低压配电网电力线载波通信与新技术
低压高速电力载波线通信技术发展及其应用

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方案。 同步驱动也将大大改进通信的安全性 。 经过几 十年 的发展 ,目前 已具相 当的规模 ( )跳频 ( H) 二 F 和水平 。不管是从理论研 究 ,还是运 行实践 , 跳频通 信在电力载波通信 中应用具 有很强 我们都 取得 了成效 :①载波技术装 备水平的提 的适 用性 :①适应 电力线的强干扰环 境。②适 高 ;②电力载波线通信综 合业 务能 力的发展 ; 应低 压配电网频率选择性 衰减 。跳频 系统则可
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【】 3 周耀义,鲍滨寿 ,低压电力用户远程 自 动抄 表系统 电力 自动化设备阴 19 ( : 4 6 991 2 6— 5 9) 【 曹志 刚,钱亚生,现代通 信原理【 清华大 4 】 M】
学 出版 19 94 【】 wbr D J C mmu i t nr urmet 5 Ne uy . o nc i q i ns ao e e
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。
低压电力线载波通信技术及应用

低压电力线载波通信技术及应用摘要:低压电力线在实际应用的过程中有很多优良的特性,并且在多个领域中都有着广泛的应用。
低压电力线载波通信技术经历了很长时间的发展过程,在技术的应用上已经趋于成熟。
本文先对低压电力线载波通信技术的系统设计进行了分析,并介绍了它的工作原理和具体的应用,希望可以为相关领域提供一些参考意见。
关键词:低压电力线;载波通信技术;应用低压电力线载波通信技术可以应用于很多不同的领域,并且具有覆盖规模广、操作简单等优势。
基于此,该技术逐渐发展成为我国现阶段完成高速数据传播的主重要技术之一。
但是由于受到各种因素的限制,该技术存在的潜能难以进行有效的挖掘,所以该技术还有丰富的可开发利用空间。
在此情况下,我国有关部门不断提高了对该技术的重视程度并且对其加以改进和完善,从而保障我国的通信技术向着更加优化的方向发展。
1.低压电力线载波通信系统设计概述该技术发展的关键性因素在于其进行信号传输时的质量,而信号传输有着抗阻和不断衰减的特点,并且会对信号的质量产生直接的影响。
另外,利用低压电力线载波通信技术进行传输时,信号的质量还会受到不同噪音的干扰,使得信号质量被消弱,最终对通信效果产生不良影响。
而且信号传输时的抗阻和不断衰减这两种特性对信号传输的实际距离起着决定性的影响,对噪音的抗干扰能力在很大程度上影响着信号在传输过程中的质量。
因此,在应用该技术时必须要对多方面的因素进行综合考虑,从而有效的促进信号传输距离不断扩大,信号质量得以提高,最终实现良好的传输效果。
在对电力线进行设计时,必须要将其抗阻能力考虑在内。
正常情况下,电力线都具备良好的抗阻性,所以在对通信系统进行设计时一般只需要保证信号输出和接收两端具有良好的的抗阻性即可,尽可能的对信号接收和传输时的能量消耗进行有效的控制。
在电力线上进行信号传输的过程中,高频传输信号会出现大幅度的衰减,并且无法避免噪音干扰。
为了确保信号在传输过程中的强度,电力线需要具备良好的抗干扰能力。
低压电力线OFDM载波通信系统定时同步新方法

快速 可靠 的同步方 案对 系统 的通 信性 能至 关重
要 。 由于 O F D M 系统 对 同步 误 差 十分 敏 感 , 所 以载
波频率偏差产生子信道问串扰( I C I ) ; 定时偏差引入 I S I _ 5 J 在符 号 问插 入 带循 环 前 缀 的保 护 间 隔 ( G I )
第一作者简介 : 孙丽君 ( 1 9 6 8 一) , 女, 博士 , 教授 , 硕士生 导师。研究 方向 : 信号 与信息处 理,电力系统通信研究 。E — ma i l :1 8 6 2 3 7 1 8 2 5 6 1
j s u n @h a u t . e d u . c n 。
通信作者简介 :郭禧斌。E - ma i l : 6 6 4 8 4 4 9 7 7 @q q . c o n。 r
。
个多分支拓扑结构的复杂 网络。信 号在 P L C网 络传输 过 程 中 , 传输 阻抗 不 匹配会 引起 信号反 射 , 信 号 到达接 收端 不 同步 从 而 产 生 多径 效 应 , 造 成 时 问 弥散性 和 频率选 择 性 衰 落 J 。同时, 多路 传 输 带 来
的时延 扩展 产生 符 号 间干扰 ( I S I ) 。此 外 , 由于低 压 配 电网噪 声成 分复 杂 , 负荷 的不确 定性 , 具有 一定 的 非平稳特性 I 4 J 。由于低压电力线信道传输环境恶 劣, 信号 衰减 大 , 干 扰特 性强 , 以及 时变 性大 , 从 而造 成 电力线 上 突发 干扰 影 响严 重 , 制 约 了低 压 电力 线
要加入信道估计与均衡。
7期
孙丽君 , 等: 低压电力线 O F D M 载波通信 系统定 时同步新方 法
1 8 7
基于OFDM的低压电力线窄带载波通信技术及其应用

基于OFDM的低压电⼒线窄带载波通信技术及其应⽤基于固定频点的传统窄带调制技术在实际应⽤中存在通信速率低、抗窄带⼲扰和多径衰落能⼒差、可靠性不⾼等局限。
结合基于OFDM 的PRIME 和G3-PLC 标准,对国内外OFDM 技术研究现状进⾏了介绍。
通过分析OFDM 基本原理和同步、信道估计、峰均功率⽐等关键技术,验证了基于OFDM 的低压窄带载波具有通信速率⾼、抗多径延时﹑频率选择性衰落和突发性⼲扰能⼒强、通信可靠性⾼等优点,在远程⾃动抄表、家居智能化以及新型智能化⼩区等⽅⾯具有⼴阔的应⽤前景。
关键词电⼒线通信;正交频分复⽤;窄带载波基于OFDM 的低压电⼒线窄带载波通信技术及其应⽤王智慧,李建歧,渠晓峰,赵涛(中国电⼒科学研究院北京100192)摘要1引⾔低压电⼒线载波(power line carrier ,PLC )通信技术利⽤⼰有的380V/220V 低压配电线作为传输媒介,⽆需另外敷设专⽤通道即可实现⼏乎所有点之间的数据传递和信息交换,被⼴泛认为是楼宇⾃动化、远程抄表、安防监控等领域替代专⽤⽹络的⼀种重要的数字通信⽅式[1~3]。
从使⽤带宽的⾓度来说,PLC 通信分为窄带电⼒线载波通信和宽带电⼒线载波通信。
窄带电⼒线通信技术是指带宽限定在3~500kHz 、通信速率⼩于1Mbit/s 的电⼒线载波通信技术,多采⽤普通的频率键控(FSK )、相位键控(PSK )等频带传输技术;宽带电⼒线(broadband over power line ,BPL)通信技术是指带宽限定在2~30MHz 、通信速率通常在1Mbit/s 以上的电⼒线载波通信技术,多采⽤直接序列扩频(DSSS )、线性调频(Chirp )和正交频分复⽤(OFDM )等扩频通信技术[4~6]。
低压电⼒线载波信道信号衰减、噪声及输⼊阻抗的频率选择性、时变性和随机性使得基于固定频点的传统窄带调制技术在实际应⽤中存在⼀系列局限性[7]。
低压电力线载波通信原理及应用分析

低压电力线载波通信原理及应用分析作者:王津来源:《科技创新与应用》2016年第32期摘要:电力线载波通信主要是通过使用配电电力线路作为通信的载体来进行通信,电力线载波通信这一通信方式在电力系统中应用较多。
相较于传统的通信方式,电力线载波通信所使用的通信线路可以直接使用现成的电力线路,而无需额外的进行线路的架设。
只要有电力线路的地方就兴建主通信线。
此外,由于电力线路的接口较为简单、标准因此电力线载波通信的接入较为简单只需要插入电源插头即可。
但是在电力线载波通信的应用中其会受到电力线路中的杂波的干扰从而影响电力线载波通信的通信质量。
电力线载波通信的通信质量与电力线路中的一次电网有着密切的联系,在电力线载波通信建设中可以与一次电网同步施工,建设速度快、投入较低。
文章将在分析低压电力线载波通信发展历程的基础上对低压电力线载波通信上的信号衰减和干扰特性进行分析阐述。
关键词:低压电力线载波通信;噪声;抗干扰前言低压电力线载波通信主要是通过使用低压配电线作为通信的媒介来实现通信的一种通信方式。
低压电力线网络是现今覆盖范围最广的网络,相较于采用专用通信线路来实现的通信,使用低压电力线来作为载波通信的网络具有取材方便,建造成本较低的特点,具有十分高的开发潜力。
1 低压电力线载波通信的发展历程使用低压电力线来构建载波通信网络这一构想已经发展多年了。
国外在多年以前已经开展了相关的研究。
经过多年的研究与发展,在使用低压电力线进行载波通信的研究上国外研究结构已将低压电力线载波通信的原理和低压电力线载波通信信道特性分析和建模、电力载波调制技术以及相关通信芯片的研制等完成了初步探索和完善,并就低压电力线载波通信的相关标准及商业化的运用进行了构建。
相较于国外对于低压电力线载波通信相关技术所投入的时间和资金,我国在低压电力线载波通信的相关研究起步较晚,但是研究发展速度极为迅速并取得了一定的成果。
在对低压电力线载波通信的前期的研究中主要集中在利用国外已有的固化的低压电力线载波通信调制技术和芯片进行相关的扩展开发,近些年来对于低压电力线载波通信的研究则集中于对国内配电网的信道特性进行调制技术的研究和低压电力线载波通信载波芯片的研制。
低压电力线载波通信技术综述

断器或自动开关,用以切除二次回路的短路故障。
自动调节励磁装置及强行励磁用的电压互感器的二次侧不得装设熔断器,因为熔断器熔断会使她们拒动或误动。
2.若电压互感器二次回路发生故障,由于延迟切断故障时间可能使保护装置和自动装置发生误动作或拒动,因此应装设监视电压回路完好的装置。
此时宜采用自动开关作为短路保护,并利用其辅助触点发出信号。
3.在正常运行时,电压互感器二次开口三角辅助绕组两端无电压,不能监视熔断器是否断开;且熔丝熔断时,若系统发生接地,保护会拒绝动作,因此开口三角绕组出口不应装设熔断器。
4.接至仪表及变送器的电压互感器二次电压分支回路应装设熔断器。
5.电压互感器中性点引出线上,一般不装设熔断器或自动开关。
采用B相接地时,其熔断器或自动开关应装设在电压互感器B相的二次绕组引出端与接地点之间。
三、电压互感器二次回路熔断器的选择1.熔断器的熔件必须保证在二次电压回路内发生短路时,其熔断的时间小于保护装置的动作时间。
2.熔断器的容量应满足在最大负荷时不熔断,即:(1)熔件的额定电流应大于最大负荷电流(在双母线情况下,应考虑一组母线运行时所有电压回路的负荷全部切换至一组电压互感器上)。
(2)当电压互感器二次侧短路时,不致引起保护的动作,此数值最好由试验确定。
一般对屋内配电装置的电压互感器,熔断器选用R1-10/4A、250V的。
对屋外配电装置的电压互感器,熔断器选用RM10型250V、15/6A的。
为确保电压互感器使用的安全及电压互感器与电气仪表、继电保护、自动装置很好的配合,电压互感器二次回路熔断器应严格按照以上原则配置和选择。
一、引言电力线载波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。
35kV以上电压等级的高压电力线载波通信主要用于地、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;中低压电力线载波的应用目前主要在10kV电力线作为配电网自动化系统的数据传输通道和在380/220V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。
浅析电力线载波通信技术

浅析电力线载波通信技术[摘要]本文介绍了电力线载波通信的发展及特点,文中主要就高压电力线载波通信、中压配电网电力线载波数据通信和低压用户配电网电力线载波通信,以及与其相关的关键技术问题进行了讨论。
[关键词]电力线载波通信发展应用一、电力线载波通信的发展及现状(一)我国电力线载波通信的现状电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的,它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。
目前,它更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础;是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段;是电力系统的重要基础设施。
由于电力通信网对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求,并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势,因此,世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网。
但是,由于我国电力通信发展水平的不平衡,由于电力通信规程要求主要变电站必须具有两条以上不同通信方式的互为备用的通信信道,由于电力线载波技术革新带来的新的载波功能以及由于昔日数量庞大的电力线载波机的h更新换代,都导致了电力线载波机虽然作为电力通信的辅助通信方式,但是在全国仍然存在较大的市场需求,全国共有约20家企业从事高压电力线载波机的开发和生产。
(二)电力线载波通信发展历程电力线载波通信技术出现于本世纪二十年代初期。
它以电力线路为传输通道,具有可靠性高、投资少、见效快、与电网建设同步等得天独厚的优点。
五、六十年代,我国开始研制自己的ZDD-1型电力线载波机,未能实现产品化。
后经过不断改进,形成了具有中国特色的ZDD-5型电力线载波机。
七十年代时期,我国模拟电力线载波机技术已趋成熟,当时以ZDD-12、ZJ-5、ZBD-3机型为代表,在技术指标上得到了较大地提高,并成为我国应用时间最长的主流机型。
八十年代中期,电力线载波技术开始了单片机和集成化的革命,产生了小型化、多功能的载波机。
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近年来,电力线载波通信(PowerLineCommunication,PLC)技术已经成为通信系统中新的研究热点,它被看成一种未来重要的现场设备总线通信技术。
然而,作为一种具有光明前景的通信方式,电力载波通信由于具有时变性、频率选择性等固有特点,使其在具体应用中还存在很多问题等待解决。
电力载波通信特点1、电力线载波通信技术概况电力线载波通信(PLC)是指利用专用调制解调器对信号进行调制,然后把信号加载到现有电力线中进行通信的技术。
早在20世纪20年代电力载波通信就开始应用到l0kV配电网络线路通信中,利用电力载波机和阻波器,在中高压配电网中传输语音、控制指令和系统状态等信息,并形成了相关国际和国家标准。
对于低压配电网来说,许多新兴的数字技术,例如扩频通信技术、数字信号处理技术和计算机控制技术等,大大提高和改善了低压配电网电力载波通信的可用性和可靠性,使电力载波通信技术具有更加诱人的应用前景。
为此,美国联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450kHz;欧洲电气标准委员会(CENELEC)的EN50065—1规定电力载波频带为3~148.5kHz。
这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显著贡献。
尽管如此,低压配电网电力线载波通信中的很多问题仍没有得到很好解决。
同时,随着电力载波应用领域的推广和扩大,低压配电网电力载波通信成本问题、协议(标准)问题、安全问题等一系列问题也开始浮出水面。
低压配电网电力线载波通信的实用化还面临着许多考验。
2、电力线载波通信特点就低压配电网来说,电力线载波通信一般具有以下特点:(1)通信信道的时变性对载波信号来说,低压电力线是一根非均匀分布的传输线,各种不同性质的电力负载在低压配电网的任意位置随机地投入和断开,使信道表现出很强的时变性。
(2)通信信道的频率选择性正是由于低压配电网中存在负荷情况非常复杂、负载变化幅度大、噪声种类多且强等特点,各节点阻抗不匹配,信号很容易产生反射、驻波、谐振等现象,使信号的衰减变得极其复杂,造成电力载波通信信道具有很强的频率选择性。
(3)噪声干扰强而信号衰减大一般来说,影响电力通信噪声主要有以下三种,即背景噪声、周期性噪声和突发性噪声。
背景噪声一般分布在整个通信频带;周期性噪声包括周期性的连续干扰和周期性的脉冲干扰;突发性噪声一般是由用电设备的髓机投入或断开而产生的。
研究表明,脉冲干扰对低压电力线载波通信的质量影响最大,信号衰减可达40dB。
正是因为具有上述特点,使得电力载波通信在实际应用过程中一直面临着可用性与可靠性的考验。
电力线载波通信种类与新技术1、电力线载波通信种类从使用的带宽角度来说,电力线载波通信分为宽带电力线载波通信和窄带电力线载波通信。
所谓电力线宽带(BroadbandoverPowerLine,BPL)通信技术就是指带宽限定在2~30MHz之间、通信速率通常在1Mbit/s以上的电力线载波通信技术,它多采用各种扩频通信技术,是目前研究“四网(宽带数据网、电话网、有线电视网和低压配电网)融合”的关键技术之一。
所谓窄带电力线载波通信技术就是指带宽限定在3~500kHz、通信速率小于1Mbit/s的电力线载波通信技术,它多采用普通的PSK技术、DSSS技术和线性调频Chirp技术等。
从技术发展的角度来说,电力线载波通信分为传统的频带传输技术和目前流行的扩频通信(SpreadSpectrumCommunication,SSC)技术:所谓频带传输就是用载波调制的方法将携带信息的数字信号的频谱搬移到较高的载波频率上。
其基本的调制方式分为幅值键控(ASK)、频率键控(PSK)和相位键控(PSK)以及相关派生调制技术。
传统的载波通信原理的最大的弱点就是去噪能力有限;所谓扩展频谱通信是一种信息传输方式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽,频带的展宽是通过编码及调制的方法来实现的,并与所传信息数据无关;在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。
目前电力线载波通信常用的扩频技术主要有:直接序列扩频(DirectSequenceSpreadSpectrum,DSSS)、线性调频(Chirp)和正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)等。
此外,跳频(FrequencyHopping,FH),跳时(TimeHopping,TH)以及上述各种方式的组合扩频技术也较为常用。
2、电力线载波通信新技术实现低压配电网电力线载波可靠通信,需要很多新技术来支撑。
这里仅列举了作者认为重要的几项技术:2.1正交频分复用(OFDM)正交频分复用(OFDM)是一种被电力载波通信行业普遍看好的高效多载波宽带数字调制技术,采用一组相互正交的子载波构成信道来传输数据流,这些载波在频率上等间隔地分布,载波间隔一般取码元周期的倒数。
它采用并行调制技术、长码元周期、FET/IFFF调制与解调技术,使OFDM具有频带利用率高、抗ISI干扰能力强、抗信道衰落好、抗噪声干扰强、易实现等一系列优点;由于OFDM通过动态选择子载波。
可以减少窄带干扰和频率谷点的影响;即便是在配电网受到严重干扰的情况下,OFDM也可提供高带宽并且保证带宽传输效率,而且通过适当的纠错技术可以确保数据可靠传输[2]。
OFDM是目前电力载波宽带通信的首选技术,跳频OFDM方式在无线通信中被选作IEEE802.15.3a标准的另一个方案。
尽管OFDM具有很多优点,但是,它也存在一定的缺点:①对频偏和相位噪声比较敏感,1%的频偏会使信噪比下降30dB。
②功率峰值与均值比(PAPR)大,降低了驱动放大电路的效率。
③接收机结构复杂,成本高,同时对瞬间干扰敏感。
此外,对于电力线载波通信的安全性方面没有任何措施。
2.2跳频(PH)跳频(FH)是一种无线通信中最常用的扩频方式。
工作原理是收发双方传输信号的载波频率按照预定规律(一组伪随机码PN,Pseudo-Noise)进行离散变化,通信中使用的载波频率受伪随机码的控制而随机跳变。
从通信技术的实现方式来说,跳频是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式;从时域上来看,跳频信号是一个多频率的频移键控信号;从频域上来看,跳频信号是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的信号。
因此,跳频通信在某一特定频点上仍为普通调制技术。
跳频系统根据频率变化的快慢,通常分为快跳频和慢跳频。
目前在军事领域广泛应用了快跳频通信技术。
随着电子对抗的加剧,在快跳频的基础上.产生了自适应跳频,进一步提高抗截获和抗干扰目的。
慢跳频则主要应用于民用领域。
跳频通信在电力载波通信中立用具有很强的适用性:①适应电力线的强干扰环境。
低压配电网噪吉干扰强,并且噪声不是分布在所有频段内,可用信道是变化的,跳频技术恰好可以满足这一需要。
②适应低压配电网频率选择性衰减。
低压配电网负载复杂,且具有时变性,各种干扰和信道特性均无法“长期”预测。
跳频系统则可以根据预设跳频图案,自动切换载波频率,避开干扰源频点,同时也可以根据信道估计的结果,通过自适应跳频,选择适宜信道,实现可靠通信。
可以看出,相对FSK、OFDM、Chirp等通信系统,跳频系统具有以下优点:①普通跳频系统只需在常规调制方式中增加载频跳力,实现设备相对简单。
②跳频系统具有很强的抗干扰能力,并对频率性衰减有抑制作用。
③可以多址工作,无ICI和ISI干扰。
④跳频序列的扩频码跳变速率较低,易于实现。
跳频技术在低压配电网电力线载波通信中的应用不仅是新的技术增长点,而且在网络安全日益重要的今天,该技术将起到不可替代的作用。
2.3混沌(Chaos)混沌有很多种定义,其本质特征在于描述事物对“初始条件高度敏感(蝴蝶效应)”的高度非线性特性,它揭示了“在看似无序的事物中蕴含着有序”的道理。
由于初始值间任意小的差别在迭代中将被指数放大,使得混沌序列具有很强的多址性能。
同时,混沌的长期行为还表现出明显的随机性和不可预测性,它的引入为改善跳频通信系统性能提供了一个新的途径。
由于混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感,能够产生大量、非相关、类随机但为确定性和可再生的非周期性信号等特点,使其非常适合用作抗干扰和保密通信的伪随机码序列。
此外,混沌同步驱动也将大大改进通信的安全性。
目前混沌序列是保密通信中的研究热点。
2.4网络自组与重构由于低压配电网物理网络拓扑结构会经常发生变化,且逻辑拓扑随信道质量而变化,因此,电力载波通信在多点组成网络时,具有与无线移动通信相类似的特征。
自组(ADHoc)网是一种不需要固定路由器就能够实现自治运行的无线多跳网络。
在无线Ad-Hoc网中,每个节点既是主机,又可以是路由器。
因此,在低压配电网电力线载波通信中采用网络自组与重构技术,具有以下优点:①可以根据电力线信道质量变化,自动侦测可通信逻辑节点,动态调整路由配置,在网络链路层保持可靠连接。
②自动探测最佳中继节点,动态配置中继信息,自动识别节点投入或切除。
可见,采用这种网络自组与重构技术,可以实现低压配电网中点到点、点到多点的可靠通信。
当然,该技术对底层硬件平台要求较高。
毫无疑问,电力载波通信具有诱人的发展前景。
但是,由于低压配电网本身的特点,目前在实际大规模使用电力载波通信时还会遇到很多问题。
现仅就以下几个问题阐述一下作者的观点。
(1)抗干扰问题与对策尽管OFDM是一种被电力载波通信行业普遍看好的高效调制技术,然而,在电力线信带有限的情况下,紧紧依靠OFDM技术还具有一定的局限性。
为此,一方面采用OFDM与跳频相结合技术将进一步改善电力载波通信的可靠性;另一方面还可以考虑采用混沌理论,提高抗通信介质开放的低压配电网中的恶意干扰能力。
(2)路由组网问题与对策电力线载波通信物理网络是由低压配电网和当时线路负载组成的。
物理网络是动态的,信道特性也是动态的,这种特殊性,决定了组网的困难性。
为解决这一问题,有两种方法:第一种是根据实地经验和现场试验,通过某一中心载波通信节点,进行人工本地/远程配置中继路由信息,来保证一定范围内电力载波节点的可靠通信;第二种方法是以图论为基础、以ADHoc理论为指导,通过某一中心载波通信节点,自动建立电力载波通信。