电力线通信信道分与照明控制系统设计(doc 49页)

电力线通信信道分与照明控制系统设计目录：
第1章、引言……7
1.1、电力线通信技术的发展状况……7
1.1.1、单载波模拟通信……8
1.1.2、普通数字通信……8
1.1.3、扩频通信……8
1.1.4、OFDM调制技术……9
1.2、电力线载波通信技术的应用状况……10
1.2.1、电力线载波通信技术的国外应用状况……10
1.2.2、电力线载波通信技术的国内应用状况……12
第2章、电力线通信信道分析……13
2.1、电力线传输信道特性……13
2.1.1、衰耗特性……14
2.1.2、阻抗特性……14
2.1.3、噪声干扰特性……15
2.1.4、多径干扰……15
2.2、噪声分析……16
2.2.1、背景噪声……16
2.2.2、随机脉冲噪声……17
2.2.3、与工频同步的周期性噪声……17
2.2.4、与工频异步的周期性噪声……18
2.3、噪声模型……18
2.3.1背景噪声……18
2.3.2窄带干扰……18
2.3.3、脉冲噪声……19
2.4、电力线通信信道模型……20
2.4.1、单根电缆传输函数……20
2.4.2、多径传输模型……21
2.4.3、低压电力线信道近似模型……22
2.5、扩频通信技术的选用……22
2.5.1、扩频通信的理论可行性……22
2.5.2、扩频通信系统的基本工作方式……23
2.5.3、扩频通信的优点……24
2.5.4、目前需要考虑的一些技术问题……25
第3章、照明控制系统设计……26
3.1、照明控制系统设计方案……27
3.2、载波通信模块设计……28
3.2.1、电力线载波通信芯片的选择……29
3.2.2、PL3106芯片特点……29
3.2.3、信号发送、接收电路设计……30
3.2.4、陶瓷滤波电路……32
3.2.5、掉电检测及电池电压检测……32
3.2.6、载波耦合电路设计……33
第四章、照明控制系统通信协议软件设计……34
4.1、通信协议设计……34
4.1.1、OSI模型……34
4.1.2、当前电力线载波通信协议……35
4.1.3、本文采用的电力线载波通信协议……36
4.2、PL3106载波通信软件设计……41
4.2.1、载波通信模块使能……41
4.2.2、PL3106载波通信接收和发送程序设计……43
4.3、主、从控制器程序设计……44
结论……46
本文总结……46
工作展望……46
参考文献……48
致谢……49
附录一：……50
附录二：程序……51

 

电力线通信信道分与照明控制系统设计内容提要：
扩频通信：
对于电力线这一强背景噪声的信道来说，数据传输的一种有力手段就是扩频(SS—SpreadSpectrum)技术。它利用伪随机码把基带信号的频谱进行扩展，形成较高带宽的低功率谱密度信号发射。接收端再利用相关方法进行处理，把要接收的宽带扩频信号恢复成基带信号。扩频技术减少了噪声对信号的影响，保证了电力线网络上的可靠通信。
扩频通信技术的理论基础是香农建立的关于通信系统效率的理论。即：对加性高斯白噪声信道来说，如果系统数据速率小于或等于信道容量C时，就有可能存在在信道内进行无差错的数据通信的编码方案
OFDM调制技术
OFDM的英文全称为Orthogonal Frequency Division Multiplexing，中文含义为正交频分复用，这种技术是HPA联盟(Home Plug Powerline Alliance)工业规范的基础。OFDM并不是如今发展起来的新技术，OFDM技术的应用己有近40年的历史，主要用于军用的无线高频通信系统。但是，一个OFDM系统的结构非常复杂，从而限制了其进一步推广。直到上世纪70年代，人们采用离散傅立叶变换来实现多个载波的调制，简化了系统结构，使得OFDM技术更趋于实用化。
OFDM的基本思想是将可用的频谱分为许多窄带、低数据速率的子载波，为了获得高的频谱效率，子载波的幅频响应相互重叠和正交。每个子载波可以使用不同的调制方式，比较常用的有BPSK，QPSK和QMA等。也就是说，OFDM实际上是将高速的串行数据变成低速并行数据进行传输。虽然每个子载波的速率并不高，但是所有子信道加起来可以获得很高的数据速率。

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