PLC电力线载波通信研究
电力线载波通信系统的技术研究与装置开发的开题报告
电力线载波通信系统的技术研究与装置开发的开题报告一、研究背景随着电力网络的不断发展，电力通信的重要性也越来越受到关注。
电力线载波通信（PLC）技术是一种基于电力线路的通信方式，具有网络覆盖范围广、无需建设新的通信线路、成本低等优点，被广泛应用于电力自动化、智能电网等领域。
然而，PLC 技术也面临着一些挑战，比如电力线路的复杂环境、信号干扰等问题。
二、研究目的和意义本课题旨在对PLC技术进行深入研究，解决PLC技术应用中的问题，并开发出一套PLC通信系统的装置。
通过研究和开发，可以提高PLC技术的可靠性、稳定性和适用性，满足电力通信系统的实际需求，进一步推动电力自动化、智能电网等领域的发展。
三、研究内容和技术路线本课题的研究内容主要包括以下方面：1. PLC技术原理及应用；2. PLC通信系统设计和实现；3. PLC通信信道建模与仿真；4. 对PLC通信中存在的干扰问题进行研究，并提出解决方案；5. PLC通信性能测试和性能分析。
技术路线如下：1. 对PLC技术进行深入研究，了解其原理和应用；2. 根据研究结果，设计和实现一套PLC通信系统的装置；3. 对PLC通信信道进行建模，通过仿真测试分析系统性能；4. 对PLC通信中存在的干扰问题进行分析，提出解决方案；5. 对PLC通信系统的性能进行测试和分析。
四、预期成果1. 提出一套PLC通信系统的装置，具有良好的可靠性和稳定性；2. 对PLC通信信道进行建模和仿真，分析系统性能；3. 发现和解决PLC通信中存在的干扰问题；4. 对PLC通信系统的性能进行测试和分析，验证系统的可行性和性能优势。
五、研究计划本课题的时间安排如下：1. 第一阶段：文献综述和理论研究（2个月）；2. 第二阶段：PLC通信系统装置的设计和实现（8个月）；3. 第三阶段：PLC通信信道建模和仿真、干扰问题分析与解决（6个月）；4. 第四阶段：PLC通信系统性能测试和分析、论文撰写（4个月）。
【MD-1228-V1】PLC电力载波技术【190703】
标准的发展历程
版本
发布日期 基础带宽 实用带宽
调制技术
HomePLUG 1.0 2001年 14Mbps 2Mbps OFDM
HomePLUG 1.0 Turbo
2002年
7.5MHz--65MHz IEEE 1901 和 HomePlug AV 500Mbps 300Mps 300米
文档密级【内部】
Hale Waihona Puke 产品芯片主流高通AR7420
局端和终端芯片完全一 致，通过芯片软件PIB 设置为master/slave
PLC局端的作用
1. 网络发现终端STA设备 2. 对STA终端进行识别、鉴权、授权工作； 3. 进行拓扑发现和学习； 4. 对用户、数据及通信的安全管理；
85Mbps
21Mbps OFDM+CSMA
HomePLUG AV
2005年
200Mbp s
80Mbps OFDM+CSMA
HomePLUG BPL 2006年
220Mbp s
50Mbps OFDM+TDMA
HomePLUG C&C
2009年 55Mbps 21Mbps OFDM
P1901标准
2010年
PLC应用
宽带接入
电梯井道 PLC应用 数字电视
智能家居
电梯环境应用优势
1. 利用电梯原有的随行（照明）电缆传输，不用单独施工布线， 成本低；
2. 相对无线wifi信号，有线传输更稳定，时延低（20ms）； 3. 宽带高500Mbps，传输距离远300米。满足电梯井道场景的带
plc调研报告
一电力线载波通信的现状及前景电力通信网是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础;是电力系统的重要基础设施。
目前在长达670 000 km 的35 kV 以上电压等级的输电线路上多数已开通电力线载波通道 ,形成了庞大的电力线载波通信网。
该网络主要用于地、市级或以下供电部门构成面向终端变电站及大用户的调度通信、远动及综合自动化通道使用。
中低压电力线载波的应用目前主要在10 kV 电力线作为配电网自动化系统的数据传输通道和在380/220 V 用户电网作为集中远方自动抄表系统的数据传输通道,还有正在开发并取得阶段性成果的电力线上网高速Modem 的应用。
我国研究PLC技术起步较晚，但发展速度较快。
中国电力科学研究院自1997年开始研究PLC技术，主要考虑PLC技术用于低压抄表系统，传输速率较低。
目前，我国宽带小区使用的接入方式主要是HFC，xDSL和以太网接入。
与上述各种宽带接入技术相比，PLC接入则具有得天独厚的优势。
首先，低压配电网是现有的电力基础设施，覆盖面最大，无需新建线缆，降低施工费用；室内电源插座安装简单、设置灵活，为用户实现宽带互联带来极大的方便；因此，是国内最适合采用的宽带接入技术。
利用电力杆塔、沟道等资源优势，加快建设覆盖面较大的城域光纤网，实现光纤到楼；结合PLC技术，直接使用楼内的低压配电网实现宽带接入通信。
这种宽带接入方式不需要重新架设线路，不仅可以缩短建设周期，还可大大降低网络运营成本，使电通公司以最快的速度进入电信市场。
在发展的初期，PLC宽带接入技术可为用户提供Internet接入、VoD点播、远程教育、远程医疗、IP电话、IP传真等服务；中期为用户提供家电集中或远程智能化管理、远程抄表、报警等服务联网；远期提供家庭联网服务，使家庭通过电力线实现视频、语音、高速Internet接入等服务。
二电力线载波通信的特点1 高压载波路由合理,通道建设投资相对较低2 传输频带受限,传输容量相对较小3 可靠性要求高4 线路噪声大5 线路阻抗变化大6 线路衰减大且具有时变性7 对外界的干扰8 网络应用要求更高三目前需要考虑的一些技术问题3. 1 高压电力线载波信道容量长期以来一直是电力线载波通信存在的关键问题,如何进一步实现更高速、多路的电力线载波通信则是进一步发展的主要课题。
PLC电力载波通信技术优势介绍V10
PLC电力载波通信技术优势介绍非原创1PLC电力载波通信原理介绍电力线通信（Power Line Communication，简称PLC）技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。
该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输，在接收端通过滤波器将调制信号取出解调，得到原有信号，实现信息传递。
目标标准主要有：⏹Home-Plug（家庭插电联盟），美国发起，已逐步成为国际标准。
⏹OPERA—开放式PLC欧州研究联盟（The Open PLC European Research Alliance）电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道，要实现可靠的电力线高速数据通信，必须解决低压配电网上各种因素如：噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。
为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响，在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术：⏹电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ，SSC)，窄带PLC技术⏹正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)，即宽带PLC技术1.1窄带PLC和宽带PLC比较电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ，SSC)：用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制，实现频谱扩展后再传输，在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。
香农公式C＝Wlog2（1＋S／N）（其中：C为信道容量，W为频带宽度，S／N为信噪比）主要优点如下：1)抗干扰能力强，适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信息。
2)可以实现码分多址技术，在低压配电网上实现不同用户的同时通信。
3)信号的功率谱密度很低，具有良好的隐蔽性，不易被截获。
缺点：扩频通信虽然抗干扰能力较强，但受其原理制约，传输速率最高只能达到 1 Mbit／s左右。
电力线载波通信技术论文
电力线载波通信技术论文电力线载波通信技术（PLC）是一种在配电网及电力线路上利用载波信号进行数据传输的通信技术。
PLC技术已经被广泛应用于国内外的电力系统中，为电力系统的安全、可靠运行提供了有力保障。
本文将介绍PLC技术的基本原理、优点及应用现状，以及未来的发展趋势。
一、PLC技术的基本原理PLC技术利用电力线路本身作为传输介质，将数据信号通过载波的形式传输到接收端，实现数据传输的目的。
在实际应用中，通信方式主要分为三种：单向通信、半双工通信和全双工通信。
单向通信只能由发射端向接收端发送数据，而接收端无法给发射端发送响应信息；半双工通信可以实现发送端和接收端之间的数据传输，但是只能单向传输；全双工通信可以实现两端之间的双向通信，发送端和接收端都可以发送数据和接收响应信息。
PLC技术的实现主要依靠载波的传输特性和信号的数字化，其主要包括以下过程：1. 载波产生：在电力线路上，通过电容和电感实现高频信号的正弦波形式，并注入到电力线路中。
2. 载波传输：通过电力线路，载波信号向目标接收端传输。
当信号到达接收端后，可以通过解调电路将信号还原成原始数字信号。
3. 抗干扰性：因为在实际应用中，电力线路会受到多种干扰信号的影响，PLC技术需要具备强大的抗干扰能力，以确保数据传输的可靠性。
二、PLC技术的优点1. 易于实施：PLC技术可以利用现有的电力线路进行通信，因此不需要新建专用的通信设施，从而节省了成本，并且实现简单。
2. 传输速度快：由于电力线路的传输带宽大，使得PLC技术可以实现高速传输，较传统通信方式的速度更快。
3. 具有灵活性：PLC技术具有良好的灵活性，能够适应不同的应用环境和需求，因此市场需求广泛。
4. 可靠性好：PLC技术在实际应用中可以实现数据传输的可靠性，不会因为天气等外部因素而影响传输效果。
三、PLC技术的应用现状PLC技术已经被广泛应用于电力系统的各个领域，其主要包括以下应用场景：1. 电能计量：PLC技术可以实现电表与上位机之间的数据传输，从而实现电能的计量。
电力线载波技术
电力线载波技术
电力线载波技术（Power Line Carrier，PLC）是一种利用电力线作为传输媒介的通信技术。
它通过在电力线上加载高频信号，实现数据传输和通信。
电力线载波技术的工作原理是将数字信号调制成高频载波信号，然后通过耦合器将其耦合到电力线上。
这些载波信号在电力线上传播，并被接收器捕获和解调，还原为原始的数字信号。
电力线载波技术具有以下优点：
1. 无需额外的通信线路：利用已有的电力线进行通信，无需铺设额外的电缆或光纤，降低了成本。
2. 广泛的覆盖范围：电力线遍布城乡各地，因此电力线载波技术可以实现广泛的覆盖范围。
3. 易于实现：电力线载波技术可以利用现有的电力基础设施，无需进行大量的改造和建设。
4. 抗干扰能力强：电力线传输的信号受到的干扰相对较少，因为电力线本身具有屏蔽和滤波的作用。
然而，电力线载波技术也存在一些挑战和限制：
1. 噪声和干扰：电力线上存在各种噪声和干扰源，如电动机、电器设备等，可能会影响通信质量。
2. 带宽限制：电力线的带宽有限，因此电力线载波技术的传输速率相对较低。
3. 兼容性问题：不同的电力线载波设备可能存在兼容性问题，需要进行标准化和协调。
尽管存在一些挑战，电力线载波技术仍然在智能电网、家庭自动化、物联网等领域得到广泛应用。
随着技术的不断发展和改进，电力线载波技术的性能和可靠性将不断提高。
电力载波(PLC)通信技术的研究与应用
电力载波（PLC）通信技术的研究与应用作者：邱霞来源：《消费电子·理论版》2013年第12期摘要：文中阐述了国内外对于电力载波通信技术的研究现状以及电力载波通信技术的发展现状，对目前主要的电力载波通信技术的特点进行分析，探讨其主要的应用，并针对电力载波通信技术的发展现状，探讨电力载波通信技术的发展趋势及研究方向。
关键词：电力载波通信技术；应用；特点；研究；发展趋势中图分类号：TN913 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 24-0000-02电力载波通信技术在电力传输网络中，有着十分广泛的应用，他主要的技术原理是在进行信息的交换及数据的传递的过程中，传输的媒介是已有的配电网，20世纪20年代初期，电力载波通信技术诞生时主要用于电话信号的传输。
PLC是电力载波通信技术的简称，然而在广义上PLC技术包含的是两方面的内容，一个是简称为DLC的配电线路载波技术，这项技术主要是面向自动化的配电网络的，将面向进户及户内线路的技术简称为PLC，运用电力线路进行通信，能够避免重新进行线路的铺设，并且电力线路的覆盖范围相当的广泛，因此低压电力载波通信技术收到了越来越多得关注，本文就将结合电力载波通信技术的特点及其发展做出分析探讨。
一、电力载波通信技术的特点（一）电力载波通信具有时变性及随机性在电力网络中，低压的电力线路是直接面向用户的，用户在使用的过程中，接入的负载的种类及大小具有时变性及随机性，是难以进行正确的预测的，另一方面，低压的配电网络通常比较复杂，还经常会受到一些不可抗拒的自然因素的影响，这使得在进行低压电力载波通信时，需要面临很多的时变性及随机性的因素的影响，这对低压电力载波通信技术的发展造成了一定的影响。
（二）电力载波通信具有复杂的输入阻抗特性在理想的情况下，低压配电网络的输入阻抗是随着频率的增大而较小的，但是在实际的低压配电网络中，低压电力线路中的输入阻抗的变化并不是随着这一规律进行变化，其变化特性更加的复杂，造成这种现象的主要原因是在低压线路上，连接着各种各样的负载，这会与电力线路形成共振电路，并且共振电路的数量是众多的，在共振频率以及相接近的频率段上很容易形成低阻抗区域，并且电力线路上的负载接入与断开具有一定的随机性，这会造成输入阻抗会有较大幅度的变化，在低压电力线路上的不同的区域也具有不同的输入阻抗，其输入阻抗通常比较复杂。
plc电力载波通信
plc电力载波通信
自20世纪80年代以来，PLC（Power Line Communication）电
力载波通信技术一直都是研究领域中的热门话题。
它是一项技术，能
够将诸如数据、视频和音频信号等通过电线传输，实现局域网之间的
有线互联。
电线作为一种介质，以非常低廉的成本进行扩展，可以有
效的避免安装新的电缆的繁琐，从而为客户提供更快速的数据传输服务。
PLC电力载波通信技术能够使用位置上的标准电缆运输数据，且
不会影响正常的电力传输，其传输无需线缆布线，电能可沿着电缆线
传输受控和数据信号，解决了以往因为布线难度和昂贵而大大拖慢网
络构造进程的问题，使得网络安装和调试工作大大减少。
此外，它还
可以有效的降低网络中的安全问题，避免恶意人从外部攻击网络系统。
PLC电力载波通信技术的发展，减少了网络的建设和运营成本，
也使普通家庭能够连接到Internet。
不仅普及了宽带互联网，也帮助
普及了智能电网和服务设备智能化，给家庭带来了更多便利和安全。
随着科技发展，PLC电力载波通信技术也会逐步改进，为家庭智能化带来更多便利性，让更多的家庭也可以轻松的使用到机器学习和自动化
技术。
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介绍了一种智能建筑中基于调制技术实现的接入控制系统,该系统采用现场总线网结构,系统的高速信息输入采用已有的低压电力线网作为信息传送通道,对电器及系统进行自动化控制并实现家庭宽带接入.
9.学位论文侯威电力L<'2>C<'2>的研究2009
5.学位论文余毅基于HomePlug1.0的电力线载波通信传输系统的信道研究与部分硬件实现2004
在过去应用广泛的电力线被认为有很大的潜力用于数据通信.事实上,在最近的几十年,电力线已经被用于低速数据通信,在Lon Works,CEBus,and X-10等电力线标准中都有提及和应用,特别是在一些特定系统中用于传输控制和管理信号.然而,电力线由于其自身的噪声严重和不可预测的特点,而很少作为高速数据通信信道.但是,近年来通信和调制技术的发展,特别是自适应数字信号处理和错误检测及纠正技术,使电力线通信技术出现新的MAC层和物理层协议,其性能可以和一些专用有线网络以及最近十年流行的无线局域网技术想媲美.在2001年,一个由13个公司(包括
Cisco,Motorola,Intel,Panasonic,and TexasInstruments)组成的组成的标准组织——HomePlug Powerline联盟,颁布了完整的HomePlug1.0规范,改规范使基于正交频分复用技术,主要针对10Mb/s室内电力线网络技术.显然,电力线载波通信技术现在已经被看作使3种主要的室内网络解决方案之一,与以太网,无线局域网(IEEE 802.11x)相互补充.该文主要的研究对象使基于OFDM的电力线载波通信传输系统的物理层,对电力线载波信道进行了着重的分析,给出响应的估计算法以及硬件实现模块.第一章介绍了宽带接入网络的发展,着重介绍了基于正交频分复用(OFDM)的室内电力线载波通信网络技术,给出HomePlug1.0协议规范,重点在于物理层和MAC层技术规范.第二章分析了电力线载波通信信道特性,重点在于针对相应的信道特性对信道进行建模并,给出电力线信道下的信道估计方法和仿真结果.第三章对困扰OFDM传输系统的非线性失真现象进行了讨论,分析了3种主要的降低非线性失真的方法,对其性能和复杂度进行比较,证明了使用编码方法用于降低系统PAPR值最有效.第四章在前几章的理论基础上,提出了适合于HomePlugl.0的电力线载波通信接收机的系统方案,同时介绍了基于MPC860T的OFDM基带传输系统平台的嵌入式实现,对整个平台的硬件和软件构成都有较为详细的介绍.
最近电力线通信受到人们的普遍关注,电力L2C2(Low-voltage Line Carrier Communication),即低压电力线载波通信,利用电力线网络作为高速数据的传输媒介,向用户提供互联网接入等服务,能够创造出巨大的经济效益和社会效益。利用该技术,不仅可以组成小区配电变压器供电范围内的宽带接入网,而且可以利用遍布家庭各个房间的电源插座组成家庭局域网,作为其他宽带接入方式的延伸和补充。由于高速电力线通信利用原有的电力线,不需重新布线,并且220V低压电力用户比有线电视、电话用户普遍得多,电力线高速通信技术拥有其他宽带接入技术无法比拟的巨大潜在用户群。 本文首先论述了低压电力线载波通信的基本概况,包括其在未来通信领域的发展与应用和在相关技术与研究领域的独特性,以及实现低压电力线载波通信的主要技术难题,存在的主要问题和解决方案。然后概述了其在国内外的研究现状。接着本文研究了低压电力线作为传输媒介的通信信道特性
,包括输入阻抗的变化特性、信号的衰减特性与噪声干扰特性等。 由于低压电力线是用于传输电力而不是用于数据通信的,所以它本身并非十分理想的通信信道。要想在低压电力线上可靠地传输高速数据信号,除了需要详细地分析低压电力线信道的传输特性外,还需在此基础上为低压电力线通信选择适当的调制技术。在低压电力线载波通信中,最为突出的技术就是扩频通信和正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术。这两种技术都具有很强的抗干扰,抗多径效应的能力,能很好地适用于电力线特殊的通信环境。本文对扩频通信和OFDM两种调制技术分别进行了系统的阐述并通过比较分析得出OFDM技术更适合于低压电力线载波通信。 在进行了相关的理论研究之后,本文基于Intellon公司的单片电力线调制解调芯片INT5200和以太网控制器KS8721LS对整个低压电力线载波通信系统的总体方案及其各功能模块的具体实现进行了设计,用以实现以太网与低压电力线之间的桥接以及高频通信信号在低压电力线上的传输。本文完成了高速电力线载波通信的主要硬件电路的相关设计和基于MATLAB的OFDM调制技术的仿真工作。通过本文的分析和设计证明,采用ODFM技术,在低压电力线上进行高速的载波通信是具有可行性的,并具有很广阔的应用前景和现实意义。
6.期刊论文张有兵.曹一家.程时杰低压电力线正交频分复用系统同步问题的量化研究-电力系统自动化
2004,28(18)
正交频分复用(OFDM)技术是目前低压电力线通信中的一项颇具应用前景的核心技术.文中针对OFDM技术的一个关键性问题--同步问题展开研究,分别对符号定时偏差、载波频率偏差和采样时钟频偏进行了详细分析,得到了同步偏差对低压电力线OFDM通信系统性能影响的定量指标,并结合实际的低压电力线通信系统进行了仿真计算分析,为OFDM同步方案的正确选择提供了有意义的定量参考.
10.期刊论文刘晓胜.熊四军.戚佳金.LIU Xiaosheng.XIONG Sijun.QI Jiajin基于混沌跳频的电力线交织编码技
西安电子科技大学
硕士学位论文PLC电力线载波通信研究姓名:李晓亮
申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:张海林
20090101
PLC电力线载波通信研究
作者:李晓亮
学位授予单位:西安电子科技大学
2.期刊论文王子敬.邓磊.WANG Zi-jing.DENG Lei基于OFDM的电力线载波通信的研究-电子设计工程2009,17(7) 为了实现高压电力线的载波通信,提出利用正交频分复用(OFDM)技术实现高压电力线栽波通信的系统设计.在研究电力线栽波通信和OFDM调制解调技术基本原理的基础上,分析了OFDM技术应用于电力线通信的优缺点,并给出高压电力线栽波系统的硬件组成.
7.学位论文06
本文首先对电力线载波通信作了简单介绍,然后对低压电力线载波通信信道特性做了初步分析,在此基础上介绍了一些适合此信道的调制方式,并且着重对OFDM技术进行了系统的阐述,为设计电力线宽带通信设备奠定了基础。然后介绍了Intellon公司的调制解调芯片INT5200以及其相关技术,并在此基础之上,给出了整个系统的总体设计方案及其各功能模块的具体实现。最后对高速电力线载波通信调制解调器进行了分析、设计以及调试。
1.学位论文祝明低压电力线载波通信在码头远程图像监控系统中的应用研究2004
论文叙述了电力线上网的概念、应用方式、国内外发展现状,找出电力线载波通信发展所面临的问题,提出了当今热点课题之一低压电力线载波通信(LPLC)的解决方法。 论文分析了扩频(SS)通信技术和正交频分复用(OFDM)技术的基本原理、系统组成和性能,以及应用于低压电力线通信中的优缺点,介绍了国外一些公司已研制成功的多款电力线载波通信芯片,对OFDM的应用前景进行了展望。在对低压电力线载波局域网通信系统的组成结构及其工作原理探讨后,对于电力线接口和基于PL2000的低压电力线载波局域网通信硬件平台进行了研究。在此基础上,着重分析了低压电力线信道特性,对OFDM技术原理进行初步仿真,用数据证明了OFDM技术在电力线通信中所具有的优异性能。在掌握以OFDM技术作为调制方式的INT51X1芯片的原理后,讨论了低压电力线Modem的功能、结构和应用,为在噪声环境的电力线介质上,提供14Mbps速率的可靠传输奠定了基础。 以OFDM技术为调制、解调原理,将电力网桥应用于华能南通电厂姚港码头远程图像监视系统,设计出具体方案和图纸,较好地解决了局域网中移动设备现场信息和控制数据的传输通道难题,整个工程取得了满意的实际效果。 运用SS和OFDM理论,通过对在低压电力线上载波通信的应用研究,克服了传统的中高压电力线载波通讯的局限性,从抗干扰性能(降低误码率)、对电力网环境的适应性、高速数据传输、资源共享等方面,LPLC有其特有的技术超越性,理论研究和工程应用表明,LPLC-OFDM这项新型网络技术完全可以在更广泛的领域推广应用。
4.期刊论文曾素琼.张学成.ZENG Suqiong.ZHANG Xuecheng基于ARM9电力线载波通信视频监控系统的设计-低压
电器2007(21)
设计了基于ARM9的电力线载波通信视频监控系统,重点介绍了系统的实现过程.以STR912FW44X6为核心控制器,利用专用电力线集成收发器,采用多载波正交频分复用技术对数据进行调制和解调,MPEG4视频信号经USB送至上位机实时显示.本设计合理、实用.
3.学位论文尹康高压电力线载波通信自适应OFDM调制技术研究2006
高压电力线载波通信曾经是我国电力通信网的基础网络,在电力系统调度、安全稳定运行方面发挥着重要作用。但是国内外高压电力线载波机的最高传输速率只有64kbps,随着电力通信网需求的提高,高压电力线载波通信已无法满足现代电力系统的通信需求。为了提高高压电力线载波通信速率
,本文对高压电力线载波通信自适应OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex, 正交频分复用)调制技术进行了研究。 信道特性是研究通信系统的先决条件。为此,本文首先研究了高压电力线信道特性和噪声特性。其中对信道特性的研究,本文主要从高压电力线载波通道的组成入手,分析了高压电力线信道与通信信道的不同之处,并根据理论分量法和工程计算方法分析了电力线信道的衰减特性。对噪声的研究,本文着重于电力线路特有的电晕噪声的研究。在以往的分析中,大多使用白噪声来模拟实际的电晕噪声。本文在分析了大量实验数据的基础上,基于相关电晕噪声建立了电晕噪声模型。该模型突出了电晕噪声不同于白噪声的特性,即在电网中电晕噪声是受150Hz的分量调制产生,而且我们也考虑了测试中背景噪声的存在。在分析电力线载波通道上,此模型可以用来代替白噪声更好的模拟实际电晕噪声的情况,有一定的实用价值。 在高压电力线载波通信中运用自适应OFDM调制技术,最重要的是有适合的算法。为此,本文重点研究算法,在基于SNR(Signal Noise Ratio, 信噪比)门限的比特分配算法的基础上,改进提出了一种基于发射效率的OFDM比特分配算法。 为了验证算法性能,本文结合了高压电力线信道特性,根据工程计算方法和本文建立的电晕模型,建立了高压电力线信道仿真平台。并将该算法其与固定调制方式和基于SNR门限的比特分配算法进行对比,分析了算法性能。仿真计算结果表明该算法性能优于固定调制方式和基于SNR门限的比特分配算法,有一定实用价值。同时也证明了自适应OFDM调制技术能明显提高了系统的性能,比固定调制方式更适用于电网的高速传输。本文为提高高压电力线载波传输速率提出了方向。 本文还对信道估计误差的影响作了分析,仿真计算结果表明信道估计误差对系统影响很大,在实际设计中要考虑采用高精度的信道估计和信道预测技术,并且需要在性能和复杂度之间作折衷。 最后本文设计了系统硬件实现方案。本文的硬件平台采用了DSP(Digital Signal Processing, 数字信号处理器) +FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)的双核组合结构。