1.一種基于OFDM的高速電力線載波通信裝置,由電力線耦合裝置(1)、瞬時(shí)過壓保護(hù)電路(2)、發(fā)送端的線路驅(qū)動(3)、接收端的濾波器(4)以及DSP處理器(5)組成,其特征在于:
所述電力線耦合裝置(1)包括耦合變壓器(12),耦合變壓器(12)初級的一端連接電力線(11),耦合變壓器(12)初級的另一端連接電容一(13);耦合變壓器(12)次級的一端接地,耦合變壓器(12)次級的另一端連接瞬時(shí)過壓保護(hù)電路(2)的二極管一(21)的正極;
所述的瞬時(shí)過壓保護(hù)電路(2)包括二極管一(21),二極管一(21)的正極連接電力線耦合裝置(1),二極管一(21)的負(fù)極連接二極管二(22)的負(fù)極,二極管二(22)的正極接地;
所述的線路驅(qū)動(3)包括三極管一(31),三極管一(31)的a端連接電容器二(32)的一端,電容器二(32)的另一端連接瞬時(shí)過壓保護(hù)電路(2)的二極管一(21)的正極;三極管一(31)的b端和c端連接DSP處理器(5)的PMW的出口;
所述的接收端的濾波器(4)包括三極管三(41),三極管三(41)的a端連接DSP處理器(5)的ADC的入口,三極管三(41)的b端接地,三極管三(41)的c端連接電容器三(42)的一端,電容器三(42)的另一端連接瞬時(shí)過壓保護(hù)電路(2)二極管一(21)的正極;
所述的DSP處理器(5)的PMW的入口和SP處理器(5)的ADC的出口連接SP處理器(5)的OFDM軟件模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于OFDM的高速電力線載波通信裝置,其特征在于,所述的OFDM軟件模塊分為發(fā)送端處理模塊和接收端處理模塊;
所述發(fā)送端處理模塊方法為:
步驟一:幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);
步驟二:校驗(yàn)位產(chǎn)生過程
(1)將二進(jìn)制序列數(shù)左移8位,用m(x)表示該序列數(shù),則有m(x)×28;
(2)用g(x)=x8+x2+x+1除以m(x)×28,得到商Q(x)和余數(shù)r(x);
(3)編出的碼組為T(x)=m(x)×28+r(x);
步驟三:編碼;
步驟四:調(diào)制;
所述接收端處理模塊方法為:
步驟一:信號檢測與幀同步后,采用粗同步法即用滑動窗法檢測接收信號能量,具體算法如下:接收信號用rn(n∈正整數(shù))表示,設(shè)窗長為L,則一個(gè)窗長內(nèi)接收信號的能量可表示為:
把窗口分成相等的兩部分,用后一部分的能量比上前一部分的能量,用公式表示為:
λ(n)=Bn/An (4)
然后采用精同步即加入采樣誤差估計(jì),根據(jù)采樣誤差估計(jì)結(jié)果調(diào)整本地采樣時(shí)鐘,實(shí)現(xiàn)精確同步;同步的算法是用本地chirp信號和接收信號做相關(guān),并用接收信號的能量來歸一化信號,表示成如下所示:
式中,s表示離散化的chirp信號,N是chirp信號的抽樣點(diǎn)數(shù);
步驟二:解調(diào)以后,進(jìn)行解交織處理,解交織與交織過程互逆,進(jìn)行與發(fā)送端交織相反的處理過程;
步驟三:經(jīng)過解交織以后,進(jìn)行Viterbi譯碼處理;
步驟四:進(jìn)行CRC校驗(yàn),在接收端任一組多項(xiàng)式T(x)都應(yīng)被生成多項(xiàng)式g(x)整除,如果傳輸中未發(fā)生錯(cuò)誤,則接收碼元與發(fā)送碼元相同,故接收的碼元必定能被g(x)整除;若碼元在傳輸中發(fā)生錯(cuò)誤,則接收的碼元可能除不盡而有余數(shù),因此我們就以余數(shù)是否為零來判斷接收碼元中有無錯(cuò)誤。可能有錯(cuò)誤的碼元正好也被g(x)整除,這是CRC校驗(yàn)無力消除的,但通過選擇多項(xiàng)式g(x)和增加冗余位數(shù),使余數(shù)r(x)多項(xiàng)式的位數(shù)增多,來降低發(fā)生這種錯(cuò)誤的概率。