电力线宽带载波通信技术.ppt 35页

电力线载波信道衰减频率特性的经验公式，其中L——电力线长度，km； ？-高频信号的频率，kHz: K——系数，对于35kV线路，取12.2×10-3，110kV线路取8.7×10-3，220kV线路取6.5×10-3， 400〜500kV线路取7.2×10-3； n——电源线的端数，一般取n = 2；-每公里高频电缆的衰减，dB / km；-两端高频电缆的总长度，km； * ppt课件在不同频率下的传输距离可以通过点对点传输达到2公里以上，并且可以通过中继器传输到10公里以上300m 2000m 0 Mbps 150 Mbps 3 -13 MHz 13.5-23.5 MHz 24-34 MHz 110 Mbps 60 Mbps 700m * ppt课件宽带载波和窄带载波技术比较项目宽带载波窄带载波通信机制两路，全双工，两路，半双工通信协议TCP / IP各自拥有协议载波频率2〜34MHz 9〜500kHz调制模式OFDM幅度键控（ASK），相移键控（PSK），频移键控（FSK），扩频等. 通信速率> 1Mbps 1Mbps * ppt课件ppt课件中的所有内容以服务为核心，充分了解客户，追求客户满意！一切都以服务为核心，充分了解客户，追求客户满意！一切都以服务为核心，充分了解客户，追求客户满意！ *电力线载波通信分为四个部分. 第一部分是关于电力线载波通信的概述.

主要介绍电力线载波通信的技术背景，发展历史和应用领域. 引言的第二部分主要介绍电力线载波的调制方法，设备结构和耦合原理. 第三部分以杭州萧山和梅家区宽带载波通信试点为例，介绍宽带载波技术在电力行业的实际应用. 第四部分是电力线载波通信技术的前景. 指出现有运营商通信业务中存在的一些问题，并指出其发展方向. *从第一部分开始: 电力线载波通信概述. *这是对背景技术的介绍*“五个”是电力系统中调度自动化远程信号，远程测量，远程控制，远程调整和远程查看的缩写. *由于电力线载波通信的特性，它在电力部门中使用最为广泛，尤其是在无法铺设城市光缆的站点和偏远的山区. 载波通信是配电通信的最佳方式. 本节主要介绍电力线载波的调制方法，设备结构和耦合原理1）模拟调制方案最早的电力线通信系统是模拟单载波通信系统. 模拟调制的性能决定了模拟调制的信号频谱窄，信道利用率高，但抗干扰能力差，误码性能低. 它仅适用于“清洁”高压电力线传输. 低压电力线网络中存在各种干扰，传输环境恶劣. 模拟调制技术不适合在低压环境中使用. 另外，基于模拟调制技术的电力线通信硬件不易于集成，体积大且成本高. 西屋系统是模拟调制系统在电力线信号频谱窄，信道利用率高的通信中的典型应用.

系统使用单载波幅度调制方法在功率为10或20W的电力线上传输8至136kHz频率的信号. 它最初用于农村电话服务. 2）数字调制方案在模拟调制系统出现之后，出现了窄带电力线通信系统，包括幅度键控（ASK），相移键控（PSK），频移键控（FSK）等. 与模拟调制相比虽然数字调制方案可以通过差错编码技术提高其数据传输的可靠性，但其抗干扰能力仍不能满足复杂电力线环境下的实际需求. 另也仅占整个频带的一小部分. 在不受干扰的频率范围内的大多数信号都可以正确有效地传输. 因此，扩频技术具有很强的抗干扰能力，非常适合在恶劣的电力线环境中使用，特别是在低压网络中. 但是，扩频技术的频带利用率很差，可以提供的最大传输速率仅为1 Mbps，这仍然不适合满足电力线上的高速信号传输要求. 另外，在当今频带资源短缺的情况下，扩频技术的低频带利用率更加明显. 4）正交频分复用（OFDM）方案正交频分复用（OFDM）技术早在1940年代和1950年代就已出现，但由于实施上的困难，一直没有引起人们的重视.

在1980年代和1990年代，随着数字信号处理技术的发展，OFDM技术重新引起了人们的注意. *电力线载波通道的衰减频率特性由结构尺寸，长度，线型，导线布置，是否存在换位，分支和电源线本身的接地导电性决定. 同时，负载设备也会影响衰减频率特性* 1）仿真最早采用调制方案的电力线通信系统是模拟单载波通信系统. 模拟调制的性能决定了模拟调制的信号频谱窄，信道利用率高，但抗干扰能力差，误码性能低. 它仅适用于“清洁”高压电力线传输. 低压电力线网络中存在各种干扰，传输环境恶劣. 模拟调制技术不适合在低压环境中使用. 另外，基于模拟调制技术的电力线通信硬件不易于集成，体积大且成本高. 西屋系统是模拟调制系统在电力线信号频谱窄，信道利用率高的通信中的典型应用. 该系统使用单载波幅度调制方法在功率为10或20W的电力线上传输频率为8到136kHz的信号. 它最初用于农村电话服务. 2）数字调制方案在模拟调制系统出现之后，出现了窄带电力线通信系统，包括幅度键控（ASK），相移键控（PSK），频移键控（FSK）等. 与模拟调制相比该方案虽然可以通过差错编码技术提高数字传输方案的可靠性，但其抗干扰能力仍不能满足复杂电力线环境下的实际需求.

此也仅占整个频带的一小部分. 在不受干扰的频率范围内的大多数信号都可以正确有效地传输. 因此，扩频技术具有很强的抗干扰能力，非常适合在恶劣的电力线环境中使用，特别是在低压网络中. 但是，扩频技术的频带利用率很差，可以提供的最大传输速率仅为1 Mbps，这仍然不适合满足电力线上的高速信号传输要求. 另电路组成，以及使用高频信号耦合技术的耦合电路. 该通信单元包括作为逻辑和定时控制核心的中央控制器，以及以太网模块，桥接模块和OFDM模块. 以太网模块实现与以太网网络的通信，而OFDM模块实现数据格式转换以及调制和解调功能. 通过桥接模块实现部分数据交换.

电路的此部分的核心是基于正交频分复用（OFDM）技术的芯片，该芯片使用DS2生产的DSS9002，其物理层处理速率高达200Mbps. 它的主要由存储器，以太网物理层芯片（PHY）和时钟组成. OFDM芯片和存储器通过SPI接口连接，以太网物理层芯片通过MII接口连接. 时钟电路在OFDM芯片内部包括一个晶体振荡器和一个锁相环（PLL）. 耦合电路包括发送电路，接收电路和线路接口. 发射电路和接收电路连接至OFDM模块以实现模拟/数字信号转换，并通过线路接口耦合至电力线，以实现电力线上载波信号的传输. *在OFDM系统中，每个子载波在整个符号周期内都是正交的，也就是说，添加到符号周期的任何两个子载波的乘积等于零，因此每个子载波的信号频谱可以重叠彼此之间，大大提高了频带利用率. 如图3-1所示，即使每个载波上的信号频谱重叠，也可以将其恢复而不会失真. 显然，当载波之间的最小间隔等于符号周期的倒数的整数倍时，可以满足正交性条件. 为了获得最大频谱效率，通常最小载波间隔等于符号周期的倒数. 当OFDM的所有子载波频谱叠加时，信号频谱接近矩形频谱，因此其频谱利用率在理论上可以达到香农信号传输的极限. 与单载波系统相比，它具有明显的优势.

由于在实际应用中难以实现适当的奈奎斯特滤波器，因此单载波系统的频带利用率很少超过80％，而OFDM系统可以达到近100％的频谱利用率. *首先，在串行并行转换后，将发送端的串行数据转换为N个并行信号，然后对每个信号进行基带调制. 每个通道可以选择相同或不同的调制方法，然后通过快速傅里叶逆变换，将基带信号调制在每个子载波上. 为了消除符号间干扰，将保护间隔CP添加到OFDM信号，然后将并行信号转换为串行信号. D / A转换后，信号通过射频电路发送出去. 在接收端，接收端完成与发送端相反的处理，并且可以恢复原始数据. *通过的软件测试，合美家开合站与赫尔开合站，鹤山开合站，顺思开合站之间的通讯速率，结合各开合站之间的实际电缆长度，直观通讯速率与电缆长度成正比. 由于该项目的单元是新建的单元，并且高压设备配置相同，因此这三个站点之间的信噪比图没有太大差异. 仅第二交换站的高频带信号衰减更严重. 原因是第二个交换站的电缆较长. *在电力局信息管理平台上，您可以通过电力光纤专用网连接到和美开关站，然后再通过宽带运营商通信线连接到Heer开关站，Hesan开关站和Shunsi开关站. 实现对每个交换站智能终端采集的电流，电压等功率信息的实时查看，并可在需要调度时执行远程上电和下电操作，从而实现电网自动化. *老师，以上是我的试听课的内容. *

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