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窄带电力线通信技术-longsy教程文件

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1.窄带电力线通信技术:

1)中压窄带载波一般采用10-500KHz频段

2)速率150-2400bps,采用OFDM调制可达100kbps以上

3)传输距离较长,架空线路距离大于10km

4)调制技术FSK、PSK,新型技术采用OFDM

近年来,随着低压电力线载波通信技术逐步完善,国内有十余家企业专注于技术开发和应用,采用

的技术主要有扩频加窄带频移键控(FSK)、扩频加窄带相移键控(PSK)、正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)等,在用电信息采集、智能家居能源管理、楼宇监视和路

灯控制等领域均有大规模的应用。

国内比较主流的低压电力线窄带载波通信技术方案及应用如错误!未找到引用源。所示:

表 1国内比较主流的低压电力线窄带载波应用现状

除了以上低压电力线载波通信方案,近两年在国家电网集中招标中也出现过100kHz、175kHz、300kHz

等多种频率方案,由于大部分通信厂家采用各自的企业标准,频率选择、调制方式、传输技术及组网技

术各有特点,难以实现互操作问题。

国内窄带电力载波通信技术发展现状

一、国内现有载波通信技术特点

现有的低压载波通信芯片的技术特点可以从调制方式、传输速率、通信频率、通信功率、EMI标准、

芯片技术等方面来分析。

1.调制方式与传输速率

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、线性调频Chirp和正交频分复用OFDM 等。此外,跳频FH、跳时TH以及上述各种方式的组合扩频技术也较为常用。

国内载波通信产品主要采用直接序列扩频技术。其中

东软为FSK,15 位直序列扩频通信;

福星晓程DPSK 63 位直序扩频;

弥亚微为QPSK扩频调相、过零同步、分时传输;

鼎信为二进制连续相位移频FSK,过零同步、分时传输。

上述各家的扩频技术各有不同特点。对载波通信芯片性能最直接影响在于可靠性和传输速率。

目前这四家中,传输速率分别为:

弥亚微,同时提供200、400、800、1600bps四种可变速率;

东软:330bps;

福星晓程:250/500bps;

鼎信:100bps。

按照现阶段现场实际应用状况来看100至500bps速水平仅能用于普通抄表功能,如果涉及到远程控制(断送电)和管理功能则需要提供更高速率保证。

2.通信频率

关于通信频率,在美国由联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450kHZ;在欧洲由欧洲电气标准委员会的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的贡献,目前全球AMR系统均采用该频段标准。

国内载波通信芯片中符合欧洲标准的为2家,分别是福星晓程120KHz和弥亚微57.6KHz/76.8KHz/115.2KHz三种可选。

3.通信功率及EMI指标

国内东软、福星晓程、鼎信等多数载波通信方案为了针对国内电力信道环境中的衰减,均采取加大通信传输功率等做法。在实际产品化的过程中,基本上做到3W至5W,有的电表厂甚至做到了8W,这种做法是绝对不可取的。

首先,这种做法导致电表产生的功耗损失无疑增加的线损,造成大量的能源浪费,这也有悖于国网公司上集抄系统的初衷;

其次,如此大的功率传输将会严重污染电力线信道环境,我们原来是恶劣的电力线信道环境的受害者,现在却也能成为最大的制造者。

就目前研究了解的情况,国内只有弥亚微的载波芯片Mi200E采取低功耗设计。其发送信号时的功率仅为0.4W,在保证可靠的通信性能的同时该芯片EMI等相关指标满足欧洲标准。

4.芯片技术

严格意义上讲,国内载波通信方案供应商并不完全都是芯片设计研发企业,像东软和鼎信均是采用MOTROLA的MC3361+单片机通过软件完成物理层、MAC层、网络层的模式。其优点是降低了研发难度,但该模式会导致其核心技术(相关软件)容易泄密或被解密,安全性值得探讨。福星晓程和弥亚微均是完全自主开发的载波通信芯片产品。

二、国内载波芯片产品分析

青岛东软

该公司是国内较早对低压载波进行投入的厂家,目前市场分额较大。

主要产品主要特点是:采用FSK调制方式,信号频率为270K;软件相关器和匹配滤波器,63位码序列,码速率20.8k波特;自适应数字信号处理和模糊处理技术,具备前向纠错功能;帧中继转发机制,支持3级中继深度。

但东软的载波方案不满足相关国际标准,通信模块的EMI特性难以满足,会对电网带来比较大的谐波干扰。同时,由于使用MC3361+单片机的模式,载波方案的集成度不高。同时由于外置功放的使用,外部分立元器件一致性问题的影响,带来调试,安装,现场施工的一系列问题,从而会对集抄系统的稳定性,可靠性带来影响。

福星福星晓程

福星晓程于2000年前后推出载波ASIC芯片,其集成度比东软的要高,在国内的份额同东软差不多。其产品PL3105 采用的是PSK调制直序扩频方式,载波频率为120K,码元速率500bps,伪码为15的M序列。它内部集成了2 路16 位的A/D,LED/LCD 显示控制模块,3 个定时器,2 个多功能串口。

由于PL3105采用数字解调、解扩,抗干扰性能好于东软,在实际使用中物理层的通信距离较好。但其载波芯片实质是一个带载波MODEM的单片机,只有物理层,链路层、应用层需要各厂家自己开发,加大了开发难度和开发周期;同时由于各厂家的链路层协议不尽相同,出现了同是采用福星晓程芯片也未必能互联互通的尴尬局面。另外其推出的中继算法不太实用也限制了其的发展。

弥亚微电子

弥亚微电子的Mi200E是国内目前唯一一款既满足国内市场需求,又符合国际标准的高性能载波通信芯片。

Mi200E采用了直接序列扩频、数字信号处理、数字功率放大等新技术,该电路应用在电力线通信方面具有较强的抗干扰及抗衰减性能。MI200E是内部集成了扩频解扩、调制解调、输入信号整形放大、数字功率放大器、市电检测、高性能带通滤波器、数模转换接口以及与单片机(MCU)串口通信等功能。同时为上层网络协议提供载波侦听和有效帧指示信号。

Mi200E具备可变扩频增益,提供200、400、800和1600bps四种不同的通信速率,满足现场的各种需求;三种可选的载波频率;低功耗设计,最大发射功耗仅为0.4W;Mi200E符合EN50065-1以及IEC61000-3-8 标准所规定的低压电力线载波通信信号频段以及EMI的要求。

过零同步传输技术是弥亚微高性能载波通信芯片Mi200E的核心技术。Mi200E以电力线的过零时间为时间基准进行信号同步,使通信信号工作在以零点为中心的6.6ms时间内。该区域电网噪声最弱,网上干扰最小,负载阻抗较轻,在这段时间里进行通信避开了电力线上负载较重的时间段,同时解调算法采用时间分集的方式,大大提高了通信的稳定性和可靠性;同时也能保证各相之间不能相互通信,使主站能够正确区分每一个电表的相别;不同相别的准确区分为中继的实现提供了可靠的保证,且由于跨相抄收而引起的中继不稳定现象得到了根除。

Mi200E应用电路简单,内置数字功放大大减少了载波电表的外围电路器件要求,在大批量生产时保证产品一致性好,调试容易,可靠性高;同时有效降低BOM成本,后期维护成本大大降低。

不仅如此,弥亚微还为电表厂提供具备“自动路由、自动中继、自我学习”机制的高效载波通信网络协议配合Mi200E的应用。

青岛鼎信

这是一家新成立的公司,其核心技术人员均来自于青岛东软,目前的技术方案实际是以吉林省公司为主导提出、由鼎信来具体实现和加以完善。

窄带电力线通信技术-longsy

1.窄带电力线通信技术: 1)中压窄带载波一般采用10-500KHz频段 2)速率150-2400bps,采用OFDM调制可达100kbps以上 3)传输距离较长,架空线路距离大于10km 4)调制技术FSK、PSK,新型技术采用OFDM 近年来,随着低压电力线载波通信技术逐步完善,国内有十余家企业专注于技术开发和应用,采用 的技术主要有扩频加窄带频移键控(FSK)、扩频加窄带相移键控(PSK)、正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)等,在用电信息采集、智能家居能源管理、楼宇监视和路 灯控制等领域均有大规模的应用。 国内比较主流的低压电力线窄带载波通信技术方案及应用如错误!未找到引用源。所示: 表 1国内比较主流的低压电力线窄带载波应用现状 除了以上低压电力线载波通信方案,近两年在国家电网集中招标中也出现过100kHz、175kHz、300kHz 等多种频率方案,由于大部分通信厂家采用各自的企业标准,频率选择、调制方式、传输技术及组网技 术各有特点,难以实现互操作问题。 国内窄带电力载波通信技术发展现状 一、国内现有载波通信技术特点 现有的低压载波通信芯片的技术特点可以从调制方式、传输速率、通信频率、通信功率、EMI标准、

芯片技术等方面来分析。 1.调制方式与传输速率 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、线性调频Chirp和正交频分复用OFDM 等。此外,跳频FH、跳时TH以及上述各种方式的组合扩频技术也较为常用。 国内载波通信产品主要采用直接序列扩频技术。其中 东软为FSK,15 位直序列扩频通信; 福星晓程DPSK 63 位直序扩频; 弥亚微为QPSK扩频调相、过零同步、分时传输; 鼎信为二进制连续相位移频FSK,过零同步、分时传输。 上述各家的扩频技术各有不同特点。对载波通信芯片性能最直接影响在于可靠性和传输速率。 目前这四家中,传输速率分别为: 弥亚微,同时提供200、400、800、1600bps四种可变速率; 东软:330bps; 福星晓程:250/500bps; 鼎信:100bps。 按照现阶段现场实际应用状况来看100至500bps速水平仅能用于普通抄表功能,如果涉及到远程控制(断送电)和管理功能则需要提供更高速率保证。 2.通信频率 关于通信频率,在美国由联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450kHZ;在欧洲由欧洲电气标准委员会的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的贡献,目前全球AMR系统均采用该频段标准。 国内载波通信芯片中符合欧洲标准的为2家,分别是福星晓程120KHz和弥亚微57.6KHz/76.8KHz/115.2KHz三种可选。 3.通信功率及EMI指标 国内东软、福星晓程、鼎信等多数载波通信方案为了针对国内电力信道环境中的衰减,均采取加大通信传输功率等做法。在实际产品化的过程中,基本上做到3W至5W,有的电表厂甚至做到了8W,这种做法是绝对不可取的。 首先,这种做法导致电表产生的功耗损失无疑增加的线损,造成大量的能源浪费,这也有悖于国网公司上集抄系统的初衷; 其次,如此大的功率传输将会严重污染电力线信道环境,我们原来是恶劣的电力线信道环境的受害者,现在却也能成为最大的制造者。 就目前研究了解的情况,国内只有弥亚微的载波芯片Mi200E采取低功耗设计。其发送信号时的功率仅为0.4W,在保证可靠的通信性能的同时该芯片EMI等相关指标满足欧洲标准。 4.芯片技术 严格意义上讲,国内载波通信方案供应商并不完全都是芯片设计研发企业,像东软和鼎信均是采用MOTROLA的MC3361+单片机通过软件完成物理层、MAC层、网络层的模式。其优点是降低了研发难度,但该模式会导致其核心技术(相关软件)容易泄密或被解密,安全性值得探讨。福星晓程和弥亚微均是完全自主开发的载波通信芯片产品。 二、国内载波芯片产品分析

现在通信技术知识讲解

现代通信技术课程论文 系别:管理科学与工程系 专业:09级信息管理与信息系统 姓名:李龙飞 学号:02509331 2011年6月15日

当今我们已经进入信息时代,信息技术日益改变着我们的生活。作为信息社会基础的通信技术也走入了人们的日常生活,很多通信技术名词如IP、CDMA、3G、GPRS、4G都已经家喻户晓。作为一门选修课我们对现代通信技术还是要十分的了解的。现代通信技术包括很多方面,所以还是从更好适应现代信息社会生活、把握时代脉搏的角度出发,都要全面学习通信技术的基本概念和基本原理,掌握通信技术的最新发展趋势。 3G技术的发展 3G是英文3rdGeneration的缩写,指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G),第三代手机一般地讲,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。3G技术能够提供在不同环境下的不同理论速率,在高速运动的环境下提供144kb/s步行384kb/s室内2m的不同网速,当然这只是理论上的数字,我自己使用的就是3G手机在实际的使用当中网速要比过去的GPRS快很多,不过速度还是达不到2M的速度。现在中国的3G 技术还属于发展阶段,不同的运营商代理着不同的3G技术。如中国移动的国产TD-SCDMA,中国联通引进的欧洲的WCDMA以及中国电信引进美国的CDMA2000技术。我使用的是摩托罗拉DEFY,这是一款3G手机支持很多的网络,网络模式GSM,WCDMA。据业务GPRS,EDGE,HSPA。支持频段2G:GSM 850/900/1800/1900

最新整理通信技术基础习题答案资料

第一章习题 1、试举出若干个模拟信号与数字信号的例子。 答:模拟信号:语音信号等 数字信号:计算机处理数据等。 2、请说明有线电视、市内电话、调频广播、移动电话、校园网等通信系统各使用哪些信道。答:有线电视:同轴电缆 市内电话:双绞线 调频广播:无线信道 移动电话:无线信道 校园网:双绞线、同轴电缆或光纤 3、试述通信系统的组成。 答:通信系统包括五个组成部分:1)信源;2)发送设备;3)接收设备;4)信宿;5)信道。 4、一个有10个终端的通信网络,如果采用网型网需要用到多少条通信链路?如果采用星型网需要有多少条通信链路? 答:网状网:45条;星状网:10条 5、试述传码率,传信率,误码率,误信率的定义,单位。并说明二进制和多进制时码元速率和信息速率的相互关系。 答:1)传码率是指单位时间内通信系统传送的码元数目,单位为“波特”或“B”。 2)传信率也称为比特率(bit rate),是指单位时间内通信系统所传送的信息量,单位为“bit/s”或“bps”。 3)误码率就是码元在传输系统中被传错的概率,Pe=传输中的误码/所传输的总码数。 4)误信率是指发生差错的信息量在信息传输总量中所占的比例,Peb=系统传输中出错的比特数/系统传输的总比特数。 r=Rmlog2m(bit/s) 式中,r为传信率,Rm为m进制的传码率。 6、描述点对点通信的几种方式。 答:对于点对点之间的通信,按消息传送的方向与时间,通信方式可分为单工通信、半双工通信及全双工通信三种。 7、线路交换与分组交换的区别在哪里?各有哪些优点?

答:线路交换:网上的交换设备根据用户的拨号建立一条确定的路径,并且在通信期间保持这条路径,从被呼用户摘机建立通话开始到一方挂机为止,这条线路一直为该用户所占用。线路交换的很大一个优点是实时性好。 分组交换:分组交换是一种存储与转发的交换方式,很适合于数据通信。它将信息分成一系列有限长的数据包,并且每个数据包都有地址,而且序号相连。这些数据包各自独立地经过可能不同的路径到达它们的目的地,然后按照序号重新排列,恢复信息。它的优点是线路利用率高。 8、已知二进制数字信号每个码元占用的时间为1ms,1、0等概率出现,求(1)码元速率,(2)每秒钟的信息量,(3)信息速率。 答:1)码元速率=1/0.001=1000(B) 2)每秒钟信息量=Rmlog2m=1000*1=1000(bit) 3)r=Rmlog2m=1000*1=1000(bit/s) 9、同上题,如果码元速率不变,改用8进制传输,且各码元等概率出现,求码元速率,信息速率。 答:1)码元速率=1/0.001=1000(B) 2)r=Rmlog2m=1000*3=3000(bit/s)

电力线载波通信系统解读

摘要 电力线载波通信是以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。由于输电线路具备十分牢固的支撑结构,并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线),所以输电线输送工频电流的同时,用之传送载波信号,既经济又十分可靠。这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。这次的课程设计通过电力线在波芯片设计一个电力线载波通信系统。 电力线载波通信具有广阔的应用前景但由于电力线的噪声和干扰对信道的污染很大,严重影响了低压电线载波通信的质量。本文就电力线载波通信的优点缺点及发展现状进行了讨论,并分析了电力信道的噪声分类,特性及对我们信号的影响。以及我们对噪声的滤波耦合等。并且详细的介绍了电力线载波通信的具体实现形式方法和步骤最终形成一个系统达到我们的要求。 课程设计选用青岛东软的SSC1641的电力线载波芯片该芯片具有调制解条,a/d,d/a通信的功能,该芯片直接对信号数字信号处理,极大地提高了通信的可靠性。文中包括了他的外围电路,信号放大,耦合,滤波等最终实现功能。 实现了接收电力线的含有噪声的信号,然后对这个信号滤波模数转换等处理后通过串行通信的方式发送到过单片机,单片机经过数据处理后通过LCD1602显示出来,并且也通过串行通信发送到PC机显示出来。PC机或开关电路输入信号经过SSC1641处理后通过电力线发送。这样一个系统阶完成了接收与发送信号,形成了一个通信系统。 关键字:电力线载波通信系统SSC1641 调制解调 1、绪论 1.1设计任务及要求 电力线载波通信系统设计基本要求:下图一个电力线载波通信模块的结构组成,请看懂,并查阅资料了解电力线载波通信的原理和电力线载波芯片的技术资料。根据系统结构,完成载波芯片外的其他器件选型、配套硬件电路设计(包括原理图、PCB图)、软件设计和仿真调试。系统至少具备以下特性: 1)开关量输入和输出各5路; 2)系统24V供电; 3)具有通信状态指示功能; 4)有232、485或USB有线通信接口; 5)断电继续工作能力; 6)其他自己发挥的功能。

通信领域中电力线载波通信的应用及其原理

通信领域中电力线载波通信的应用及其原理 Power Line Carrier 电力线载波Power Line Carrier - PLC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。 近年来高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代,并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。在这种形势下,本文旨在通过对电力线载波通信技术的发展及所涉及的一些技术问题的讨论,阐明电力线载波通信的发展历程特点及技术关键。 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[1]。长期以来,电力线载波通信网一直是电力通信网的基础网络。目前,在长达670000km的35kV以上电压等级的输电线路上,多数已开通电力线载波通道[1]。形成了庞大的电力线载波通信网,该网络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通道使用。 近年来,随着光纤通信的发展,电力线载波通信已从主导的电力通信方式改变为辅助通信方式,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

PLC电力线通信技术简介

什么是PLC? 通常,我们上网的方式一般有:利用电话线的拨号?xdsl方式;利用有线电视线路的cable modem方式,或利用双绞线的以太网方式。 现在,我们又多了一种更方便,更经济的选择:利用电线,这就是plc!plc的英文全称是power line communication,即电力线通信。通过利用传输电流的电力线作为通信载体,使得plc具有极大的便捷性,只要在房间任何有电源插座的地方,不用拨号,就立即可享受4.5~45mbps的高速网络接入,来浏览网页?拨打电话,和观看在线电影,从而实现集数据?语音?视频,以及电力于一体的"四网合一"!另外,可将房屋内的电话、电视、音响、冰箱等家电利用plc连接起来,进行集中控制,实现"智能家庭"的梦想。目前,plc 主要是作为一种接入技术,提供宽带网络"最后一公里"的解决方案,适用于居民小区,学校,酒店,写字楼等领域。 plc的技术原理 plc利用1.6m到30m频带范围传输信号。在发送时,利用gmsk或ofdm调制技术将用户数据进行调制,然后在电力线上进行传输,在接收端,先经过滤波器将调制信号滤出,再经过解调,就可得到原通信信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5m~45m之间。plc设备分局端和调制解调器,局端负责与内部plc调制解调器的通信和与外部网络的连接。在通信时,来自用户的数据进入调制解调器调制后,通过用户的配电线路传输到局端设备,局端将信号解调出来,再转到外部的internet。典型的plc网络如下图: plc的优点

1.实现成本低由于可以直接利用已有的配电网络作为传输线路,所以不用进行额外布线,从而大大减少了网络的投资,降低了成本。 2.范围广电力线是覆盖范围最广的网络,它的规模是其他任何网络无法比拟的。plc 可以轻松地渗透到每个家庭, 为互联网的发展创造极大的空间。 3.高速率 plc能够提供高速的传输。目前,其传输速率依设备厂家的不同而在 4.5m~45mbps之间。远远高于拨号上网和isdn,比adsl更快!足以支持现有网络上的各种应用。更高速率的plc产品正在研制之中。 4.永远在线 plc属于"即插即用",不用烦琐的拨号过程,接入电源就等于接入网络! 5.便捷不管在家里的哪个角落,只要连接到房间内的任何电源插座上,就可立即拥有plc带来的高速网络享受! plc的应用 1.可以为用户提供高速internet访问服务、话音服务,从而为用户上网和打电话增加了新的选择。 2.通过与控制技术的结合,为在现有基础上实现"智能家庭"提供有力支持。利用电力线路为物理媒介,可将遍布住宅各角落的信息家电、pc等连为一体,接入internet,实现远程、集中的管理控制。 3.不用额外的布线,就可将家中的多太电脑连接起来,组建家庭局域网。 4.实现远程水、电、气等的自动抄表,一张收费单就可解决用户生活中的所有收费项目。 5.利用plc的"永远在线"特点,构件防火、防盗、防有毒气体泄露等保安监控系统和医疗救护系统。 主要介绍PIC技术在智能家居系统中的运用,给出PLC网络化控制系统的结构.描述智能家居系统控制端设备和局端设备的设计方法.以厦设备的电磁兼容性。该系统实现了家电智能 控制、安防控制和上网功能。 目前,中国的智能家居系统以智能安防为主,正逐渐向家电的网络化控制延伸。如何更有效地解决安防、家电智能控制、上网等问题,逐渐成为研究的热点。电力线通信(Power Line Communication,PLC),是指利用中、低压电力线作为通信介质,实现数据、语音、图像等综合业务传输的通信技术。利用PLC实现智能家居的网络化控制无需架线,不破坏住宅结构,连接方便、快捷,是智能家居网络化控制的理想选择。本系统采用Intcllon公司的INT5200芯片作为电力载波芯片,网络数据由与家电设备相连的电力线传送,并通过HomePlug协议实现交互,采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交频分复用技术进行调制解调,从而实现家电控制、PLC上网和家庭安防。

现代通信技术基础学习心得11

现代通信技术基础学习心得 我很高兴在大一刚来到这个校园就选择了《现代通信技术基础》这门课程,我选择它的原因有以下几点: 1.信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力,电子信息技术产业是国民经劲济的战略性、基础性和先导性支柱产业,对于促进社会就业、拉动经济增长、调整产业结构、转变发展方式和维护国家安全具有十分重要的作用,而通信业是电子信息产业的重要组成部分,它有助于我们更好的了解社会变化。 2.我是一名非通信专业的学生,想要更多的了解和掌握通信及其网络新技术。因为随着信息社会的到来,人们对信息的需求讲日益丰富与多样化。而作为国家信息基础设施的现代通信网使我们所学选的第一对象,而且,通信网络的发展趋势是在数字化,综合化的基础上,向智能化,移动化,宽带化和个人化方向发展,我们都应该掌握它。 3.想要学习更多的基础知识增加我的知识面,而以前对通信技术了解的不多,但我认为这门课程有助于我以后的学习。 4.最主要的原因是对这门课程村在浓厚的学习兴趣。 通过这段时间的学习,根据老师在课上的耐心讲解和自己在课下认真阅读教,这本书的内容给我留下了深刻的印象如: 1.通信的基本概念:通信是指按照达成的协议,信息在人、地点、进程和机器之间进行的传送。 2.现代通信系统的功能模型:(1)接入功能模块 (2)传输功能模块

(3)控制功能模块 (4)应用功能模块 3.现代通信网的特点:(1)使用方便,电话机传真机、计算机等通信终端使用非常便捷,擦作者通过按键或者点击鼠标的简单操作。(2)安全可靠,现代通信网的服务功能充分考虑了用户传递信息的安全和可靠因素,采用了大量的有效措施。 (3)灵活多样,现代通信网提供了丰富多彩、灵活多样的信息服务。通信双方可以交换和共享数据信息、进行话音交流、文字交流和多媒体信息交流。 (4)覆盖范围广,现代通信网的信息交流服务缩短了人与人之间及地理空间的距离。 4.现代通信技术的特征:通信技术数字化、通信业务综合化、网络互通融合化、通信网络宽带化、网络管理智能化、通信服务个人化。 5.基带传输,数字信号从原传到目的地。需要有数字传输设备和传输媒介,以及某些信号转换设备。用基带信号直接进行传输成为基带传输。 6.通信网基础技术,最深的印象是数字信号的复接技术,我觉得这种技术应用性强。所以听得比较认真。 7.电信网的交换,老师讲的非常精彩给我留下了深刻印象。 电话通信网基本构成:用户终端、交换机、通信信通、路由器及附属设备。 8智能网是在原有网络基础上,为快捷、方便、灵活、经济地生成和

低压电力线载波通信

PL2102--功能特征 PL2000A/B 是专为电力线通讯网络设计的半双工异步调制解调器,是PL2000 的升级产品。它仅由单一的 +5V 电源供电,以及一个外部的接口电路与电力线耦合。PL2000A/B 除具备原有系统基本的通讯控制功能外,还内置了四种常用的功能电路:32 Bytes SRAM,电压监测,看门狗定时器及复位电路,它们通过标准的 I2C接口与外部的微处理器相联。PL2000B内建高灵敏度放大器及四象限模拟乘法器,进一步提高了集成度(无需外部模拟混频器)。 PL2000A/B 是特别针对中国电力网恶劣的信道环境所研制开发的低压电力线载波通信芯片,低信噪比数据传输性能比 PL2000 有了大幅度的提高,同时将数据传输速率提升一倍。由于采用了直接序列扩频、数字信号处理、直接数字频率合成等新技术,以及大规模数字 /模拟混合 0.5um CMOS 工艺制作,所以在抗干扰、抗衰落性能以及国内外同类产品性能价格比等方面有着更加出众的表现。

■0.35um CMOS 数摸混合集成电路 ■直序扩频半双工异步调制解调器 ■二相相移键控,120KHz载频,带宽15KHz,传输速率500 bps ■接收灵敏度:100μVRMS ■15位伪码长度,可编程同步捕获门限 ■I2C串行通信接口 ■32Bytes SRAM (电池维护) ■可编程实时钟(秒/分/时/日/月/星期/年) (电池维护),支持数字频率校正 ■上电复位/电压监测电路及看门狗定时器 ■单+5V供电,I/O 口带 2500V ESD 保护 ■工业级温度标准: -40oC ~ +85oC ■SOP20 / SOP24 / SOP28 封装 典型应用图: 基于PL2101的单片机低压电力线载波通信接口扩展 发布:2011-09-05 | 作者: | 来源: menglongfei | 查看:328次 | 用户关注: 本文介绍了低压电力线通信接口芯片PL2101与MSP430F149的接口。早期的低压电力线载波通信芯片的接口电路相对复杂、抗干扰能力差,且多为国外产品,性价比低,因此,单片机系统较少采用低压电力线载波通信。随着通信技术的发展,新型低压电力线载波通信接口芯片解决了以上缺点,使得单片机系统采用低压电

最新无线通信技术基础知识(1)

无线通信技术 1.传输介质 传输介质是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输,都是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。

无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。 2.1无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 2.2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 2.3无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。

通信自学规划

通信组课程 课程名称: 移动通信原理 先行课程 : 数字通信原理,数据通信原理 系统地介绍了现代移动通信的相关基本概念、基本原理和基本技术,为进一步学习移动通信不同系统,了解移动通信的发展奠定基础。课程主要内容有蜂窝移动通信的基本概念,如何组建蜂窝网络的原理。无线移动通信信道的特征,移动通信系统的调制技术和扩频技术,常用的抗衰落技术,移动通信中选用的语音编码技术,移动通信中的多种多址接入技术,天线的基本知识,移动通信网的基本概念等。同时注重了工程实际和实际应用。 课程名称: 通信技术概论 先行课程: 电路与模拟电子技术、数字电路与逻辑设计 《通信技术概论》是一门计算机专业的专业课程。 21 世纪是通信信息时代,整个社会信息量正以爆炸式的速度迅速发展,因此信息传输与交换技术将在人类社会发展中起着重要的作用。本课程全面地讲述了现代通信领域的基本技术及发展趋势,其中包括模拟信号数字化、交换技术、现代通信网络技术、光纤通信技术、同步数字体系、微波通信技术、卫星通信技术和移动通信技术等。 课程名称: 数字 通信原理 本课程首先介绍了数字通信的基本概念,然后分析了语声信号数字化编码的几种方法,特别是对 PCM 通信系统的构成,抽样、量化、编码与解码的基本原理进行了详细的论述。继而介绍了 PCM 通信系统是如何实现时分多路复用的以及 PCM30/32 路系统的相关内容,另外本课程还探讨了图像信号数字化的问题,接着介绍了有关准同步数字体系(PDH )与同步数字体系( SDH ),最后介绍了数字信号的传输的一些细节。 课程名称: 数据通信原理 先行课程: 数字通信原理 本课程的主要内容是在介绍了数据通信系统构成及有关基本概念的基础上,对数据信号的基带传输、频带传输和数字数据传输这三种基本传输方式从理论上进行了详细的论述,然后介绍了差错控制的基本理论

通信技术基础知识

通信技术基础知识(中) 通信技术基础知识(中) 什么是移动电话网? 移动电话网就是可以使移动用户之间进行通信的网络。我国自1987年开始开通移动电话业务以来,移动电话迅猛发展,用户增长迅速,到现在我国已经出现了五种移动电话网共存的局面,这五种网各有不同的通话范围和不同的业务功能。用户选择配备移动电话手机时,需要对现有的五种网有所了解。 我国的五种移动电话网又被称为A、B、C、D、G网,其中A网和B网是模拟网,C、D、G网是数字网。 1)A网和B网:模拟移动电话网 模拟网是我国早期建设的移动电话网。由于各地分别建设、时间先后不同,又有爱立信和摩托罗拉两大移动电话系统等原因,模拟移动电话网形成了A网和B网系统,A网地区使用A网的手机,B网地区使用B网的手机。A网的地区是北京、天津、上海以及除河北、山东以外的全国各地。可见在大部分地区是共存的,但原来是不能互通的。B网的地区主要是在北京、天津、上海、河北、辽宁、江苏、浙江、四川、黑龙江、山东等地。1996年1月起,我国各省模拟移动电话系统实现了联网,模拟移动电话已有可能在全国30个省(市、自治区)实现自动漫游。但是,如果要从A网区到B网区,需要用户在自己的手机上进行操作,将手机转换为B网,否则不能使用;如果从B网区回到A网区,也必须先在手机上操作,将手机变回才能使用。变换的方法可见说明书。 2)C网:CDMA制式移动电话网 C网是指CDMA(码分多址)制式的移动电话网,CDMA制式是接通率高、噪声小、发射功率小的新型数字网,能实现移动电话的各种智能业务。我国目前在上海、北京、广州、西安等市建设了C 网,沿海的10省也在建设,已经建成的城市间已联网,使用CDMA手机可以在上述地区漫游。 3)G网:全球通(GSM)数字移动电话网 20世纪90年代中期,我国开始建设“全球通”(GSM)数字移动电话网,这就是G网。数字网具有许多新的业务功能,特别是具有漫游范围最为广泛的特点,因而被称为“全球通”。G网工作于900兆赫频段,频带比较窄,随着近年来移动电话用户迅猛增长,许多地区的G网已出现因容量不足而达到饱和的状态。为了满足广大用户的需求,近来又建设了“D”网。 4)D网:工作在DCS1800系统的移动电话网 它的基本体制和现有的GSM900系统完全一致,但工作于1800兆赫频段,需要用全球通1800的手机。如果使用双频手机,那么在G网中也能漫游、自动切换。现在有许多城市是DCS1800系统和GSM900系统同时覆盖一个地区,就称为全球通双频系统,使全球通移动通信系统的容量成倍增长。

电力线通信(LC)技术的应用及未来

电力线通信(PLC)技术的应用及未来 电力线高速数据通信技术,简称PLC或PLT,是一种利用中、低压配电网作为通信介质,实现数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术,不仅可以作为解决宽带末端接入瓶颈的有效手段,而且可以为电力负荷监控、远程抄表、配用电自动化、需求侧管理、企业内部网络、智能家庭以及数字化社区提供高速数据传输平台。 PLC按应用的配电网电压等级划分为低压PLC和中压PLC。低压PLC利用低压(220V/380V)电力线作为传输媒介,为用户提供Internet接入、家庭局域网、远程抄表、智能家居等应用。中压PLC利用中压(10KV)电力线作为通信链路,为接入骨干网、配电网自动化、用户需求侧管理及农村电话等应用提供传输通道。 近10年,特别是2000年以来,由于人们对带宽需求的不断增长,包括ADSL、PLC技术在内的宽带接入技术得到了快速发展。特别是PLC技术,由于充分利用最为普及的电力网络资源,建设速度快、投资少、户内不用布线,能够通过遍布各个房间的电源插座进行高速上网,实现“有线移动”,具备了其它接入方式不可比拟的优势,受到国内外的广泛关注。 二、PLC技术的发展现状 (一)国外发展现状 目前国际上专用PLC调制解调芯片主要有:以色列Yitran公司传输速率为2.5Mbps的芯片、美国Intellon公司14Mbps芯片、西班牙DS2公司45Mbps 和200Mbps芯片,其中美国Intellon公司14Mbps芯片应用最为普遍,大部分PLC系统都是基于该芯片开发的。近期,美国Intellon公司推出了芯片速率

为85Mbps的样片,法国Spidcom公司也开发了224Mbps芯片,正在测试之中。 欧盟为促进PLC技术的发展,从2004年1月1日开始启动了一个称之为OPERA(OpenPLCEuropeanResearchAlliance)的计划,旨在联合欧洲的主要PLC研究开发力量致力于制定欧洲的PLC统一技术标准、推动大规模商业化应用,并将PLC作为实现“eEurope”(信息化欧洲)的重要技术手段。美国联邦通信委员会(FCC)一直在鼓励启用新的基于现有设施的宽带平台,促进美国的宽带业务。2004年2月12日,FCC批准对某些技术规则的修改意见,目的是通过促进电力线宽带接入技术的推广应用,把美国电力网的巨大潜力利用起来。美国、欧洲等国许多大的电力企业也积极进行中压及低压PLC的试验,美国的Cinergy等17家电力企业、德国、奥地利、西班牙等15个欧洲国家的32个电力企业建立了PLC试验网络,有的还进行了PLC商业化运营,如德国的MVV等。亚洲开展PLC研究和试验的国家和地区除中国大陆外,还有日本、韩国、新加坡、中国香港、中国台湾等地,日本对PLC的态度,经历了从初期怀疑否定、到开放试验、直至今日的积极推动的三个阶段。目前日本的东京电力、新加坡电力、香港中华电力等建立了一定规模的试验网络。据不完全统计,截止2004年年底,PLC的试验网络遍及欧洲、亚洲、北美洲、南美洲、非洲以及大洋洲的40多个国家和地区。 (二)国内PLC技术的研发及应用 国外在电力线通信技术方面的进展,引起了国家电力公司的高度重视和科研单位的密切关注。国家电力(电网)公司先后八次立项,由中国电力科学研究院、国电通信中心等单位承担电力线高速数据通信技术相关课题的研究工作。由

网络通信技术基础教学大纲

《网络通信技术基础》课程教学大纲一、课程性质、课程目的和要求 本课程是以后学习网络知识的重点,详细介绍了网络管理员应该掌握的技术和知识。是一门理论结合实践的课程。 课程的教学目的是通过学习此书,使得学生对网络有一个大致的了解和认识网络的基本概念,掌握网络通信基础知识,了解组建局域网过程方法,了解互联网的基础知识。 教学目标 ●了解计算机网络的相关知识和概念。 ●熟悉计算机网络通信基础知识。 ●掌握网络体系结构概念和网络各层的功能特点。 ●掌握局域网基本特点,网络互联设备的使用以及常见网络的组建方案。 ●掌握Intranet的基本知识。 ●掌握无线局域网的基本知识 教学内容中体现的教学要求: 本课程的教学侧重学生对基础知识、基本概念和基本操作技能的掌握。按了解、理解和掌握三个层次提出学生应达到的教学目标标准。 三个层次的涵义如下: “了解”能正确表述有关名词、概念、知识的含义,这是最低层次要求。 “理解”在了解的基础上能全面地把握基本概念、基本原理、基本方法和基本技能,掌握相关概念、原理、方法的区别与联系,这是中层次要求。 “掌握”在理解的基础上能运用基本概念、基本原理、基本方法分析和解决实际问题,这是高层次要求。

二、课程教学内容和要点 第一章计算机网络概述 本章介绍了计算机网络的发展过程和不同阶段计算机网络的组成特点,本章的重点是理解计算机网络的定义,熟悉计算机网络的组成部分,熟悉计算机网络拓扑结构和分类。了解通信子网与资源子网的概念。 本章主要讲解计算机网络的基本概念。通过对本章的学习,应掌握以下内容: ?计算机网络的基本概念; ?计算机网络的产生与发展 ?计算机网络的组成; ?计算机网络的功能与应用 ?计算机网络的分类与工作模式; ?计算机网络的基本组成 ?计算机网络的拓扑结构与分类 第二章数据通信基础 本章从信号传送的角度对计算机网络如何实现通信进行了介绍,目的是使学生对信号如何在介质中传递有概念上的理解,是对计算机网络组成部分的第二部分通信线路和部分通信设备工作原理与作用的理解。本章重点是熟悉数据传输系统模型,理解模拟信号与数字信号的区别,理解模拟信道与数字信道的区别,理解模拟通信系统与数字通信系统的区别。理解不同的数据通信方式,包括同步传输与异步传输、串行传输与并行传输,单工、半双工和全双工通信,点到点通信与广播通信,能够通过具体实例说明基带传输与频带传输的区别。了解模拟数据编码的种类和应用场合,了解数字数据编码的种类和应用场合。理解信道带宽与信道最大传输速率的关系,了解奈奎斯特定理和香农定理含义。理解信道利用率、延时、延时抖动、差错率的概念,了解造成延时的因素。熟悉常见的传输介质,重点是双绞线和光纤的分类及适用环境。了解典型数据通信网的特点和种类。 第三章计算机网络体系结构与协议 本章重点有两个,一个是网络体系结构,一个是网络协议。对网络体系结构

通信技术基础 课程标准

《通信技术基础》课程标准长春市机械工业学校. 2014.08.5

》课程标准《通信技术基础 、课程定位与设计思路1 1 课程定位.1本课程是高职高专通信技术专业、 通信网络与设备、移动通信技术、电子信息工程技术等专业的专业基础主干课程。目的是使本专业学生掌握较广泛的现代通信理论和基本技术。课程的任务是以现代通信系统为背景、以通信系统的模型为主线,讲述现代通信的基本原理、基本技术和通信系统性能的分析方法,使学生了解模拟通信和数字通信,特别是数字通信的基本原理和系统基本的分. 析、设计方法,以适应现代信息社会对通信人才的需求。 1.2 设计思路 本课程系统讲述通信领域的“通信系统传输与交换原理”、“通信介质”、“光通信系统”、“通信交换系统”、“移动通信”等各类专业知识,以及“通信接入网”的专业内容,涉及的范围广,内容新;旨在培养学生全面认识通信技术与系统原理的基础上,建立对通信网络的初步分析与系统建设能力。 2、课程目标 1)、知识目标 (1)掌握通信系统基本概念、一般模型 能描述模拟信源数字化的过程,以及在这过程中的关键技术)(2掌握PCM3)信号的再生中继传输,了解基带传输的常用码型(掌握二进制数字信号的调制与解调,知道四相调相系统和其他调制方式(4)了解同步及数字复接原理 5)()、技能目标2 (1)能熟练使用通信原理实验箱; 2具备对简单通信系统进行建立模型、定性分析、并用相关软件仿真的能力;)(能对给定的通信电路进行调试;(3))、素质目标3 (1)学会一定的沟通、交际、组织、

团队合作的社会能力;具有一定的自学、创新、可持续发展的能力; 2() 3()具有一定的解决问题、分析问题的能力; 4()具有良好的职业道德和高度的职业责任感。 3、课程内容 表1 “通信技术基础”项目简表

电力线载波通信技术的发展与特点

电力线载波通信技术的发展及特点 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。 0 引言 电力线载波(Power Line Carrier - PLC)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。近年来,高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代。并且,随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要,中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面,电力线载波通信这座被国外传媒喻为“未被挖掘的金山”正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。在这种形势下,本文旨在通过对电力线载波通信技术的发展及所涉及的一些技术问题的讨论,阐明电力线载波通信的发展历程、特点及技术关键。 2 电力线载波通信的特点

2.1 高压载波路由合理,通道建设投资相对较低高压电力线路的路由走向沿着终端站到枢纽站,再到调度所,正是电力调度通信所要求的合理路由,并且载波通道建设只需结合加工设备的投入而无须考虑线路投资,因此当之无愧成为电力通信的基本通信方式,尤其在边远地区更是这样。电力线载波通道往往先于变电站完成建设,对于新建电站的通信开通十分有利。为此,只要妥善解决电力线载波信道的容量问题,载波通信的优势就会显现出来。在中压配电网载波和低压用户电网载波中,节省线路建设费用,无须考虑破坏家庭已装修环境,也仍然是载波通信的优势。 2.2 传输频带受限,传输容量相对较小 在高压电网中,一般考虑到工频谐波及无线电发射干扰电力线载波的通信频带限制于40~500kHz之内,按照单方向占用4kHz带宽计算,理想情况下一条线路可安排115条高频载波通道。但由于电力线路各相之间及变电站之间的跨越衰减有限(13~43dB),不可能理想地按照频谱紧邻的方式安排载波通道,因此,真正组成电力线载波通信网所实现的载波通道是有限的,在当今通信业务已大大开拓的情况下,载波通道的信道容量已成为其进一步应用的“瓶颈”问题。尽管我们在载波频谱的分配上研究了随机插空法、分小区法、分组分段法、频率阻塞法及地图色法和计算机频率分配软件,并且规定不同电压等级的电力线路之间不得搭建高频桥路,使载波频率尽量得以重复使用,但还是不能满足需要。近来随着光纤通信的发展和全数字电力线载波机的出现,稍微缓解了载波频谱的紧张程度。在10kV中压配电

窄带电力线通信技术-longsy

1. 窄带电力线通信技术: 1) 中压窄带载波一般采用10-500KHz 频段 2) 速率150-2400bps ,采用OFDM 调制可达100kbps 以上 3) 传输距离较长,架空线路距离大于10km 4) 调制技术FSK、PSK,新型技术采用OFDM 近年来,随着低压电力线载波通信技术逐步完善,国内有十余家企业专注于技术开发和应用,采用的技术主要有扩频加窄带频移键控( FSK)、扩频加窄带相移键控( PSK)、正交频分复用( Orthogonal Frequency Division Multiplexing ,OFDM )等,在用电信息采集、智能家居能源管理、楼宇监视和路 灯控制等领域均有大规模的应用。 国内比较主流的低压电力线窄带载波通信技术方案及应用如错误!未找到引用源。所示: 除了以上低压电力线载波通信方案,近两年在国家电网集中招标中也出现过、、 300kHz 等多种频率方案,由于大部分通信厂家采用各自的企业标准,频率选择、调制方式、传输技术 及组网技术各有特点,难以实现互操作问题。 国内窄带电力载波通信技术发展现状 、国内现有载波通信技术特点

现有的低压载波通信芯片的技术特点可以从调制方式、传输速率、通信频率、通信功率、EMI 标准、芯片技术等方面来分析。 1.调制方式与传输速率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、线性调频Chirp 和正交频分复用OFDM 等。此外,跳频FH、跳时TH 以及上述各种方式的组合扩频技术也较为常用。 国内载波通信产品主要采用直接序列扩频技术。其中东软为FSK,15 位直序列扩频通信;福星晓程DPSK 63 位直序扩频;弥亚微为QPSK 扩频调相、过零同步、分时传输;鼎信为二进制连续相位移频FSK,过零同步、分时传输。 上述各家的扩频技术各有不同特点。对载波通信芯片性能最直接影响在于可靠性和传输速率。目前这四家中,传输速率分别为: 弥亚微,同时提供200 、400 、800 、1600bps 四种可变速率;东软:330bps ; 福星晓程:250/500bps ;鼎信:100bps 。 按照现阶段现场实际应用状况来看100 至500bps 速水平仅能用于普通抄表功能,如果涉及到远程控制(断送电)和管理功能则需要提供更高速率保证。 2. 通信频率 关于通信频率,在美国由联邦通信委员会FCC 规定了电力线频带宽度为100~450kHZ ;在欧洲由欧洲电气标准委员会的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的贡献,目前全球AMR 系统均采用该频段标准。 国内载波通信芯片中符合欧洲标准的为2 家,分别是福星晓程120KHz 和弥亚微57.6KHz/76.8KHz/115.2KHz 三种可选。 3. 通信功率及EMI 指标国内东软、福星晓程、鼎信等多数载波通信方案为了针对国内电力信道环境中的衰减,均采取加大通信传输功率等做法。在实际产品化的过程中,基本上做到3W 至5W ,有的电表厂甚至做到了8W ,这种做法是绝对不可取的。 首先,这种做法导致电表产生的功耗损失无疑增加的线损,造成大量的能源浪费,这也有悖于国网公司上集抄系统的初衷; 其次,如此大的功率传输将会严重污染电力线信道环境,我们原来是恶劣的电力线信道环境的受害者,现在却也能成为最大的制造者。 就目前研究了解的情况,国内只有弥亚微的载波芯片Mi200E 采取低功耗设计。其发送信号时的功率仅为0.4W ,在保证可靠的通信性能的同时该芯片EMI 等相关指标满足欧洲标准。 4. 芯片技术严格意义上讲,国内载波通信方案供应商并不完全都是芯片设计研发企业,像东软和鼎信均是采用MOTROLA 的MC3361 +单片机通过软件完成物理层、MAC 层、网络层的模式。其优点是降低了研发难度,但该模式会导致其核心技术(相关软件)容易泄密或被解密,安全性值得探讨。福星晓程和弥亚微均 是完全自主开发的载波通信芯片产品。 二、国内载波芯片产品分析 青岛东软该公司是国内较早对低压载波进行投入的厂家,目前市场分额较大。 主要产品主要特点是:采用FSK调制方式,信号频率为270K ;软件相关器和匹配滤波器,63 位码序列,码速率 20.8k 波特;自适应数字信号处理和模糊处理技术,具备前向纠错功能;帧中继转发机制,支持3 级中继深度。 但东软的载波方案不满足相关国际标准,通信模块的EMI 特性难以满足,会对电网带来比较大的谐波干扰。同时,由

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