本發(fā)明涉及一種電力線載波通信的碰撞干擾測(cè)試裝置，屬于電力線載波通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行組網(wǎng)及路由時(shí)需要對(duì)節(jié)點(diǎn)的干擾范圍進(jìn)行確定，也就是確定本節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行載波信號(hào)發(fā)送的同時(shí)，另一節(jié)點(diǎn)的并行或短時(shí)錯(cuò)時(shí)發(fā)送是否會(huì)造成目標(biāo)接收過程的失敗，即載波信號(hào)的碰撞能力，以便確定和記錄節(jié)點(diǎn)的單跳鄰居節(jié)點(diǎn)。載波信號(hào)的抗碰撞能力對(duì)電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)效率有直接影響?；贠FDM的電力線載波通信模塊通過編碼容錯(cuò)技術(shù)，具有較強(qiáng)的抗通信信號(hào)碰撞能力。舉例而言，當(dāng)兩個(gè)模塊同時(shí)發(fā)送信號(hào)時(shí)，如果發(fā)送信號(hào)相錯(cuò)一定時(shí)間，第一個(gè)模塊所發(fā)信號(hào)如果前導(dǎo)部分能夠發(fā)出，則即使后續(xù)信號(hào)已經(jīng)和第二個(gè)模塊所發(fā)信號(hào)完全碰撞重合，但接收器仍有可能從碰撞混合信號(hào)中提取識(shí)別出第一個(gè)模塊所發(fā)的通信數(shù)據(jù)。為了驗(yàn)證該特性，更好地掌握電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)情況，測(cè)試并促進(jìn)容錯(cuò)編碼技術(shù)的使用與發(fā)展，需要設(shè)計(jì)電力線載波通信的碰撞測(cè)試裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種電力線載波通信的碰撞干擾測(cè)試裝置，能夠在實(shí)現(xiàn)對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行全面可控配置的同時(shí)，完成對(duì)載波信號(hào)抗碰撞能力的測(cè)試與評(píng)估。

本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一種電力線載波通信的碰撞干擾測(cè)試裝置，包括：處理器、至少一電力線通信PLC模塊、至少一程控衰減器、至少一功率驅(qū)動(dòng)電路、至少一電力耦合電路、可控衰減器、PLC監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)；

所述處理器連接所述至少一PLC模塊，每一PLC模塊連接一程控衰減器，每一程控衰減器連接一功率驅(qū)動(dòng)電路，每一功率驅(qū)動(dòng)電路連接一電力耦合電路，每一電力耦合電路通過電力線連接可控衰減器，電力耦合電路通過電力線連接可控衰減器，所述可控衰減器連接PLC監(jiān)視器，所述PLC監(jiān)視器連接計(jì)算機(jī)。

可選的，所述處理器對(duì)所發(fā)送載波信號(hào)的配置包括數(shù)據(jù)報(bào)文的設(shè)置和參數(shù)設(shè)置；

其中，所述數(shù)據(jù)報(bào)文的設(shè)置用于配置所述PLC模塊的發(fā)送數(shù)據(jù)，多個(gè)所述數(shù)據(jù)報(bào)文內(nèi)容相同或者不同，多個(gè)所述數(shù)據(jù)報(bào)文長(zhǎng)度相同或者不同；所述參數(shù)設(shè)置包括：所述PLC模塊輸出的載波信號(hào)的衰減調(diào)節(jié)比率、多個(gè)載波信號(hào)的發(fā)送延時(shí)、連續(xù)測(cè)試時(shí)的發(fā)送間隔以及發(fā)送次數(shù)中至少一種。

可選的，所述處理器發(fā)送的載波信號(hào)由每一所述PLC模塊產(chǎn)生，經(jīng)對(duì)應(yīng)的所述程控衰減器進(jìn)行衰減率調(diào)節(jié)，后由1倍的對(duì)應(yīng)的所述功放驅(qū)動(dòng)電路和所述電力線耦合電路，注入到電力線上。

可選的，所述電力線輸出的碰撞信號(hào)經(jīng)可調(diào)衰減器由PLC監(jiān)視器進(jìn)行接收，并通過串口將接收信號(hào)傳送給所述計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)分析測(cè)試過程的接收?qǐng)?bào)文，并統(tǒng)計(jì)接收成功率。

可選的，還包括：過零檢測(cè)電路，所述過零檢測(cè)電路輸出經(jīng)過光耦隔離后，將光耦輸出端通過信號(hào)夾連接到所述PLC模塊上過零檢測(cè)電路中的光耦輸出端，以提供過零檢測(cè)信號(hào)。

可選的，過零發(fā)送的模塊或者過零檢測(cè)電路，發(fā)送延時(shí)設(shè)置的時(shí)間參數(shù)是分段類型的。

可選的，每個(gè)過零點(diǎn)信號(hào)片為3ms，則設(shè)置延時(shí)需要按照0～3.0ms或者7.0～13.0ms或者17.0～23.0ms分段。

可選的，所述裝置用于時(shí)變衰減和信噪比測(cè)試時(shí)，將一路程控衰減器前端輸入信號(hào)改為由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的噪聲信號(hào)，將噪聲和載波信號(hào)混合進(jìn)行測(cè)試。

本發(fā)明實(shí)施例的碰撞干擾測(cè)試裝置，基于處理器通過人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)所發(fā)送載波信號(hào)的全面配置，并基于計(jì)算機(jī)對(duì)接收到的碰撞信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而實(shí)現(xiàn)電力線載波通信的碰撞測(cè)試。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的電力線載波通信的碰撞干擾測(cè)試裝置示意圖之一。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的電力線載波通信的碰撞干擾測(cè)試裝置示意圖之二。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電力線載波通信的碰撞干擾測(cè)試裝置示意圖之三。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

實(shí)施例1

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電力線載波通信的碰撞干擾測(cè)試裝置，包括：處理器、至少一PLC(Power Line Communication電力線通信)模塊、至少一程控衰減器、至少一功率驅(qū)動(dòng)電路、至少一電力耦合電路、可控衰減器、PLC監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)；

所述處理器連接所述至少一PLC模塊，每一PLC模塊連接一程控衰減器，每一程控衰減器連接一功率驅(qū)動(dòng)電路，每一功率驅(qū)動(dòng)電路連接一電力耦合電路，每一電力耦合電路通過電力線連接可控衰減器，電力耦合電路通過電力線連接可控衰減器，所述可控衰減器連接PLC監(jiān)視器，所述PLC監(jiān)視器連接計(jì)算機(jī)。

可選的，所述處理器對(duì)所發(fā)送載波信號(hào)的配置包括數(shù)據(jù)報(bào)文的設(shè)置和參數(shù)設(shè)置；

其中，所述數(shù)據(jù)報(bào)文的設(shè)置用于配置所述PLC模塊的發(fā)送數(shù)據(jù)，多個(gè)所述數(shù)據(jù)報(bào)文內(nèi)容相同或者不同，多個(gè)所述數(shù)據(jù)報(bào)文長(zhǎng)度相同或者不同；所述參數(shù)設(shè)置包括：所述PLC模塊輸出的載波信號(hào)的衰減調(diào)節(jié)比率、多個(gè)載波信號(hào)的發(fā)送延時(shí)、連續(xù)測(cè)試時(shí)的發(fā)送間隔以及發(fā)送次數(shù)中至少一種。

可選的，所述處理器發(fā)送的載波信號(hào)由每一所述PLC模塊使用抄控器產(chǎn)生，經(jīng)對(duì)應(yīng)的所述程控衰減器進(jìn)行衰減率調(diào)節(jié)，后由1倍的對(duì)應(yīng)的所述功放驅(qū)動(dòng)電路和所述電力線耦合電路，注入到電力線上。

可選的，所述電力線輸出的碰撞信號(hào)經(jīng)可調(diào)衰減器由PLC監(jiān)視器進(jìn)行接收，并通過串口將接收信號(hào)傳送給所述計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)分析測(cè)試過程的接收?qǐng)?bào)文，并統(tǒng)計(jì)接收成功率。

可選的，還包括：過零檢測(cè)電路，所述過零檢測(cè)電路輸出經(jīng)過光耦隔離后，將光耦輸出端通過信號(hào)夾連接到所述PLC模塊上過零檢測(cè)電路中的光耦輸出端，以提供過零檢測(cè)信號(hào)。

可選的，過零發(fā)送的模塊或者過零檢測(cè)電路，發(fā)送延時(shí)設(shè)置的時(shí)間參數(shù)是分段類型的。

可選的，每個(gè)過零點(diǎn)信號(hào)片為3ms，則設(shè)置延時(shí)需要按照0～3.0ms或者7.0～13.0ms或者17.0～23.0ms分段。

可選的，所述裝置用于時(shí)變衰減和信噪比測(cè)試時(shí)，將一路程控衰減器前端輸入信號(hào)改為由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的噪聲信號(hào)，將噪聲和載波信號(hào)混合進(jìn)行測(cè)試。

本發(fā)明實(shí)施例的碰撞干擾測(cè)試裝置，基于處理器通過人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)所發(fā)送載波信號(hào)的全面配置，并基于計(jì)算機(jī)對(duì)接收到的碰撞信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而實(shí)現(xiàn)電力線載波通信的碰撞測(cè)試。

實(shí)施例2

本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。碰撞測(cè)試裝置中PLC模塊1和PLC模塊2采用抄控器程序，PLC監(jiān)視器上的模塊采用表端程序，PLC監(jiān)視器上電需要從PC的測(cè)試軟件讀取表地址。

參數(shù)調(diào)節(jié)輸入接口采用按鍵實(shí)現(xiàn)?？烧{(diào)參數(shù)包括：

(1)載波信號(hào)1的衰減調(diào)節(jié)比率0～100％

(2)載波信號(hào)2的衰減調(diào)節(jié)比率0～100％

(3)載波信號(hào)2相對(duì)載波信號(hào)1的發(fā)送延時(shí)0～999.9ms

(4)連續(xù)測(cè)試的發(fā)送間隔0.01～9.99s

(5)發(fā)送次數(shù)：非0即開始發(fā)送，---為連續(xù)發(fā)送。

參數(shù)調(diào)節(jié)按鍵包括參數(shù)選擇按鍵、確定按鍵、參數(shù)修改位的選擇方向鍵(左右)、參數(shù)增減調(diào)節(jié)按鍵(上下)。參數(shù)增減調(diào)節(jié)按鍵也可以通過參數(shù)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。

參數(shù)調(diào)節(jié)顯示接口采用數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)。一個(gè)數(shù)碼管顯示參數(shù)編號(hào)，另3個(gè)數(shù)碼管顯示參數(shù)。

數(shù)據(jù)報(bào)文設(shè)置接口用于配置PLC模塊1和2的發(fā)送數(shù)據(jù)，兩個(gè)報(bào)文可以具有不同內(nèi)容，不同長(zhǎng)度。

處理器開始啟動(dòng)載波數(shù)據(jù)發(fā)送后，會(huì)先啟動(dòng)向PLC模塊1傳輸數(shù)據(jù)，并依據(jù)所設(shè)置的延時(shí)再啟動(dòng)向PLC模塊1傳輸數(shù)據(jù)。

PLC模塊1和2接收到來自處理器的發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文后，即刻生成載波信號(hào)1和載波信號(hào)2。載波信號(hào)1和載波信號(hào)2通過模塊自己的功放驅(qū)動(dòng)電路和耦合電路輸出出來。其耦合輸出一段借6V的直流偏置，再分別送入程控衰減器1和2。

處理器可以通過設(shè)置使能信號(hào)1和2、以及衰減參數(shù)數(shù)據(jù)總線可以依據(jù)衰減調(diào)節(jié)比率值設(shè)置不同衰減率。

經(jīng)過衰減的載波信號(hào)再分別經(jīng)過1倍的功放驅(qū)動(dòng)電路和電力線耦合電路，注入電力線上。

混合在一起的載波信號(hào)經(jīng)過可調(diào)衰減器被PLC監(jiān)視器接收并通過串口傳送給電腦。電腦上的接收成功統(tǒng)計(jì)軟件分析測(cè)試過程接收?qǐng)?bào)文，并統(tǒng)計(jì)接收成功率。

本應(yīng)用實(shí)施例的設(shè)計(jì)方案無法給兩個(gè)PLC模塊1和2的電力線接口同時(shí)提供交流電力信號(hào)，兩個(gè)PLC模塊1和2無法實(shí)現(xiàn)過零檢測(cè)。然而，如果給模塊提供交流電力信號(hào)，則無法控制衰減，信號(hào)就直接耦合在了一起。為此采用獨(dú)立的過零檢測(cè)電路，該電路輸出經(jīng)過光耦隔離后，將光耦輸出端通過信號(hào)夾連接PLC模塊1和2上過零檢測(cè)電路中光耦輸出端，以提供過零檢測(cè)信號(hào)。

對(duì)于過零發(fā)送的模塊，發(fā)送延時(shí)設(shè)置的時(shí)間參數(shù)是分段類型的，比如每個(gè)過零點(diǎn)信號(hào)片為3ms，則設(shè)置延時(shí)需要按照0～3.0ms、7.0～13.0ms、17.0～23.0ms、……分段才有效。

實(shí)際模塊接收到發(fā)送報(bào)文，到其從功放電路發(fā)送出來，存在延時(shí)。并且該延時(shí)會(huì)因程序流水處理不同而變化，由此兩模塊相互碰撞測(cè)試，實(shí)際碰撞延時(shí)可能是波動(dòng)的。但多次測(cè)量也應(yīng)該是均值穩(wěn)定的。由此，本發(fā)明實(shí)施例在應(yīng)用時(shí)，采用統(tǒng)計(jì)方法估計(jì)碰撞后接收成功率。

本發(fā)明實(shí)施例的碰撞測(cè)試裝置稍加改變可以用于時(shí)變衰減和信噪比測(cè)試。將兩路載波模塊發(fā)送改為一路，同時(shí)將另一路程控衰減器前端輸入信號(hào)改為由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的噪聲信號(hào)。由此將噪聲和載波信號(hào)混合進(jìn)行測(cè)試，如圖3所示。

信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生固定類型、強(qiáng)度的噪聲，比如單頻干擾、白噪聲等類型。通過處理器設(shè)置，時(shí)變衰減和信噪比測(cè)試參數(shù)。比如包括如下情況：

(1)進(jìn)行干擾測(cè)試：

設(shè)置噪聲衰減調(diào)節(jié)比率0～100％、載波信號(hào)2的衰減調(diào)節(jié)比率0～100％；

無需設(shè)置發(fā)送延時(shí)；

設(shè)置連續(xù)測(cè)試的發(fā)送間隔0.01～9.99s和發(fā)送次數(shù)；

(2)時(shí)變衰減和信噪比測(cè)試：依據(jù)過零點(diǎn)進(jìn)行時(shí)變控制(100Hz)

設(shè)置第一個(gè)包含過零點(diǎn)的時(shí)段1相比過零點(diǎn)提前的時(shí)間T1s:0～9.9ms，該時(shí)段結(jié)束相比過零點(diǎn)延續(xù)的時(shí)間T1e:0～(9.9-T1s)ms；

設(shè)置包含過零點(diǎn)的時(shí)段1的噪聲衰減調(diào)節(jié)比率0～100％、載波信號(hào)2的衰減調(diào)節(jié)比率0～100％；

設(shè)置不包含過零點(diǎn)的時(shí)段2的噪聲衰減調(diào)節(jié)比率0～100％、載波信號(hào)2的衰減調(diào)節(jié)比率0～100％；

無需設(shè)置發(fā)送延時(shí)；

設(shè)置連續(xù)測(cè)試的發(fā)送間隔0.01～9.99s和發(fā)送次數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例的碰撞干擾測(cè)試裝置基于處理器通過人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)所發(fā)送載波信號(hào)的全面配置，并基于計(jì)算機(jī)對(duì)接收到的碰撞信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而實(shí)現(xiàn)電力線載波通信的碰撞測(cè)試。

以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語的選擇，旨在最好地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌?chǎng)中的技術(shù)的改進(jìn)，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實(shí)施例。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。