【正文】 1 第十五章 電力系統(tǒng)通信基礎(chǔ) 概述 數(shù)字通信原理 光纖通信 微波中繼通信 電力載波通信 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)及規(guī)約 電力通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2 概述 ?1. 通信系統(tǒng)的基本組成及其分類 ? (1) 通信系統(tǒng)的基本組成 通信系統(tǒng) 由信源、信宿、處理信息的各種設(shè)備及信道共同組成 噪 聲 信 道 發(fā)信設(shè)備 信 源 收信設(shè)備 信 宿 3 ? (2) 通信系統(tǒng)的分類 ? 根據(jù)傳輸媒質(zhì)的不同 有線通信系統(tǒng) 無(wú)線通信系統(tǒng) 電纜通信 電力載波通信 光纖通信 微波中繼通信 衛(wèi)星通信 移動(dòng)通信 無(wú)線尋呼通信 4 ? 根據(jù)傳輸信號(hào)的不同 ?模擬通信系統(tǒng)：傳送連續(xù)信號(hào)， 信號(hào)頻譜窄，抗干擾能力差 ?數(shù)字通信系統(tǒng)：傳輸離散信號(hào)，要求帶寬大，信號(hào)質(zhì)量高 5 ?(1)電力系統(tǒng)通信的特點(diǎn) ?實(shí)時(shí)性好 :傳輸延時(shí)小 ?可靠性高 :不能出錯(cuò) ?連續(xù)性強(qiáng) :電力生產(chǎn)的不間斷性 ?信息量較少：傳送電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、控制、管理信息 ?網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可利用電力系統(tǒng)獨(dú)特的資源 :如載波通信 6 ?(2)電力系統(tǒng)通信的定義 ? 電力系統(tǒng)通信 ，也稱 電力通信 ,是指利用有線電、無(wú)線電、光波等各種方式，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行、經(jīng)營(yíng)和管理等活動(dòng)中需要的各種信息（符號(hào)、文字、聲音、圖像、數(shù)據(jù)等）進(jìn)行傳輸和交換的電力系統(tǒng)專用通信。 7 ?(3)電力系統(tǒng)通信的分類 ?系統(tǒng)通信（站間通信） :主要提供發(fā)電廠、變電站、調(diào)度所、公司本部等單位之間的通信連接。 ?廠站通信（站內(nèi)通信） :通信范圍僅限于廠、站內(nèi)部，主要任務(wù)是滿足廠站內(nèi)部生產(chǎn)、管理信息的傳遞和共享，對(duì)于抗干擾、可靠性等有一些特殊的要求。 8 ?(4)電力系統(tǒng)通信的主要作用 ?1) 傳送電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)、保護(hù)、負(fù)荷控制、調(diào)度自動(dòng)化等運(yùn)行、控制信息，保障電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 。 ?2) 傳輸各種生產(chǎn)指揮和企業(yè)管理信息，為電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化提供高速率、高可靠的信息傳輸網(wǎng)絡(luò) . 9 ?(1)我國(guó)電力通信網(wǎng)的現(xiàn)狀 ? 數(shù)字微波干線網(wǎng) ? 光纖通信 ? 電力線載波通信 ? 衛(wèi)星通信 ? 移動(dòng)通信 ? 自動(dòng)交換網(wǎng) ? 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) DDN 10 ?(2)我國(guó)電力通信網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo) ? 積極引進(jìn)當(dāng)今先進(jìn)的技術(shù)及設(shè)備 同步數(shù)字系列 SDH、 ATM、 GSMl、 CDMA ? 將電力通信主干網(wǎng)改造成以光纖為主微波為輔的網(wǎng)絡(luò) ? 加快開(kāi)發(fā)電信新業(yè)務(wù) 可視圖文、電子信箱、傳真存貯轉(zhuǎn)發(fā)、 電子數(shù)據(jù)交換、多媒體服務(wù) 11 數(shù)字通信原理 ?一 .數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念 ? 數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息的系統(tǒng)。 信 源 噪聲源 數(shù) 字 解 調(diào) 數(shù) 字 調(diào) 制 信 道 編 碼 信 源 編 碼 信 道 解 碼 信 宿 信 源 解 碼 信 道 數(shù)字傳輸系統(tǒng) 12 (1)信源編碼 : 包括模擬信號(hào)的數(shù)字化和信源壓縮編碼 (2)信道編碼 : 解決數(shù)字通信的傳輸可靠性問(wèn)題，也稱作抗干擾編碼或抗錯(cuò)編碼。 (3)數(shù)字調(diào)制 ?基帶信號(hào) :經(jīng)過(guò)編碼的信號(hào)序列，是連續(xù)的數(shù)字 脈沖流 ?基帶傳輸 :數(shù)字基帶信號(hào)直接在雙絞線等電介質(zhì)中傳輸 13 ?頻帶傳輸 (或調(diào)制傳輸 ):大部分情況下 數(shù)字基帶信號(hào)必須經(jīng)過(guò)載波調(diào)制，并且把信號(hào)頻譜搬移到相應(yīng)的頻帶，才能實(shí)現(xiàn)信息的傳輸 (4) 解調(diào)、信道解碼、信源解碼：與數(shù)字調(diào)制、信道編碼、信源編碼的過(guò)程正好相反。 ?調(diào)制解調(diào)器 MODEM (ModulatorDemodulator):專門(mén)用于完成調(diào)制和頻譜搬移的工作的 14 ? ? 抗干擾能力強(qiáng) ? 傳輸質(zhì)量與通信線路長(zhǎng)度無(wú)關(guān) ? 便于建立綜合各種業(yè)務(wù)的數(shù)字通信網(wǎng) ? 便于加密處理 ?設(shè)備功耗低、體積小、可靠性高 15 ? ? 1) 傳輸速率 信息速率（比特率） Rb ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)，單位為比特 /秒（ b/s或 bps） 碼元速率（調(diào)制速率） RB ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)傳輸?shù)拇a元數(shù)，單位為波特（ Buad） 二者的關(guān)系如下 Rb = RB Log2 N N— N進(jìn)制 16 ? 2)誤碼率 定義：在數(shù)字傳輸過(guò)程中接收錯(cuò)誤的碼元數(shù)（或比特?cái)?shù)）占傳輸總碼元數(shù)（或總比特?cái)?shù)）的比率。是衡量通信質(zhì)量好壞的重要指標(biāo) 。 用 Pec及 Peb 分別代表誤碼率和誤比特率 Pec= 100% 傳輸總碼元數(shù)接收錯(cuò)誤碼元數(shù)Peb= 100% 傳輸總比特?cái)?shù)接收錯(cuò)誤比特?cái)?shù)17 ?3)信噪比 定義：信號(hào)平均功率 PS和噪聲平均功率 PN之比 S/N = PS/PN 若用分貝值表示，則為 SNR=10 lg（ PS/PN ） SNR越大越好 18 二 .信源編碼與信道編碼 1） 定義：在數(shù)字通信系統(tǒng)中，當(dāng)信源發(fā)出的信號(hào)為模擬量時(shí)，將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。 2）最基本的編碼方法是脈沖編碼調(diào)制PCM 3）編碼過(guò)程： 抽樣、量化、編碼 。 19 1）基本思想：通過(guò)對(duì)信息序列作某種變換，使原來(lái)彼此獨(dú)立，相關(guān)性極小的信息碼元產(chǎn)生某種相關(guān)性，從而在接收端利用這種規(guī)律檢查或糾正信息碼元傳輸中所造成的差錯(cuò) 。 實(shí)質(zhì)是采用冗余技術(shù)來(lái)檢錯(cuò)、糾錯(cuò)。 2）傳輸差錯(cuò)類型 ?隨機(jī)差錯(cuò) ：由隨機(jī)噪聲的干擾引起。差錯(cuò)是互相獨(dú)立、互不相關(guān)的。 ?突發(fā)差錯(cuò)：由突發(fā)噪聲的干擾引起。一般成串出現(xiàn)，錯(cuò)誤與錯(cuò)誤之間有關(guān)聯(lián)。 21 三 .數(shù)字基帶傳輸 (1)基帶信號(hào) 定義：在數(shù)字通信系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)編碼處理的信號(hào) (2)數(shù)字基帶傳輸 如果系統(tǒng)使用的信道是可以直接傳輸數(shù)字脈沖信號(hào)的數(shù)字信道，則不需調(diào)制就可直接傳送基帶信號(hào)，這時(shí)稱為數(shù)字基帶傳輸。 22 (