【正文】 形具有 。這樣就產(chǎn)生了一個(gè)同步的 25MHz的 RXC， 4比特的并行數(shù)據(jù)在 RCK25的下降沿被發(fā)送并且于上升沿被接收器接收。發(fā)送電路一開始先進(jìn)行并 /串轉(zhuǎn)換，把 25MHz的 4比特并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 125MHz的串行比特流。 它完全符合 ，是 10BaseT/100BaseTX/FX的物理層收發(fā)器，通過(guò) MII來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，芯片內(nèi)核和 I/O口工作電 壓均可為 ，可以滿足低電壓和低功耗的要求。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)主要選用 Intellon公司最新的單片電力線集成收發(fā)芯片 INT5200為主芯片，結(jié)合以太網(wǎng)控制器 KS8721B，進(jìn)行高速電力調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在電力線上的數(shù)字載波通信。并且這個(gè)初始化的 MAC管理序列一定要在 INT5200（ PHY Option）在電力線上發(fā)送接收數(shù)據(jù)之前發(fā)生。 INT5200 的復(fù)位和初始化控制 [22] INT5200有一個(gè)低有效的系統(tǒng)復(fù)位引腳 (RESET_N)來(lái)初始化所有的內(nèi)部邏輯。而且，由于電力數(shù)據(jù)包優(yōu)先等級(jí)可以靈活設(shè)定，因而使得 INT5200具有較強(qiáng)的突發(fā)處理能力。本設(shè)計(jì)選用 Host/DTE接口，其主要信號(hào)引腳功能如下 ： （ 1） SPI接口引 腳的功能 SPI_DO： 通過(guò)該端可將數(shù)據(jù)輸出至 E2PROM； SPI_DI： 數(shù)據(jù)從 E2PROM讀入； SPI_CLK： SPI時(shí)鐘； 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 14 SPI_CS： 選通 E2PROM； （ 2） MDI接口引腳的功能 MII_MDIO： 管理數(shù)據(jù)輸入輸出； MII_MDCLK： 管理數(shù)據(jù) I/O時(shí)鐘； （ 3） MII接口引腳的功能 MII_RX0～ MII_RX3： 接收數(shù)據(jù)線； MII_RXCLK： 接收時(shí)鐘線； MII_RXDV： 接收數(shù)據(jù)有效端； MII_RX_ER： 接收錯(cuò)誤指示端； MII_COL： 沖突檢測(cè)； MII_TX0～ MII_TX3： 發(fā)送數(shù)據(jù)線； MII_TXCLK： 發(fā)送時(shí)鐘； MII_TXEN： 發(fā)送使能； MII_CRS： 載波偵聽； MII_TX_ER： 發(fā)送錯(cuò)誤； PHY25MHZ： 25MHZ的時(shí)鐘輸出； （ 4） AFE接口引腳功能 AGC0_IN～ AGC2_IN： AGC輸入； AGC0_OUT～ AGC2_OUT： AGC輸出； ADC_CLK_IN： ADC時(shí)鐘輸入； ADC_CLK_OUT： ACD時(shí)鐘輸出； RX_EN_IN： AFE RX使能輸入； RX_EN_OUT： AFE RX使能輸出； ERXT： 外部偏置精密電阻輸入； RXIN_P： RX信道輸入； RXIN_N： RX信道補(bǔ)償輸入； TXOUT_N： TX信道輸出； TXOUT_P ： TX信道補(bǔ)償輸出； GAIN_OVER_N： 增益無(wú)效使能端（當(dāng)此引腳通過(guò)一 10K的電阻與地重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 15 相連，表示為 Override（增益無(wú)效）模式 ： 當(dāng)此引腳通過(guò)一個(gè) 10K的電阻與 電壓相連時(shí)表示為 Normal （常規(guī)）模式）； COMPEN ： 補(bǔ)償使能； CAP_R3～ CAP_R4： DAC的偏置退耦電容輸入； 芯片中的其它信號(hào)線在三種模式中都相同，其中 LED線 3條、復(fù)位線 3條、時(shí)鐘線條、以及多條電 源和地線；三種模式的選擇可由 MODE0和 MODE1兩個(gè)引腳的狀態(tài)來(lái)決定。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 系統(tǒng)的 硬件電路設(shè)計(jì) 37 4 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 4. 1 INT5200 芯片 INT5200 芯片簡(jiǎn)介 INT5200是 Intellon公司制造的第三代電力線調(diào)制解調(diào)芯片，它單片集成了媒介訪問(wèn)控制層 （ MAC） 、物理層 （ PHY） 以及模擬前端 （ AFE） ，是目前市場(chǎng)上應(yīng)用較多的 INT5lXI的替代產(chǎn)品。在任何失真的信道中都可以采用 OFDM 技術(shù)，特別是在具有頻率選擇特性的衰減信道中，效果尤其明顯。同時(shí)通過(guò)在每個(gè) OFDM符號(hào)之間加入循環(huán)前綴以形成保護(hù)間隔 ， 來(lái)進(jìn)一步消除殘存的碼間干擾。 OFDM 的基本思想就是把可用信道帶寬劃分為若干子信道，每個(gè)子信道都可近似看作理想信道。清除循環(huán)前綴并沒(méi)有刪掉任何信息?？焖俑盗⑷~逆變換可以把頻域離散的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為時(shí)域離散的數(shù)據(jù)。此信號(hào)乘以實(shí)際載波就可將 OFDM信號(hào)搬到所需的頻帶上。 為所用的子載波的最低中心頻率。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。在此變換當(dāng)中，包含了一系列復(fù)雜標(biāo)志的頻域數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)制載波。也就是說(shuō) ， OFDM實(shí)質(zhì)上是將高速的串行數(shù)據(jù)流變成低速并行數(shù)據(jù)再進(jìn)行傳輸。這種并行傳輸 體制大大地?cái)U(kuò)展了碼元的脈沖寬度，提高了抗多徑衰落的性能。因此電力線通信技術(shù)在家居智能化應(yīng)用方面有著廣泛的前景。所謂智能化小區(qū)，是指通過(guò)綜合配置住宅區(qū)內(nèi)的各功能子系統(tǒng)，以綜合布線 為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為區(qū)內(nèi)各種設(shè)備管理自動(dòng)化的新型住宅小區(qū)。但 當(dāng)電力線上負(fù)荷較大時(shí)，采用 PLC 技術(shù)只能傳輸 200m 左右，要想實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸，只能采用增加中繼的方式。物理網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)的，信道特性也是動(dòng)態(tài)的，這種特殊性決定了組網(wǎng)的困難性。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 PLC 技術(shù) 4 2 PLC 技術(shù) PLC 技術(shù)原理 [3] 低壓電力線通信，是利用現(xiàn)有的低壓配電線路 （ 220V或 380V交流供電線路 ）作為通信介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)，話音，圖像等綜合業(yè)務(wù)的通信技術(shù)。國(guó)家電網(wǎng)公司高度重視 PLC 技術(shù)的研發(fā)和推廣，多次建立了研究 PLC 技術(shù)的科研項(xiàng)目， 有 中國(guó)的科研項(xiàng)目，有中國(guó)電力科學(xué)研究院、福建電力試驗(yàn)研究院、深圳國(guó)電科技公司及北京意科公司進(jìn)行 PLC 技術(shù)、產(chǎn)品的研究與開發(fā)，采用國(guó)外芯片，先后生產(chǎn)出了傳輸速率為 1 4 200Mbit/s的低壓 PLC 產(chǎn)品以及 1 45Mbit/s 中壓 PLC 產(chǎn)品。 1995~1997 年的兩年間， Norweb 和 Notel 公司已經(jīng)成功地在英國(guó)曼徹斯特對(duì) 20 個(gè)居民用戶進(jìn)行了 PLC 上網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，其中還包括話音服務(wù)。 然而，作為一種具有光明前景的通信技術(shù)，電力線通信由于具有時(shí)變性、頻率選擇性等固有特點(diǎn)，使其在具體應(yīng)用中仍然存在很多問(wèn)題亟待我們解決 （ 比如在技術(shù)及設(shè)備上還不盡完善 ） 。重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 目錄 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目 基于 OFDM 低壓電力線通信系統(tǒng)的硬件 電路設(shè)計(jì) 摘要 .................................................................................................................................I Abstract ...................................................................................................................... II 1 緒論 ......................................................................................................................... 1 電力線通信介紹 ............................................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展 .................................................................................................. 1 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r ........................................................................................ 1 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r ........................................................................................ 2 2 PLC 技術(shù) ................................................................................................................. 4 PLC 技術(shù)原理 .................................................................................................. 4 PLC 技術(shù)特性 .................................................................................................. 4 低壓電力線的信道特性 ......................................................................... 4 傳輸特性 ................................................................................................. 5 PLC 技術(shù)的應(yīng)用 .............................................................................................. 5 小結(jié) ................................................................................................................... 6 3 OFDM 技術(shù) ............................................................................................................ 7 OFDM 技術(shù)的基本原理 ......................................................................................... 7 OFDM 的數(shù)學(xué)表達(dá)式 ...................................................................................... 8 OFDM 的實(shí)現(xiàn) .................................................................................................. 9 OFDM 應(yīng)用于 PLC ........................................................................................ 10 OFDM 技術(shù)適用于 PLC 的優(yōu)點(diǎn) ......................................................... 10 在 PLC 中引入 OFDM 技術(shù) ........................................................