CN111600563A - 一种用于电力线通信两级可编程放大器的增益控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于宽带电力线载波通信(PLC)带有两级可编程功率放大器(PGA)的自动增益控制装置。其特征在于：包含两级可编程功率放大器；电力线上的载波信号经过该两级可编程功率放大器放大或者缩小；之后经过数模转换电路，***根据采集到的数字信号判断当前信号的幅度范围；通过与期望信号幅度的比较，给出需要当前需要的增益；最后将该增益转换为两级可编程功率放大器可以使用的参数。本发明用于正交频分复用(OFDM)调制的宽带电力线通信***中。
Description
技术领域
本发明涉及电力线载波通信技术领域，具体地说是一种应用于正交频分复用***中的带有两级可编程功率放大器的自动增益控制控制装置。
背景技术
电力线载波(Power Line Carrier-PLC)通信是利用高压电力线(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。由于电力线网络分布广泛，因此使用电力线作为通信媒质无需在室内打孔布线重新构建通信网络，具有成本低廉，连接方便等优点，在智能电网和宽带接入方面受到越来越多的关注。
正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输，从而能有效地抑制信道的时间弥散所带来的符号间干扰(ISI)。OFDM结合编码、分集拷贝，能最大限度地提高了***的可靠性。
电力线从来都不是一种理想的通信介质，电力线信道环境极其恶劣，多径衰落比较明显。电力线通信的性能主要受到电力线通信环境的制约。电力线上阻抗变化较大，电力线载波信号受其影响，幅值变化比较大。因此，在电力线上进行信号传输时，为了保证接收机有足够的灵敏度，两级可编程增益放大器的自动控制装置是很有必要的。
发明内容
为了解决背景技术存在的上述问题，本发明提供一种应用于电力线载波通信中带有两级可编程功率放大器的自动增益控制装置，所述装置包含如下设备：两级可编程功率放大器，数模转换器，幅度衡量器，增益转换器。这些设备依次级联连接。并且，增益转换器的输出用于控制可编程功率放大器放大或者缩小的幅度。具体的处理流程如下：
(1)、该装置接收来自电力线上的载波信号，并通过两级可编程功率放大器放大或者缩小该信号；
(2)、将放大或者缩小后的信号经过数模转换电路，将其转换为数字信号；
(3)、利用该数字信号，评估接收到的电力线载波信号的幅度强弱，主要是比较与期望信号幅度的差异；
(4)、将该差异转换成功率增益，并依据增益对照表配置两级编程功率放大器，调整该两级功率放大器。
进一步地，所述每一个可编程功率放大器放大器的增益范围分别是-10～35dB，步进增益3dB，控制信号位宽为4比特，16进制的0～F分别对应着增益-10～35dB。
进一步地，两个可编程功率放大器是采用级联的方式连接，也就是第一级可编程功率放大器首先放大或缩小电力线上的载波信号，放大或缩小后的载波信号，经过第二季可编程功率放大器，进行第二次放大或缩小。
进一步地，所述的幅度衡量其根据数模转换器产生的数字信号，衡量当前电力线载波信号的幅度，并与期望的幅度进行比较，产生当前需要的增益。
进一步地，幅度衡量的方式为统计数模转换电路后数字信号的平均功率，统计时间长度为1个OFDM符号的长度。
进一步地，期望幅度的设置根据是多个满幅OFDM符号功率的平均值。
进一步地，增益转换器根据幅度转化器产生的增益，并依据增益组合表，分配增益到两个可编程功率放大器。
进一步地，增益转换器计算幅度衡量器产生的结果与期望幅度值的比值，并将该比值量化，间隔3dB的增益值。
进一步地，增益分配方法如下：可以分配的增益范围为-20～70dB。其中-20～25dB的增益范围内，始终给第一级可编程功率放大器分配的参数为0，给第二级可编程功率放大器分配的参数为0～F；28～70dB的增益范围内，始终给第一级可编程功率放大器分配的参数为F，第二级可编程功率放大器分配的参数为0～F。
图1是本发明具体实施方式的应用于电力线通信的两级可编程功率功率放大器自动控制装置的电路结构图。
附图说明
图1为本发明的电路结构框图；
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1是本发明具体实施方式的应用于电力线载波通信的带有双可编程功率放大器增益自动控制的电路原理图。
所述装置包含如下设备：两级可编程功率放大器，数模转换器，幅度衡量器，增益转换器。这些设备依次级联连接。并且，增益转换器的输出用于控制可编程功率放大器放大或者缩小的幅度。具体的数据处理流程如下：
(1)、该装置将接电力线上的载波信号，并通过两级可编程功率放大器放大或者缩小该信号，本实施例中初始状态设置该两级可编程增益放大器的放大增益为0dB。每一个可编程功率放大器放大器的增益范围分别是-10～35dB，步进增益3dB，控制信号位宽为4比特，16进制的0～F分别对应着增益-10～35dB。每一个可编程功率放大器放大器的增益范围分别是-10～35dB，步进增益3dB，控制信号位宽为4比特，16进制的0～F分别对应着增益-10～35dB。
(2)、数模转换电路将经过两级可编程功率放大器的电力线载波信号转换为数字信号；
(3)、在本实施例中幅度衡量器通过滑动窗的形式，计算窗内的数字信号的平均功率，本实施例中窗长为L，计算得到的平均功率为P，期望功率为Pref；
(4)、本实施例中增益转换器利用表达式3log(Pref/P)的结果并取整作为所需要的增益值，并依据增益分配方法给出的对应的两级编程功率放大器的参数，调整该两级功率放大器的放大增益。分配增益方法可以分配的增益范围为-20～70dB。其中-20～25dB的增益范围内，始终给第一级可编程功率放大器分配的参数为0，给第二级可编程功率放大器分配的参数为0～F；28～70dB的增益范围内，始终给第一级可编程功率放大器分配的参数为F，第二级可编程功率放大器分配的参数为0～F。
已经通过上述实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (13)
1.一种应用于宽带电力线载波通信(PLC)带有两级可编程功率放大器(PGA)的自动增益控制装置，其特征在于，具体数据处理流程包括：
(1)、接收来自电力线上的载波信号，并通过两级可编程功率放大器放大或缩小该信号；
(2)、利用数模转换器将放大或缩小后的信号转换为数字信号；
(3)、利用该数字信号，评估接收到的电力线载波信号的幅度强弱，主要是比较与期望信号幅度的差异；
(4)、将该差异转换成增益，并依据该增益分配方法配置两级编程功率放大器，使得该两级功率放大器能够完成目标增益的调整。
2.根据权利要求1所述的流程，其特征在于，两级可编程功率放大器，数模转换器，幅度衡量器，增益转换器依次级联连接。并且，增益转换器的输出用于控制可编程功率放大器的放大幅度。
3.根据权利要求1所述的流程，其特征在于，所述每一个可编程功率放大器放大器的增益范围分别是-10～35dB，步进增益3dB，控制信号位宽为4比特，16进制的0～F分别对应着增益-10～35dB。
4.根据权利要求1所述的流程，其特征在于，所述的可编程功率放大器为AD8369。
5.根据权利要求1所述的流程，其特征在于，所述两个可编程功率放大器是采用级联的方式连接，也就是第一级可编程功率放大器首先放大或缩小电力线上的载波信号，放大或缩小后的载波信号，经过第二季可编程功率放大器，进行第二次放大或缩小。
6.根据权利要求1所述的流程，其特征在于，所述的模数转换器的输入范围为-1V～1V，采样频率为25MHz。
7.根据权利要求1所述的流程，其特征在于，所述的数模转换器将经过可编程功率放大器，放大或缩小后的电力线载波信号转换成数字信号。
8.根据权利要求1所述的流程，其特征在于，所述的幅度衡量其根据数模转换器产生的数字信号，衡量当前电力线载波信号的幅度，并与期望的幅度进行比较，产生当前需要的增益。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，幅度衡量的方式为统计数模转换电路后数字信号的平均功率，统计时间长度为多个OFDM符号的长度。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，期望幅度的设置根据是多个满幅OFDM符号功率的平均值。
11.根据权利要求1所述的流程，其特征在于，所述的增益转换器根据幅度转化器产生的增益，并依据增益组合表，分配增益到两个可编程功率放大器。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的增益转换器计算幅度衡量器产生的结果与期望幅度值的比值，并将该比值量化，间隔3dB的增益值。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的增益分配方法如下：可以分配的增益范围为-20～70dB。其中-20～25dB的增益范围内，始终给第一级可编程功率放大器分配的参数为0，给第二级可编程功率放大器分配的参数为0～F；28～70dB的增益范围内，始终给第一级可编程功率放大器分配的参数为F，第二级可编程功率放大器分配的参数为0～F。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102571152A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-07-11 | 钜泉光电科技(上海)股份有限公司 | 电力载波通信发送功率的控制装置 |
| CN103220018A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-07-24 | 北京中宸泓昌科技有限公司 | 一种电力载波通信网络中的自动增益控制方法 |
| CN103248382A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-14 | 北京华强智连微电子有限责任公司 | 一种ofdm电力线载波通信接收机的模拟前端电路 |
| CN103607218A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-02-26 | 国家电网公司 | 一种跨频带电力线载波通信***及其通信方法 |
| CN105337917A (zh) * | 2014-08-06 | 2016-02-17 | 南京能瑞自动化设备股份有限公司 | 一种用于ofdm电力线载波通信芯片的增益补偿技术 |
| CN106549690A (zh) * | 2016-11-05 | 2017-03-29 | 北京晓程科技股份有限公司 | 电力载波通信***自动增益控制方法及装置 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102571152A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-07-11 | 钜泉光电科技(上海)股份有限公司 | 电力载波通信发送功率的控制装置 |
| CN103220018A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-07-24 | 北京中宸泓昌科技有限公司 | 一种电力载波通信网络中的自动增益控制方法 |
| CN103248382A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-14 | 北京华强智连微电子有限责任公司 | 一种ofdm电力线载波通信接收机的模拟前端电路 |
| CN103607218A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-02-26 | 国家电网公司 | 一种跨频带电力线载波通信***及其通信方法 |
| CN105337917A (zh) * | 2014-08-06 | 2016-02-17 | 南京能瑞自动化设备股份有限公司 | 一种用于ofdm电力线载波通信芯片的增益补偿技术 |
| CN106549690A (zh) * | 2016-11-05 | 2017-03-29 | 北京晓程科技股份有限公司 | 电力载波通信***自动增益控制方法及装置 |
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