳的放大处理；当调制控制寄存器40发送PSK 调制控制信号时，同时将适应于PSK调制的放大参数(例如，优选设置放大参数为0-30dB) 提供给增益控制器42。本实施例提供一种发送电路中数字调制器41的具体实现方式数字调制器41具体可以由具有频率、相位可变的发送器实现。发送器中的载波信号发生器可以产生频率可变的载波信号，也可以产生相位可变的载波信号，并可根据来自中央处理器或是通过调制控制寄存器提供的调制控制信号自动产生相应的载波信号，实现对数字信号的调制。值得说明的是，结合本发明实施例二提供的数字解调器的结构示意图，本领域技术人员基于其具备的技术知识可以设计出具有本发明提供的发送电路中的数字调制器。本实施例的发送电路由中央处理器通过调制控制寄存器设置其调制方式，实现简单，并且调制控制寄存器提供的调制控制信号可与实际应用紧密结合，提高了本实施例发送电路的可应用性。 实施例五图7为本发明实施例五的电力线载波通信设备的结构示意图，本实施例基于实施例一、二、三和实施例四实现，如图7所示，本实施例的电力线载波通信设备包括接收电路 60和发送电路70。其中，接收电路60的具体实现如图3所示，发送电路70具体实现如图6 所示，本实施例不再详述，其中解调控制寄存器和调制控制寄存器可以是独立的，也可以共用一个寄存器实现，本实施例以同一个为例，即图7所示的通信控制寄存器391。基于上述实施例，本实施例的电力线载波通信设备集发送电路和接收电路两个独立电路为一体，可对不同调制方式的电力线载波信号进行解调，并可对数字信号进行不同制式的调制，克服了现有微控制器只适用于一种调试/解调方式的缺陷；且由于发送电路和接收电路是两个独立电路，因此，可以实现全双工通信方式。实施例六图8A为本发明实施例六的微控制器的一种结构示意图，图8B为本发明实施例六的微控制器的另一种结构示意图；如图8A所示，本实施例的微控制器包括中央处理器61 和接收电路60，中央处理器61与接收电路60连接。接收电路60包括依次连接的模拟放大器31、接收滤波器32、模数转换器33、数字混频器34、数字滤波器35、数字解调器36。模拟放大器31用于与电力线耦合电路连接， 接收电力线载波信号并进行放大；接收滤波器32与模拟放大器31连接，用于对模拟放大器 31输出的电力线载波信号进行滤波；模数转换器33与接收滤波器32连接，用于将接收滤波器32输出的滤波后的电力线载波信号转换为数字信号；数字混频器34与模数转换器33连接，用于对数字信号进行混频；数字滤波器35 与数字混频器34连接，用于对数字混频器34输出的混频后的数字信号进行滤波；数字解调器36与数字滤波器35连接，用于对数字滤波器35输出的滤波后的数字信号进行FSK或 PSK解调，并将解调后的信号输出给中央处理器61。中央处理器61与数字解调器36连接，用于向数字解调器36提供解调控制信号， 以共数字解调器36选择FSK解调方式或是PSK解调方式。
进一步，本实施例的接收电路还包括设于接收滤波器和模数转换器之间的一级放大器、带通滤波器和二级放大器。其中，一级放大器用于接收滤波器32输出的电力线载波信号进行进一步放大，并将放大后的电力线载波信号提供给带通滤波器；带通滤波器用于对一级放大器放大后的电力线载波信号进行滤波，以进一步滤除电力线载波信号通带内的噪声信号；二级放大器用于对带通滤波器滤波后的电力线载波信号再次进行放大，并将再次放大后的电力线载波信号发送给模数转换器33。主要用于捕捉经过模拟放大器31放大、接收滤波器32滤波后的较小信号，以提高接收电力线载波信号的精度和准确度，保证对电力线载波信号的处理效果在此说明上述一级放大器、带通滤波器和二级放大器为可选模块，且本实施例及以下各实施例将以不包括上述模块为例进行说明。进一步，本实施例的接收电路60还包括解调控制寄存器39，如图8B所示。解调控制寄存器39与中央处理器61连接，中央处理器61通过各种总线(数据总线、地址总线或控制总线)对解调控制寄存器39进行读写操作；解调控制寄存器39还与数字解调器36 连接，向数字解调器36提供解调控制信号。更进一步，本实施例的接收电路60还包括能量计算模块37和自动增益控制模块 38。能量计算模块37与数字解调器36连接，用于计算数字解调器输出的解调后的信号的能量值；自动增益控制模块38与能量计算模块37和模拟放大器31连接，用于根据能量计算模块37计算出的解调后的信号的能量值产生放大参数控制信号，并将放大参数控制信号提供给模拟放大器31，以调整模拟放大器31的放大参数，使模拟放大器31对接收到的信号进行放大处理。本实施例的微控制器可以直接与数字解调器连接(如图8A所示)，并向数字解调器提供解调控制信号；也可以通过解调控制寄存器与数字解调器连接(如图8B所示)，并由解调控制寄存器向数字解调器提供解调控制信号。另外，在本实施例中，数字解调器输出的解调后的信号也可以输出给解调控制寄存器，中央处理器从解调控制寄存器中读取解调后的数据。具体的，以图8B所示的微控制器结构为例，该微控制器的工作原理如下中央处理器61通过数据总线读取解调控制寄存器39中存储的解调后的信号，并判断读取的解调后的信号是否是有效数据。例如通过判断接收到的信号形式是否与预设信号形式相匹配；其中，预设信号形式是指中央处理器预先知道电力线载波信号的调制方式，并将对应的解调后的信号形式预先存储，以便解调时用于判断接收到的解调信号是否有效；或者判断得到的数据格式是否符合中央处理器当前设定的解调协议的数据格式；若符合，则说明信号有效，接收电路采用的解调方式正确；反之，则说明信号无效，接收电路采用的解调方式错误；若中央处理器61判断出所读取的信号有效，则继续读取解调控制寄存器39中存储的解调后的信号，该操作与现有技术相同；若中央处理器61判断出所读取的信号无效，说明数字解调器36的解调方式与接收到的信号的调制方式不相适应，则中央处理器61产生解调控制信号发送给解调控制寄存器39，解调控制寄存器39将该解调控制信号提供给数字解调器，控制数字解调器更换当前解调方式。例如若数字解调器当前的解调方式为FSK解调方式，则更换为PSK解调方式；反之，由PSK解调方式更换为FSK解调方式。数字解调器根据更改后的解调方式对接收到的电力线载波信号进行解调，并将解调后的信号输出给解调控制寄存器39，以供中央处理器61继续读取解调后的信号。本实施例的微控制器，接收电路支持不同解调方式，并由中央处理器判断读取的解调后的信号是否有效断，若判断出解调后的信号无效则产生解调控制信号，以控制接收电路对电力线载波信号进行FSK解调或PSK解调，实现了对不同调制方式的电力线载波信号进行解调处理，克服了现有电力线载波系统只适于对一种调制方式的电力线载波信号进行解调的缺陷。 进一步，本实施例的微控制器还包括一测试接口 62，与中央处理器61、接收电路 60连接，用于在中央处理器61的控制下对接收电路60中的各个功能模块进行测试，例如测试各功能模块的性能、工作状态以及各功能模块连接特性等。本实施例的微控制器，基于上述实施例实现，同样适用于对不同调制/解调方式下的电力线载波信号进行处理，同时，中央处理器通过各种总线直接获取数据，并对数据进行处理，对系统而言，其具有实现简单且成本低的优点。实施例七图9A为本发明实施例七的微控制器的一种结构示意图，图9B为本发明实施例七的微控制器的另一种结构示意图。如图9A所示，本实施例的电力线载波系统包括中央处理器61和发送电路70，中央处理器61与发送电路70连接。发送电路70包括依次连接的数字调制器41、增益控制器42、数模转换器43、发送滤波器44和发送放大器45。中央处理器61与数字调制器41连接，用于向数字调制器41提供调制控制信号和待调制的数字信号；数字调制器41用于接收中央处理器61提供的数字信号，并根据调制控制信号选择对数字信号进行FSK调制或PSK调制。数字调制器41支持两种调制方式，可以由中央处理器61根据实际需求控制数字调制器选择相应的调制方式。增益控制器42用于对数字调制器41输出的调制后的信号进行幅度调整，并将幅度调整后的信号输出给数模转换器43 ；数模转换器43用于将增益控制器42输出的信号转换为模拟信号，以适应后级电路的处理需求。发送滤波器44用于对接收到的模拟信号进行滤波；发送放大器45用于对发送滤波器44输出的滤波后的模拟信号进行放大处理，形成电力线载波信号并输出。例如发送放大器45可以和电力线耦合电路连接，并通过电力线耦合电路将电力线载波信号输送出去。进一步，本实施例的发送电路70还包括调制控制寄存器40，如图9B所示。调制控制寄存器40与中央处理器61连接，中央处理器61通过各种总线(数据总线、地址总线和控制总线)对调制控制寄存器40进行读写操作。调制控制寄存器40与数字调制器41 连接，向数字调制器41提供调制控制信号，以供数字调制器41选择FSK或PSK调制方式， 实现对待调制数字信号进行FSK调制，或进行PSK调制。在本实施例中，中央处理器可以直接与数字调制器连接(如图9A所示)，向数字调制器提供调制控制信号和待调制数字信号；也可以通过调制控制寄存器与数字调制器连接 (如图9B所示)，中央处理器通过调制控制寄存器向数字调制器提供调制控制信号；另外， 本实施例中的待调制数字信号也可以通过调制控制寄存器提供给数字调制器，并由数字调制器根据调制控制信号对待调制信号进行FSK调制或PSK调制。具体的，以图9B所示的微控制器为例，说明微控制器的工作原理中央处理 器61采集外围应用设备的信号，形成待调制信号，并根据实际情况生成调制控制信号；中央处理器61通过总线(包括数据总线、地址总线和控制总线)将待调制信号和调制控制信号发送给调制控制寄存器40 ；调制控制寄存器40接收待调制信号和调制控制信号，并将调至控制信号发送给数字调制器41，使数字调制器41根据调制控制信号选择调制方式以完成对待调制信号的调制。本实施例中发送电路70具有FSK或PSK两种调制方式，可以根据调制控制信号选择相应的调制方式完成对信号的调制，可以实现对信号不同制式的调制，克服了现有电力线载波通信系统只适于采用一种调制方式对信号进行调制的缺陷。实施例八图10为本发明实施例八的电力线载波通信方法的流程图，本实施例的方法可基于上述实施例六的微控制器实现，本实施例从中央处理器一侧对本发明的技术方案进行说明，如图10所示，本实施例的方法包括步骤81，中央处理器读取解调控制寄存器中解调后的信号；中央处理器可以通过总线，包括数据总线、地址总线和控制总线，读取解调控制寄存器中的存储的解调后的信号。其中，解调后的信号由接收电路对电力线载波信号进行解调后发送给解调控制寄存器，以供中央处理器读取。步骤82，中央处理器判断所读取的解调后的信号是否与预设信号形式相匹配；若匹配，则执行步骤83 ；反之，则执行步骤84。具体的，预设信号形式用于向中央处理器提供判断接收电路解调电力线载波信号的解调方式与电力线载波信号的调制方式是否相适应的标准。该预设信号形式可以是中央处理器预先获知并存储的电力线载波信号的调制方式；也可以是在通信之前与对方进行交互获取并存储的信号形式，即预设信号形式与调制出电力线载波信号的原始信号的形式相同。步骤83，继续读取解调控制寄存器中的解调后的信号，直到一次信号解调过程结束；步骤84，中央处理器向解调控制寄存器发送解调控制信号，以供接收电路改变 FSK调制方式或PSK调制方式实现对电力线载波信号的解调，并继续读取解调控制寄存器中的解调后的信号，直到一次信号解调过程结束。该步骤用于实现控制接收电路对接收到的电力线载波信号进行正确的解调。本实施例的电力线载波通信方法，基于上述微控制器实现，详细过程请详见实施例六中的描述，本实施例不再详细介绍。本实施例中央处理器通过解调控制寄存器调整接收电路的解调方式，可以实现对不同调制方式下的电力线载波信号进行解调，且该方法具有实现简单的优点。实施例九图11为本发明实施例九的电力线载波通信方法的流程图，本实施例可基于实施例六的微控制器实现，本实施例从接收电路一侧对本发明技术方案进行描述，如图11所示，本实施例的方法包括步骤91，接收电路接收解调控制寄存器发送的解调控制信号；
其中，具体可以设置发送电路所采用的调制方式，例如FSK调制方式或PSK调制方式，还可以设置载波频率、放大倍数等。
步骤92，接收电路根据解调控制信号对接收到的电力线载波信号进行FSK解调或 PSK解调，并将解调后的信号输出给解调控制寄存器，以供中央处理器从解调控制寄存器中读取解调后的信号。其中，解调控制信号是由中央处理器先将所读取的解调后的信号与预设信号形式进行比较，判断解调后的信号与预设信号形式是否匹配；当中央处理器判断出解调后的信号与预设信号形式不匹配时生成解调控制信号，该解调控制信号用于控制接收电路改变当前解调方式。本实施例的电力线载波通信方法，基于实施例六的微控制器实现，详细过程请详见实施例六中的描述，本实施例不再详细介绍。本实施例中央处理器通过解调控制寄存器发送解调控制信号可以改变接收电路的解调方式，可以实现对不同调制方式下的电力线载波信号进行解调，且该方法具有实现简单的优点。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。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
1.一种接收电路，其特征在于，包括模拟放大器，用于与电力线耦合电路连接，接收电力线载波信号并进行放大；接收滤波器，与所述模拟放大器连接，用于对所述模拟放大器输出的电力线载波信号进行滤波；模数转换器，与所述接收滤波器连接，用于将所述接收滤波器输出的滤波后的电力线载波信号转换为数字信号；数字混频器，与所述模数转换器连接，用于对所述数字信号进行混频；数字滤波器，与所述数字混频器连接，用于对所述数字混频器输出的混频后的数字信号进行滤波；数字解调器，与所述数字滤波器连接，用于对所述数字滤波器滤波得到的数字信号进行FSK解调或PSK解调，并输出解调得到的信号。
2.根据权利要求1所述的接收电路，其特征在于，还包括一级放大器、带通滤波器和二级放大器；所述一级放大器，与所述接收滤波器连接，用于对所述接收滤波器输出的电力线载波信号进行放大；所述带通滤波器，与所述一级放大器连接，用于对所述一级放大器放大后的电力线载波信号进行滤波；所述二级放大器，与所述带通滤波器和所述模数转换器连接；用于对所述带通滤波器滤波后的电力线载波信号进行放大，并将放大后的电力线载波信号发送给所述模数转换器。
3.根据权利要求1所述的接收电路，其特征在于，还包括解调控制寄存器，与所述数字解调器、所述数字滤波器和所述数字混频器连接，用于向所述数字解调器提供解调控制信号，以控制所述数字解调器选择FSK解调方式进行解调， 或选择PSK解调方式进行解调；并向所述数字滤波器和所述数字混频器提供与所述解调控制信号对应的滤波参数和混频参数。
4.根据权利要求1-3任一项所述的接收电路，其特征在于，还包括能量计算模块，与所述数字解调器连接，用于计算所述数字解调器解调得到的信号的能量值；自动增益控制模块，与所述能量计算模块和所述模拟放大器连接，用于根据所述能量计算模块计算出的信号的能量值产生放大参数控制信号，并将所述放大参数控制信号提供给所述模拟放大器以调整所述模拟放大器的放大参数。
5.一种发送电路，其特征在于，包括依次连接的数字调制器、增益控制器、数模转换器、发送滤波器和发送放大器；所述数字调制器用于对接收的数字信号进行FSK调制或PSK调制；所述增益控制器用于对所述数字调制器输出的调制信号进行幅度调整；所述数模转换器用于将所述增益控制器输出的幅度调整后的数字信号转换为模拟信号；所述发送滤波器用于对所述数模转换器输出的模拟信号进行滤波；所述发送放大器用于对所述发送滤波器输出的滤波后的模拟信号进行放大形成电力线载波信号，并输出所述电力线载波信号。
6.根据权利要求5所述的发送电路，其特征在于，还包括调制控制寄存器，与所述数字调制器和所述增益控制器连接，用于向所述数字调制器发送调制控制信号，以控制所述数字调制器进行FSK调制，或进行PSK调制；并向所述增益控制寄存器提供与所述调制控制信号对应的放大参数。
7.—种微控制器，包括中央处理器；其特征在于，还包括接收电路；所述接收电路包括模拟放大器，用于与电力线耦合电路连接，接收电力线载波信号并进行放大； 接收滤波器，与所述模拟放大器连接，用于对所述模拟放大器输出的电力线载波信号进行滤波；模数转换器，与所述接收滤波器连接，用于将所述接收滤波器输出的滤波后的电力线载波信号转换为数字信号；数字混频器，与所述模数转换器连接，用于对所述数字信号进行混频； 数字滤波器，与所述数字混频器连接，用于对所述数字混频器输出的混频后的数字信号进行滤波；数字解调器，与所述数字滤波器连接，用于对所述数字滤波器滤波得到的数字信号进行FSK解调或PSK解调，并输出解调得到的信号；所述中央处理器，与所述接收电路的数字解调器连接，向所述数字解调器提供解调控制信号，以供所述数字解调器选择FSK解调方式或是PSK解调方式。
8.根据权利要求7所述的微控制器，其特征在于，所述接收电路还包括一级放大器、 带通滤波器和二级放大器；所述一级放大器，与所述接收滤波器连接，用于对所述接收滤波器输出的电力线载波信号进行放大；所述带通滤波器，与所述一级放大器连接，用于对所述一级放大器放大后的电力线载波信号进行滤波；所述二级放大器，与所述带通滤波器和所述模数转换器连接；用于对所述带通滤波器滤波后的电力线载波信号进行放大，并将放大后的电力线载波信号发送给所述模数转换ο
9.根据权利要求7所述的微控制器，其特征在于，所述接收电路还包括解调控制寄存器；所述解调控制寄存器，与所述中央处理器连接；所述解调控制寄存器连接所述数字解调器、所述数字滤波器和所述数字混频器，用于向所述数字解调器提供所述解调控制信号； 并向所述数字滤波器和所述数字混频器提供与所述解调控制信号对应的滤波参数和混频参数。
10.根据权利要求7-9任一项所述的微控制器，其特征在于，所述接收电路还包括能量计算模块，与所述数字解调器连接，用于计算所述数字解调器解调得到的信号的能量值；自动增益控制模块，与所述能量计算模块和所述模拟放大器连接，用于根据所述能量计算模块计算出的信号的能量值产生放大参数控制信号，并将所述放大参数控制信号提供给所述模拟放大器以调整所述模拟放大器的放大参数。
11.一种微控制器，包括中央处理器，其特征在于，还包括发送电路；所述发送电路包括依次连接的数字调制器、增益控制器、数模转换器、发送滤波器和发送放大器；所述数字调制器用于对接收的数字信号进行FSK调制或PSK调制；所述增益控制器用于对所述数字调制器输出的调制信号进行幅度调整；所述数模转换器用于将所述增益控制器输出的幅度调整后的数字信号转换为模拟信号；所述发送滤波器用于对所述数模转换器输出的模拟信号进行滤波；所述发送放大器用于对所述发送滤波器输出的滤波后的模拟信号进行放大形成电力线载波信号，并输出所述电力线载波信号； 所述中央处理器，与所述发送电路的数字调制器连接，用于向所述数字调制器提供调制控制信号，以供所述数字调制器选择FSK调制方式或PSK调制方式。
12.根据权利要求11所述的微控制器，其特征在于，所述发送电路还包括调制控制寄存器；所述调制控制寄存器，与所述中央处理器连接；所述调制控制寄存器与所述数字调制器和所述增益控制器连接，向所述数字调制器提供所述调制控制信号，以控制所述数字调制器进行FSK调制，或进行PSK调制；并向所述增益控制器提供与所述调制控制信号对应的放大参数。
13.一种电力线载波通信方法，其特征在于，包括读取解调控制寄存器中解调后的信号；在判断出所述解调后的信号与所述预设信号形式不匹配时，向所述解调控制寄存器发送解调控制信号，以供接收电路改变FSK解调方式或PSK解调方式，实现对电力线载波信号的解调。
14.一种电力线载波通信方法，其特征在于，包括接收解调控制寄存器发送的解调控制信号；根据所述解调控制信号改变当前解调方式，以对接收到的电力线载波信号进行FSK解调或PSK解调；所述解调控制信号是由中央处理器在判断出解调后的信号与预设信号形式不匹配时生成。
全文摘要
本发明提供一种接收电路、发送电路、微控制器及电力线载波通信方法，接收电路包括依次连接的模拟放大器、接收滤波器、模数转换器、数字混频器、数字滤波器、数字解调器。发送电路包括依次连接的数字调制器、增益控制器、数模转换器、发送滤波器和发送放大器。微控制器包括中央处理器和接收电路或发送电路。电力线载波通信方法可基于上述接收电路或微控制器实现。本发明提供的接收电路、发送电路、微控制器及电力线载波通信方法，解决了现有电力线载波通信系统只适用于一种调制或解调方式的缺陷，可以采用不同的调制或解调方式对电力线载波信号进行处理。
文档编号H04L27/22GK102195677SQ201010123198
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者崔健, 潘松, 王锐, 胡亚军, 陈光胜 申请人:上海海尔集成电路有限公司, 青岛东软载波科技股份有限公司