低压电力线载波通信方法的研究

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电力线通信(Power Line Communication),简称PLC,就是利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。它建立在电力配电网基础上,实现了电力线通信网络内部各节点之间以及与其他通信网络之间的通信,由于电力线通信不需重新布线,成本低廉等优点,它作为宽带接入的一种方式受到了极大的关注。电力线通信的研究内容都是建立在通信信道研究的基础上,因此本文首先分析了低压电力线信道的特点,主要包括传输线干扰特性、传输线输入阻抗、信道噪声和信道衰减等。调制解调技术决定了电力线通信的传输速率、传输距离和抗干扰能力,它是电力线通信实现的关键。扩频通信系统与常规的通信系统相比,具有很强的抗干扰能力,如抗人为干扰、抗窄带干扰、抗多径干扰等、并具有信息隐蔽、多址保密通信等特点。本文通过分析扩频通信技术原理,提出利用扩频通信技术的方法,以克服电力线作为传输媒介的缺陷。本文在进行理论分析之后,提出一种适合于低压电力线载波通信方案,采用的是直接序列扩频通信技术的调制解调芯片RISE3201,利用此芯片设计出一对点对点电力线载波通信模块,包括耦合接口电路、滤波电路、功率放大电路等。在设计硬件的基础上研究了数字通信的信道编码技术、CRC校验和汉明码校验,提出采用CRC校验和汉明码校验编码方法进行数据传输,并进行了两种抗干扰编码方法的实验,在不同用电时段,不同距离,不同发送数据量的情况进行了电力线通信实验,实验结果表明:信道编码技术应用于电力线通信接收数据可靠,误码率控制在10-5数量级以内。
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