基于電力線載波通信的數據傳輸系統研究與實現.pdf

1、電力線載波通信(Power line carrier communications，PLC)是利用電力線作為介質傳輸信號的一種新通信技術，它充分利用了現有的電力網絡資源，在不影響電力線路傳輸電能的同時，實現數據、語音、視頻等多媒體傳輸。PLC具有不需要重新布線、數據通信網絡建設速度快和投資少的特點，可以實現傳輸速度高于現有無線技術的通信。而且由于電力線網絡分布廣泛，PLC數據通信網絡和寬帶接入具有其他技術難以比擬的優(yōu)勢。
　　

2、然而，電力線是為電能輸送設計的，PLC需要克服電力線信道的惡劣環(huán)境。因此，本文從電力線信道的輸入阻抗特性、信道衰落特性、噪聲特性和時變特性等幾個方面進行了分析討論。電力線信道的輸入阻抗總體上隨頻率增加而增加，在某些頻率上有劇烈波動；電力線上信道衰落正比于通信距離和通信速率，會出現頻率選擇性衰落；信道噪聲來源復雜，包括有色噪聲、窄帶噪聲、周期噪聲和隨機噪聲等；因不同時間電力線上的用電設備不同，電力線的噪聲及其他參量具有時變性。在PLC中采

3、用了各種不同的調制技術(FSK、擴頻通信和OFDM)來克服這些不利因素，本文對它們的工作原理和特點進行了探討。論文主要工作如下：
　　 (1)設計并實現了基于PLC芯片ST7538低壓窄帶數據傳輸系統。包括電力線載波自動抄表系統和PLC公共照明等用電設備監(jiān)控系統。
　　 (2)設計了樹形結構的三相電力線數據通信網絡。通過中繼實現遠距離傳輸，克服了PLC傳輸距離相對短的問題?？紤]電力線信道特點，通信采用應答方式和超時重發(fā)機

4、制，根據信道的時變特性完成數據通信。
　　 (3)設計并實現了具有串行通信接口的基于ST7538的PLC模塊，制定了用于數據傳輸的通信協議，具備中繼傳輸功能，可擴展性、通用性好。
　　 (4)在自動抄表系統中，對數據終端站的硬件設計、數據采集、存儲、查詢和讀取的軟件設計、以及數據通信協議的軟件實現方法等幾個方面進行了詳細介紹。在公共照明設備自動監(jiān)控系統中，對控制終端的硬件設計及其工作原理進行了分析說明，并對軟件編程方法進