【正文】 壓電力線直接面向用戶的特點導(dǎo)致其干擾具有隨機性和時變性，這是低壓載波通信面臨的又一挑戰(zhàn)。 阻抗變化大載波通道的阻抗變化遠遠超過高壓電力線的阻抗變化。研究表明，脈沖干擾對低壓電力線載波通信的質(zhì)量影響最大。周期性噪聲是周期性的連續(xù)干擾和周期性的脈沖干擾；突發(fā)性噪聲是用電設(shè)備的隨機接入或斷開而產(chǎn)生的。通訊距離很近時，不同相間可能會收到不同信號，一般電力載波信號只能在單相電力線上傳輸；；；另外電力線上的高削減、高噪聲、高變形，使電力線成為一個不理想的通訊媒介，但由于現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展，使電力線載波通訊成為可能，其中數(shù)據(jù)信號的信噪比決定傳輸距離的遠近。電力線是給用電設(shè)備傳送電能的，而不是用來傳送數(shù)據(jù)的，所以電力線對數(shù)據(jù)傳輸有許多限制。2 低壓電力線載波通信系統(tǒng)特性分析在低壓電力線載波通信系統(tǒng)中，線路的通道特性直接影響到信號的傳輸質(zhì)量，例如，阻抗特性影響設(shè)備電平的匹配，噪聲的頻率特性影響通信頻率的選擇，衰減特性決定功放的功率。簡述在電力線載波領(lǐng)域幾種不同的調(diào)制方式。 本文的主要工作目前國內(nèi)許多公司已開發(fā)出較多相對成熟的低壓電力線載波通信模塊或芯片，這些模塊主要采用串口連接上位PC，實際應(yīng)用中不夠方便。近幾年，國內(nèi)涌現(xiàn)出許多從事電力線載波通信技術(shù)研發(fā)的企業(yè)，如青島東軟、福星曉晨、杭州新實等公司。2003年成功研制了EPLC45M和EPL14系統(tǒng)。中國電科院1997年開始研究低壓電力線載波技術(shù)，2000年開始引進國外的PLC芯片，研制了2Mbps樣機。2000年1月和4月Intellon公司采用OFDM 技術(shù)（正交頻分復(fù)用技術(shù)）進行的組網(wǎng)試驗，可實現(xiàn)速率為14Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。1993年，英國SWEB公司成功地在一地區(qū)性有限遙測系統(tǒng) RMS中采用中、低壓配電網(wǎng)進行兩路數(shù)字載波通信，將已有的水、電表計與電能表計連接起來，能提供包括水、天然氣、電能的自動抄表等功能。該系統(tǒng)能夠以最小的損耗通過低壓配電網(wǎng)實現(xiàn)對終端設(shè)備的管理。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢20世紀(jì)20年代，國外一些著名的公司和研究機構(gòu)開始對低壓電力載波通信技術(shù)進行研究。在實現(xiàn)低壓配電網(wǎng)中可靠傳輸?shù)幕A(chǔ)上，將這種數(shù)據(jù)傳輸方式與其它通信方式結(jié)合起，從而實現(xiàn)充分利用已有的低壓電力線網(wǎng)絡(luò)。也可以說民用電力線路阻抗對通信而言是一個不確定、無規(guī)則、隨機干擾的非標(biāo)準(zhǔn)通信網(wǎng)。電力線載波（Power Line Carrier, PLC）通信是利用高壓電力線（在電力載波領(lǐng)域通常指35kV及以上電壓等級）、中壓電力線（指10kV電壓等級）或低壓配電線（380/220Ｖ用戶線）作為信息傳輸媒介進行語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式。低壓電力線載波通信系統(tǒng)設(shè)計低壓電力線載波通信系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文目錄摘要 IAbstract II1 緒論 3 研究目的和意義 3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 3 本文的主要工作 42 低壓電力線載波通信系統(tǒng)特性分析 5 噪聲干擾 5 阻抗變化大 5 衰減大，且時變性強 63 低壓電力線載波通信原理 8 電力線載波通信調(diào)制技術(shù)概述 8 9 擴頻通信技術(shù) 9 OFDM技術(shù) 9 通信方式比較 9 調(diào)制方式選擇 11 載波模塊選擇 11 窄帶調(diào)制原理 12 FSK原理 12 PSK原理 134 硬件設(shè)計 15 系統(tǒng)組成 15 電力線載波模塊 15 過零檢測電路 17 調(diào)制輸出電路 17 檢波輸入電路 18 接口轉(zhuǎn)換電路 185 軟件設(shè)計 22 通信流程 22 數(shù)據(jù)發(fā)送流程 23 通信界面 256 系統(tǒng)調(diào)試 27 硬件調(diào)試 27 供電電源測試 27 接口轉(zhuǎn)換電路測試 27 通信過程調(diào)試 27 遇到的困難 28 系統(tǒng)的不足和改進 287 結(jié)論 30謝辭 31參考文獻 32附錄1 331 緒論 研究目的和意義電力網(wǎng)是一個近乎天然、入戶率絕對第一的物理網(wǎng)絡(luò)，而現(xiàn)有的功能僅僅是傳輸電能。如何利用網(wǎng)絡(luò)資源潛力，在不影響傳輸電能的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)窄帶或?qū)拵ㄐ牛怪蔀槔^電信、電話、無線通信、衛(wèi)星通信之后的又一通信網(wǎng)，是多年來國內(nèi)外科技人員技術(shù)攻關(guān)的又一目標(biāo)。 由于在低壓電力線上實現(xiàn)通信有許多技術(shù)難點：如網(wǎng)絡(luò)不規(guī)范、節(jié)點多、隔離多、隨機干擾等。在技術(shù)上帶來很大難度，成為通信領(lǐng)域上的一大挑戰(zhàn)課題。電力線載波技術(shù)是一種適于在配電網(wǎng)中實現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娏€通信技術(shù)，通過使用電力線載波，包括常規(guī)載波以及擴頻技術(shù)預(yù)計可實現(xiàn)低成本、高可靠性、相對速率較高的數(shù)據(jù)傳輸，它不僅可以應(yīng)用于智能抄表，還可以非常簡單地嵌入于智能家電，路燈監(jiān)控等用量非常大的設(shè)備中，其具有很高的研究價值。1930年西門子公司在德國波茨坦建立了用于低壓配電網(wǎng)絡(luò)和 傳輸媒介的波紋載波系統(tǒng)（RCS系統(tǒng)）。1958至1959年間，美國德克薩斯元件公司的Jack Kilby和Fairchild半導(dǎo)體公司的Robert Noyce最早發(fā)明了電力線載波通信集成電路。1999年ABB公司成功開發(fā)出基于跳頻方式的低壓電力載波通信系統(tǒng)DartNet。我國研究低壓電力線載波技術(shù)起步較晚，但發(fā)展速度較快。2001年下半年進行了小規(guī)?，F(xiàn)場試驗，取得了較好實驗效果。另外，一些高等院校的電力系、通信系也對PLC進行理論研究。他們研發(fā)的芯片在自動抄表、報警和安全監(jiān)控系統(tǒng)、家居自動化系統(tǒng)等方面有廣泛的應(yīng)用。本文主要完成了以下幾方面的工作：。所以無論以何種方式進行通信，首先必須了解線路的通道特性。，所以電力載波信號只能在一個 配電變壓器區(qū)域范圍內(nèi)傳送；（10dB30dB)。 噪聲干擾背景噪聲包括周期性噪聲和突發(fā)性噪聲。噪聲范圍在10kHz100MHz的頻率內(nèi)。脈沖干擾的強度最大可達40dBm，如此強的干擾會導(dǎo)致接收端根本無法識別出發(fā)送的信號。在負(fù)荷很重時，線路阻抗可能低于１Ω，這使得載波裝置不能采用固定的阻抗輸出。由于用戶負(fù)荷的隨機接入和切除，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化以及不可抗拒的自然因素，如雷電等的影響，使得其干擾表現(xiàn)出很強的隨機性和時變性，從而難以找到一個準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來加以描述。在理想情況下，當(dāng)沒有負(fù)載時，電力線相當(dāng)于一根均勻分布的傳輸線。當(dāng)在電力線上有負(fù)載時，所有頻率的輸入阻抗都會減小。電力線上的輸入阻抗隨著頻率的變化而劇烈變化，變化范圍超過了1000倍而且，在實驗所測的頻率范圍內(nèi)，輸入阻抗隨頻率的變化并不符合一般想象下的隨頻率的增大而減小的變化規(guī)律，甚至與之相