载波通信基本原理知识
电力载波通讯
电力载波通讯在中国电力载波应用大概有数据传输又名叫电力猫，多媒体传输视频音频等，指令传输各种抄表系统及智能家具。
此技术已不是什么新技术，但是在中国为什么没有看到其大规模的应用呢？更不说了大部分人听都没有听说过这个名词。
除了人们的接受需要时间外，还与中国电网的质量以及电力载波系统的成本还有比价大的关系.什么是电力载波技术?电力载波通讯即PLC，是Power line Communication的简称。
电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用输电和供电的电力线，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[/B]。
[B]电力线传输的优点电力线遍布城市和乡村，其覆盖面是任何网络无法比拟的，有利于电力线通信（PLC）网络的推广。
PLC通过电力线传输数据，不需要增设更多的线路及设备，只需将调制解调器插入电力插座就可以通信，使用简单，成本低廉，有利于信息资源共享和家电上网。
PLC除了施工中的明显优势之外，在总体价格上也存在优势。
随着市场的发展，以前相对比较高的电力线上网价格在逐步的下降，目前PLC在单线成本上与xDSL、电缆调制解调器相当。
由于无线电通信易受地形和空间干扰的影响，而利用电力线通信刚好补充它的不足之处外，还可以节省资源，提高效益，降低辐射，更环保在速率上，电力线上网经过14Mb/s、85Mb/s，目前已经迎来了200Mb/s的时代。
将来还会有1GB/2GB/S问世。
200Mb/s的带宽足以满足以后数字家庭的安全、教育、娱乐等要求，是数字家庭理想的骨干网络。
但是电力线载波通讯有以下缺点,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）。
当通讯距离很近时，不同相间可能会到收微小信号。
一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同，藕合方式有接地藕合和线中线藕合。
电源载波通信原理
电源载波通信原理电源载波通信是一种通过电力线传输数据的通信方式，它利用电力线作为传输介质，将信息通过载波信号传输到远程设备。
电源载波通信有着广泛的应用，包括智能家居、工业控制、能源管理等领域。
是基于电力线具有传输信息的能力，通过对电力线载波信号的调制和解调来实现数据的传输。
其基本原理如下：1. 载波信号的生成：电源载波通信系统会在电力线上注入一定频率的信号，这个信号称为载波信号。
载波信号的频率范围通常在几十千赫兹至几百千赫兹之间，可以选择不同频率的载波信号来传输不同的数据。
2. 信息的调制：通过调制技术将需要传输的信息信号与载波信号进行混合，形成载波调制信号。
常用的调制技术包括频率调制、相位调制和幅度调制。
3. 数据的传输：将载波调制信号通过注入到电力线中的载波信号传输到目的设备。
这样，数据就可以通过电力线的传输介质传输到远程设备。
4. 信息的解调：在目的设备接收到载波调制信号后，需要进行解调来恢复原始信息信号。
解调技术和调制技术相对应，可以采用频率解调、相位解调和幅度解调等技术。
电源载波通信的优点在于利用了已经存在的电力线作为传输介质，无需单独建设通信线路，因此成本较低。
同时，电力线通信还具有较强的抗干扰能力，能够适应复杂的工业环境和多种电器设备同时工作的情况。
但是，电源载波通信也存在一些限制，比如受到电力线噪声的影响，通信距离受限等。
另外，由于电力线本身并不是设计用于通信传输的介质，因此传输速度和可靠性会受到限制。
总的来说，电源载波通信是一种方便实用的通信方式，适用于一些特定的场景和需求。
随着技术的不断发展和完善，电源载波通信系统的性能和可靠性也将得到提高，进一步推动其在各个领域的应用。
载波通信原理
载波通信原理载波通信是一种基于载波传输的通信方式，其原理是利用载波信号来传输信息。
在载波通信中，信息信号会被调制到一个高频载波信号上，然后通过传输介质传送到接收端，接收端再将载波信号解调还原成原始信息信号。
载波通信原理涉及到调制、解调、信道传输等多个方面的知识，下面将对载波通信原理进行详细介绍。
首先，载波通信的原理基础是调制。
调制是指将要传输的信息信号与载波信号相结合，通过改变载波信号的某些参数来表示信息信号的过程。
常见的调制方式有调幅、调频和调相等。
调幅是通过改变载波信号的幅度来表示信息信号，调频是通过改变载波信号的频率来表示信息信号，调相是通过改变载波信号的相位来表示信息信号。
调制过程中，信息信号被称为基带信号，而调制后的信号则称为带通信号。
其次，带通信号通过信道传输到接收端。
信道传输是指带通信号在传输介质中的传播过程，传输介质可以是空气、电缆、光纤等。
在信道传输过程中，带通信号会受到噪声、衰减等干扰，因此需要在接收端进行解调处理来还原出原始的信息信号。
最后，接收端进行解调还原信息信号。
解调是指将带通信号中的信息信号分离出来的过程，解调过程与调制过程相反。
解调过程中，需要根据调制时采用的调制方式来进行相应的解调处理，最终得到原始的信息信号。
总的来说，载波通信原理涉及到调制、信道传输和解调三个主要环节。
通过调制将信息信号与载波信号相结合，然后通过信道传输将带通信号传送到接收端，最后在接收端进行解调处理得到原始的信息信号。
这种通信方式在现代通信领域得到了广泛的应用，如调频广播、移动通信等都是基于载波通信原理来实现的。
在实际应用中，载波通信原理还涉及到很多细节和技术，如信道编解码、信道均衡、多径效应等。
对于工程师来说，了解和掌握载波通信原理是十分重要的，这不仅有助于理解通信系统的工作原理，还可以为通信系统的设计和优化提供重要的参考。
因此，对载波通信原理的深入研究和理解对于提高通信系统的性能和可靠性具有重要意义。
载波通信基本原理知识
3. 正弦波振荡电路与负反馈自激振荡电路的区别
负反馈放大电路的自激振荡现象
根据反馈基本方程，可知当 | 1 A 时， F | = 0 相当放大倍数无穷大，也就是不需要输入放大电路 就有输出，放大电路产生了自激。
F | = 0 改写为： A F 1 将|1 A
又可写为
A f
调幅（AM） 调频（FM）
调幅（AM）
调幅：是使载波的振幅随着调制信号的变化规律而变化； 设调制信号为 UΩ(t)=UΩmcosΩt 载波信号为 UC(t)=Ucmcosωct 调幅波的表示为: UAM(t)=Umo(1+macosΩt)cosωct 它保持着高频载波的频率特性，调幅波振幅的包络变化 规律与调制信号的变化规律一致。
选频网络
自激反馈 信号
2. RC 串并联网络的选频特性
R1C1 串联阻抗：
+
Z1 R1 (1 / jC1 )
R2C2 并联阻抗：
+
R1 C1
+
+
Z 2 R2 //(1 / jC2 ) R2 1 jR2C2
选频特性：
uo +
R2
C 2 uf +
Uf Z2 F U o Z1 Z 2
F=0 ，AF = A+F= A。
同相比例运算电路矢量图 同相比例运算电路
左图是一个同相比例放大电路，其输入、反 馈、净输入和输出信号的相位关系如右图所示。 因运放 输出与 输入相 移为 0 ，若附加 相移 达到 180 ，则可形成正反馈。
6.2 正弦波振荡电路的组成、分类和分析方法 6.2.1 正弦波振荡电路的组成和分类
1/Fu A F < 1 u u Au
通信原理讲义-第六章 数字信号的载波传输1二进制调制
数字信号的调制可以看成特殊调制信号 的模拟调制，类似模拟调制的情况，数 字调制也是用调制信号调制载波的三个 参数：振幅、频率、相位。 相应地称为：幅度键控、频率键控、相 位键控。
6.1 二进制数字调制
二进制数字调制是指调制信号为二进制 基带信号，这种调制信号仅有两种电平， 表示为“1”和“0”： 二进制数字调制又分为： 二进制幅度键控 二进制频率键控 二进制相位键控
数字基 带信号 二进制幅度键控s2ASK(t)
载波Acoswct
二进制幅度键控解调（非相干）
带通 滤波器
1 0.5 0 -0.5 -1 0 1 0.5 0 -0.5 -1 0 1 0.5 0 -0.5 -1 0 100 200 300 400 500 600 100 200 300 400 500 600 100 200 300 400 500 600
1 A1 0 0 0 1 ……
由调频理论，调制后信号的瞬时频率 w(t)=w0+KFMf(t) 而对单极性二元基带信号只有两种电平： f(t)=0或1， 故：w1= w0+KFM w2= w0。
二进制频率键控调制后的时域波形
1
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
二进制差分相位键控的调制方法
二元单 极性码 输入 相对码 差分编码 二进制差分相位 键控DPSK输出
Acos(wct)
载波发生器
差分编码原理：
后一位与新生成的前一位码做模2和得到新生成的码
绝对码：1 0 0 1 0 1 1 0 相对码：1 1 1 0 0 1 0 0
二进制差分相位键控的解调（相干）
电力载波原理
电力载波原理电力载波通信是利用电力系统的导线和绝缘电缆作为传输线路，通过调制一定频率的载波信号，将信息传输到远方的接收端。
电力载波通信系统由调制解调器、载波发射机、载波接收机、天线和耦合电容器等组成，是一种在电力系统中传输信息的重要方式。
电力载波通信的原理是利用电力线路作为传输介质，通过调制技术将要传输的信息信号转换成一定频率的载波信号，然后将这个载波信号注入到电力系统中，通过传输线路传输到远方的接收端。
在接收端，再通过解调技术将载波信号解调成原始的信息信号，从而实现信息的传输。
电力载波通信的原理主要包括三个方面，调制原理、传输原理和解调原理。
首先是调制原理，即将要传输的信息信号转换成一定频率的载波信号。
在电力载波通信中，常用的调制方式有频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和振幅键控（ASK）等。
通过这些调制方式，可以将不同类型的信息信号转换成适合在电力线路上传输的载波信号。
其次是传输原理，即将调制后的载波信号注入到电力系统中，并通过传输线路传输到远方的接收端。
在传输过程中，会受到电力系统本身的噪声、衰减和干扰等影响，需要通过一定的技术手段来保证信号的传输质量。
常用的技术手段包括前向纠错编码、自适应均衡和滤波等。
最后是解调原理，即在接收端将传输过来的载波信号解调成原始的信息信号。
在电力载波通信中，解调技术的选择对于信号的重构和抗干扰能力有着重要的影响。
常用的解调技术包括相干解调、非相干解调和同步解调等。
总的来说，电力载波通信的原理是利用电力线路作为传输介质，通过调制技术将信息信号转换成载波信号，再通过传输线路传输到远方的接收端，最后通过解调技术将载波信号解调成原始的信息信号。
这种基于电力系统的通信方式，具有传输距离远、成本低、建设周期短等优点，被广泛应用于电力系统的远程监控、故障诊断和通信联络等方面。
随着通信技术的不断发展，电力载波通信系统也在不断完善和提升，为电力系统的安全稳定运行提供了重要的技术支持。
载波通信的原理与应用
载波通信的原理与应用一、引言载波通信是一种常见的通信方式，广泛应用于无线电、电视、移动通信等领域。
本文将详细介绍载波通信的原理和应用。
二、载波通信的原理1. 载波的概念：载波是指用于传输信号的一种特定频率的波形。
2. 载波调制：将信号叠加到载波上的过程称为载波调制。
常见的载波调制方式有调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）等。
3. 载波解调：接收端将载波还原为原始信号的过程称为载波解调。
解调方式与调制方式相对应。
三、载波通信的应用1. 无线电通信：无线电是一种基于载波通信的技术，广泛用于广播、对讲、无线电导航等领域。
a. 调幅广播：广播电台通过调幅的方式将音频信号叠加到载波上进行传输。
b. 对讲机：对讲机通过调频的方式将语音信号转化成不同频率的载波进行传输。
c. 无线电导航：无线电导航系统利用载波传输导航信号，实现船舶、飞机等的导航定位。
2. 电视通信：电视信号的传输也是基于载波通信原理的一个重要应用。
a. 地面电视广播：地面电视广播通过调幅的方式将视频信号叠加到载波上进行传输。
b. 卫星电视广播：卫星电视广播利用卫星传输视频信号，先进行调制，再通过卫星传输到接收端进行解调。
3. 移动通信：移动通信是当今社会最广泛运用的载波通信应用之一。
a. 手机通信：手机通过基站与通信网络进行连接，利用调制解调技术进行语音和数据的传输。
b. 蓝牙通信：蓝牙技术利用载波通信实现手机与耳机、键盘等设备的无线连接。
四、载波通信技术的发展与前景1. 高清、超高清电视：高清、超高清电视需要更大的带宽来传输更高质量的视频信号，因此需要对载波通信技术进行不断创新改进。
2. 5G移动通信：5G通信技术将进一步提高移动通信的速度、延迟和连接数量，对载波通信技术提出了更高的要求。
3. 物联网通信：随着物联网的快速发展，载波通信技术将成为实现物联网设备互联的关键。
五、结论载波通信是一种基于载波调制与解调的通信方式，广泛应用于无线电、电视、移动通信等领域。
高速电力载波通信原理概述
图1 OFDM系统原理图首先发送端输入串行数据，串并变换器将其变为N路并行信号，此时码元宽度变为NT；随后对各路信号进行基带调制，通过h快速傅里叶反变换将基带信号调制到各个子载波上；其次，通过数模转换将数字信号转为模拟信号发送；最后在接收端将接收到的各个子信号相加，得到OFDM信号，通过一系列反相变换得到原始数据。
在实际应用中，为了消除码间干扰，在OFDM信号中会加入保护间隔。
实现方法为将OFDM符号尾部长度为L的样品复制到本符号的前面，作为循环前缀用以间隔各符号。
接收端会丢弃符号开始的前缀部分，将剩余部分进行傅里叶变换，然后进行解调。
1.2 关键技术由于OPDM容易受到频率偏差与放大器线性度影响，故同步问题与非线性失真问题的解决是该技术实现的关键。
1.2.1 OFDM的同步问题图2 扩频系统原理图输入信息数据D，经过载波调制后变成了带宽为B的信号，再1有伪随机码调制成带宽为B的宽度信号后发射。
在接收端，首先通2图3 自适应滤波器一般结构示意图在未知环境中滤波器接收到一个信号x(k)，该信号中可能包含有用信号与噪声等，通过一个参数可调的滤波器得到一个输出y(k)，将y(k)与预期接收的信号即参考信号x(k)做比较得到信号误差e(k)。
最后将e(k)与对应的输入信号x(k)带入自适应算法，完成对滤波器参数的调整。
在自适应滤波过程中，滤波器参数以e(k)最小为目标不断变化，同时滤波器在工作工程中逐渐得出信号与噪声的统计规律，从而达到最佳滤波效果，实现自适应过程。
4 自适应均衡技术由于信道的非理想特性，信号在传播过程中会受到干扰，在接收端常常产生码间干扰，增加了系统误码率，严重时会是系统不能正常工作。
均衡器是一种可以校正补偿系统特性、减少码间干扰的滤波器，可以从时域及频域两个方面进行补偿：在频域校正称为频。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1. 放大电路 Au 2. 正反馈网络 Fu
满足振荡条件
3. 选频率网络—实现单一频率的振荡
4. 稳幅环节—使振荡稳定、波形好
精品课件
分类：
正弦波振荡:
RC 振荡器(1 kHz ~ 数百 kHz) LC 振荡器(几百 kHz 以上)
石英晶体振荡器(频率稳定度高)
非正弦波振荡： 方波、 三角波、锯齿波等
• 音频信号加载到载波信号上的过程，称 为调制。根据调制方式不同，分成：
调幅（AM） 调频（FM）
精品课件
调幅（AM）
调幅：是使载波的振幅随着调制信号的变化规律而变化；
设调制信号为
UΩ(t)=UΩmcosΩt
载波信号为
UC(t)=Ucmcosωct
调幅波的表示为:
UAM(t)=Umo(1+macosΩt)cosωct
（1）当信号的频率很低时。
1
C 1 >>R1
1
C 2 >>R2
其低频等效电路为：
+
+
C1
uo
+
+
-
R2
uf
-
+
+
|F|
其频率特性为：
当ω=0时，
0 φF 90°
uf=0，│F│=0
F =+90°
当ω↑时，
0
uf=F↓↑，│F│↑
精品课件
（2）当信号的频率很高时。
1 C1
＜＜R1
1 C2
＜＜R2
精品课件
6.1 正弦波振荡电路的基本原理
1. 产生振荡的条件
放大器
U• i
•
Au
U• f
反馈网络
F• u
RL U• o
•
•
Au
Uo U• i
;
•
Fu
U• f U• o
;
A•uF•u 1
微率弱成的 分A电 通•uF扰 过•u 动正中反1 ，馈某逐一渐频放 — 振幅平衡条件
大，则A 产 生F正A 弦振F 荡 n。2 =n π 0, 1,—2,相位平衡条件 精品课件
2. 正弦波振荡电路的起振与稳定过程
••
起振条件
AF 1
AF2nπ
uouo
Uo4
Au Fu
>1
Uo3
Uo2
Uo1
1/FuAu Fu < 1Au Au = 1/Fu
Ui 放大器 Uo Au
Uf 反馈网络
Fu
Au
uo ui
Fu
uf uo
Uf1
O Ui1 Ui2
Uf2 Uf2
Ui3 Ui4
精品课件
ui u起uff振
1. 电路组成
选频网络
精品课件
自激反馈 信号
2. RC 串并联网络的选频特性
R1C1 串联阻抗：
+
Z 1R 1(1/jC 1)
+
R2C2 并联阻抗：
Z2 R2 //(1/ jC2)
R2
1 jR2C2
u o
-
R2
+
选频特性：
F Uf Z2 Uo Z1 Z2
精品课件
R1
C1
+
+
C
2
u f
-
+
定性分析：
引言:载波通信基本原理
信息源
发送设备
发送端
信道 噪声源
接收设备
受信者
接收端
通信系统的一般模型
精品课件
信 息 源
调 制 器
信 道
解 调 器
受 信 者
噪 声 源
模拟载波通信系统模型
精品课件
调制
• 将音频信号加载在高频载波信号（通常 用正弦波）上，经过高频放大后，通过 天线发送出去，就形成无线电广播。
0 φF 90°
0
0
φF
0
精-9品0课°件
定量分析
R1C1 串联阻抗：
+
Z 1R 1(1/jC 1)
+
R2C2 并联阻抗：
u
o
Z2 R2 //(1/ jC2 )
R2
-
1 jR2C2
+
R1
C1
+
+
R2
C
2
uf -
+
频率特性：
F Uf Z2 Uo Z1 Z2
精品课件
R 2
•
F
1jR 2C2
1
相位条件 AF= A+ F=(2n+1)
n=0,1,精2品,3课…件
AF 是放大电路和反馈电路的总附加相移，如果
在中频条件下，放大电路有180 的相移。在其它频
段电路中如果出现了附加相移AF ，且AF 达到180，
使总的相移为360，负反馈变为正反馈。如果幅度 条件满足要求，放大电路产生自激。
在许多情况下反馈电路是由电阻构成的，所以：
调频波的表示式为U Ft M U co c t sK [ f0 tU (t)d ]t
调制信号幅度最大时，调频波最密，频率最大；而当调制信
号负的绝对值最大时，调频波最稀疏，频率最低。
精品课件
调频波的波形示意：
精品课件
如何产生载波?
第6章 正弦波振荡电路
精品课件
概述
信号产生电路 (振荡器—Oscillators) 主要性 输出信号的幅度准确稳定 要求能： 输出信号的频率准确稳定
其高频等效电路为：ห้องสมุดไป่ตู้
|F|
+
+
R1
u
+
o
+
-
C2
u f
-
+
+
其频率特性为：
0 φF
当ω=∞时，
uf=0，│F│=0
F =-90°
0 -90°
当ω↓时，
uf=↑，│F│↑
精品课件
F↓
由以上分析知：一定有一个频率ω0存在，
当ω=ω0时，│F│最大，且 =0F°
ω0=？ │F│max=？
|F|
|F|
F=0 ，AF = A+F= A。
精品课件
同相比例运算电路
同相比例运算电路矢量图
左图是一个同相比例放大电路，其输入、反 馈、净输入和输出信号的相位关系如右图所示。 因运放输出与输入相移为 0，若附加相移达到 180 ，则可形成正反精馈品课。件
6.2 正弦波振荡电路的组成、分类和分析方法
6.2.1 正弦波振荡电路的组成和分类
它保持着高频载波的频率特性，调幅波振幅的包络变化
规律与调制信号的变化规律一致。
精品课件
调频（FM）
调频：使载波频率按照调制信号幅值的改变而改变的调制方式
设调制信号为
UΩ（t）= UΩmcosΩt
载波信号为
UC（t）= UCmcosωCt
调频时，载波电压振幅度Ucm不变，而载波瞬时间频率则随调
制信号规律变化，即为 ω(t)=ωc+KfUΩ(t)=ωc+Δω(t)
稳幅
3. 正弦波振荡电路与负反馈自激振荡电路的区别
负反馈放大电路的自激振荡现象
根据反馈基本方程，可知当 | 1 AF | = 0时，
相当放大倍数无穷大，也就是不需要输入放大电路 就有输出，放大电路产生了自激。
将|1AF| = 0 改写为：AF1
又可写为 幅度条件
|
A f
AF
=
|1
A 1 A F
R 1j1C11j R 2 R 2C2 (1C C1 2R R 1 2)j (R 1C2R 1 2C1)
通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则有：
精品课件
6.2.2 振荡电路的分析方法
Ui 放大器 Uo
Uf
选频正
反馈网络
Ui
放选大频器 Uo
Uf
正反馈
网络
判断:
1. 检查电路组成
2.“Q”是否合适
3. 是否满足起振条件
精品课件
6.3 RC振荡电路 用RC 电路构成选频网络的振荡电路 可分为文氏桥式移相式和双T式等电路形式 6.3.1 文氏桥式振荡电路