[实用新型]一种用于低压电力线载波信道的特征分析仪

说明书

技术领域：

本发明涉及一种分析仪，具体涉及一种用于低压电力线载波信道的特征分析仪。

背景技术：

电力线载波是电力系统特有的通信方式，电力线载波通信是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟信号或数字信号进行高速传输的技术，最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传输。

低压电力线载波通信技术的发展为今天的电力用户用电信息采集系统建设提供了最便捷、最经济的通信资源，满足了用户用电信息采集的基本需求，为国家电网公司制订相关载波通信技术标准奠定了必要的基础。目前全面统一低压电力线载波通信技术物理层、链路层和网络层技术标准的时机基本成熟，为实现采集设备的互联互通和互换提供了可行性。

但低压电力线存在各种背景噪声(包括有色背景噪声、窄带噪声、异步周期性脉冲噪声)、同步周期性脉冲噪声和随机脉冲噪。另外，低压电力线上负载变化频繁，线路阻抗变化幅度较大，这会对载波信号造成很大的衰减。可以说，低压电力线是一个不断变化的“滤波器”，这个“滤波器”的特性是随地点和时间的不同而不断变化的。低压电力线的信号传输还伴随着多径效应。发射信号经过多条电力线路径到达信号接收端，多条路径到达的信号有着不同的延时、不同的信道增益。载波接受信号相对于发射信号而言，通常都伴有明显的畸变，接收机对信道多径参数估计的分辨力已经成为决定其性能的重要因素。对于电力线载波通信网，低压电力线载波信道由于多径造成的频率选择性衰落，对于不同频率的载波信号传输特性是不一样的，不同拓扑结构的电力线网络也具有不同的网络传输特性。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种分析仪，在单台设备中将信号进行分析，为用电信息采集系统电力线载波通信的载波信号频率和载波技术的选择提供科学依据。

本发明提供的一种用于低压电力线载波信道的特征分析仪，其改进之处在于，所述分析仪由面板、电源板、功能板I、功能板II和功放板组成；

所述面板包括液晶显示器、按键、编码器和电位器；所述电源板包括高性能开关电源和信号耦合电路；所述功能版I包括噪声分析模块和人机接口；所述功能版II包括阻抗分析模块和传输特性与多径衰落分析模块；

所述噪声分析模块包括依次连接的噪声实时波形分析电路与频谱分析电路；

所述阻抗分析模块包括依次连接的信号源、功率分配器、定向耦合器、幅相处理电路和AD采样电路；

所述人机接口包括处理器、时钟电路、复位电路、参数与数据存储器电路；

所述传输特性与多径衰落分析模块包括依次连接的扫频信号源、信号增益控制电路和验波电路；

所述电源板的所述耦合电路分别连接所述噪声分析模块、所述阻抗分析模块和所述传输特性与多径衰落分析模块；所述人机接口连接所述液晶显示器和所述按键。

本发明提供的第一优选方案的特征分析仪，其改进之处在于，所述电源板的所述高性能开关电源包括变压器。

本发明提供的第二优选方案的特征分析仪，其改进之处在于，噪声实时波形分析电路包括模拟前端信号调理电路、AD采样电路、FIFO缓存和信号触发器；所述模拟前端信号调理电路依次连接AD采样电路和FIFO缓存；所述信号触发器连接FIFO缓存。

本发明提供的第三优选方案的特征分析仪，其改进之处在于，频谱分析电路包括依次连接的信号调理电路、混频与I/Q调制电路、本振信号源和AD采样电路。

本发明提供的第四优选方案的特征分析仪，其改进之处在于，幅相处理电路包括幅相处理芯片，所述幅相处理芯片为AD8302。

本发明提供的第五优选方案的特征分析仪，其改进之处在于，所述传输特性与多径衰落分析模块的所述扫频信号源为直接数字频率合成器。

本发明提供的第六优选方案的特征分析仪，其改进之处在于，所述验波电路包括对数放大器，所述对数放大器为AD8307。

本发明提供的较优选方案的特征分析仪，其改进之处在于，所述信号调理电路包括依次连接的信号衰减电路和低通滤波电路。

与现有技术比，本发明的有益效果为：

本发明为用电信息采集系统电力线载波通信的载波信号频率和载波技术的选择提供科学依据。

本发明便于现场测试。

附图说明

图1为本发明提供的分析仪的结构图；

图2为本发明提供的分析仪的功能框图；

图3为本发明提供的实时波形分析原理图；

图4为本发明提供的频谱分析原理框图；

图5为本发明提供的阻抗测量原理框图；