一種應(yīng)用電力線傳輸?shù)膍imo收發(fā)系統(tǒng)及通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信號與系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用電力線傳輸?shù)腗IMO收發(fā)系統(tǒng)及 通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著MMO(多入多出）技術(shù)的日益精進，越來越多的具有MMO功能的設(shè)備應(yīng)用在 家庭、工廠、辦公室中。由于上述地點中的設(shè)備均通過電力線傳輸電力，因此，這些MMO設(shè) 備也同樣需要具備適應(yīng)于電力線傳輸中的能力。
[0003] 由于電力線傳輸中，通信信道不再是處于射頻范圍內(nèi)，而是連接各電器的墻壁插 座間的電線，信道就變?yōu)閹ㄐ盘?，具備原有系統(tǒng)的MMO設(shè)備在電力線傳輸中并不適用。 可適用于電力線傳輸?shù)腗頂0設(shè)備便由此產(chǎn)生。
[0004] 但這類設(shè)備通常會遇到以下問題，通常用于家庭、工廠、辦公室內(nèi)的墻壁插座是三 眼的，包括相線端口、零線端口及地線端口，而Mnro設(shè)備需要正常工作的話，必然需要與三 眼插座連接，保證Mnro設(shè)備中兩路信號均可正常接收和發(fā)送。因此，Mnro設(shè)備與三眼插座 連接時，需要確定每兩個M頂〇設(shè)備間的三眼插座的相線及零線的連接關(guān)系，參閱圖1，否則 當(dāng)兩個插座間的相線（P)及零線（N)接反（圖1種虛線所示）時，第一路輸入信號通過相 線傳輸至插座的零線端會導(dǎo)致兩Mnro設(shè)備的非正常使用。正是由于一些插座中對相線及 零線的具體配置并非標(biāo)識清楚，使用者就很難確定M頂〇設(shè)備是否連接正確。
[0005] -般而言，遇到這種問題時，使用者可在MMO設(shè)備與插座間連接一檢測器，檢測 相線與零線的連接關(guān)系，從而確保Mnro設(shè)備連接正確。但該檢測器不與MMO設(shè)備集成為 一體，結(jié)構(gòu)上顯得較為復(fù)雜。
[0006] 由此，需要一種新型的MMO收發(fā)系統(tǒng)，無論兩插座間相線與零線的連接方式如 何，其自身均可保證第一第二輸入信號在兩M頂0設(shè)備間的正常傳輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用電力線傳輸?shù)腗IMO收發(fā)系統(tǒng)，對于連接在電力 線中的MMO收發(fā)器而言，本發(fā)明的MMO收發(fā)系統(tǒng)使得MMO收發(fā)器可任意連接，不需要考 慮到插座內(nèi)部的電力線的連接情況，在提高安全性的同時也給使用者帶來極大的使用體驗 的提商。
[0008] 本發(fā)明公開了一種應(yīng)用電力線傳輸?shù)腗IMO收發(fā)系統(tǒng)，包括若干個MIMO發(fā)射器、 M頂0接收器、電力線、輸入端子及輸出端子；任意一組所述MMO發(fā)射器及MMO接收器通過 一所述輸入端子、一所述電力線、一所述輸出端子的順序連接，每一所述MMO發(fā)射器、接收 器與所述輸入端子、輸出端子間還設(shè)有一運算電路，當(dāng)所述輸入端子與所述輸出端子正相 或反相連接時，所述運算電路對所述MMO發(fā)射器向所述輸入端子發(fā)送的輸入信號或所述 M頂0接收器從所述輸出端子接收的輸出信號進行和差及比例運算，使所述輸出信號與所述 輸入信號為線性關(guān)系。
[0009] 優(yōu)選地，所述電力線包括相線及零線；所述MMO發(fā)射器包括第一輸入端及第二輸 入端；所述MMO接收器包括第一輸出端及第二輸出端；所述輸入端子及輸出端子均包括相 線端及零線端；所述第一輸入端的輸入信號通過所述輸入端子的相線端輸出，所述第二輸 入端的輸入信號通過所述輸入端子的零線端輸出；所述輸出端子的相線端的輸出信號通過 所述第一輸出端輸出，所述輸出端子的零線端的輸出信號通過所述第二輸出端輸出；所述 第一輸出端的輸出信號與所述第一輸入端的輸入信號呈第一比例；所述第二輸出端的輸出 信號與所述第二輸入端的輸入信號呈第二比例；當(dāng)所述相線兩端分別連接所述輸入端子的 相線端及所述輸出端子的相線端時，所述第一比例與所述第二比例相同；當(dāng)所述相線兩端 分別連接所述輸入端子的相線端及所述輸出端子的零線端時，所述第一比例與所述第二比 例相反。
[0010] 優(yōu)選地，所述Mnro接收器還包括信道均衡器，補償所述輸出信號，使所述第一輸 入端的輸入信號、第二輸入端的輸入信號分別與所述第一輸出端、第二輸出端的輸出信號 相同。
[0011] 優(yōu)選地，所述輸入信號及輸出信號為模擬信號時，所述運算電路包括運算放大器。
[0012] 優(yōu)選地，所述MMO發(fā)射器與輸入端子及MMO接收器與輸出端子間設(shè)有一耦合器。
[0013] 優(yōu)選地，當(dāng)所述輸入信號為小電壓信號時，所述耦合器將所述小電壓信號耦合為 高電壓信號；當(dāng)所述輸出信號為高電壓信號時，所述耦合器將所述高電壓信號耦合為小電 壓信號。
[0014] 優(yōu)選地，所述耦合器包括濾波器，用于將所述輸入信號中高電壓信號濾除。
[0015] 本發(fā)明還公開了一種用于電力線的MMO收發(fā)系統(tǒng)的通信方法，包括以下步驟：步 驟A:將MMO發(fā)射器向輸入端子發(fā)送的輸入信號進行和差及比例運算；步驟B:運算后的信 號通過輸入端子、電力線傳輸至輸出端子；步驟C:將輸出端子輸出的輸出信號進行差和及 比例運算；步驟D:二次運算后的信號傳輸至MMO接收器。
[0017] 優(yōu)選地，所述步驟A及步驟C中，進行和差及比例運算后對所述輸入信號耦合；進 行差和及比例運算前對所述輸出信號耦合。
[0018] 采用上述技術(shù)方案后，Mnro設(shè)備與墻壁插座的連接方式獨立于墻壁插座內(nèi)相線與 零線的連接方式，不論墻壁插座內(nèi)相線與零線連接或是相線與相線連接，Mnro設(shè)備的輸入 信號和輸出信號均一致，不受其影響，解決了MIMO設(shè)備無法在電力線傳輸中使用的問題。 同時，也可省去檢測器的使用，節(jié)省成本，提高使用體驗。
【附圖說明】
[0019] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中兩插座內(nèi)相線與零線接線示意圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明M頂0收發(fā)系統(tǒng)中M頂0發(fā)射器與輸入端子間的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明MMO收發(fā)系統(tǒng)中MMO接收器與輸出端子間的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖4為本發(fā)明MMO收發(fā)系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖與具體實施例進一步闡述本發(fā)明的優(yōu)點。
[0024] 參閱圖2、圖3,分別為本發(fā)明用于電力線的MIMO收發(fā)系統(tǒng)中MIMO發(fā)射器與輸入 端子間的結(jié)構(gòu)及MMO接收器與輸出端子間的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明MMO收發(fā)系統(tǒng)中，包括了 若干個MIMO發(fā)射器、MIMO接收器、電力線、輸入端子及輸出端子。MIMO發(fā)射器與輸入端子 連接，將信號從MHTO發(fā)射器先行發(fā)送至輸入端子，輸入端子與輸出端子通過電力線連接， 以中轉(zhuǎn)的方式將信號傳播至M頂0接收器，即每一組MMO發(fā)射器與MMO接收器均通過輸入 端子、電力線、輸出端子的順序來連接。本發(fā)明中，該Mnro收發(fā)系統(tǒng)還包括運算電路，Mnro 發(fā)射器與輸入端子間、Mnro接收器與輸出端子間均設(shè)有該運算電路，其作用在于：對Mnro 發(fā)射器向輸入端子發(fā)送的輸入信號或是Mnro接收器從輸出端子接收的輸出信號進行和差 及比例運算，從而無論在輸入端子與輸出端子正相或反相的連接方式下，輸出端子輸出的 輸出信號與從輸入端子輸入的輸入信號間的關(guān)系均確定為：輸出信號與輸入信號呈線性關(guān) 系，即輸出信號是所述輸入信號經(jīng)過運算電路內(nèi)的卷積關(guān)系后運算而出的。由于輸出信號 與輸入信號呈線性關(guān)系，即便在輸入端子與輸出端子間不匹配的情況下，輸出信號仍可通 過簡單的運算變?yōu)檎_匹配下的輸出信號，從而達(dá)到Mnro收發(fā)器獨立于端子間電力線連 接關(guān)系的技術(shù)效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知的是，運算電路包括減法運算電路、運算放大器、 積分運算，亦或是在數(shù)字域下使用門電路、在模擬域下使用運算放大器、變壓器來實現(xiàn)。由 于運算的輸入輸出關(guān)系，僅僅決定于反饋網(wǎng)絡(luò)；因此只要選取適當(dāng)?shù)姆答伨W(wǎng)絡(luò)，就可以實現(xiàn) 所需要的比例、加減、乘除、微積分、對數(shù)的功能。因此本領(lǐng)域技術(shù)人員可選取使用的配置， 來實現(xiàn)對輸入信號及輸出信號的和差及比例運算。
[0025] 以下詳細(xì)描述一優(yōu)選實施例中電力線與輸入端子、輸出端子間的連接關(guān)系及MMO發(fā)射器、Mnro接收器與輸入端子、輸出端子的連接關(guān)系：電力線包括相線及零線；其中MMO 發(fā)射器包括第一輸入端及第二輸入端；MIMO接收器包括第一輸出端及第二輸出端；輸入端 子及輸出端子均包括相線端P、P'及零線端N、N' ；第一輸入端的輸入信號SJt)通過輸入 端子的相線端P輸出，第二輸入端的輸入信號S1U)通過輸入端子的零線端N輸出；輸出端 子的相線端P'的輸出信號RJt)通過第一輸出端輸出，輸出端子的零線端N'的輸出信號 R1U)通過第二輸出端輸出；第一輸出端的輸出信號Rjt)與第一輸入端的輸入信號Sjt) 呈第一比例；第二輸出端的輸出信號R1U)與第二輸入端的輸入信號S1U)呈第二比例；當(dāng) 相線兩端分別連接在輸入端子的相線端P及輸出端子的相線端P'時，第一比例與第二比例 相同；當(dāng)相線兩端分別連接輸入端子的相線端P及輸出端子的零線端N'時，第一比例與第 二比例相反。
[0026] 更具體地，結(jié)合圖2、圖3所示的兩結(jié)構(gòu)示意圖，運算電路首先對MMO發(fā)射器的第 一輸入端的輸入信號SJt)進行處理，使其與第二輸入端的輸入信號S1U)進行和運算并 乘以系數(shù)后輸出，該實施例中，系數(shù)為〇. 5,其次，對MIMO發(fā)射器的第二輸入端的輸入信號 S1U)進行處理，使其與第一輸出端的輸入信號SJt)進行差運算（即第二輸入端的輸入信 號S1U)減去第一輸入端的輸入信號&(〇)并乘以系數(shù)后輸出，同樣地，系數(shù)為0.5。經(jīng)過 上述和差及比例運算后，從第一輸入端第二輸入端輸出至第一端子的輸入信號分別為輸入 信號的卷積形式，且第一端子的相線端P與第一端子的零線端N接收到的是不同卷積形式 的輸入信號，具體地，第一端子的相線端P接收到的輸入信號為：〇. 5* [S。(t) +S1 (t)]，而第 一端子的零線端N接收到的輸入信號為這樣由于第一端子與第二端 子間的連接情況分為兩種，因此以下分類討論：
[0027] ①當(dāng)?shù)谝欢俗拥南嗑€端P與第二端子的相線端P'連接，第一端子的零線端N與第 二端子的零線端N'連接時：
[0028] 第二端子的相線端P'接收到的信號為0? 5* [SJthS1 (t)]，第二端子的零線端N' 接收到的信號為：〇. 5* [S1 (t)-S。(t)]，當(dāng)上述兩信號傳輸至第二端子與M頂0接收器間的運 算電路時，運算電路首先對相線端P'接收到的信號進行處理，將其與