[发明专利]一种基于FPGA的电力线信道模拟平台

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的电力线信道模拟平台，涉及电力线通信技术领域。包括信道模拟部分和噪声模拟部分，所述信道模拟部分包括变压器、测控模块、上位机、FPGA模块和负载模块，测控模块与FPGA模块通过电线电性连接，FPGA模块与负载模块通过电线电性连接，测控模块与FPGA模块分别通过通讯线与所述上位机电性连接；噪声模拟部分包括噪声采集模块、噪声处理模块和信号发生器，噪声采集模块与噪声处理模块通过通讯线电性连接，噪声处理模块与信号发生器通过通讯线电性连接，信号发生器与FPGA模块通过电线电性连接。本发明能够使信道的模拟接近实际电线传输环境，同时能够对多个信号源的信号数据进行高精度的调制转换。

技术领域

本发明涉及电力线通信技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的电力线信道模拟平台。

背景技术

电力线载波(Power Line Carrier，PLC)通信，是利用高频调制信号，电力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。在电力线载波通讯中,电力线的信道环境影响着PLC的性能,因此,在对PLC各项性能指标进行测试时需要模拟电力线信道的实际环境。

目前，授权公告号为CN106374975B的中国专利公开了一种基于多端口的数字化电力线信道模拟设备及方法，该设备包括射频线，用于构成射频信号上下行传输的物理传输媒介；数字模拟信号转换模块，用于将电力线载波模块射频模拟信号进行数字化或对模拟平台输出的数字信号模拟化；电力线信道模拟平台，用于构建集中器与各电表间或不同电表间电力线信道与噪声的数字化模型；通信控制模块，用于实现电力线模拟平台与上位机通信与控制；上位机，用于实现电力线信道模拟平台中信道和噪声参数的配置以及信号数据的监控。

上述现有技术方案存在以下缺陷：装置用于实验室模拟电力线通信信道，模拟的信道和噪音局限性较大，信号源少，不能准确采集配电网的现场数据和真实再现实际电力线通信的环境。

发明内容

本发明目的在于，提供一种基于FPGA的电力线信道模拟平台，以解决现有电力线信道模拟设备的噪音源单一不够真实的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种基于FPGA的电力线信道模拟平台，包括：信道模拟模组和噪声模拟模组；

所述信道模拟模组包括变压器、测控模块、上位机、FPGA模块和负载模块；

所述变压器的一侧并入电网电线，另一侧与所述测控模块通过电线电性连接；

所述测控模块与所述FPGA模块通过电线电性连接，所述FPGA模块与所述负载模块通过电线电性连接，所述测控模块与所述FPGA模块分别通过通讯线与所述上位机电性连接，所述FPGA模块用于对多个信号源的信号数据进行高精度的调制转换；

所述噪声模拟模组包括噪声采集模块、噪声处理模块和信号发生器，所述噪声采集模块与所述噪声处理模块通过通讯线电性连接，所述噪声处理模块与所述信号发生器通过通讯线电性连接，所述信号发生器与所述FPGA模块通过电线电性连接。

优选地，所述FPGA模块设置有若干个I/O块、若干个D/A块和若干个A/D块，所述D/A块与所述I/O块通过通讯线电性连接，所述A/D块与所述I/O块通过通讯线电性连接，所述测控模块与所述A/D块通过电线电性连接，所述测控模块与所述D/A块通过电线电性连接。

优选地，所述A/D块采用并行的方式采集信号，所述D/A块采用并行的方式输出信号，所述A/D块和所述D/A块设置有扩展接口，扩展接口用于实现多块芯片级联。

优选地，所述噪声模拟模组设置有多个信号发生器，所述多个信号发生器均与所述上位机通过通讯线电性连接。

优选地，所述FPGA模块每个信号传输接口设置有两端口，所述两端口用于实现双向信道。