【正文】 且其功率譜密度在通信所有的頻帶范圍內(nèi)較強(qiáng)，則最有可能影響通信低壓電力線載波通信系統(tǒng) 6 信號的正確傳輸，這種情況應(yīng)是電力線通信所極力避免的。 （ 1） 從時(shí)域上看，室內(nèi)電力線上的噪聲表現(xiàn)出一定的周期性，主要頻率為電力系統(tǒng)頻率的兩倍，這是與工頻有關(guān)的可控硅的工作造成的。但是，從統(tǒng)計(jì)上看，這種變化還是有一定的規(guī)律可尋的。除此之外，開關(guān)電源會向電力線上釋放大量的高頻干擾，從而影響通信系統(tǒng)的工作。 （ 5） 一般同相衰減小于垮相衰減，單在一定頻率點(diǎn)上可能會例外，這可能是電阻負(fù)載、反射、多徑傳播或駐波等現(xiàn)象造成的影響。 （ 4） 電力線衰減在頻域上呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的變化，從總的趨勢上來說隨著頻率的升高衰減越來越多，單遠(yuǎn)非單調(diào)遞增，而是表現(xiàn)為劇烈的波動，在幅頻曲線上產(chǎn)低壓電力線載波通信系統(tǒng) 5 生大大小小的下陷。尤其是那些用于調(diào)整電網(wǎng)功率因數(shù)的大電容，對幾百 Khz 的載波 通信信號來說，相當(dāng)于短路另外，當(dāng)負(fù)載阻抗很小時(shí)，發(fā)送耦合電路的內(nèi)阻也不可忽略。電力線信道衰減一般很大，除非在很短的距離上傳輸，否則信號衰減一般都達(dá)到 20db 以上。線路衰減是指傳輸信號的能量在電力線上的損耗，其產(chǎn)生原因是多方面的包括電力線網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，接入點(diǎn)多以及信道存在許多阻抗不匹配的節(jié)點(diǎn)等，從而使電力線信道具有多徑信道的特征，必然造成信號的多徑傳播從而造成衰減。配電變壓器的二次側(cè)的低壓電力線上連接的負(fù)載多種多樣，主要包括電阻性（ R）、電容性（ C）、電感性（ L）三類負(fù)載。因此實(shí)際情況下阻抗變化并不符合通常認(rèn)為的隨頻率的增高而減小的規(guī)律，又是甚至與之相反，這是因?yàn)殡娏€上連接有各種復(fù)雜的負(fù)載，這些負(fù)載與電力線本身組成許多共振電路，在共振頻率及其附近頻率上形成的低阻抗區(qū)。在理想情況下，沒有負(fù)載時(shí) 電力線相當(dāng)于一根均勻分布的傳輸線。它在傳輸通信信號時(shí)信道特性相當(dāng)復(fù)雜， 又有自己的特點(diǎn)， 負(fù)載多，噪聲干擾強(qiáng)，信道衰減大，信道延時(shí)，通信環(huán)境相當(dāng)惡劣。 低壓電力線載波通信系統(tǒng) 3 課題任務(wù) 本課題研制一個低壓電力線載波通信系統(tǒng)。 OFDM 具有抗多徑干擾能力強(qiáng)、頻譜利用率高的優(yōu)點(diǎn)，因此受到廣泛關(guān)注，目前在有線和無線領(lǐng)域的研究都很多，在 ADSL 中采用的離散多音調(diào)制 DMT 實(shí)際上就是 OFDM 技術(shù)。擴(kuò)頻通信技術(shù)主要有直接序列擴(kuò)頻（ DS）、跳頻（ FH）、跳時(shí)（ TH） 、線性調(diào)頻以及上述各種基本方式的組合。 擴(kuò)頻通信是用偽隨機(jī)編碼（擴(kuò)頻序列： SC）將待傳送的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)頻譜擴(kuò)展后再進(jìn)行傳輸；在接收端則采用同樣的編 碼進(jìn)行解調(diào)及相關(guān)處理。 1982 年Ungerboeck 提出了基于 “集分割 ”原理的編碼和調(diào)制相結(jié)合的網(wǎng)格編碼 TCM 技低壓電力線載波通信系統(tǒng) 2 術(shù)，通過擴(kuò)展信號星座的大小，在不擴(kuò)展帶寬，不降低信息傳輸速率的條件下，可以獲得 3～ 6dB 的增益。糾錯編碼增加了冗余度，編碼增益是通過降低信息傳輸速率獲得，因此傳統(tǒng)的糾錯編碼方法很難進(jìn)一步提高通信系統(tǒng)的 性能。在全數(shù)字 PLC 中，可以采用當(dāng)前流行 的語音壓縮編碼技術(shù)，如碼本激勵線性預(yù)測編碼 （ CELP） 技術(shù)、矢量和激勵線性預(yù)測編碼 （ VSELP） 技術(shù)、多帶激勵 （ MBE）等，對語音信號經(jīng)過壓縮編碼，降低輸入信號的冗余，提高了頻帶利用率；然后與數(shù)據(jù)信號進(jìn)行數(shù)字復(fù)接。在全數(shù)字 PLC 中可以采用當(dāng)前先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)，因此大大提高了 PLC 的容量和質(zhì)量，使得 PLC 作為最后一公里解決方案成為可能。并且采用 了 單片機(jī)對通信芯片進(jìn)行控制，完成數(shù)據(jù)的收發(fā)等操作。 論文 采用了擴(kuò)頻通信，調(diào)制方式采用 2DPSK，芯片采用了 SC1128。 二、進(jìn)度安排及完成 時(shí)間： （ 1）第一周至第三周：查閱資料、撰寫文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告； （ 2）第四周至第六周：總體方案的確定； （ 3）第七周至第九周：主電路設(shè)計(jì)與 控制電路設(shè)計(jì) ； （ 4）第十周至十二周：參數(shù)計(jì)算 、 元器件的選擇； （ 5）第十三周至第十五周：撰寫設(shè)計(jì)說明書； （ 6）第十六周：畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 目錄 摘要 .................................................................................................................................I Abstract ......................................................................................................................... II 第 1 章 緒論 ............................................................................................................ 1 課題研究的背景 .......................................................................................... 1 課題任務(wù) ...................................................................................................... 3 第 2 章 低壓電力線信道特性 ................................................................................ 3 阻抗特性分析 .............................................................................................. 3 衰減特性分析 .............................................................................................. 4 噪聲特性分析 .............................................................................................. 5 系統(tǒng)干擾特性分 析 ...................................................................................... 7 第 3 章 擴(kuò)頻通信的相關(guān)研究 ................................................................................ 8 擴(kuò)頻通信基本原理 ...................................................................................... 8 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)分類 ...................................................................................... 9 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng) .................................................................................... 10 直接序列擴(kuò)頻信號的產(chǎn)生 ................................................................ 10 偽隨機(jī)信號的調(diào)制與混頻 ................................................................ 11 擴(kuò)頻系統(tǒng)中的偽隨機(jī)序列 ........................................................................ 13 擴(kuò)頻碼簡介 ........................................................................................ 13 偽隨機(jī)（ PN）序列產(chǎn)生 ................................................................... 14 擴(kuò)頻系統(tǒng)的調(diào)制、解擴(kuò)和解調(diào) ................................................................ 15 擴(kuò)頻頻譜信號的 2DPSK 調(diào)制 ......................................................... 15 擴(kuò)展頻譜信號的相關(guān)解擴(kuò) ................................................................ 17 擴(kuò)展頻譜信號的解調(diào) ........................................................................ 18 第 4 章 電力線載波 MODEM ................................................................................... 19 電力線載波專用 MODEM 的原理與應(yīng)用 .............................................. 19 SC1128 芯片的邏輯框圖和主要引腳說明 ...................................... 20 SC1128 芯片參數(shù)的設(shè)置 .................................................................. 23 第 5 章 系統(tǒng)具體組成 .......................................................................................... 25 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及組成 ........................................................................................ 25 具體模塊電路 ............................................................................................ 26 第 6 章 軟件設(shè)計(jì)方案 .......................................................................................... 33 第 7 章 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾性仿真 ...................................................... 34 仿真軟件 System View 簡介 .................................................................... 34 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)仿真 ............................................................................ 34 結(jié)束語 .......................................................................................................................... 38 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 39 致謝 .......................................