电力线载波通信---有线通信
配电网通信技术的应用分析

配电网通信技术的应用分析摘要:为配合配电自动化业务需求,对配电网的通信技术要求越来越高,本文介绍了现有的配电网自动化的几种通信方式及应用对比分析,以适应配电自动化业务各种需求。
关键词:光纤通信;中低压载波;无线专网;无线公网配电自动化系统通信方式有很多种,但其主要分为有线通信方式与无线通信方式。
有线通信方式主要有:光纤通信、配电网载波等;无线通信方式有:GPRS、CDMA、LTE等。
有线通信方式具有较强的防干扰性和传输速度快的特点。
无线通信架设方便、易于扩展、价格也比较便宜。
按照建设方投资方式又可分为租用、自建及租建结合的通信方式。
自建通信方式主要是光缆通信、电力载波通信、电力无线专网等;租用方式最为广泛是采用中国移动和中国联通的GPRS(EDGE)、CDMA或4G公网,在没条件自建的情况下采用租用方式,也可以采用租建相结合的方式。
下面对配网通信可采用的几种主流成熟技术分布进行简要阐述。
1.光纤通信技术光纤通信技术主要特点是传输容量大、高速率、传输距离长、抗干扰性强、绝缘性能好等,是目前电力系统通信中广泛应用的通信方式,除此之外,光纤成本不断下降,经济效益越来越显著。
作为配电自动化通信网络,工业以太网和EPON是两种主流的通信技术,是配电自动化等的主要通信方式。
1.1光端机光纤通信环路可以链接多个通信节点,为了防止因光缆光端设备或光接头等因素引起的光纤环路通信故障而造成整个光纤通信系统通信中断,可以采用光纤双环路通信和具有双环自愈功能的光端机设备,以提高光纤通信环路的可靠性。
1.2商用以太网交换机商用光纤以太网方式是在充分调研的基础上,借鉴了以太网络的通信模式,结合配电网终端的现状与未来发展趋势所提出的一种站端通信方式。
以太网络技术的使用,使配电自动化系统在许多方面发生质的变化,可大大提高系统的信息交换速度,保障系统通信的高可靠性和高实时性。
主要表现在:通信速度大幅度提高;信息路由简单易行。
1.3工业以太网交换机针对目前国内配电自动化通信现状,尝试使用新型工业光纤以太网代替光纤收发器和光端机,组建真正意义上的光纤以太环网。
电力线载波通信技术

浅谈电力线载波通信技术摘要:当今世界,作为输送能源的电力线是一个近乎天然、入户率绝对第一的物理网络。
而电力线现在的功能仅仅是传送电能,如何利用网络资源潜力,在不影响传输电能的基础上实现窄带通信或宽带通信,使之成为继电信、电话、无线通信和卫星通信之后的又一通信网,是多年来国内外科技人员的又一目标。
要使电力网成为一个新的通信网,技术手段只有载波通信。
电力线载波通信就是以电力网作为信道,实现数据传递和信息交换。
因为电源线路是每个家庭最为普通也是覆盖最为宽广的一种物理媒介,其覆盖面超过有线电视网络甚至电话线路,同时由于利用现有的电力网实现数字通信,可以大大减少通信网建设的费用,因而利用电源线路实现数据通信的技术有着可观的经济效益和应用前景。
关键词:电力线通信载波一、概述电力线载波通信是利用电力线作为传输通道的载波通信,是电力系统特有的一种通信方式。
它根据频率搬移、频率分割原理,将原始信号对载波进行调制,搬移到不同的线路传输频带,送到电力线上进行传输。
由于通信所使用的频率一般在几百khz以上,因此可以避开50hz工频电流的干扰。
和其他通信方式相比,具有投资少、施工期短、设备简单、通信安全、实时性好、无中继和通信距离长等一系列优点。
从六七十年代以来,利用10kv以上中高压电力线作为信号传输通道的电力线载波电话已经获得广泛应用,对高压电力线进行高频信号传输的研究已经非常深入和成熟。
但在220v/380v低压电力线上进行信号传输,与高压电力线载波通信有很大区别,突出表现在工作环境恶劣、线路阻抗大、信号衰减强、干扰大且时变大等特点。
因此,在使用电力线作为信号传输媒介之前,需要对它的信道特性进行分析。
二、电力线载波通信中信号传输特性由于电力线并不是专为传输信号而设计的,所以有必要分析高频信号在电力线中的传输特性。
影响电力线载波传输质量的主要因素有:电力网络的阻抗特性、衰减特性及噪声的干扰。
前两者制约信号的传输距离,后者决定数据传输的质量。
电力线载波通信系统解读

摘要电力线载波通信是以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。
由于输电线路具备十分牢固的支撑结构,并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线),所以输电线输送工频电流的同时,用之传送载波信号,既经济又十分可靠。
这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。
这次的课程设计通过电力线在波芯片设计一个电力线载波通信系统。
电力线载波通信具有广阔的应用前景但由于电力线的噪声和干扰对信道的污染很大,严重影响了低压电线载波通信的质量。
本文就电力线载波通信的优点缺点及发展现状进行了讨论,并分析了电力信道的噪声分类,特性及对我们信号的影响。
以及我们对噪声的滤波耦合等。
并且详细的介绍了电力线载波通信的具体实现形式方法和步骤最终形成一个系统达到我们的要求。
课程设计选用青岛东软的SSC1641的电力线载波芯片该芯片具有调制解条,a/d,d/a通信的功能,该芯片直接对信号数字信号处理,极大地提高了通信的可靠性。
文中包括了他的外围电路,信号放大,耦合,滤波等最终实现功能。
实现了接收电力线的含有噪声的信号,然后对这个信号滤波模数转换等处理后通过串行通信的方式发送到过单片机,单片机经过数据处理后通过LCD1602显示出来,并且也通过串行通信发送到PC机显示出来。
PC机或开关电路输入信号经过SSC1641处理后通过电力线发送。
这样一个系统阶完成了接收与发送信号,形成了一个通信系统。
关键字:电力线载波通信系统SSC1641 调制解调1、绪论1.1设计任务及要求电力线载波通信系统设计基本要求:下图一个电力线载波通信模块的结构组成,请看懂,并查阅资料了解电力线载波通信的原理和电力线载波芯片的技术资料。
根据系统结构,完成载波芯片外的其他器件选型、配套硬件电路设计(包括原理图、PCB图)、软件设计和仿真调试。
系统至少具备以下特性:1)开关量输入和输出各5路; 2)系统24V供电;3)具有通信状态指示功能; 4)有232、485或USB有线通信接口;5)断电继续工作能力; 6)其他自己发挥的功能。
有线通信的原理

有线通信的原理
有线通信是指将信息通过导线传送的通信方式。
其原理基于信号的电传输。
有线通信主要通过电流或电压信号的变化来传输信息。
发送方将要传输的信息转换为电信号,然后通过导线传送。
在传输过程中,电信号可能会受到干扰或衰减,因此通常会添加一定的保护和增强机制。
在有线通信中,常用的导线是金属导体,如铜或铝。
这是因为金属导体具有良好的电导性能,可以有效地传输电信号。
信号的传输通过将电流或电压应用到导线上来实现。
当电流通过导线时,会在导体内产生磁场。
而当电压应用到导线上时,会在导体中产生电场。
根据不同的通信协议和传输方式,可以选择合适的电流或电压信号来传输信息。
在接收方,利用电子设备可以将传输的电信号转换为相应的信息。
接收端通常会加入解码器和滤波器来进行信号处理,以过滤掉干扰和噪声,并恢复出原始的信息。
有线通信的优点包括稳定可靠、传输速度较高、抗干扰能力较强等。
然而,它也存在着一些限制,如信号传输距离的限制和成本较高等。
总的来说,有线通信通过电信号的电传输来传输信息。
它是广泛应用于各种领域的通信方式,如电话、网络等。
随着技术的进步,有线通信也在不断发展,以满足不同应用场景的需求。
电力线载波通信技术介绍电力线载波...

东北农业大学成栋学院毕业论文论文题目:电力载波通信抄表集中器设计学生姓名:丁修增指导老师:谭克竹讲师所学专业:电气工程及其自动化2014年6月Chengdong College of NortheastAgricultural UniversityThesisThesis topic:The design of concentrator for power line carrier based on auto meter readerStudent name:Ding XiuzengTutor name:Tan Kezhu LectureSpecialty:Electrical Engineering and AutomationJune 2014电力载波通信抄表集中器设计摘要随着我们国家电力事业的迅速发展,传统的用电抄收管理方式己经不能满足市场需求。
本文在大量收集查阅国内外有关远程抄表系统资料、深入用户及用电管理部门广泛调研的基础上,提出了一种采用低压电力线载波通信技术的远程自动抄表系统。
该系统具有三层网络结构,即上位机管理系统、集中器和载波电表。
重点分析研究了集中器及其与各组成部分的通信。
由于我国低压电力线上存在的高削减、高噪声、高变形,必须采用特殊的通信技术。
本文首先分析了高频信号在电力线中的传输特性;重点讨论了扩频通信技术在电力线载波通信中的应用;深入研究了以扩频调制解调技术通信技术为基础的、高性能的电力线载波专用MODEM芯片SSC P300的内部工作原理。
在此基础上,采用SSC P300实现了远程抄表系统中集中器与终端载波电表之间可靠的数据传输。
集中器是连接上位机与终端载波电表之间的枢纽,起着上传下达的作用。
根据中华人民共和国电力行业标准规定的集中器的主要功能及性能指标要求,本文重点研究设计了集中器的硬件系统和软件系统。
其中硬件系统主要包括主控制器、外部扩展数据存储器、时钟模块、上位机通信接口电路以及电力线载波通信电路及其外围电路等。
网络接口类型

网络接口类型在今天的数字化时代,人们对于网络的依赖程度越来越高,从而也促进了网络技术的发展。
在网络连接中,网络接口起到了非常重要的作用,它就像一个桥梁,连接了网络和计算机,使得网络与计算机之间可以相互传递信息。
而网络接口又可以分为多种类型,本文将从多个方面对网络接口类型进行介绍。
一、网络接口类型概述首先,网络接口从最初开始就存在了。
早期的计算机通信都是通过串口、并口、PCI插槽等接口实现的。
随着互联网的普及,宽带时代的到来,新的网络接口也应运而生。
网络接口主要分为有线接口和无线接口两种。
有线接口:有线接口已经应用了多年,并被广泛的使用。
其中最常使用的有线接口是LAN网卡接口、USB网卡接口。
这两种接口使用广泛,性能稳定,可以同时支持数据从网络传输到电脑,也可以支持从电脑传输数据到网络。
无线接口:无线接口是新型的网络接口,由于其无线结构,很容易受到外部干扰,因此信号的传输和稳定性还需要加强。
无线接口主要分为蓝牙模块、WIFI模块、Zigbee模块等。
蓝牙模块是用于移动设备的接口,可以通过蓝牙传输数据。
WIFI模块可以方便地传送数据,并且在复杂环境中的传输效果也很好。
而Zigbee模块更适合低功耗、低数据量的传输。
二、网络接口传输介质类型网络接口传输介质是指由哪种方式进行数据传输,它需要考虑传输速度、稳定性和抗干扰等因素。
有线传输介质:常见的有线传输介质如下。
1、铜线铜线是传输速度快,信号抗干扰能力强,而且价格也相对便宜,因此铜线被广泛应用于网络传输中。
2、光纤光纤的传输速度非常快,而且信号传输稳定,因此光纤被广泛应用于需要大带宽、大距离的信号传输领域。
3、电力线载波通信电力线载波通信主要是通过户用电线路传输网络数据的一种技术。
电力线载波通信技术因其简便的安装方式,成本较低,受到用户的青睐。
无线传输介质:常见的无线传输介质如下。
1、电磁波电磁波是无线传输的常用介质,如目前普及最广泛的WIFI技术。
2、红外线红外线是一种足够方便的,而且安全性比较高的无线传输介质。
电力线载波通信系统

摘要电力线载波通信是以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。
由于输电线路具备十分牢固的支撑结构,并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线),所以输电线输送工频电流的同时,用之传送载波信号,既经济又十分可靠。
这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。
这次的课程设计通过电力线在波芯片设计一个电力线载波通信系统。
电力线载波通信具有广阔的应用前景但由于电力线的噪声和干扰对信道的污染很大,严重影响了低压电线载波通信的质量。
本文就电力线载波通信的优点缺点及发展现状进行了讨论,并分析了电力信道的噪声分类,特性及对我们信号的影响。
以及我们对噪声的滤波耦合等。
并且详细的介绍了电力线载波通信的具体实现形式方法和步骤最终形成一个系统达到我们的要求。
课程设计选用青岛东软的SSC1641的电力线载波芯片该芯片具有调制解条,a/d,d/a通信的功能,该芯片直接对信号数字信号处理,极大地提高了通信的可靠性。
文中包括了他的外围电路,信号放大,耦合,滤波等最终实现功能。
实现了接收电力线的含有噪声的信号,然后对这个信号滤波模数转换等处理后通过串行通信的方式发送到过单片机,单片机经过数据处理后通过LCD1602显示出来,并且也通过串行通信发送到PC机显示出来。
PC机或开关电路输入信号经过SSC1641处理后通过电力线发送。
这样一个系统阶完成了接收与发送信号,形成了一个通信系统。
关键字:电力线载波通信系统SSC1641 调制解调1、绪论1.1设计任务及要求电力线载波通信系统设计基本要求:下图一个电力线载波通信模块的结构组成,请看懂,并查阅资料了解电力线载波通信的原理和电力线载波芯片的技术资料。
根据系统结构,完成载波芯片外的其他器件选型、配套硬件电路设计(包括原理图、PCB图)、软件设计和仿真调试。
系统至少具备以下特性:1)开关量输入和输出各5路; 2)系统24V供电;3)具有通信状态指示功能; 4)有232、485或USB有线通信接口;5)断电继续工作能力; 6)其他自己发挥的功能。
智能家居布线方式(电力载波、总线、无线)

智能家居布线方式(电力载波、总线、无线)智能家居介绍智能家居是指通过人工智能技术和物联网技术,对家庭各种设备进行集成控制,从而实现家庭自动化、智能化的生活体验。
智能家居系统包括家庭娱乐、照明、安防、环境控制、健康管理、家庭办公等各种场景,并通过手机、平板电脑等多种终端来控制和管理。
智能家居布线方式智能家居布线方式是指将各种设备进行有线或无线的连接和控制,其中最常用的有电力载波、总线、无线三种方式。
电力载波电力载波是指利用家用电线作为信道传输控制信号的一种方式。
具体是在电力公司提供的交流220V前点位置上,插入一块600HZ的载波滤波器,将信号叠加在交流电中传输,通过专门的载波信号接收器,可以控制家庭设备。
电力载波的优点是无需额外的布线,利用原有电线进行传输,节省了布线成本,可以在各个电器之间传输信号,操作方便。
但是电力载波的稳定性不够,如果家中有大功率电器,会造成干扰影响传输效果,另外电力载波的速度比较慢,难以支持高速数据传输。
总线总线是指通过一根线或多根线将控制信号传输到各个设备的一种方式。
总线可以分为三个部分:传输线、控制器和终端设备。
传输线指总线上用来传输数据的通道,控制器是总线上的数据交流中心,负责控制终端设备的通信和活动,终端设备是接收控制器信息的节点,通过终端设备可以对家电等设备进行控制。
总线的优点是速度快、传输稳定,支持大型智能家居系统,可以进行复杂的联动控制。
缺点是需要专业人员进行安装和调试,成本较高,同时可能存在单点故障的风险。
无线无线是指利用无线通信技术进行设备之间的传输和控制。
无线通信方式基本分为三种:红外线、蓝牙和Wi-Fi。
红外线主要用于遥控,不能支持联动,通讯距离和通讯角度都较为受限。
蓝牙通讯距离比较短,只能在同一个房间内进行通讯,但是耗电低,传输速度快,适合用于小型智能家居设备的控制。
Wi-Fi通讯是最常用的无线通讯方式,在家庭内部布线后,可以轻松连接各种智能家居设备。
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抄表系统及其方法本发明公开了一种抄表系统包括电力线宽带载波通信单元、无线通信单元、时钟单元、控制单元以及存储单元;所述电力线宽带载波通信单元用于收发通过电力线载波方式传送的抄表信号;所述无线通信单元用于收发通过无线通信方式传送的抄表信号;控制单元用于信道状况的侦测,根据侦测结果控制抄表系统在电力线宽带载波通信以及无线通信之间的信道自动切换,切换信道后进行自动组网,并将从电力线宽带载波通信单元以及无线通信单元接收到的抄表信号进行格式转换生成电表数据。
本抄表系统利用宽带载波通信可靠性高、数据传输率高、数据容量大、双向传输等特点,将无线通信方式以及电力线通信方式相互结合,使抄表布线等现场施工工作变得简便灵活。
电力线载波Power Line Carrier - PLC通信是利用高压电力线在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级中压电力线指10kV电压等级或低压配电线380/220V用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式PLC= Power Line Carrier,电力线载波电力线载波(PLC)是电力系统特有的通信方式,电力线载波通讯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。
最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递。
近年来电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代,并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。
电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。
但是电力线载波通讯因为有以下缺点,导致PLC主要应用--“电力上网”未能大规模应用:1、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;2、三相电力线间有很大信号损失(10 dB -30dB)。
通讯距离很近时,不同相间可能会收到信号。
一般电力载波信号只能在单相电力线上传输;3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同,藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。
线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用;4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。
目前使用的交流电有50HZ和60HZ,则周期为20ms和16.7ms,在每一交流周期中,出现两次峰值,两次峰值会带来两次脉冲干扰,即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰,干扰时间约2ms,因定干扰必须加以处理。
有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法,但由于过0点时间短,实际应用与交流波形同步不好控制,现代通讯数据帧又比较长,所以难以应用;5、电力线对载波信号造成高削减。
当电力线上负荷很重时,线路阻抗可达1欧姆以下,造成对载波信号的高削减。
实际应用中,当电力线空载时,点对点载波信号可传输到几公里。
但当电力线上负荷很重时,只能传输几十米。
虽然技术问题随着时间的发展,最终都能被解决被克服,但是从目前国内宽带网建设的情况来看,留给PLC的时间和空间并不宽裕。
2000年以来各大运营商大规模推出ADSL、光纤、无线网络等多种宽带接入业务,留给电力线上网的生存空间,已经不断被其他接入方式压缩。
现在,PLC除了在远程抄表上有所应用外,已没有了当初的豪言壮语。
随着家庭智能系统这个话题的兴起,也给PLC带来了一个新的舞台。
在目前的家庭智能系统中,以PC机为核心的家庭智能系统是最受人热捧的。
该系统的观念就是,随着电脑的普及,可以将所有家用电器需要处理的数据都交给电脑来完成。
这样就需要在家电与PC间构建一个数据传送网络,现在大家都看好无线,但是在家庭这个环境中,“墙多”这一特征严重影响着无线传输的质量,特别是在别墅和跃层式住宅中这一缺陷更加明显。
如果架设专用有线网络除了增加成本,那么家电的位置今后也无法随意挪动。
PLC的最大特点:不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递,无疑成为了解决这智能家居数据传输的最佳方案之一。
同时因为数据仅在家庭这个范围中传输,束缚PLC应用的5大困扰将不复存在,远程对家电的控制我们也能通过传统网络先连接到PC然后再控制家电方式实现,PLC调制解调模块的成本也远低于无线模块。
电力线载波通信方式的比较PLC已经有效地应用于电力系统,它具有通道可靠性高,抗破坏能力强,投资少,不需要架设专用线路等优点。
鉴于这些特点,电力系统一直都致力于发展和实现电力的实时监控和调度,并取得较好的成果,因此在很长的时间里,电力线载波在电力系统通信中占有主导地位。
电力线载波(Power Line Carrier,PLC)通信是利用电力线作为信息传输媒介,并通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的一种特殊通信方式。
其最大特点是不需要重新架设网络,自20世纪20年代推出以来,PLC 已经有效地应用于电力系统,它具有通道可靠性高,抗破坏能力强,投资少,不需要架设专用线路等优点。
鉴于这些特点,电力系统一直都致力于发展和实现电力的实时监控和调度,并取得较好的成果,因此在很长的时间里,电力线载波在电力系统通信中占有主导地位。
低压电力线载波通道特性目前,广泛应用的电力线载波通道主要集中在中、高压电力线上。
低压配电网由于直接面向用户,各种不同性质的负荷在任意的时间和位置可随机断开或连接,这使其通信环境极其恶劣。
电力线并非专为传输信号而设计,对于高频信号电力线,它是一根非均匀传输线,利用电力线作为传输媒介的通信过程中,存在负荷情况复杂,噪声干扰强且具有时变性,信号衰减大,信道容量小等问题。
影响电力线通信质量的原因主要有以下三种。
1.高频信号的衰减及失真由于电力线上随机接入和断开各种感性负载或容性负载,高频信号在传输中必然存在衰减。
一般来说,传输距离越远,信号衰减越严重,但是由于电力线是非均匀的传输线,负载阻抗不匹配,这就会出现驻波、反射等问题,不仅会使信号衰减,还会造成信号失真。
2.输入阻抗不定低压电力网直接面对用户,接入的负载类型各不相同,这使得不同频率的阻抗也各不相同。
而且电力线上的阻抗并非一成不变,因为负载接入是随机的,无法根据某特定的阻抗选择固定的频率与之匹配,这给设计带来很大的困难。
3.传输干扰电力线上存在着人为和非人为的干扰,人为的干扰主要是接入电力线的设备造成的,非人为的干扰是由一些如雷电等自然现象引起的。
各种干扰都会对信号传输质量造成不利影响。
电力线载波常用通信方式低压电力线载波常用通信方式主要有窄带通信、正交频分复用和扩频通信技术。
1.窄带通信技术窄带通信方式是早期电力线载波采取的通信方式,主要包括相移监控(PSK)和频移键控(FSK)方式。
PSK方式用两种不同的相位表示“0”、“1”,通常是用0°和180°。
FSK方式用两种不同的频率表示“0”、“1”。
窄带通信方式成本低廉,易于实现,早期应用较多,但是抗干扰能力差,目前使用不多。
2.正交频分复用方式正交频分复用(OFDM)是将串行的数据转化为多个并行数据并分配给相应的多个正交的子载波,从而在一根线上实现并行数据传输而相互之间不受干扰。
OFDM实际上就是多路窄带载波同时传送,其特点是通信速率高,但是电路成本较高,主要应用于对通信速率要求高的场合。
3.扩频通信技术扩频通信(SS)是在信号发射端将信号频谱扩展后进行传输,在接收端将接收到的信号解扩还原出原始信息。
扩频通信常用的四种扩频方式为直接序列扩频(DS)、线性调频、跳频(FH)和跳时(FT)。
当前国内应用最为广泛的是直接序列扩频方式。
扩频通信的优点是抗人为干扰,抗窄带干扰能力强,早期应用于军事通信领域。
通信时先将普通数据调制为基带信号,再用伪随机码(PN码)对基带信号经行扩频调制,将频谱拓宽,形成宽带信号利用电力线传输。
在接收端用相同伪随机码进行解扩,将宽带信号恢复为发送时的基带信号,最后按照常规的处理手段将基带信号解调得到信息。
扩频通信的理论依据是信息论和抗干扰理论的基本公式。
信息论中的香农信道容量公式为C=Blog2(1+S/N)(1)式中C——信道容量,单位b/s;B——信道带宽,单位Hz;S——信号功率,单位W;N——噪声功率,单位W。
为了增加传输速率C,可以增加带宽B或信噪比S/N。
同样,在信道容量确定的情况下,如果带宽足够大,即使在信号被噪声淹没,也可以保证可靠传输,故而扩频通信的抗干扰能力较强。
电力线载波芯片1.国内外载波芯片概况早期电力线载波通信使用的是模拟载波机,至今我国部分地区仍在使用,现在随着微电子技术的发展,出现了载波专用集成芯片。
国外使用较早的有XR2210/XR2206,这是基于FSK方式的调制解调芯片。
Intellon公司的SSCP200/300载波芯片采用了扩频技术,主要针对智能家居,对通信距离要求不高。
Echelon公司的PLT-22采用的是BPSK调制解调技术,Lonwoks网络专用,成本较高。
国内电网环境相对国外的较恶劣,国外的载波芯片能适用于国内电网的较少,国内企业针对我国电网环境研发出了专用载波芯片。
深圳力合微电子推出了LME2200C电力线通信调制解调器;深圳昊元设计的HYT3101电力线载波通信芯片内嵌有网络通信协议;北京智源利合公司的SC1128扩频通信芯片采用直接序列扩频,将扩频解扩,调制解调等电路全部集成在芯片内部,可以有效降低系统使用成本;北京福星晓程公司的PL3000系列芯片是国内应用较多的电力线载波专用芯片,直接序列扩频,内部不仅集成载波通信电路,还包含有电能计量电路,是针对载波抄表设计的。
2.直接序列扩频直接序列扩频是国内载波扩频通信芯片使用较多的一种扩频方式,图1和图2分别是扩频和解扩的原理图。
<IMG=S20110106100101>图1 扩频发射原理<IMG=S20110106100102>图2 解扩原理直接序列扩频将待发射的数据与一列PN码相乘,得到扩频后的序列,对载波进行调制,产生的载波信号经过必要的信号放大后耦合到电力线上传输。
接收端将电力线上的载波信号经滤波和功率放大与本地振荡器产生的序列混频、滤波,然后用相同的PN码解扩得到原始数据。
3.福星晓程PL3106福星晓程是国内较早研究电力线载波的企业,其载波芯片采用的是相位调制。
PL3106内部不仅集成载波通信所需的调制/解调、扩频/解扩等功能,还含有一个增强型8051内核,使用者可根据现场环境编程,PL3106是一款通用性较强的芯片,除了必要的载波通信功能,还包括AD转换、PWM输出以及红外调制等,可应用于数字载波电表。
同时还有与键盘、数码管显示配套的接口。
其通信速率有500bit/s和250bit/s两种,相应的PN码分别是15位和31位,用户可以自己选择速率,通信方式为异步半双工。