一种变频器与独立控制电路构成的串行通讯系统

摘要

本发明公开了一种变频器与独立控制电路构成的串行通讯系统，包括操控界面、变频控制电路单元、可编程控制器单元、非协议控制变频辅助单元、电机调控电路单元和通讯网络单元；所述变频控制电路单元通过将变频控制电路分成非协议数据传输模块、并行数据传输模块和网络数据传输模块三个部分，保证了变频控制的稳定性和多样性；高功率微波通讯解决了应急通讯情况下的信息传递畅通度，辅以传感器噪声建模的方式消除电机控制过程中的噪声干扰。本发明实现了单独上位控制器对多路变频的实现，同时辅助以高功率微波实现应急通讯和噪声建模的方式保证了数据传递的稳定性和数据可信度，加强了独立控制器的多路并行能力。

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号变频技术，尤其是一种变频器与独立控制电路构成的串行通讯系统。

背景技术

随着工业现场控制技术和控制水平的不断上升，通过变频器实现对电机信号的控制，从而丰富通讯网络的信号传递复杂度的技术水平也在不断提升。这种通过变频器直接与控制器连接实现串行通讯的模式已经越来越进入大众的视野当中。

但是由于通讯方式手段和通讯内容的复杂度很高，所以目前独立的变频模式无法满足一个成熟的通讯网络的信号构建。目前，市面上使用的主流解决方案是针对同一种变频模式，通过使用不同运行方式的控制电路对信号进行二次加工，从而实现复杂通讯的完成。这种方式的信息数据传递度很高，但是随之而来的，是复杂的控制器电路设计和高昂的电路养护费用。

为了实现经济效益的最大化，可以对变频信号的生成模式进行改进，通过使用独立的控制器电路对多种不同的变频模式进行统一的管理和控制。针对这种模式改变带来的偶发性通讯信道阻塞和因为独立控制引起的多余噪声干扰可以通过算法控制和另建即时信号辅助传输通道的方法进行解决。

因此，相关技术正在不断地研究和丰富当中。

发明内容

发明目的：提供一种变频器与独立控制电路构成的串行通讯系统，以解决上述问题。

技术方案：一种变频器与独立控制电路构成的串行通讯系统，包括操控界面、变频控制电路单元、可编程控制器单元、非协议控制变频辅助单元、电机调控电路单元和通讯网络单元；

操控界面，实现人机数据交互，通过简易化的按键指示完成系统操作界面设计；

变频控制电路单元，包括一种三路变频总控电路，根据输入端口接受到的不同电流指示，更换内部变频模块的运行模式，从而完成三种可并行的变频信号控制，进一步控制电机完成不同调控指令；

可编程控制器单元，以独立的控制电路作为装置整体的操作中心，通过对所述变频控制电路单元传送不同的电流指示，合作完成不同通讯单元的运行指令；

非协议控制变频辅助单元，作为装置设定的初始模块辅助变频的运行，可以完成变频信号的基础调控，以装置默认的模式存在，当没有外界电流信号更改的时候自动运行；

电机调控电路单元，接受变频信号的控制，完成电机指定命令；

通讯网络单元，对电机信号和变频控制信号进行统一接收，利用传感器噪声建模的方式对两路信号进行噪声去除工作，同时以高功率微波的方式实现应急通讯的使用，最大程度上实现独立控制电路的数据准确度；

所述三路变频总控电路，其特征在于，包括非协议数据传输模块、并行数据传输模块和网络数据传输模块；

所述非协议数据传输模块，包括集成芯片U1、整流器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电感L1、电感L2、电感L3、二极管D1、二极管D2、三极管Q1和三极管Q2，所述整流器U2的第一引脚与电压信号Vin连接，所述整流器U2的第二引脚与所述集成芯片U1的第九引脚连接，所述整流器U2的第三引脚接地，所述集成芯片U1的第十六引脚与所述电阻R1的一端连接，所述集成芯片U1的第十五引脚与所述电阻R2的一端连接，所述集成芯片U1的第十三引脚与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R1的另一端与所述电阻R2的另一端、所述电阻R3的另一端均接地，所述集成芯片U1的第十一引脚与电流信号I12连接，所述集成芯片U1的第四引脚与电流信号I75连接，所述集成芯片U1的第三引脚与电流信号I150连接，所述集成芯片U1的第十七引脚与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端分别与所述电容C1的一端、所述电阻R5的一端、所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R5的另一端分别与所述电容C1的另一端、所述集成芯片U1的第二引脚连接，所述集成芯片U1的第十八引脚与所述电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端与所述电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端与所述三极管Q1的发射极连接，所述三极管Q1的集电极与所述二极管D1的负极连接，所述二极管D1的正极接地，所述三极管Q1的基极分别与所述电感L2的一端、所述电阻R6的一端连接，所述电感L2的另一端与所述集成芯片U1的第一引脚连接，所述集成芯片U1的第五引脚与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端接地，所述电阻R6的另一端与所述集成芯片U1的第二十引脚连接，所述集成芯片U1的第六引脚与所述二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极分别与所述集成芯片U1的第七引脚、电流信号Iout1连接，所述集成芯片U1的第八引脚与所述电感L3的一端连接，所述电感L3的另一端与所述三极管Q2的发射极连接，所述三极管Q2的基极与所述集成芯片U1的第十九引脚连接，所述三极管Q2的集电极分别与所述电容C4的一端、所述电容C5的一端连接，所述电容C4的另一端与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述集成芯片U1的第十引脚连接，所述电容C5的另一端与所述电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述集成芯片U1的第十二引脚连接，所述集成芯片U1的第十四引脚与电压信号U6.2连接；

所述并行数据传输模块，包括变压器TR1、运算放大器U3、运算放大器U4、可调电阻VR1、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电感L4、电感L5、电感L6、电感L7、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6和三极管Q3，所述运算放大器U3的第三引脚分别与所述电阻R14的一端、所述电阻R16的一端、电流信号I1连接，所述电阻R16的另一端与所述可调电阻VR1的一端连接，所述可调电阻VR1的另一端与所述电阻R13的一端连接，所述电阻R13的另一端分别与所述二极管D4的正极、所述二极管D5的正极连接，所述二极管D4的负极分别与所述二极管D5的负极、所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端与所述变压器TR1的第一引脚连接，所述变压器TR1的第二引脚分别与所述电容C8的一端、电流信号Iout1连接，所述电容C8的另一端分别与所述电阻R14的另一端、所述运算放大器U3的第六引脚、所述电容C9的一端连接，所述运算放大器U3的第四引脚与所述运算放大器U3的第七引脚均为断路，所述运算放大器U3的第二引脚与所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端与所述电感L6的一端连接，所述电感L6的另一端分别与所述电感L7的一端、所述二极管D8的正极连接，所述二极管D8的负极分别与所述电容C9的另一端、所述电容C10的一端、所述电阻R15的一端连接，所述电感L7的另一端与所述电阻R19的一端连接，所述电阻R19的另一端与所述二极管D6的正极均接地，所述二极管D6的负极与所述运算放大器U4的第二引脚连接， 所述电容C10的另一端与所述电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端与所述运算放大器U4的第三引脚连接，所述电阻R15的另一端分别与所述运算放大器U4的第六引脚、所述电阻R20的一端连接，所述运算放大器U4的第四引脚与所述运算放大器U4的第七引脚均为断路，所述电阻R20的另一端与电流信号Iout2连接，所述变压器TR1的第三引脚与所述电阻R10的一端连接，所述电阻R10的另一端分别与所述电容C6的一端、所述二极管D3的负极连接，所述电容C6的另一端接地，所述二极管D3的正极与所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端分别与所述电容C7的一端、所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的基极与所述电感L4的一端连接，所述电感L4的另一端分别与所述电容C7的另一端、所述电感L5的一端连接，所述电感L5的另一端与所述变压器TR1的第四引脚连接；

所述网络数据传输模块，包括变压器TR2、集成芯片U5、运算放大器U5、可调电阻VR2、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电感L8、电感L9、电感L10、电感L11、二极管D7、三极管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6，所述电阻R33的一端与电流信号I1连接，所述电阻R33的另一端与所述运算放大器U6的第三引脚连接，所述运算放大器U6的第四引脚与所述运算放大器U6的第七引脚均为断路，所述运算放大器U6的第六引脚与所述电阻R30的一端连接，所述电阻R30的另一端分别与所述MOS管Q6的D极、电流信号Iout3连接，所述运算放大器U6的第二引脚分别与所述电阻R31的一端、所述MOS管Q5的D极连接，所述电阻R31的另一端分别与所述电容C16的一端、所述电阻R32的一端连接，所述电容C16的另一端接地，所述电阻R32的另一端与所述可调电阻VR2的一端连接，所述可调电阻VR2的另一端分别与所述电阻R29的一端、所述电阻R34的一端连接，所述电阻R29的另一端与所述变压器TR2的第一引脚连接，所述电阻R34的另一端分别与所述电感L11的一端、所述电感L10的一端连接，所述电感L10的另一端与所述变压器TR2的第二引脚连接，所述电感L11的另一端与所述集成芯片U5的第八引脚连接，所述变压器TR2的第三引脚与所述电容C11的一端连接，所述电容C11的另一端分别与所述电容C12的一端、所述电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端与所述三极管Q4的基极连接，所述三极管Q4的集电极与所述电阻R25的一端连接，所述电阻R25的另一端与所述MOS管Q5的G极连接，所述电阻R26的一端与所述MOS管Q5的S极连接，所述电阻R26的另一端与所述MOS管Q6的G极连接，所述MOS管Q6的S极分别与所述电容C14的一端、所述电容C15的一端连接，所述电容C14的另一端分别与所述电阻R27的一端、所述电阻R28的一端连接，所述电阻R27的另一端与所述集成芯片U5的第十五引脚连接，所述电阻R28的另一端与所述集成芯片U5的第十引脚连接，所述电容C15的一端与所述电感L8的一端连接，所述电感L8的另一端与所述集成芯片U5的第十四引脚连接，所述三极管Q4的发射极分别与所述二级管D7的负极、所述集成芯片U5的第三引脚连接，所述二极管D7的正极与所述电阻R23的一端连接，所述电阻R23的另一端与所述变压器TR2的第四引脚连接，所述电容C12的另一端与所述电阻R22的一端连接，所述电阻R22的另一端分别与所述集成芯片U5的第二引脚、所述电阻R24的一端连接，所述电阻R24的另一端分别与所述电容C13的一端、所述电感L9的一端连接，所述电容C13的另一端接地，所述电感L9的另一端与所述变压器TR2的第五引脚连接，所述集成芯片U5的第一引脚与电流信号Iout1连接，所述集成芯片U5的第十六引脚与电流信号Iout2连接，所述集成芯片U5的第九引脚与电流信号Iout3连接，所述集成芯片U5的第五引脚接地，所述集成芯片U5的第四引脚与电压信号VSS连接，所述集成芯片U5的第十三引脚与电压信号VDD连接，所述集成芯片U5的第六引脚与电流信号Iout连接，所述集成芯片U5的第七引脚与所述集成芯片U5的第十一引脚均为断路。

根据本发明的一个方面，所述集成芯片U1的型号是AD693，通过电流输入端与所述非协议控制变频辅助单元相连接，在默认状态下实现变频信号的三向变频。

根据本发明的一个方面，所述变压器TR1是一种四引脚变压器，通过在所述电流信号Iout1和可变电阻控制越级支路的控制下，完成并行数据的传输，实现双路并行变频信号控制。

根据本发明的一个方面，所述变压器TR2是一种二输入三输出的变压器，通过三路输出交叉连接和单个电流支路并行，实现一分十二路变频信号控制。

根据本发明的一个方面，所述MOS管Q5和所述MOS管Q6构成源极串联结构，与所述运算放大器U6的电流放大端口相连接，从而完成十二路变频信号的稳定输出。

根据本发明的一个方面，所述集成芯片U5的型号是ADG1211，在电压信号VDD和电压信号VSS的控制下，完成三种变频模式输出信号的总控制，可以通过简单的指令电流，完成变频模式切换。

一种高功率微波实现的通讯方法，在面临常规通讯通道阻塞，变频信号出现模式错乱时，直接使用高功率微波进行通信数据传递，从而规避因通信传播方式不充分出现的通信阻断，具体步骤为：

步骤1、使用脉冲宽度对接受的变频信号进行调制；

步骤11、建立变频信号学习模板，分别为四位信号0000、0001、0010•••1111；六位信号000000、000001、000010•••11111111；八位信号00000000、00000001、00000010•••11111111；

步骤12、接受变频输出信号，将其转换成为二进制数字信号，进行三种单元模式的信号检测，从而完成三种模式的相互自查工序；

步骤13、使用脉冲宽度信号对经过检测的变频输出信号进行信号调制；

步骤2、使用强电磁脉冲进行调制信号分解，完成低周期向高周期转换的信号显示模式，最后确定变频信号的误差信号，以误差信号为首位，截取最小单位信号段在所述变频信号学习模板中进行片段比对和识别；

步骤3、使用还原后的变频信号进入所述变频控制电路单元进行信号的反馈检测，二次输出的变频信号结果与初始变频信号进行结果比对，完成通信系统的搭建和自检测；

步骤4、完成通讯信号的恢复。

根据本发明的一个方面，所述步骤12中的相互自查工序，可以通过更改位数确认标准，进行自查精度的调整，最高精度的模式为以四位信号作为自查的依照标准。

一种传感器噪声建模方法，针对变频信号的接收和发送过程中容易出现的四种噪声信号进行建模，根据经验公式，完成噪声消除方法，具体的步骤为：

步骤1、建立四种不同的基础噪声的模型；

步骤2、根据经验公式，利用最大期望法对四种噪声模式进行整合，完成最终的噪声消减公式；

步骤3、对接收的强度较高的变频信号，使用噪声消减公式进行噪声消除。

根据本发明的一个方面，所述经验公式在参照误差积累的条件下进行汇总，具体包括状态向量和协方差矩阵的综合计算。

有益效果：本发明能够解决现有的技术中需要多路控制器对变频信号进行分别控制的复杂流程，通过设置并行、网络和非协议传输的变频信号控制电路，可以直接通过独立控制电路完成不同种变频模式的更换，高功率微波和噪声模式的建立可以进一步结局因为独立控制器总控造成的变频模式切换错乱和噪声干扰大的问题。

附图说明

图1是本发明的实施流程框图。

图2是本发明的三路变频总控电路的原理图。

图2（a）是本发明的三路变频总控电路的非协议数据传输模块。

图2（b）是本发明的三路变频总控电路的并行数据传输模块。

图2（c）是本发明的三路变频总控电路的网络数据传输模块。

图3是本发明的高功率微波的变频信号调制的模式图。

图4是本发明的传感器噪声模式的建模图。

具体实施方式

如图1所示，在该实施例中，一种变频器与独立控制电路构成的串行通讯系统，包括操控界面、变频控制电路单元、可编程控制器单元、非协议控制变频辅助单元、电机调控电路单元和通讯网络单元；

操控界面，实现人机数据交互，通过简易化的按键指示完成系统操作界面设计；

变频控制电路单元，包括一种三路变频总控电路，根据输入端口接受到的不同电流指示，更换内部变频模块的运行模式，从而完成三种可并行的变频信号控制，进一步控制电机完成不同调控指令；

可编程控制器单元，以独立的控制电路作为装置整体的操作中心，通过对所述变频控制电路单元传送不同的电流指示，合作完成不同通讯单元的运行指令；

非协议控制变频辅助单元，作为装置设定的初始模块辅助变频的运行，可以完成变频信号的基础调控，以装置默认的模式存在，当没有外界电流信号更改的时候自动运行；

电机调控电路单元，接受变频信号的控制，完成电机指定命令；

通讯网络单元，对电机信号和变频控制信号进行统一接收，利用传感器噪声建模的方式对两路信号进行噪声去除工作，同时以高功率微波的方式实现应急通讯的使用，最大程度上实现独立控制电路的数据准确度；

如图2所示，所述三路变频总控电路，其特征在于，包括非协议数据传输模块、并行数据传输模块和网络数据传输模块；

如图2（a）所示，所述非协议数据传输模块，包括集成芯片U1、整流器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电感L1、电感L2、电感L3、二极管D1、二极管D2、三极管Q1和三极管Q2，所述整流器U2的第一引脚与电压信号Vin连接，所述整流器U2的第二引脚与所述集成芯片U1的第九引脚连接，所述整流器U2的第三引脚接地，所述集成芯片U1的第十六引脚与所述电阻R1的一端连接，所述集成芯片U1的第十五引脚与所述电阻R2的一端连接，所述集成芯片U1的第十三引脚与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R1的另一端与所述电阻R2的另一端、所述电阻R3的另一端均接地，所述集成芯片U1的第十一引脚与电流信号I12连接，所述集成芯片U1的第四引脚与电流信号I75连接，所述集成芯片U1的第三引脚与电流信号I150连接，所述集成芯片U1的第十七引脚与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端分别与所述电容C1的一端、所述电阻R5的一端、所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R5的另一端分别与所述电容C1的另一端、所述集成芯片U1的第二引脚连接，所述集成芯片U1的第十八引脚与所述电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端与所述电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端与所述三极管Q1的发射极连接，所述三极管Q1的集电极与所述二极管D1的负极连接，所述二极管D1的正极接地，所述三极管Q1的基极分别与所述电感L2的一端、所述电阻R6的一端连接，所述电感L2的另一端与所述集成芯片U1的第一引脚连接，所述集成芯片U1的第五引脚与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端接地，所述电阻R6的另一端与所述集成芯片U1的第二十引脚连接，所述集成芯片U1的第六引脚与所述二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极分别与所述集成芯片U1的第七引脚、电流信号Iout1连接，所述集成芯片U1的第八引脚与所述电感L3的一端连接，所述电感L3的另一端与所述三极管Q2的发射极连接，所述三极管Q2的基极与所述集成芯片U1的第十九引脚连接，所述三极管Q2的集电极分别与所述电容C4的一端、所述电容C5的一端连接，所述电容C4的另一端与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述集成芯片U1的第十引脚连接，所述电容C5的另一端与所述电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述集成芯片U1的第十二引脚连接，所述集成芯片U1的第十四引脚与电压信号U6.2连接；

如图2（b）所示，所述并行数据传输模块，包括变压器TR1、运算放大器U3、运算放大器U4、可调电阻VR1、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电感L4、电感L5、电感L6、电感L7、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6和三极管Q3，所述运算放大器U3的第三引脚分别与所述电阻R14的一端、所述电阻R16的一端、电流信号I1连接，所述电阻R16的另一端与所述可调电阻VR1的一端连接，所述可调电阻VR1的另一端与所述电阻R13的一端连接，所述电阻R13的另一端分别与所述二极管D4的正极、所述二极管D5的正极连接，所述二极管D4的负极分别与所述二极管D5的负极、所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端与所述变压器TR1的第一引脚连接，所述变压器TR1的第二引脚分别与所述电容C8的一端、电流信号Iout1连接，所述电容C8的另一端分别与所述电阻R14的另一端、所述运算放大器U3的第六引脚、所述电容C9的一端连接，所述运算放大器U3的第四引脚与所述运算放大器U3的第七引脚均为断路，所述运算放大器U3的第二引脚与所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端与所述电感L6的一端连接，所述电感L6的另一端分别与所述电感L7的一端、所述二极管D8的正极连接，所述二极管D8的负极分别与所述电容C9的另一端、所述电容C10的一端、所述电阻R15的一端连接，所述电感L7的另一端与所述电阻R19的一端连接，所述电阻R19的另一端与所述二极管D6的正极均接地，所述二极管D6的负极与所述运算放大器U4的第二引脚连接， 所述电容C10的另一端与所述电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端与所述运算放大器U4的第三引脚连接，所述电阻R15的另一端分别与所述运算放大器U4的第六引脚、所述电阻R20的一端连接，所述运算放大器U4的第四引脚与所述运算放大器U4的第七引脚均为断路，所述电阻R20的另一端与电流信号Iout2连接，所述变压器TR1的第三引脚与所述电阻R10的一端连接，所述电阻R10的另一端分别与所述电容C6的一端、所述二极管D3的负极连接，所述电容C6的另一端接地，所述二极管D3的正极与所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端分别与所述电容C7的一端、所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的基极与所述电感L4的一端连接，所述电感L4的另一端分别与所述电容C7的另一端、所述电感L5的一端连接，所述电感L5的另一端与所述变压器TR1的第四引脚连接；

如图2（c）所示，所述网络数据传输模块，包括变压器TR2、集成芯片U5、运算放大器U5、可调电阻VR2、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电感L8、电感L9、电感L10、电感L11、二极管D7、三极管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6，所述电阻R33的一端与电流信号I1连接，所述电阻R33的另一端与所述运算放大器U6的第三引脚连接，所述运算放大器U6的第四引脚与所述运算放大器U6的第七引脚均为断路，所述运算放大器U6的第六引脚与所述电阻R30的一端连接，所述电阻R30的另一端分别与所述MOS管Q6的D极、电流信号Iout3连接，所述运算放大器U6的第二引脚分别与所述电阻R31的一端、所述MOS管Q5的D极连接，所述电阻R31的另一端分别与所述电容C16的一端、所述电阻R32的一端连接，所述电容C16的另一端接地，所述电阻R32的另一端与所述可调电阻VR2的一端连接，所述可调电阻VR2的另一端分别与所述电阻R29的一端、所述电阻R34的一端连接，所述电阻R29的另一端与所述变压器TR2的第一引脚连接，所述电阻R34的另一端分别与所述电感L11的一端、所述电感L10的一端连接，所述电感L10的另一端与所述变压器TR2的第二引脚连接，所述电感L11的另一端与所述集成芯片U5的第八引脚连接，所述变压器TR2的第三引脚与所述电容C11的一端连接，所述电容C11的另一端分别与所述电容C12的一端、所述电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端与所述三极管Q4的基极连接，所述三极管Q4的集电极与所述电阻R25的一端连接，所述电阻R25的另一端与所述MOS管Q5的G极连接，所述电阻R26的一端与所述MOS管Q5的S极连接，所述电阻R26的另一端与所述MOS管Q6的G极连接，所述MOS管Q6的S极分别与所述电容C14的一端、所述电容C15的一端连接，所述电容C14的另一端分别与所述电阻R27的一端、所述电阻R28的一端连接，所述电阻R27的另一端与所述集成芯片U5的第十五引脚连接，所述电阻R28的另一端与所述集成芯片U5的第十引脚连接，所述电容C15的一端与所述电感L8的一端连接，所述电感L8的另一端与所述集成芯片U5的第十四引脚连接，所述三极管Q4的发射极分别与所述二级管D7的负极、所述集成芯片U5的第三引脚连接，所述二极管D7的正极与所述电阻R23的一端连接，所述电阻R23的另一端与所述变压器TR2的第四引脚连接，所述电容C12的另一端与所述电阻R22的一端连接，所述电阻R22的另一端分别与所述集成芯片U5的第二引脚、所述电阻R24的一端连接，所述电阻R24的另一端分别与所述电容C13的一端、所述电感L9的一端连接，所述电容C13的另一端接地，所述电感L9的另一端与所述变压器TR2的第五引脚连接，所述集成芯片U5的第一引脚与电流信号Iout1连接，所述集成芯片U5的第十六引脚与电流信号Iout2连接，所述集成芯片U5的第九引脚与电流信号Iout3连接，所述集成芯片U5的第五引脚接地，所述集成芯片U5的第四引脚与电压信号VSS连接，所述集成芯片U5的第十三引脚与电压信号VDD连接，所述集成芯片U5的第六引脚与电流信号Iout连接，所述集成芯片U5的第七引脚与所述集成芯片U5的第十一引脚均为断路。

在进一步的实施例中，所述集成芯片U1的型号是AD693，通过电流输入端与所述非协议控制变频辅助单元相连接，在默认状态下实现变频信号的三向变频。

在更进一步的实施例中，电流信号I12和电流信号I75、电流信号I150分别与所述集成芯片U1的电流输入端口连接，使得芯片的运行有稳定的电流支撑；所述电阻R1分别与所述电阻R2、所述电阻R3并联，完成电流的均分输入，作为第一路变频支路；所述电阻R4与所述电阻R5、所述电容C1、所述电容C2组成第二路变频支路，其中所述电阻R5与所述电容C1的作用是并联完成可中断串联支路，为变频信号提高电荷积累；所述三极管Q2与所述电容C4、所述电容C5、所述电阻R9、所述电感L3组成第三路变频支路，当电流从所述集成芯片U1的第十引脚输出时，分别经过所述电容C4和所述电容C5组成的并联电容支路后到达所述三极管Q2的集电极，电流由所述三极管Q2的发射极完成电流输出。

在进一步的实施例中，所述变压器TR1是一种四引脚变压器，通过在所述电流信号Iout1和可变电阻控制越级支路的控制下，完成并行数据的传输，实现双路并行变频信号控制。

在更进一步的实施例中，所述二极管D4和所述二极管D5组成并联电路与所述电阻R13和所述电阻R12分别串联，完成变压输入电压；电流信号Iout与所述变压器TR1的第二引脚连接完成稳定电流基础设定；在所述可变电阻VR1的调节下，所述变压器TR1的输送端可以输送两种不同的变频电压信号。

在进一步的实施例中，所述变压器TR2是一种二输入三输出的变压器，通过三路输出交叉连接和单个电流支路并行，实现一分十二路变频信号控制。

在更进一步的实施例中，所述电容C11和所述电阻R21串联后与所述三极管Q4的基极连接，完成初级变频信号输出，分别在所述三极管Q4的发射极和所述三极管Q4的集电极完成两路二级变频信号输出；所述三极管Q4的集电极与所述电阻R25串联后与所述MOS管Q5的G极连接，通过所述MOS管Q5的S极与所述MOS管Q5的D极完成两路三级变频信号的输出。

在更进一步的实施例中，所述网络数据传输模块均采用交叉树状变频输出模式，以级联的方式完成十二路变频信号的输出。

在进一步的实施例中，所述MOS管Q5和所述MOS管Q6构成源极串联结构，与所述运算放大器U6的电流放大端口相连接，从而完成十二路变频信号的稳定输出。

在进一步的实施例中，所述集成芯片U5的型号是ADG1211，在电压信号VDD和电压信号VSS的控制下，完成三种变频模式输出信号的总控制，可以通过简单的指令电流，完成变频模式切换。

一种高功率微波实现的通讯方法，由于本发明只使用了一个单独的控制器，可能会因为变频电路的误差积累造成变频模式切换错乱，进一步造成常规通讯通道阻塞，需要直接使用高功率微波进行通信数据传递，从而规避因通信传播方式不充分出现的通信阻断，具体步骤为：

步骤1、使用脉冲宽度对接受的变频信号进行调制；

步骤11、建立变频信号学习模板，分别为四位信号0000、0001、0010•••1111；六位信号000000、000001、000010•••11111111；八位信号00000000、00000001、00000010•••11111111；

步骤12、接受变频输出信号，将其转换成为二进制数字信号，进行三种单元模式的信号检测，从而完成三种模式的相互自查工序；

步骤13、使用脉冲宽度信号对经过检测的变频输出信号进行信号调制；

步骤2、使用强电磁脉冲进行调制信号分解，完成低周期向高周期转换的信号显示模式，最后确定变频信号的误差信号，以误差信号为首位，截取最小单位信号段在所述变频信号学习模板中进行片段比对和识别；

步骤3、使用还原后的变频信号进入所述变频控制电路单元进行信号的反馈检测，二次输出的变频信号结果与初始变频信号进行结果比对，完成通信系统的搭建和自检测；

步骤4、完成通讯信号的恢复。

在进一步的实施例中，所述步骤12中的相互自查工序，可以通过更改位数确认标准，进行自查精度的调整，最高精度的模式为以四位信号作为自查的依照标准。

在更进一步的实施例中，如图3所示，信号D2为信号D1经过信号调制后的显示模式，所述信号调制可以显著缩小信号的周期，从而对信号脉冲进行高度分解，从而增强对信号进行数据记录的准确性,。

一种传感器噪声建模方法，针对变频信号的接收和发送过程中容易出现的四种噪声信号进行建模，从而去除因为独立控制器的使用带来的多余噪声信号干扰现象，根据经验公式，完成噪声消除方法，具体的步骤为：

步骤1、建立四种不同的基础噪声的模型；

步骤2、根据经验公式，利用最大期望法对四种噪声模式进行整合，完成最终的噪声消减公式；

步骤3、对接收的强度较高的变频信号，使用噪声消减公式进行噪声消除。

在进一步的实施例中，如图4所示，所述经验公式在参照误差积累的条件下进行汇总，具体包括状态向量和协方差矩阵的综合计算；传感器噪声的统计种类包括高斯白噪声、意外对象引起的误差噪声、未检测对象引起的噪声和随机意外噪声。

总之，本发明具有以下优点：只需要使用一个独立控制器就可以完成三种变频信号模式的切换，大大减少了因控制器端口众多需要的复杂电路设计；三路独立的变频模式可以通过不同的电路单元进行独立完成，干扰度小，完成度高；通过高功率微波通讯和噪声建模的方式，对因为独立控制器的使用引起的干扰信号进行分析和去除，使得整体设计的完成度和可行度更高。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。