专利名称：一种基于低压电力线的数据传输方法
技术领域：
本发明涉及一种新的通信数据处理办法，尤其是利用低压电力线进行高可靠、高 成功率的数据传输方法。
背景技术：
传统扩频通信是连续发送扩频码，为了防止受干扰，通常采用比较长的扩频码，必 须经历一个跟踪、调整、同步的过程，需要调整在准确的时间点才能获取扩频码，连续发送 的过程中受干扰的程度高，同时在连续发送的过程中无法实时了解当前电网的噪声情况， 从而无法有效的抑制干扰。
发明内容
本发明主要针对低压电力线上存在的电器噪声、电压波动、随机噪声、谐波干扰等 众多干扰方式提出的一种数据传输的方法，具有同步建立可靠性高的特点，可大大降低受 干扰的程度，同时能够降低扩频检测门限及减少扩频码的长度，提高灵敏度，从而能够有效 提高通信能力。一种基于低压电力线的数据传输方法，包括数据发送和接收阶段；数据发送时，将准备发送的数据和信息通过编码和交织形成扩频码；数据发送端 在数据发送前进行过零点检测，以过零点检测所产生的时间轴原点为基准，对电网50HZ的 传输周期进行时隙分割处理，将固定时间偏移绝对值的时域子隙视为有效时隙，该有效时 隙在传输周期内平均分布，在有效时隙内加载扩频码；由连续若干传输周期来完成所有数 据发送，每个电网50HZ的传输周期开始前均进行过零点检测，如此循环发送直至结束；数据接收时，数据接收端与数据发送端同步后仅对有效时隙内的扩频码进行解扩 处理同时检测该有效时隙内的功率密度值，只有当解扩值大于解扩门限同时该有效时隙内 的功率密度值大于阈值时，才认为该有效时隙内传输有扩频码，通过该扩频码还原出原发 送数据。所述的传输周期为20ms。本发明通过过零点检测方法获取时间轴原点，并且建立每个数据的唯一时间点为 通信建立精确的同步，同时以功率谱密度和扩频码的双重检测的方法提高数据的正确率从 而解决在低压电力载波通信过程中的同步和抗干扰两个难点。本发明采用时域精确预知通信同步的办法，可以方便可靠地建立通信同步，不必 像传统扩频通信那样进行一个跟踪、调整、同步的过程，从而能够有效提高同步建立的可靠 性；另外，本发明还采用扩频解扩及功率谱双重检测的手段，与同步通信时域传输切割结 合，从而跟传统通信比较而言可以大大降低受干扰的程度，同时能够降低扩频检测门限，提 高灵敏度，可以更有效地抑制干扰，从而能够有效提高通信能力。
图1为本发明的工作原理示意图；图2为本发明中数据发送流程图；图3为本发明中数据接收流程图。以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。
具体实施例方式本发明一种基于低压电力线的数据传输方法，包括数据发送和接收阶段；所述的数据发送阶段，如图2所示，包括以下步骤步骤101 将准备在周期20ms内发送的数据和信息通过编码和交织形成扩频码；步骤102 在数据发送前对低压配电网的50Hz电压周波进行过零点检测，以过零 点检测所产生的时间轴原点为基准，对20ms的周期时域进行时隙分割处理，平均分布有效 时隙；如图1所示，当有效时隙开始时，数据发送端将待发送的扩频码在有效时隙内加载并 进行发送，直至该单周期内数据发送完成为止；所述的时隙分割处理指的是，当零点确定后，开启定时器，根据预设的时间轴原点 偏移绝对值，标注有效时隙。步骤103 返回步骤101，开始组织下一周期的扩频码，如此循环，直至数据发送结
束ο所述的数据接收阶段，如图3所示，包括以下几个步骤步骤201 数据接收端实时对线路的信号功率密度进行检测并根据该功率密度值 进行增益调节，从而保证信号一直处于可被接收的解调范围；步骤202 与数据发送端同步后，仅对有效时隙内的扩频码进行解扩处理同时检测该 有效时隙内的功率密度值，只有当解扩值大于解扩门限同时该有效时隙内的功率密度值大于 阈值时，才认为该有效时隙内传输有扩频码，通过该扩频码还原出原发送数据，如图3所示。本发明在接收数据时，通过BPF滤波器将信号S (t)分为两路，其中一路送入AD进 行采样，并且进行数字滤波，而另一路则是通过检波电路从而提取出其功率谱密度，第一路 信号在完成数字滤波后根据扩频序列发生器之前所产生的时间点信息进行解扩，有当解扩 值大于解扩门限同时该有效时隙内的功率密度值大于阈值时，才认为该有效时隙内传输有 扩频码，最后通过扩频码检测还原出原发送数据。本发明的精神在于数据发送时，将准备发送的数据和信息通过编码和交织形成 扩频码；数据发送端在数据发送前进行过零点检测，以过零点检测所产生的时间轴原点为 基准，对传输周期进行时隙分割处理，将固定时间偏移绝对值的时域子隙视为有效时隙，该 有效时隙在传输周期内平均分布，在有效时隙内加载扩频码；由连续若干传输周期来完成 所有数据发送，每个传输周期开始前均进行过零点检测，如此循环直至结束；数据接收时，数据接收端与数据发送端同步后仅对有效时隙内的扩频码进行解扩 处理同时检测该有效时隙内的功率密度值，只有当解扩值大于解扩门限同时该有效时隙内 的功率密度值大于阈值时，才认为该有效时隙内传输有扩频码，通过该扩频码还原出原发 送数据。本发明对低压配电网的50Hz电压周波进行自适应检测，并且利用周期为20ms的过零点检测结果作为时间轴的基准点，根据实际需求在以时间基准点为原点的时间轴上， 在具有固定时间偏移绝对值的时域子隙传输一定的扩频码，如此便可以预知各偏移时间内 的信息发送与否，这些时隙均是在20ms的周期内平均分布的，从而降低了受干扰的几率。 由于所产生的扩频码在时间轴上具有确定的唯一点，因此，本发明可进一步提高解扩的成 功率。本发明可以非常容易地进行通信的同步接收检测处理，无需如传统扩频通信那样 进行跟踪、调整、同步的过程，并且本发明具备在特定的位置上的预知性而且可结合该位置 一定的载频特性，可以使得扩频解扩门限可以进一步降低，进而提高接收灵敏度，使信道传 输能力得到大幅提高。以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故 凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属 于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种基于低压电力线的数据传输方法，包括数据发送和接收阶段；其特征在于 数据发送时，将准备发送的数据和信息通过编码和交织形成扩频码；数据发送端在数据发送前进行过零点检测，以过零点检测所产生的时间轴原点为基准，对电网50HZ的传输 周期进行时隙分割处理，将固定时间偏移绝对值的时域子隙视为有效时隙，该有效时隙在 传输周期内平均分布，在有效时隙内加载扩频码；由连续若干传输周期来完成所有数据发 送，每个电网50HZ的传输周期开始前均进行过零点检测，如此循环发送直至结束；数据接收时，数据接收端与数据发送端同步后仅对有效时隙内的扩频码进行解扩处理 同时检测该有效时隙内的功率密度值，只有当解扩值大于解扩门限同时该有效时隙内的功 率密度值大于阈值时，才认为该有效时隙内传输有扩频码，通过该扩频码还原出原发送数 据。
2.根据权利要求1所述的一种基于低压电力线的数据传输方法，其特征在于所述的 传输周期为20ms。
全文摘要
本发明一种基于低压电力线的数据传输方法，对低压配电网的50Hz电压周波进行自适应检测，利用周期为20ms的过零点检测结果作为时间轴的基准点，根据实际需求在以时间基准点为原点的时间轴上，在具有固定时间偏移绝对值的时域子隙传输一定的扩频码，如此便可以预知各偏移时间内的信息发送与否，这些时隙均是在20ms的周期内平均分布的，从而降低了受干扰的几率，由于所产生的扩频码在时间轴上具有确定的唯一点，因此，本发明可进一步提高解扩的成功率；另外，本发明还采用扩频解扩及功率谱双重检测的手段，与同步通信时域传输切割结合，能够降低扩频检测门限，提高灵敏度，从而能够有效提高通信能力。
文档编号H04B1/7097GK102064850SQ20101054323
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者吴丽文, 李毅强, 许彦水 申请人:厦门拓能信息科技有限公司