电力线宽带载波通信的干扰过滤技术

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低压电力线载波通信干扰因素的解决及其发展现状资料来源

低压电力线载波通信干扰因素的解决及其发展现状资料来源： | 2007-11-26 | 已阅65次摘要：文章主要讨论了限制低压电力线载波通信的主要因素，提出了在电力线载波通信中干扰问题的两种解决方法，扩频通信技术和OFDM技术，并展望了低压电力线载波通信在未来的发展前景。

关键词：低压电力线，载波通信，扩频通信，正交频分复用(OFDM)电力线载波通信（PLC）是电力系统特有的、基本的通信方式，它是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。

用电力线作为网络接入方案，可利用已有的电力配电网络进行通信，不需要重新布线，且电力线网络分布广泛，接入方便，多用户能够共享宽带，因此，PLC宽带接入技术具有得天独厚的优势，它也成为解决宽带网络“最后1公里”问题最具竞争力的技术之一。

但是，低压电力线并不是专门用来传输通信数据的。

它的拓扑结构和物理特性都与传统的通信传输介质，如双绞线、同轴电缆、光纤等不同。

它在传输通信信号时信道特性相当复杂，负载多，噪声干扰强，信道衰减大，信道延时，通信环境相当恶劣。

本文主要对低压电力线通讯信道的载波传输特性进行了系统的分析，提出了对信号干扰问题的两种解决方法，分别可以采用OFDM和扩频通信两种技术来克服信道中的干扰问题，而且也简要地介绍了我国现代低压电力线载波通信的发展现状。

1 信道特性分析低压电力线是给用电设备传送50Hz电能的，利用电力线实现数据传输即采用电力线载波技术。

由于电力线本身不是为通信设计的，因此其特性在很多方面难以直接满足载波通信的要求。

低压电力线信道的通信环境恶劣，存在变化的阻抗，不可预测的噪声干扰，强烈的信号干扰，强烈的信号衰减，这些都是有信道本身的特性决定的，因此，需要对信道特性进行详细的分析。

1.1 阻抗特性分析为了使耦合到电力线上的发射信号功率最大，载波机的输出阻抗应该与电力线上接受机的输入阻抗相匹配。

由于电网上有大量的电力负载和电力设备（如无功补偿电容等）随机的接入、切出，这些器件对载波信号的衰减非常严重，其高频等效阻抗变化范围很大，有时小于0.1Ω，有时候突然增大到几十欧姆。

低压机电一体化配电网电力线载波通信干扰频点过滤

低压机电一体化配电网电力线载波通信干扰频点过滤摘要：目前,在电力行业中配电系统的自动化逐渐得到发展。

同时,伴随着各类计算机技术的成熟应用,相应配套设备的研发和优化,推动自动化技术在配电网络领域中得到充分运用。

在配电网自动化发展过程中,需要大量机电一体化产品。

这一部分产品最显著的应用优势在于能够实现将保护、监控、自我判断等功能融为一体,并在运行过程中尽可能地减少各个功能相互之间的影响和干扰。

同时,这一性能也是未来配电网自动化发展的主要方向[1]。

在低压机电一体化配电网体系中,电力线载波通信技术利用已有的低压配电网作为传输媒介,实现数据传递和信息交换,已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。

关键词：低压机电一体化；配电网电力线载波；通信干扰引言低压电力载波通信（Ｌｏｗ－ｖｏｌｔｇｅＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉ－ｃａｔｉｏｎ，ＬＰＬＣ）是一种通过电力线进行信号传递的通信方式，也是使用较早的ＰＬＣ技术，被广泛应用在楼宇自动化系统、办公系统等自动化领域的网络中。

但低压配电网中负载状况比较复杂，噪声种类多，其中脉冲噪声强度非常大，会导致传输信号的谐振与反射现象，进而造成信号衰减。

为改善通信质量，谭周文等提出基于压缩感知与虚警概率相结合的脉冲噪声抑制方法。

利用零子载波观测脉冲噪声投影，使用追踪降噪法估计脉冲噪声，结合门限获得噪声支撑集合，在该集合上通过最小二乘方法对信号进行重构，得到去噪后的通信信号。

申敏等提出基于迭代消除非线性失真的改进置零法来消除脉冲噪声。

对接收到的时域信号进行脉冲检测与置零处理，从频域接收信号中去除重构的非线性失真，完成脉冲噪声抑制。

1.电力线载波通信干扰频点过滤1.1电力线载波幅度调节为实现对低压机电一体化配电网电力线载波通信干扰频点的过滤,首先需要通过对电力线载波幅度进行调节,从而改变通信过程中信号的强弱,以此找全所有通信信道中的干扰频点。

在调节过程中,引入正弦波幅度调节的方式,在恒定不变的信号通信信道中,初步完成对电力线载波干扰的过滤。

电力载波通信的革命性颠覆：宽带载波

电力载波通信的革命性颠覆：宽带载波电力线不同于普通的数据通信线路，其初衷是为了进行电能而非数据的传输，对于数据通信而言，其信道不理想，是一个非常不稳定的传输信道，这具体表现为噪声显著且信号衰减严重。

为克服上述问题，电力线宽带载波技术采用了扩频、OFDM（正交频分复用）等调制技术，而事实证明，多载波正交频分复用是目前为止解决在电力线上传输干扰问题的一种有效方法。

电力线宽带通信采用OFDM 技术，能有效的抵抗多径干扰，使受干扰的信号仍能可靠接收。

即使是在配电网受到严重干扰的情况下，也可提供高带宽并且保证带宽传输效率，从而实现数据的高速可靠通信。

OFDM 技术的主要思想是在2-34 MHz的频域内将给定信道分成几十乃至上千个独立不同的正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输数据。

在传输过程中，电力线宽带载波设备将持续的检测每个子频道的干扰状况。

如果发现有突发的干扰（如谐波）产生或者某些子频道内的电磁干扰非常严重，电力线宽带载波设备可以智能地做出调整，即转移到其它无干扰的子频道内传输，来避免电力线上具有干扰源的频率范围，如图2 所示。

因此，电力线宽带载波技术可以有效地对抗电力线上的电磁干扰，具有很强的抗衰落能力，适用于多径环境中的高速数据传输。

正交频分复用（OFDM）能使各个子信道信号满足两两正交的关系，不但能使频带利用率进一步提高，而且还消除了子信道之间的干扰。

OFDM技术主要有以下优点：1）有效克服码间干扰，抗干扰能力强2）频带利用率高3）系统的均衡简单。

宽带载波PK窄带载波窄带和宽带电力线载波方式，在应用实施方式上有很多类似的地方，如借助电力线网络实现通信节点间免布线或少布线，但在通信机制、通信协议、载波和调制方式等方面具有巨大的差别。

窄带载波使用具有63 位伪随机码的直序扩频方式，中心频率270kHz，只可实现9600bps 的数据通信。

宽带载波使用具有1536 个子载波的OFDM 方式，载波频率为2M~30MHz，其频带利用率很高，可以达到最高500Mbps 的物理层调制速率，相应的网络TCP 通信速率为75Mbps。

电力线宽带载波通信方法探析

电力线宽带载波通信方法探析摘要：随着我国城市化建设的飞速发展，使得经济建设的发展发生了质的改变。

尤其是通信工程中，传统电力线宽带载波通信干扰过滤技术没有分解数据信息，导致方法存在抗干扰过滤性能较差的问题，提出新的电力线宽带载波通信干扰过滤技术。

基于此，通过分析电力线宽带载波通信方法，利用多条通道进行信息数据流的并行传输，提升数据传输速率。

利用多种调制方式提高抗干扰能力，过滤脉冲干扰和多径干扰。

并在各个窄带频谱中能够实现数据流通信路径的自动选择。

结合扩频通信技术进一步将扩大化的频率恢复到原来的状态，在干扰因素较少的情况下，实现数据流的稳定传输，完成电力线宽带载波通信干扰过滤。

并具体分析电力线宽带载波通信干扰过滤技术，抗干扰能力更强，过滤有效性更好。

关键词：电力线宽带载波通信；干扰载波；方法0 前言国内用电信息采集网络本地通信主要使用电力线载波通信技术，占比超过90%，相关终端规模约3亿台。

随着用电信息采集业务功能的扩展，对本地终端用电信息采集的速率要求越来越高，传统的窄带载波已不能满足高速采集网络建设的需求。

2017年6月，国家电网公司发布了企业标准《低压电力线宽带载波技术规范》，详细规定了宽带载波通信标准的物理层、数据链路层、应用层协议以及相关检验技术规范。

电力线宽带载波通信作为下一代载波通信的新技术，仍缺少测量工具作为检验和认证载波通信设备的技术手段。

由于宽带载波通信使用的频带、占用的带宽、调制方式以及协议的变化，以往的窄带载波测试系统已不适用于宽带载波通信测试。

电力线宽带的频带范围为2~30MHz，国家电网公司行业标准中使用2~12MHz频段，默认使用频段即2.441~5.615MHz，子载波数为100~230。

因此，本文针对电力线宽带载波通信干扰过滤技术进行具体研究，以供参考。

1电力线宽带载波通信干扰载波幅度调制幅度调制技术是解决电力线宽带载波通信干扰的传统过滤手段，该技术通过调整宽带的载波幅度，改变传输信号的强弱，从而躲避或覆盖干扰信号。

电力线载波通信技术研究

电力线载波通信技术研究电力线载波通信技术的基本原理是利用电力线路上的导线作为信号传输介质。

通过在电力线上发送高频信号，利用线路的传导特性将信号传输到电力线的其他地方，并通过接收器接收信号，实现数据的传输。

在电力线载波通信技术中，主要使用的载波频率范围为几千赫兹到几兆赫兹，从而满足不同传输需求的应用。

电力线载波通信技术的主要优点在于利用了电力线路已有的基础设施进行通信，省去了铺设新的通信线路的成本。

此外，电力线路广泛覆盖城市和农村，基本上每个家庭都有电力线路的接入，因此电力线载波通信技术可以实现几乎全民覆盖的通信服务。

另外，电力线载波通信技术也具备较好的抗干扰能力，因为电力线路往往被埋设在地下或者沿着建筑物墙壁，相较于无线信号，更不容易受到外界干扰。

电力线载波通信技术的应用领域非常广泛。

首先，在智能电力系统中，电力线载波通信可以实现对电力设备的遥测、遥控和通信控制，提高电力系统的自动化程度和稳定性。

其次，在智能家居领域，电力线载波通信可以实现智能家居设备之间的联网通信，实现智能家居的远程控制和监测。

同时，电力线载波通信技术还可应用于智能电表、智能楼宇系统、远程抄表等领域。

需要指出的是，电力线载波通信技术也面临一些挑战。

首先，电力线路本身的传输能力存在一定的限制，无法满足高速数据传输的需求。

此外，电力线下存在一定的噪声和干扰，可能会对通信信号造成影响。

为了解决这些问题，研究人员需要进一步改进电力线载波通信技术，提高通信质量和传输速率。

综上所述，电力线载波通信技术作为一种新的通信技术在智能电力系统和智能家居等领域具有广泛的应用前景。

通过研究和改进电力线载波通信技术，可以进一步提高通信质量和传输速率，将其应用于更广泛的领域，为人们的生活和工作带来更多便利。

论电力线宽带载波通信的干扰过滤技术

论电力线宽带载波通信的干扰过滤技术发布时间：2021-03-26T14:39:16.303Z 来源：《电力设备》2020年第32期作者：宋佩鸿郑鸿[导读] 摘要:在当今社会，随着经济的发展，人们对于电力线宽带载波通信的干扰过滤技术越来越重视。

（南方电网互联网服务有限公司）摘要:在当今社会，随着经济的发展，人们对于电力线宽带载波通信的干扰过滤技术越来越重视。

在当今社会，电力线载波通信技术是一种重要的通信方式，其主要采用电力线来进行数据和语音信号来进行通信。

本文则是根据当今社会人们在使用电力线宽带载波通信时，对其的干扰过滤技术进行的一些探讨，希望可以帮助人们更好的使用电力线宽带载波通信。

关键词:电力线宽带；载波通信；干扰过滤技术在当今社会，随着经济的发展，电力线宽带载波通信技术被广泛应用。

在对该技术使用时，相关工作人员首先要对其进行充分了解，电力线宽带载波通信技术是指一种采用高压电力线或低压电力线传输数据和语言信号的一种通信方式。

在一般情况下，这项技术会用于水、电、煤气等自动抄表系统中。

对这一技术使用的好处是成本低、传输速度高并且只要有电就能工作、检查的范围较广等。

对于这一技术的引用可以提高工作效率。

但是由于这一技术发展的不完善，因此在使用过程中，也存在这一些问题。

在使用过程中存在的问题主要是，在低压电力线的使用过程中存在着严重的干扰和很大的时变衰减。

面对这一问题，相关工作人员应该寻找正确的方法来解决这一问题，只有这一问题得到解决才能促进人们在日常生活中对该技术的使用。

一、电力线载波通信中存在的干扰在对电力线载波通信技术使用的过程中，电力线所起的作用是传输电能。

因此在使用过程中，如果把电力线作为信号线来进行数据传输，那么相关工作人员则需要对信号线以及电力线进行充分了解。

（一）传输信道特性分析对于通信通道而言，决定其性能的因素主要有三个方面，分别是阻抗、信号衰减以及干扰。

通信通道的输入抗阻主要是指，在信号发送装置和信号接受装置的驱动点的配电网处进行等效抗阻，这一环节所表示的是低压电力线传输特性的重要参数。

通信技术中的干扰排除方法

通信技术中的干扰排除方法在现代社会中，通信技术的发展对人们的生活和工作产生了深远的影响。

然而，通信系统的稳定性和可靠性往往受到各种干扰的影响。

干扰是指任何能够扰乱或削弱通信信号的外部因素。

为了确保通信的顺利进行，工程师们研发了各种干扰排除方法。

本文将介绍几种常见的通信技术中的干扰排除方法。

首先，一种常见的干扰排除方法是频率选择性排除技术。

该技术利用了信号的频率特性来区分有用信号和干扰信号。

一般来说，干扰信号会选择特定的频率进行传输，而有用信号则会有自己独特的频率特征。

通过设置合适的带宽和滤波器，可以选择性地滤除干扰信号，从而提高通信信号的质量和可靠性。

频率选择性排除技术广泛应用于无线通信、卫星通信等领域。

其次，另一种常用的干扰排除方法是时域反馈技术。

该技术利用反馈回路来检测和补偿干扰对通信信号的影响。

当干扰信号对于通信信号产生负面影响时，反馈电路会根据干扰信号的特征进行相应调整，从而消除或减弱干扰。

时域反馈技术广泛应用于高速数字通信系统、光纤通信等领域，能有效提高通信系统的抗干扰能力和信号质量。

此外，频谱扩展是一种常见的干扰排除方法，特别适用于抵抗窄带干扰。

频谱扩展技术利用复杂的码型和扩频序列将通信信号扩展到更大的频带宽度上，使得干扰信号在频谱上被均匀分散和平滑。

这样一来，即使干扰信号的功率较大，其对扩展后的信号的影响也会被降低到较低的水平。

频谱扩展技术广泛应用于CDMA、LTE等无线通信系统，可以显著提高系统的抗干扰能力和通信质量。

此外，还有一些其他的干扰排除方法值得一提。

差分编码、差分解调是一种常见的数字通信系统中的干扰排除方法。

它通过在发送和接收端引入编码和解码步骤来减轻传输过程中的干扰。

差分编码和差分解调技术在降低误码率和提高信号抗干扰性能方面发挥了重要作用。

此外，天线设计和部署也对干扰排除起到关键作用。

适当选择天线的类型、位置和朝向，能够提高通信系统的抗干扰能力和传输质量。

总之，通信技术中的干扰排除方法是确保通信系统稳定性和可靠性的重要手段。

电力线载波通信技术

电力线载波通信技术一、概述电力线载波通信技术是指利用电力线作为传输介质，通过调制和解调技术实现信息的传输和接收。

它具有传输距离远、成本低、覆盖面广等优点，被广泛应用于智能电网、智能家居等领域。

二、技术原理1. 信号调制电力线载波通信技术采用的是频分多路复用（FDMA）方式，即将不同频率的信号通过调制技术叠加在电力线上进行传输。

常用的调制方式有幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）等。

2. 信号解调接收端采用与发送端相同的调制方式进行解调，将叠加在电力线上的多个频率信号分离出来，得到原始信息。

常用的解调方式有同步检测法、相位锁定环路法等。

3. 抗干扰能力由于电力线本身就存在噪声干扰和衰减等问题，因此电力线载波通信技术需要具备较强的抗干扰能力。

一般采用差分编码、前向纠错码等技术来提高系统的可靠性和抗干扰能力。

三、应用场景1. 智能电网电力线载波通信技术被广泛应用于智能电网中，可以实现对电网中各个节点进行监测、控制和管理。

例如，可以通过电力线传输数据来实现对电表的远程抄表、对配电变压器的监测等功能。

2. 智能家居随着智能家居市场的快速发展，电力线载波通信技术也逐渐成为了智能家居领域的重要组成部分。

例如，可以通过在插座上安装载波通信模块来实现对家庭灯光、空调等设备的远程控制。

3. 其他领域除了智能电网和智能家居领域外，电力线载波通信技术还被广泛应用于工业自动化、交通管理等领域。

例如，在工业自动化中可以利用该技术实现对生产线设备的远程监测和控制。

四、发展趋势1. 高速化目前，电力线载波通信技术主要应用于低速数据传输，但是随着技术不断发展，未来将实现更高速的数据传输，以满足更多应用场景的需求。

2. 智能化随着智能化时代的到来，电力线载波通信技术也将不断向智能化方向发展。

例如，可以通过与人工智能技术结合，实现对电网中各个节点的自主控制和管理。

3. 安全性由于电力线是一种公共资源，因此在使用电力线载波通信技术时需要考虑数据的安全性问题。

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Ｓｍ稳Ｇ— ｄ
第３２卷第９期
２０１６年９月
电网与清洁能源
ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍａｎｄＣｌｅａｎＥｎｅｒｇｙ
Ｖｏｌ－３２Ｎｏ．９Ｓｅｐｔ．２０１６
文章编号：１６７４ — ３８１４（２０１６）０９ — ０００６ — ０５
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅｒｅｉｓａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｉｎｔｅｆｒｅｉｒｎｇｓｉｇｎａｌｓｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎｔｈｅｐｏｗｅｒｌｉｎｅｂｒｏａｄｂａｎｄｃａｒｒｉｅｒ，ｂｕｔｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒ－
中图分类号：ＴＭ７７
文献标志码：Ａ
电力线宽带载波通信的干扰过滤技术
齐火箭，徐海宾，杨红欣
（国网河北省电力公司河北省张家口供电公司，河北张家口０７５０００）
ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＦｉｌｔｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣａｒｒｉｅｒＢｒｏａｄｂａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
ｃａｒｒｉｅｒｃｏｔｎｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｏｔｈｅｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆ
ａｎａｌｙｔｉｃｓｉｇｎａｌ，ａｎｄｔｈｅｊａｍｍｉｎｇｓｉｇｎａｌｉｓｉｄｅｎｔｉｉｆｅｄｔｈｒｏｕｇｈ
差。提出一种基于改进时频峰值滤波算法的电力线宽带载波
ｒａｔｉｏ，ｔｈｕｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｉｇｎａｌｃａｎｂｅｅａｓｉｌｙｓｕｂｍｅｒｇｅｄｉｎｔｈｅ
ｉｎｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｏｎｌｙｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｈｉｇｈｓｉｇｎａｌ — ｔｏ — ｎｏｉｓｅ
的干扰过滤，有效信号被淹没于干扰信号中，导致干扰效果
ｉｎｔｅｆｅｒｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｌｓ，ｌｅａｄｉｎｇｔｏｐｏｏｒｉｎｔｅｆｒｅｒｅｎｃｅｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｎｅｗｐｏｗｅｒｌｉｎｅｂｒｏａｄｂａｎｄｃａｒｒｉｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａ — ｔｉｏｎｉｎｔｅｆｒｅｒｅｎｃｅｉｆｌｔｅｒｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｔｉｍｅｒｅｆｑｕｅｎｃｙｐｅａｋｉｆｌｔｅｉｎｒｇａｌ ห้องสมุดไป่ตู้ ｏｉｒｔｈｍ．Ｔｈｅｒｆｅｑｕｅｎｃｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｉｓ
ＱｒＨｕｏｊｉａｎ，ＸＵＨａｉｂｉｎ，ＹＡＮＧＨｏｎｇｘｉｎ
（ＨｅｂｅｉＺｈａｎｇｊｉａｋｏｕＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙ，ＳｔａｔｅＧｉｒｄＨｅｂｅｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｍａｎｙ，Ｚｈａｎｇｊｉａｋｏｕ０７５０００，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
通信干扰过滤方法，利用频率调制将电力线宽带载波通信中
的干扰信号编码成解析信号的瞬时频率，通过瞬时频率估计
对干扰信号进行识别；采用时频峰值干扰过滤技术，对电力
线宽带载波通信干扰信号中的原始信号进行恢复；在信号处
理前，对时频峰值滤波算法进行改进，获取基本模式分量，依据干扰信号与有效信号的主导模态，利用不同窗长进行处理，将得到的电力线宽带载波通信信号应用于时频峰值滤波技术中，实现干扰过滤。实验结果表明，该方法干扰过滤效果
摘要：电力线宽带载波间存在大量干扰信号，采用传统方法构建的干扰模型，只能在高信噪比的情况下完成通信过程中
ｅｎｃｅｍｏｄｅｌｂｙｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｃａｎｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｉｆｌｔｅｉｎｒｇ
好、过滤性能高、运行时间短，具有良好的实用性。
ｕｓｅｄｔｏｃｏｄｅｔｈｅｊａｍｍｉｎｇｓｉｇｎａｌｉｎｔｈｅｐｏｗｅｒｌｉｎｅｂｒｏａｄｂａｎｄ