低压电力线载波通信技术及应用的探讨.doc

低压电力线载波通信技术及应用的探讨.doc低压电力线载波通信技术及应用的探讨
摘要低压电力线载波通信是以低压配电线作为信息传输媒介进行数据或语音等传输的一种特殊 通信方式，电力线网络覆盖范围的广泛决定了其具有相当大的潜在利用价值。国外对此研究已有近百 年的历史，在理论和技术上有着绝对的优势。我国外对其进行的研究起步很早，到目前为止也取得 了相当大的成绩，而我国电力网络比较独特，同时对这项技术的研究也直到近些年才开始，这些都 决定了我们积极进行这项技术研究的迫切性。本文将重点讨论低压电力载波通信的基本原理、通信 信道特性和建模、低压电力载波通信系统的网络组网，对各种关键技术和各类载波芯片及模块进行 比对分析。
关键词低压电力线；载波通信；技术应用
1低压电力线通信系统设计策略
低压电力线载波通讯的质量在实际操作中受到很多方面因素的影响，其中最重要的两个方面包 括通讯信道的阻抗特性和衰减性，以及噪声干扰，抗阻性将直接制约信号的传输距离，而噪声干扰 则严重影响通讯的质量。可以说这两个因素直接决定通信系统的成败。只有将这两方面进行有针对 性的分析和研究才能对低压电力通讯系统进行较为周全的设计，而针对这些特征，对通信系统的设 计要对如下方面充分考虑：
1） 由于电力线的抗阻的设计和材料的应用决定了其抗阻一般比较小，所以通信系统发送端和接 收端抗阻要尽可能的控制，不能因抗阻的不匹配导致能量在传输过程中有过大的损失；
2） 高频信号在室内电力线上进行传输时会有较大程度的衰减。并且具有时变性的干扰和噪声在 信号通过电力线进行传输的时候普遍存在。因此要求室内电力线作为通信信道的时候必须具备较强 的抗干扰能力，才能实现通信系统的小信噪比，在电力线载波通信系统中较为常用的技术有扩频技 术和正交频复用技术，扩频技术能够在小信噪比的情况下获得较高的接收信噪比，而正交频复用技 术除了具备上述优点，还具备抗频率选择性衰落以及多径干扰的优势；
3） 进行通信在波频率和带宽的选择时要有足够的合理性，要依据现实情况根据信号在频域上的 衰减状况以及噪声频谱密度进行分析。以此来进行考虑的话应该选择较低的频段，相反如果首先考 虑噪声因素的话则应该选择较高的频段，因此在现实中要对两方面进行比对考虑，进行综合性比较;
4） 一般家庭电网都有较多的分支，同时由于抗阻的不匹配，驻波，反射等现象普遍存在，信号 经由不同的枯井最终到达接收端时可能会产生较强的多径干扰，而rake接收机的采用不仅可以有效 抵制多径衰落，还能起到分集信号能量，降低误码率的作用。
5） 因为噪声源的远近对通信质量的影响最大，在无法改变距离的情况下要在通信接收处加装隔 离作用较好的阻波器；
6） 采用码长适当的卷积码能够进一步降低误码率；
7）
因为时变性在低压电力线通信信号衰减方面表现的非常强，因此自适应能力在通信系统的设 计工作中要给予足够的强调，使其能够根据衰减的实际情况对发射机功率以及接收机的灵敏度进行 自动调节，从而使通信质量得到保证；
8）在进行低压电力线载波通信系统的设计时要尽量避免较长的数据分组，如需使用可将其进行 重新分组打包，缩短数据分组的长度，因脉冲干扰的存在，数据分组越短越有优势这样被脉冲干扰 的数据量就能得到相应降低，保障了数据的传输速度。
2在国内的具体应用
发达的供电网络线路为低压电力线载波通信技术的发展