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低压电力线数据通信设计

刘丽娟  
【摘要】: 电力线通信(Power Line Communication),简称PLC,就是以电力网作为信道,实现数据传递和信息交换。电力线载波通信以电力线为载体,与其它通信方式比较有着特殊的优势。进入21世纪以来,随着调制技术的进步,电力线通信技术也得到了迅速的发展。由于电力线通信不需重新布线,成本低廉等优点,它作为宽带接入的一种方式受到了极大的关注。 电力线通信的研究内容是建立在信道研究的基础上,因此本文首先分析了低压电力线信道的特点,内容主要包括传输线特性、信道噪声和信道衰减等。 载波技术决定了电力线通信的传输速率、传输距离和抗干扰能力,它是电力线通信实现的关键。本文通过分析扩频载波通信技术原理,决定采用扩频技术的方法,以克服电力线作为传输媒介的缺陷。扩频载波通信系统与常规的载波通信系统相比,具有很强的抗干扰能力,如抗人为干扰、抗窄带干扰、抗多径干扰等,并具有信息隐蔽、多址保密通信等特点。同时本文对BPSK调制技术、LonWorks技术进行了系统地阐述,并提出一种适合于低压电力线载波通信方案。 电力线载波通信模块的硬件设计和试验是本文重点,在进行理论分析之后,本文着重研究了电力线载波通信具体的实施方案,从而设计出一套点对点的电力线载波通信实验板。本文首先详细描述了RISECOMM的调制解调芯片RISE3201的功能特点,并详细阐述了基于这种方案的电力线载波通信各功能模块的硬件设计,尤其对耦合接口、接收、发射等电路进行了重点介绍。最后对通信实验系统进行了分析、制作以及调试。


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