技术摘要：
本发明公开一种电力通信信道模拟装置及其工作方法，所述装置包括FPGA处理器、信号的收发接口模块、缓存模块和数模转换模块；所述FPGA处理器负责接收上位机控制信号，确定仿真的要求，生成相应随机数和延时控制信号、及频偏信号，并控制整个系统的工作流程；所述信号的  全部
背景技术：
随着泛在电力物联网的提出，未来网络层将支持更多的电网采集和控制设备接 入。网络层的光缆随投运时间增长，传输性能会出现劣化，导致通信误码率逐渐提升。网络 中针对关键业务会部署多条路由通道，在通道切换时可能导致通信时延变化。关键业务往 往通过时分复用在SDH系统中，当通信设备节点或者链路发生失效，多条业务共享风险，会 同时失效。为了评估继电保护、安稳控制、调度自动化等电力二次业务设备的工作状态，需 要模拟真实现网的信道特征，对入网的电力二次设备进行测试，对组网的二次业务系统进 行逻辑联调和风险评估。
技术实现要素：
本发明提供一种电力通信信道模拟装置及其工作方法，用于模拟泛在电力物联网 信道的状态。 本发明的电力通信信道模拟装置，包括FPGA处理器、信号的收发接口模块、缓存模 块和数模转换模块；所述FPGA处理器负责接收上位机控制信号，确定仿真的要求，生成相应 随机数和延时控制信号、及频偏信号，并控制整个系统的工作流程；所述信号的收发模块由 于接收原始信号和发送加入信道变化后的信号；所述移位寄存器用于存储产生的随机数， 并每进行一位的异或操作，就读入一位，使得随机数的使用不重复；所述数模转换模块将频 偏信号转换成频偏电压，并加载在压电晶体晶振上。 还可以优选的，所述收发接口模块包括E1接收模块，所述E1接收模块的每个E1接 口接收数据流，经过缓冲区存储后，再根据接收端口所在信道，由信道出口转发。 本发明的电力通信信道模拟装置的工作方法，包括以下步骤， 第一步，信道误码配置：利用FPGA生成随机的01序列，其中1数量占总的数据量的 比例即为误码率；并将此序列与接收到的二进制信号进行异或操作；当生成的二进制为0 时，不改变接收到的二进制值，当生成的二进制为1时，接收到的二进制值发生变化，产生误 码； 第二步，信道延时、时延抖动、通断配置：接收到信号后，将数据放入缓存中，缓存 采用先进先出(FIFO)的方式管理数据；由FPGA程序确定在每个信号读取和送入输出口时， 插入延时程序(具体时长，由系统需求确定(0-∞))仿真信道时延，或由FPGA程序生成随机 数，按照随机数(按ms为单位)确定插入不同时长延时程序，仿真信道时延抖动情况； 第三步，频偏配置：E1信号发送模块采用压电晶体晶振，根据处理产生的频偏信 号，通过数/模转换模块，改变晶振频率从而实现信号频偏的仿真。 在以上方案中优选的是，第二步中，通过FPGA来控制E1接收模块；从电力设备上接 3 CN 111585675 A 说　明　书 2/4 页 收通信信号，模拟仿真泛在电力物联网环境下的信道状态变化。 还可以优选的是，第二步中，通过发送模块，将信号传输到下一个设备。 还可以优选的是，第二步中，仿真包括误码、频偏、时延、通断。 还可以优选的是，第二步中，通过上位机对信道仿真器加载相应的拓扑、时延、误 码等模型，实现电力设备和信道模拟器的实时闭环联动仿真。 还可以优选的是，第二步中，每个E1接口接收数据流，经过缓冲区存储后，再根据 接收端口所在信道，由信道出口转发。 还可以优选的是，第三步中，端口转发延迟范围为[1us ,10ms]，信道延时[10us , 10ms]，延时抖动[10us ,10ms]，信道通断{0，1}，信道频偏范围2.048±5％Mbps，步长为 1kHz，信道误码率[0,5％]。 本发明的有益效果： 本发明的电力通信信道模拟装置及其工作方法，其电力通信信道模拟装置作为一 种利用嵌入式硬件实现对E1信道仿真的装置，通过信号仿真装置，控制E1接收模块，从电力 设备上接收通信信号，模拟仿真泛在电力物联网环境下的信道状态变化，然后通过发送模 块，将信号传输到下一个设备；仿真的包括误码、频偏、时延、通断；能够实现电力系统中E1 实时闭环仿真，通过对信道仿真器加载相应的拓扑、时延、误码等模型。其工作方法通过信 道误码配置，信道延时、时延抖动、通断配置和频偏配置，根据处理产生的频偏信号，通过 数/模转换模块，改变晶振频率从而实现信号频偏的仿真，能够模拟各种信道的干扰，导致 传输信号产生各种问题，如误码、延时、频偏等效果；其适用于模拟泛在电力物联网信道的 状态。 附图说明 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 图1为本发明的电力通信信道模拟装置的结构图。 图2为本发明的电力通信信道模拟装置的系统模块图。 图3为本发明的电力通信信道模拟装置和工作方法的工作流程图。