汽车电力线载波传输特性研究_潘忠
基于电力载波和物联网技术的建筑节能测评系统
基于电力载波和物联网技术的建筑节能测评系统潘宗岭;王超【摘要】Against numerous test points of building energy consumption, and inefficiency traditional detection methods of point by point, the system applies power carrier technology which transfers the detected distributed data automatically to the data collection system, then with 3G wireless networks to remote energy evaluation service networking platform, the system automatically calculates the overall building energy consumption, and to give energy - saving evaluation results.%建筑物的能耗检测点众多,针对传统的逐点检测方法效率低下问题,该系统采用电力载波技术将分散的检测值自动传输到各数据采集系统中,再借助3G无线网络远传到物联网节能测评服务平台上,由系统自动计算整体建筑的能耗情况,并给出节能综合评价结果.【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】4页(P64-67)【关键词】建筑能耗;电力载波;物联网监控平台;测评系统【作者】潘宗岭;王超【作者单位】安徽省产品质量监督检验研究院,合肥230051;蚌埠东辉自动化科技有限公司,安徽蚌埠233000【正文语种】中文【中图分类】TP274+.50 引言通常，建筑分为居住建筑和公共建筑两大类，其对应的节能测评行业标准分别为《JGJ/T132—2009居住建筑节能检测标准》和《JGJ/T177—2009公共建筑节能检测标准》，主要通过测试建筑内的环境温湿度、光照度等表征参数和建筑消耗的电能、热能、水、燃料等输入能耗，按照上述2个标准进行计算评价。
基于电力线载波的路灯控制系统设计
基于电力线载波的路灯控制系统设计摘要：介绍了采用MI200E电力线载波芯片设计路灯控制系统的思路，重点阐述了控制器模块与电力线载波模块的接口与硬件电路设计以及系统的软件设计。
测试结果表明，该系统实现了路灯控制的良好运行与管理，性能稳定可靠。
关键词：电力线载波；路灯控制；MI200E电力线通信技术是利用电力线传送数据和语音信号的一种通信方式。
该技术将载有信息的高频信号加载到电力线上，用电线进行数据传输，通过专用的电力线调制解调，将高频信号从电力线上分离出来，传送到终端设备[1]。
本文在我国配电网分布广泛的基础上，研究和设计了一种以电力线载波传输的方式对路灯进行控制的系统。
1 系统设计由于电力线在进行跨变压器传输时信号衰减大，所以根据实际需求可以采用GPRS无线网络通信的方式传输或者通过路由接入广域网实现跨地区数据通信。
管理人员只需要对计算机进行操作，通过电力线进行数据传输，就能对路灯的开关状态进行控制和对路灯的运行状态进行查询，实现对路灯及时有效的管理控制。
1.1 设计思路路灯控制系统由主控中心、路灯智能控制中心、路灯控制盒三大部分组成。
配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送，主控中心可以通过GPRS无线通信网络或路由器与路灯智能控制中心实现数据传输。
智能控制中心接收到主控中心的命令后再通过电力线载波的方式将监控中心的命令传送到各支路的路灯分控盒。
与此同时，路灯智能控制中心通过电力线载波模块对每一个路灯的温度、亮度、电压、电流等情况进行检测，并向主控中心发送电压电流异常报警、路灯故障报警、超高温度报警等信息，以达到对每个路灯进行管理控制的目的。
如图1所示。
1.2 硬件设计主要对路灯控制系统的控制器模块与电力线传输模块的接口和电力线传输模块进行设计。
1.2.1 MI200E电力线载波芯片电力传输模块选用上海弥亚微公司生产的MI200E电力线载波通信芯片，它采用复杂的正交调制原理，该原理应用在信号衰减变化剧烈的电力线传输中有极大的优越性。
0_1_2_8GHz超宽带低噪声放大器的研制
第27卷第8期电子元件与材料V ol.27 No.8 2008年8月ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS Aug. 20080.1~2.8 GHz超宽带低噪声放大器的研制钱可伟，田忠（电子科技大学 电子科学技术研究院，四川 成都 610054）摘要: 选用噪声较小、增益较高且工作电流较低的放大管ATF55143，利用两种负反馈和宽带匹配技术，结合ADS 软件的辅助设计，研制出宽带低噪声放大器。
在0.1~2.8 GHz范围内，其增益大于30 dB，平坦度小于±1.3 dB，噪声系数小于1.45 dB，工作电流小于60 mA，驻波比小于1.8。
该放大器成本较低，体积较小，可应用于各种微波通讯领域。
关键词:电子技术；低噪声放大器；超宽带；微波通讯中图分类号: TN850 文献标识码:A 文章编号:1001-2028（2008）08-0062-03Development of ultra-broad band LNA in 0.1~2.8 GHzQIAN Ke-wei, TIAN Zhong(RIEST, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China)Abstract: A new ultra-broad band low noise amplifier (LNA) was developed to use ATF55143 amplifier tube which has low noise、high gain and low operating current, based on two negative feedbacks and wideband impedance matching technologies and ADS software subsidiary design. The LNA shows the gain above 30 dB, flatness below ±1.3 dB, operating current below 60 mA and noise figure less than 1.45 dB, with low cost and small volume. This LNA can be widely used in microwave communication areas.Key words: electron technology; LNA; ultra-broad band; microwave communication随着光纤通信、移动通信、卫星通讯、电子对抗、微波测量仪器等向着小型化、宽频带、低噪声以及更高的工作频段发展[1]，微波晶体管放大器的低噪声和宽频带设计问题得到越来越广泛的重视。
基于中压载波的10kV线路特性研究方法
Keywords
Medium Voltage Carrier, Carrier Machine, Coupler, Impedance, Attenuation, Noise
基于中压载波的10 kV线路特性研究方法
李永斌1，陈文君1，于 涛1，祁明录1，张 网1，李 亮2 1国网青海省电力公司果洛供电公司，青海 西宁 2青岛鼎信通讯股份有限公司，山东 青岛
Open Access
1. 引言
中压载波通信[1]是利用现有 10 kV 中压配电线作为传输通道的一种通信方式，使用现有的、完善的 配电线作为传输通道，不需要额外投资建设专用通信线路，具有投资少、设备简单、施工容易、维护管 理方便、与电网建设同步、随新建工程开通快、覆盖面与电力系统一致等优点，对于实现用电信息采集 全覆盖[2]、配网自动化建设[3]具有重要意义。
李永斌 等
路特性很大程度上会影响中压载波通信的可靠性，但受电压等级等因素的影响，10 kV线路特性的研究 并不成熟。文中提出了一种基于中压载波的10 kV线路特性研究方法，利用改进的中压载波通信机和耦 合器可以实现10 kV线路阻抗、衰减、噪声的采集，为10 kV线路特性长期研究积累有用数据，有助于提 高中压载波通信可靠性，辅助10 kV线路故障监测。
汽车电力线载波传输特性研究
［ ｂｔ ｃ］ Ｂ ｔ ｚ ｇ ａ ｉ ｏ ｍ ｎ ａｏ ｃｎ ｕ ，ｔ ａ ａｓ ｉｉ ｅ ｅｎｖｒ ｕ ｌ ｔ ｎ Ａ ｓ ａｔ ｒ ｙｕｌｉ ｒｅ ｃｍ ｕｉ ｔ ｎｔ ｈｉ ｅ ｈ ｄｔ ｔ ｎ ｓ ｏ ｂｔ ｅ ａ ｏｓｅ ｃｏｉ ｉ ｎ ｃ ｒｒ ｉ ｃｉ ｅ ｑ ｅ ａｒ ｍ ｓ ｎ ｗ ｉ ｅｒ ｃ
与 低压 电 网 载 波 通信 系 统 相 比 Ｊ汽 车 电力 ，
数据在各 Ｅ Ｕ之间高速传输 ， Ｃ 以实现共享。传统汽 车线束采用的点对点的通信方式 已经不能满足现代 汽车电气系统 的要求 ， 总线传输方式成 为汽车电气 技 术发 展 的必 然方 向 ， 目前 常 见 的 汽 车 总线 有 Ｃ Ｎ Ａ 总线与 ＬＮ总线 。然而， Ｉ Ｊ 对于不需要传送高速数 据的场合 ， 如汽车车窗系统 ， 明系统等 ， 照 完全可 以 采用 一些 简单 的数 据 传 送 方 式 ， 献 ［ ］ 出 了 一 文 ２ 提 种利用汽车电力线实现载波通信 的数 据传送技术 。 为 了进 一步研 究 汽 车 电力 线 载波 通 信 的特 点 ， 者 作
刚 吾
下载波通信信道传输特性的变化情况。
汽车 电子技 术 的快速发 展导 致 在汽 车上 大量装 备 电子设 备 ， 车身 布线越 来越 多 、 越来 越 复杂 。为 了 实 现车 身各 Ｅ Ｕ协 同动 作与 综 合 的特点
验表明 ， 汽车 电力线载波信道具有时变性 ， 但在频率高于 ５ ｚ ， ＭＨ 时 时变性不明显。
关键 词 ： 波通信 ； 载 网络分 析仪 ； 传输 特性
Ａ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ Ｃａ ｒｅ ａ ｓ ｓ ｉ ｎ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｓｉ ｓ ｏ ｈ ｏ ｒ Ｌ ｎ ｓ ｉ ｈ ｃ ｅ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｒ ｒ Ｔｒ ｎ ｍｉｓｏ ａ ａ ｔ ｒ ｔｃ ｆｔ ｅ Ｐ ｗｅ ｉ ｅ ｎ Ｖｅ ｉ ｌ ｉ ｉ
我国电力线载波通信的现状与发展探讨
２０００年９月兰州十回电机工程学奁电力通秸喜业墓吊仓第四届学丰奢证话支冀・２５５我国电力线载波通信的现状与发展探讨潘莹玉（驻马店地区电业局．河南驻马店４６３０００）摘要：现代通信和现代电网的发展对电力线载波通信提出了严峻的挑战。
本文介绍了电力线载波通信的现状，分析了其中存在的问题，对如何解决这些问题做了探讨。
关键词：电力线载波；电力系统通信；现状０前言电力线载波通信是电力系统传统的特有通信手段，在电力系统通信中一度占主导地位，为电网的经济调度和安全稳定运行立下ｒ汗马功劳。
然而，随着电力系统对通信要求的不断提高和现代通信技术的不断发展．数字微波通信、卫星通信、光纤通信、扩频通信等更为先进的通信手段在电力系统通信中占据越来越重要的地位，电力线载波通信似乎已失去了昨日的风采和辉煌。
不少人，包括载波通信人员自己，都不同程度产生这样的疑问：电力线载波通信是否到了穷途末日？１电力线载波通信的现状分析电力线载波通信技术出现于本世纪２０年代初期：它以电力线路为传输通道，具有通道可靠性高、投资少见效快、与电网建翼同步等电力部门得天独厚的优点。
在我国。
４０年代已有日本生产的载波机在东北运行，作为长距离调度的通信手段．经过几十年的发展，目前已具相当的规模和水平。
１１我国电力线载波通信的现状在以数字微波通信、卫星通信为主干线的覆盖全国的电力通信网络已初步形成、多种通信手段竟相发展的今天，电力线载波通信仍然是地区阿、省网乃至网局网的主要通信手段之一，仍是电力系统应用区域最广泛的通信方式，仍是电力通信网的重要的基本通信手段；从理论研究，到运行实践，我们都取得了可喜的成效。
Ｌ１）电力线载波无论是在所具有的规摸范围、装讥数量还是在从事人员数量上，都是空前的。
在作者简介：潘莹玉，男，１９６３年生，高级工程师，现从事电力系统通信Ｉ作。
应用上，上至５００ｋｖ线路，下至３５ｋｖ乃｛１０ｋｖ线路，都开通了电力线载波，到“八五”初期，全国１１０ｋｖ以上电力线载波话路公里数已达２６万，“九五”中期达６５万。
汽车高速CAN线缆的传输特性研究
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｃｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ０ ｆ Ｉ ｎ — Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｈｉ ｇ ｈ — Ｓ ｐｅ ｅ ｄ ＣＡ Ｎ Ｗ ｉ ｒ ｅ ｓ
Ｆｅ ｂ ２ Ｏ １ ４
文章 编 号 ：ｌ ０ ０ ６ ． ７ ３ ０ ２（ ２ ０ １ ４）０ １ — ０ ０ ３ ６ — ０ ４
汽 车高 速 ＣＡ Ｎ线 缆 的传 输 特 性研 究
陈 凡
（ 江 门职 业 技 术 学 院 机 电 技 术 系 ，广 东 江门 ５ ２ ９ ０ ９ ０） 摘 要 ： 目前 对 于 汽 车 高 速 控 制 器 局 域 网 （ Ｃ Ａ Ｎ） 线 缆 的传 输 特 性 认 识 存 在 一 些 问题 ，未 能很 好
第２ ８ 卷
２ ０ １ ４年
第１ 期
２月
五邑大学学报 （自然科学 版 ）
Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ ＮＡ Ｌ Ｏ Ｆ ＷＵＹＩ Ｕ ＮＩ Ｖ Ｅ ＲＳ Ｉ Ｔ Ｙ （ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ）
、 ， ０ １ ２ ８ Ｎ０ １
Ｈ ＥＮ
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（ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｍｅ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｍｅ ｎ ５ ２ ９ ０ ９ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｉ ｎ —ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ＣＡＮ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｗｈ ｏ ｓ ｅ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｎ ｏ ｔ ｗｅ ｌ ｌ ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ．Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｓ ａ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ － ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ＣＡＮ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ பைடு நூலகம் ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｕ ｈｓ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ ｍｏ ｄ ｅ １ ．
电力线载波通信技术在IEC62056的应用
电力线载波通信技术在IEC62056的应用作者：吕春盛来源：《中国科技博览》2013年第02期摘要：本文讨论了近年来自动抄表（AMR）技术的发展，描述了IEC62056规范中对PLC技术的支持，并详细描述了S-FSK电力线载波通信技术的实现原理。
关键字：IEC62056，IEC61334，PLC电力线载波通信技术，S-FSK电力线载波通信技术【分类号】：TG333.7前言：随着现代通信技术、计算机技术的发展，信号处理、自动化控制技术得到了巨大的发展。
电力系统（发电、输电、供电）正在面临着前所未有的现代化变革，中低压综合管理自动化控制系统的研制成功，为真正实现高、中、低压电网的全区域全时段自动化实时控制和电网企业的现代化变革铺平了道路，越来越多的新技术应用于自动抄表系统，它们能够降低设备成本，提高可靠性﹑准确性和抄表效率已展现出十分广阔的应用前景。
本文将详细介绍IEC62056系列标准中对PLC载波通信技术的支持方案。
低压载波通信在IEC62056协议层上的实现：IEC62056是分层结构的协议体系，遵循OSI开放系统互联协议模型，并根据电能测量的具体应用，典型地定义了面向连接的基于HDLC数据链路层的三层增加性能协议栈；以及基于互联网应用的TCP-UDP/IP栈。
IEC62056基于CO-HDLC的3层协议栈，是取用了HDLC标准的子集，并且针对COSEM 应用环境做了一些限定与改进。
在IEC62056标准中，HDLC（高级数据链路控制）数据链路层中的LLC（逻辑链路控制）子层规范是基于ISO/IEC 8802-2中定义的LLC类型，它通过具有最简单协议的数据链路来提供无连接服务。
在面向连接的协议集中出现这一子层具有一定的人为性。
IEC62056是面向连接的（CO-）协议栈，其LLC子层只是用作一种选择器，而“真正”的数据链路层功能是由MAC子层来完成的。
集中器与电能表间采用IEC62056标准的客户机/服务器通信架构，集中器是客户机、各电表是服务器。
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2007年(第29卷)第9期汽 车 工 程A uto m otive Eng i neer i ng2007(V o.l 29)N o .92007181汽车电力线载波传输特性研究原稿收到日期为2006年7月10日,修改稿收到日期为2006年9月25日。
潘 忠,陈石东,陈文芗(厦门大学机电工程系,厦门 361005)[摘要] 利用载波通信技术可通过汽车电力线实现汽车ECU 之间数据传输。
通过在XM L 6796E1G 金龙大客车上进行实验,在0~10M H z 频段用矢量网络分析仪研究客车在静止和运行情况下载波通信信道的传输特性。
实验表明,汽车电力线载波信道具有时变性,但在频率高于5M H z 时,时变性不明显。
关键词:载波通信;网络分析仪;传输特性A Study on t he Carri er T rans m issi on Characteri sti cs of the Power L i n es i n V eh iclePan Zhong ,Chen Shidong &ChenW enxiangDe part m e n t of M ec han i ca l and E le c t rical Eng i neering,X iam e n Un i versit y,X i am en 361005[Abstract] By utilizi n g carri e r co mm un ication technique ,the data trans m issi o n bet w een various electr oniccontro l un its (EC U s)can be realized through the pow er li n es in veh icle .An experi m ent is perfor m ed on a K ing Long bus w ith a vector net w o r k analyzer to study the trans m ission c haracteristics of the carrier co mmun icati o n chan -nel at a frequency range o f 0to 10MH z under bo t h stand still and operati o n cond iti o ns o f veh icle .The resu lts sho w t h at t h e trans m issi o n characteristics of the carrier co mmunicati o n channe lvary w ith ti m e w hen the frequency is lo w er t h an 5MH z .K eyw ords :C arrier comm unication ;N et w ork analyzer ;Trans m issi o n characteristics前言汽车电子技术的快速发展导致在汽车上大量装备电子设备,车身布线越来越多、越来越复杂。
为了实现车身各ECU 协同动作与综合控制,要求大量的数据在各EC U 之间高速传输,以实现共享。
传统汽车线束采用的点对点的通信方式已经不能满足现代汽车电气系统的要求,总线传输方式成为汽车电气技术发展的必然方向,目前常见的汽车总线有CAN 总线与LI N 总线[1]。
然而,对于不需要传送高速数据的场合,如汽车车窗系统,照明系统等,完全可以采用一些简单的数据传送方式,文献[2]提出了一种利用汽车电力线实现载波通信的数据传送技术。
为了进一步研究汽车电力线载波通信的特点,作者在0~10MH z 频段利用矢量网络分析仪在汽车电气实验台与大型客车上对汽车电力线载波通信信道特性进行了分析,得到了大型客车在静止和运行情况下载波通信信道传输特性的变化情况。
1 汽车电力线载波系统的特点与低压电网载波通信系统相比[3-4],汽车电力线载波系统线束短,一般不会超过40m 。
实验中使用的X M L6796E1G 大客车车长16m,线束最长约40m,导线的长度远远小于电磁波波长K 的1/8的范围。
在这种情况下不会出现长导线传输中出现的反射、折射现象,可把汽车电源载波系统看成/短线载波系统0,不会出现色散问题。
和低压电网载波通信系统一样,汽车电力线载波系统的负载也是复杂和时变的。
各种类型的电器有时接通,有时断开,使得导线的阻抗特性具有很大的波动性,系统的传递函数随负载的变化随时发生改变,是一个时变系统。
图1所示的电网载波通信2007(V o.l 29)N o .9潘忠,等:汽车电力线载波传输特性研究#785 #信道负载效应等效示意图表示了负载对传递函数造成的影响。
图1 载波通信信道负载效应等效示意图图1中j X L 1表示第1个感性负载(比如电机性负载),j X L 2表示第2个感性负载;R 1表示第1个阻性负载(比如灯类负载),R 2表示第2个阻性负载(比如灯类负载),依此类推。
对于一个供电网络,用电负载的开关是随机的,也就是说,系统传递函数的取值随时间而变化,根据图1可以写出信道传递函数H (j X ,t )为H (j X ,t)=1EMm =1j X L m K L m (t)+E Nn=1R nKR n(t)R S +1EMm =1j X L m K Lm (t)+E Nn=1R nKR n(t)式中M 为感性负载个数;N 为阻性负载个数;K Lm 、K R n 为开关系数,当对应的负载接通,开关系数取值1,对应的负载关断,开关系数取值0。
其通信信道对应的频域框图如图2。
图2 时变频域通信信道框图以图2时变通信信道模型表述汽车电力线载波系统。
确定通信信道模型参数常用方法有解析法和实验法。
早期建模都采用前者,通过离散参数矩阵或四级阻抗和导纳矩阵来描述网络传输特性,如通过图1得到上述解析式的方法。
这种方法需要对系统的构成有详细的了解,所有参数必须确定。
而对于一个汽车系统而言,全部精确地描述车载网络的参数实际上是不可能的。
实验法把系统看成一黑箱,不需要精确知道箱内结构,只要通过实验得到描述这个黑箱信号传递特性的传递函数就能表述这个系统,实际使用起来比解析法容易得多。
2 实验环境与实验方法实验在XML6796E1G 大客车实验车上进行,实验中分别对两个选定的测试点馈入和引出测试信号,接线图如图3。
图3 汽车电力线载波系统特性实验接线图使用Ag lient 公司生产的8712ES 矢量网络分析仪,测量连接如图4所示。
合成扫描发生器产生扫频信号,该合成扫频信号在信号分离器内被一分为二,一路作为参考信号,另一路通过程控衰减器送往待测网络的输入端口作为激励源R 。
激励信号一部分被待测网络反射回来,形成反射信号A 。
一部分则通过待测网络,形成传输信号B 。
激励信号、反射信号、传输信号都被送往信号接收部分接收,所接收到的3个信号经过预处理后送往信号处理部分,在那里自动算出网络测量的各种参数。
图4 网络分析仪结构框图3 频率响应测试结果由于汽车在运行时电力线载波系统中的各个负载不断地打开和关断,造成系统阻抗随时间变化,无法确定系统的频率响应结果。
为了解决这个表述上的困难,用静态频率响应和动态频率响应来分别描述汽车在静止和开动时系统表现出来的频率特性。
311 静态频率响应特性选择汽车停止的状态,在实验车上选2个不同的测试点馈入和引出测试信号。
实验分2个阶段。
(1)研究汽车在静止情况下短期内幅频响应和幅频响应随时间变化的情况,为此进行3次测量,每次的时间间隔为30m in ,测试结果见图5。
#786 #汽 车 工 程2007年(第29卷)第9期图5 汽车静止时测量的幅频响应曲线从图中可以看到短时间内静止条件下,电力线载波系统的幅频特性变化不大,基本上可以认为不随时间变化。
曲线显示出明显的高通特性,下截止频率在113MH z 频点上。
(2)研究汽车开动后再次停止时幅频响应特性变化的情况。
汽车运行一天,然后等汽车停车24h 以后进行测量,同样再重复测量2次,测量的目的是要观察系统每次运行后系统参数有无发生变化,共进行3次测量,测试结果如图6。
图6 汽车启动后静止24h 测量的幅频响应曲线图6表明,当汽车经过运行后,系统参数发生了变化,由此导致幅频响应曲线有比较明显的变化,这个结果证实了上面分析的系统传递函数具有时变性的正确性。
312 动态幅频响应特性汽车在运行过程中,电力线载波系统中的各个负载不断地打开、关断,造成系统阻抗随时间变化,必然导致运行过程中系统传递函数的随机变化,图7是汽车运行过程中随机测量3次得到的结果。
从图中可以看出,3次测量的结果有很大的差异,这表明汽车运行中,各种搭载的电器负载在随机接通、关断时,系统参数出现较大的变化,明显地改变了系统等效阻抗,导致系统传递函数跟随电器负图7 汽车运行中随机测量的系统幅频响应曲线载接通、关断而随机发生变化。
这个结果再次证实系统传递函数具有时变性的正确性。
图中还可以看出,幅频响应曲线在4MH z 以前波动很大,最大的衰减值可达-12dB ,显然已经大大低于-3dB 的半功率频点限制。
而在频率大于4MH z 以后,响应曲线基本保持平稳,不同曲线之间的衰减值不会大于3dB ,是比较合适的工作频段。
4 结论汽车电力线载波通信信道不存在通常低压电力线载波通信信道都会遇到的多孔径传输的问题;汽车电力线载波通信信道具有时变性,在频域内,该时变性只发生在5MH z 以下的频率范围内,在高于5MH z 的频率上,时变性不明显;从实验车的运行情况来看,在高于5MH z 的频率上,利用电力线载波通信的数据传送方式能够对车辆进行很好的控制。
参考文献[1] 邬宽明.CAN 总线原理及其应用[M ].北京,航空航天大学出版社,1999.[2] 彭东林,等.有线载波技术在汽车数据传输中的应用研究[J ].汽车工程,2004,26(4).[3] 卢志忠,等.低压电力线载波通信信道传输特性分析[J].黑龙江电力,2002(6).[4] 张润曦.基于低压电力线载波的电参数测量[J].苏州市职业大学学报,2005,16(2).[5] 胡广书.数字信号处理[M ].北京:清华大学出版社,2003.[6] H ooijen O G .A Ch annelM odel f or t h e Resi d enti al Po w er C i rcu i tU sed as a Digit a lCo mmun icati onsM ed i um [J].IEEE Transacti ons on E l ectro m agn eti c Co m pati b ility ,1998,40.[7] Patrick A,Ne w bury J ,Gargan S.Tw o -w ay Co mm un ications Sys -te m s i n the E l ectricit y Supp l y Indu stry[J].IEEE Tran s on Po w er D eli very ,1998,13.[8] 曹志刚,等.现代通信原理[M ].北京:清华大学出版社,2002.。