專利名稱：數(shù)字終端與電力線模擬載波機(jī)的二線接口方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子信息領(lǐng)域，特別是涉及一種通信設(shè)備的接口技術(shù)。利用本發(fā)明，可將特定的或某些通用的數(shù)字通信終端方便、可靠、經(jīng)濟(jì)地與常規(guī)的電力線模擬載波機(jī)接口，從而利用原有的電力線高頻通道實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳輸。
APLC的音頻部分包括2/4線轉(zhuǎn)換電路、壓縮器、發(fā)送低通電路、低頻放大(發(fā)送)電路、低頻放大(接收)電路、接收低通電路、擴(kuò)張器電路、遠(yuǎn)動(dòng)發(fā)送電路、遠(yuǎn)動(dòng)高通電路、遠(yuǎn)動(dòng)接收電路、自動(dòng)交換電路、呼叫發(fā)送電路和呼叫接收電路。高頻部分包括中頻調(diào)制、高頻調(diào)制、線路放大、高頻反調(diào)、中頻反調(diào)等電路。APLC只具有窄帶(300-2000Hz)模擬電話的通信功能。工作時(shí)，發(fā)送的話音信號經(jīng)2/4線轉(zhuǎn)換電路做2/4線轉(zhuǎn)換、在壓縮器壓縮后，其頻譜由發(fā)送低通電路限制為窄帶，然后與遠(yuǎn)動(dòng)、呼叫信號匯合在一起進(jìn)行低頻放大，最后送往中頻調(diào)制、高頻調(diào)制、線路放大等電路進(jìn)行高頻處理，發(fā)往信道。從信道接收的信號則先由高頻反調(diào)、中頻反調(diào)等電路解調(diào)為低頻信號，然后經(jīng)低頻放大(接收)電路放大、接收低通電路濾波、擴(kuò)張器電路擴(kuò)張、2/4線轉(zhuǎn)換電路2/4線轉(zhuǎn)換，從而還原為話音信號。
APLC通信系統(tǒng)與普通電話系統(tǒng)工作原理的主要差別之一就是APLC只使用300-2000Hz的窄帶，而普通電話系統(tǒng)使用全部話音頻帶(4000Hz)。為了利用一般的數(shù)據(jù)/語音復(fù)用數(shù)字通信終端、話帶調(diào)制解調(diào)器(Modem)等在電話系統(tǒng)上進(jìn)行數(shù)字通信，必須使用全話帶(4000Hz)。因此，在普通電話系統(tǒng)使用這些設(shè)備毫無問題，但在APLC系統(tǒng)則不行，而必須對APLC進(jìn)行改造。
另外，我國電力線載波機(jī)常采用2種不同的配置形式一種是高頻、音頻部分組裝在一起，構(gòu)成統(tǒng)一的“載波架”；另一種是將高頻部分(附

圖1的19、20)和音頻部分(附圖1的其余部分)分別裝配為“高頻架”和“音頻架”。當(dāng)調(diào)度機(jī)房和變電站分處于有一定距離的不同地點(diǎn)時(shí)，將音頻架置于機(jī)房，而高頻架安裝于變電站；若機(jī)房直接設(shè)在變電站，則使用載波架。
當(dāng)使數(shù)字終端與APLC結(jié)合時(shí)，為方便使用、維護(hù)，必須將數(shù)字終端安裝在機(jī)房。顯然，其接口方法必須適應(yīng)上述2種不同的配置形式。
WEe-1電力線載波數(shù)字通信終端是一種用于電力線數(shù)字通信的采用二線輸出的終端設(shè)備。國外引進(jìn)的類似產(chǎn)品有新西蘭(Christchurch，New Zealand)的M340電力線載波復(fù)接器。該復(fù)接器采用4線方式與APLC的中頻部分接口，用2條發(fā)送線接APLC的“中頻調(diào)制入”，另2條接收線接APLC的“中頻反調(diào)出”。由于多用2條線，增加了故障點(diǎn)，致使可靠性下降；當(dāng)載波機(jī)采用“高頻架”和“音頻架”的分架配置形式時(shí)，該復(fù)接器只能安置在“高頻架”處，而不便設(shè)于調(diào)度機(jī)房；另外，一般的數(shù)字終端均為二線輸出，無法采用這種4線接口技術(shù)與載波機(jī)配套使用(參考文獻(xiàn)M340電力線載波復(fù)接器整機(jī)說明)。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種數(shù)字終端與電力線模擬載波機(jī)的二線接口方法，將電力線模擬載波機(jī)的發(fā)送低通電路和接收低通電路含有的2KHz低通濾波器分別短接；在電力線模擬載波機(jī)的2/4線轉(zhuǎn)換電路內(nèi)，將繼電器控制的2、4線接口方式固定連接于2線方式；將數(shù)字終端的調(diào)制輸出從載波機(jī)的音頻二線口接入，即實(shí)現(xiàn)數(shù)字終端與電力線模擬載波機(jī)的二線連接。
在上述方法中若將電力線模擬載波機(jī)的遠(yuǎn)動(dòng)發(fā)送電路、遠(yuǎn)動(dòng)高通電路、呼叫發(fā)送電路和呼叫接收電路四個(gè)機(jī)盤從機(jī)柜端子排拔出，或卸下機(jī)盤上的通路插塞，可使數(shù)字終端間的通信不受遠(yuǎn)動(dòng)通道及APLC原有呼叫系統(tǒng)可能導(dǎo)致的任何干擾。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案進(jìn)行處理后，載波機(jī)音頻部分中保留的實(shí)質(zhì)上只有2/4線轉(zhuǎn)換電路、壓縮器、低頻放大電路(發(fā)送)、低頻放大電路(接收)、擴(kuò)張器幾個(gè)部分。數(shù)字終端的調(diào)制輸出從載波機(jī)的音頻二線口接入，經(jīng)2/4線轉(zhuǎn)換電路作2/4線轉(zhuǎn)換，發(fā)送信號送往壓縮器進(jìn)行壓縮處理，以提高其抗干擾能力；然后4KHz頻帶信號全部進(jìn)入低頻放大(發(fā)送)電路做低頻放大，繼而在其后各部分進(jìn)行中、高頻處理。載波機(jī)接收到的信號經(jīng)高、中頻反調(diào)后，經(jīng)低頻放大(接收)電路低頻放大返回，由擴(kuò)張器完成與壓縮器對應(yīng)的擴(kuò)張?zhí)幚恚詈笤?/4線轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行2/4線轉(zhuǎn)換，由其音頻二線口輸出，送往數(shù)字終端。
本發(fā)明的接口方案簡單易行，其突出特點(diǎn)是①可靠性高，性能好本發(fā)明的二線接口方法是對APLC的音頻部分做幾處簡單的改動(dòng)，將終端的輸出從APLC的音頻二線口接入。終端和載波機(jī)之間的連接僅有2根導(dǎo)線，可靠性很高且非常方便；利用了APLC原有的2/4線轉(zhuǎn)換電路，性能穩(wěn)定，阻抗匹配；利用APLC原有的壓縮/擴(kuò)張器，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力；利用APLC原有的低頻放大，降低了對數(shù)字終端輸出電平的要求，便于與中頻部分適配。APLC原有的窄帶被更改為4KHz的全頻帶；而且適應(yīng)于電力線的不同配置形式。
②方案實(shí)施簡單，成本低本發(fā)明操作異常簡便。具體操作時(shí)，半小時(shí)即可完成。僅需增加幾條導(dǎo)線，幾乎是零成本。如果重新設(shè)計(jì)不可缺少的2/4線轉(zhuǎn)換電路和雙向低頻放大器、并將其組裝在數(shù)字終端內(nèi)，顯然將提高成本、增大體積。
③適應(yīng)性強(qiáng)無論是載波架方式，還是音頻架/高頻架方式，數(shù)字終端均可設(shè)置在機(jī)房，使用/維護(hù)方便。
非載波通信專用的其他通用數(shù)字終端，一般都為二線輸出方式。采用本接口方案，這些終端也可靈活方便地用于載波通信，從而為電力線數(shù)字通信提供了更加廣泛的支持。
終端和載波機(jī)接口時(shí)要解決的技術(shù)問題有①必須將載波機(jī)分配給話音通信使用的下音頻頻帶(300-2000Hz的窄帶)更改為4KHz頻帶，即將話音頻全部用于數(shù)字傳輸，不再分割給話音、遠(yuǎn)動(dòng)等分別使用；②語音/數(shù)據(jù)的交換及呼叫系由終端自行處理，故須撤消載波機(jī)原有的話音交換及呼叫功能；③由于配備數(shù)字終端，遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)均由數(shù)字終端統(tǒng)一處理，故APLC原有遠(yuǎn)動(dòng)功能應(yīng)予撤消；④屏蔽載波機(jī)原有的4線接口。
為此，本發(fā)明將電力線模擬載波機(jī)的發(fā)送低通電路3和接收低通電路6含有的2KHz低通濾波器分別短接；將電力線模擬載波機(jī)的遠(yuǎn)動(dòng)發(fā)送電路8、遠(yuǎn)動(dòng)高通電路9、呼叫發(fā)送電路12和呼叫接收電路13四個(gè)機(jī)盤從機(jī)柜端子排拔出，或卸下機(jī)盤上的通路插塞；在電力線模擬載波機(jī)的2/4線轉(zhuǎn)換電路1內(nèi)，將繼電器控制的2、4線接口方式固定連接于2線方式；將數(shù)字終端的調(diào)制輸出從載波機(jī)的音頻二線口接入，即實(shí)現(xiàn)數(shù)字終端與電力線模擬載波機(jī)的二線連接。
如圖2所示，更改后的APLC音頻部分包括2/4線轉(zhuǎn)換1、壓縮器2、低頻放大4、低頻放大5、擴(kuò)張器7、數(shù)字通信終端的數(shù)字調(diào)制輸入/出部分16。
以下通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1WEe-1電力線載波數(shù)字通信終端與APLC接口1)實(shí)施步驟①將圖1中發(fā)送低通電路3和接收低通電路6含有的2KHz低通濾波器分別短接；②將圖1中2/4線轉(zhuǎn)換電路1內(nèi)的繼電器控制的2、4線接口方式固定連接于2線方式；③將圖1中遠(yuǎn)動(dòng)發(fā)送電路8、遠(yuǎn)動(dòng)高通電路9、呼叫發(fā)送電路12、呼叫接收電路13四個(gè)機(jī)盤從機(jī)柜端子排拔出，或卸下機(jī)盤上的通路插塞；④將WEe-1電力線載波數(shù)字通信終端的2線輸出接入APLC的音頻二線端。
2)實(shí)施效果實(shí)現(xiàn)2路電話和3路數(shù)據(jù)的復(fù)用通信，5路信號互不干擾。線路速率達(dá)28.8Kbps，話音質(zhì)量好，數(shù)據(jù)誤碼率低。
實(shí)施例2PC機(jī)經(jīng)調(diào)制解調(diào)器(Modem)與APLC接口①將圖1中低通電路3和接收低通電路6含有的2KHz低通濾波器分別短接；②將圖1中2/4線轉(zhuǎn)換電路1內(nèi)的繼電器控制的2、4線接口方式固定連接于2線方式；③將Modem的線路接口與APLC的音頻二線端相連。
這樣，用RS-232接口與Modem相連的兩臺PC機(jī)，即可通過電力線載波信道實(shí)現(xiàn)任意數(shù)據(jù)文件、圖形文件的傳輸(如圖3所示，PC機(jī)A通過ModemA以二線方式與更改后的APLCA連接；PC機(jī)B通過Modem B以二線方式與更改后的APLC B連接；APLC A與APLC B通過電力線連接)。在信道質(zhì)量優(yōu)良的條件下，傳輸速率可達(dá)56Kbps。
④若再將圖1中遠(yuǎn)動(dòng)發(fā)送電路8、遠(yuǎn)動(dòng)高通電路9、呼叫發(fā)送電路12、呼叫接收電路13四個(gè)機(jī)盤從機(jī)柜端子排拔出，或卸下機(jī)盤上的通路插塞，可使PC機(jī)間的數(shù)字通信不受遠(yuǎn)動(dòng)通道及APLC原有呼叫系統(tǒng)可能導(dǎo)致的任何干擾。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字終端與電力線模擬載波機(jī)的二線接口方法，將電力線模擬載波機(jī)的發(fā)送低通電路和接收低通電路含有的2KHz低通濾波器分別短接；在電力線模擬載波機(jī)的2/4線轉(zhuǎn)換電路內(nèi)，將繼電器控制的2、4線接口方式固定連接于2線方式；將數(shù)字終端的調(diào)制輸出從載波機(jī)的音頻二線口接入，即實(shí)現(xiàn)數(shù)字終端與電力線模擬載波機(jī)二線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將電力線模擬載波機(jī)的遠(yuǎn)動(dòng)發(fā)送電路、遠(yuǎn)動(dòng)高通電路、呼叫發(fā)送電路和呼叫接收電路四個(gè)機(jī)盤從機(jī)柜端子排拔出，或卸下機(jī)盤上的通路插塞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字終端與電力線模擬載波機(jī)的二線接口方法，將電力線模擬載波機(jī)的發(fā)送低通電路和接收低通電路含有的2KHz低通濾波器分別短接；在電力線模擬載波機(jī)的2/4線轉(zhuǎn)換電路內(nèi)，將繼電器控制的2、4線接口方式固定連接于2線方式；將數(shù)字終端的調(diào)制輸出從載波機(jī)的音頻二線口接入，即實(shí)現(xiàn)數(shù)字終端與電力線模擬載波機(jī)的二線連接。本發(fā)明對載波機(jī)音頻部分的幾個(gè)機(jī)盤進(jìn)行簡單的改動(dòng)，便可以將終端的數(shù)字調(diào)制輸入/出接入載波機(jī)的音頻二線口，從而通過電力線高頻通道實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)字傳輸。本接口方案操作簡單、可靠性高、性能優(yōu)越、成本極低，既滿足電力線載波機(jī)單架配置或分架配置的需要，也能方便地用于通用數(shù)字終端與電力線載波機(jī)接口，使電力線載波通信的數(shù)字化改造獲得廣泛的支持。
文檔編號H04B3/54GK1440171SQ0311882
公開日2003年9月3日 申請日期2003年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月25日
發(fā)明者殷小貢, 陸駿, 殷伯云 申請人:武漢大學(xué)