基于DSP的电力线载波调制解调器研究与实现

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电力线通信(Power Line Communication,PLC)指的是通过输电和配电网络来传输数据信息的一种通信技术。从工作电压的角度,电力线可分为高压(大于100k V)、中压(介于1至100k V)和低压(小于1k V)电网,其中低压配电网是应用的地理范围最广的电力网络,其发展前景广阔。从传输带宽的角度可以分为宽带PLC和窄带PLC,频谱资源的日益紧张使得对于窄带电力线通信传输的研究更加有实际意义。本文将基于多元位置相移键控(M-ary Position Phase Shift Keying,MPPSK)超窄带调制解调器应用于电力线系统的物理层,用国产DSP芯片实现高效调制电力通信系统,在确保系统能够正常稳定传输数据的同时尽量降低了硬件成本,为拓展基于MPPSK调制方式的超窄带通信应用方向奠定基础。首先,本文阐述了电力线通信、项目涉及的综合教学实验平台以及国内外研究现状,接着,对于电力线信道特性建立对应的数学模型,研究了信道衰减特性和噪声模型并详细说明了超窄带通信技术,对于MPPSK调制技术,收信端则采用冲击滤波器将高效调制信号的相位突变信息转变为幅度冲击,无需相位检测。最后,在ADP32芯片主控的平台上完成通信系统的开发,整个构架主要分为外围电路、调制解调模块和调试模块。在实验室配电网环境下对通信系统进行测试,结果表明该系统达到了较理想的通信性能。
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