電力線通信信道分與照明控製係統設計(doc 49頁)

電力線通信信道分與照明控製係統設計目錄：
第1章、引言……7
1.1、電力線通信技術的發展狀況……7
1.1.1、單載波模擬通信……8
1.1.2、普通數字通信……8
1.1.3、擴頻通信……8
1.1.4、OFDM調製技術……9
1.2、電力線載波通信技術的應用狀況……10
1.2.1、電力線載波通信技術的國外應用狀況……10
1.2.2、電力線載波通信技術的國內應用狀況……12
第2章、電力線通信信道分析……13
2.1、電力線傳輸信道特性……13
2.1.1、衰耗特性……14
2.1.2、阻抗特性……14
2.1.3、噪聲幹擾特性……15
2.1.4、多徑幹擾……15
2.2、噪聲分析……16
2.2.1、背景噪聲……16
2.2.2、隨機脈衝噪聲……17
2.2.3、與工頻同步的周期性噪聲……17
2.2.4、與工頻異步的周期性噪聲……18
2.3、噪聲模型……18
2.3.1背景噪聲……18
2.3.2窄帶幹擾……18
2.3.3、脈衝噪聲……19
2.4、電力線通信信道模型……20
2.4.1、單根電纜傳輸函數……20
2.4.2、多徑傳輸模型……21
2.4.3、低壓電力線信道近似模型……22
2.5、擴頻通信技術的選用……22
2.5.1、擴頻通信的理論可行性……22
2.5.2、擴頻通信係統的基本工作方式……23
2.5.3、擴頻通信的優點……24
2.5.4、目前需要考慮的一些技術問題……25
第3章、照明控製係統設計……26
3.1、照明控製係統設計方案……27
3.2、載波通信模塊設計……28
3.2.1、電力線載波通信芯片的選擇……29
3.2.2、PL3106芯片特點……29
3.2.3、信號發送、接收電路設計……30
3.2.4、陶瓷濾波電路……32
3.2.5、掉電檢測及電池電壓檢測……32
3.2.6、載波耦合電路設計……33
第四章、照明控製係統通信協議軟件設計……34
4.1、通信協議設計……34
4.1.1、OSI模型……34
4.1.2、當前電力線載波通信協議……35
4.1.3、本文采用的電力線載波通信協議……36
4.2、PL3106載波通信軟件設計……41
4.2.1、載波通信模塊使能……41
4.2.2、PL3106載波通信接收和發送程序設計……43
4.3、主、從控製器程序設計……44
結論……46
本文總結……46
工作展望……46
參考文獻……48
致謝……49
附錄一：……50
附錄二：程序……51

電力線通信信道分與照明控製係統設計內容提要：
擴頻通信：
對於電力線這一強背景噪聲的信道來說，數據傳輸的一種有力手段就是擴頻(SS—SpreadSpectrum)技術。它利用偽隨機碼把基帶信號的頻譜進行擴展，形成較高帶寬的低功率譜密度信號發射。接收端再利用相關方法進行處理，把要接收的寬帶擴頻信號恢複成基帶信號。擴頻技術減少了噪聲對信號的影響，保證了電力線網絡上的可靠通信。
擴頻通信技術的理論基礎是香農建立的關於通信係統效率的理論。即：對加性高斯白噪聲信道來說，如果係統數據速率小於或等於信道容量C時，就有可能存在在信道內進行無差錯的數據通信的編碼方案
OFDM調製技術
OFDM的英文全稱為Orthogonal Frequency Division Multiplexing，中文含義為正交頻分複用，這種技術是HPA聯盟(Home Plug Powerline Alliance)工業規範的基礎。OFDM並不是如今發展起來的新技術，OFDM技術的應用己有近40年的曆史，主要用於軍用的無線高頻通信係統。但是，一個OFDM係統的結構非常複雜，從而限製了其進一步推廣。直到上世紀70年代，人們采用離散傅立葉變換來實現多個載波的調製，簡化了係統結構，使得OFDM技術更趨於實用化。
OFDM的基本思想是將可用的頻譜分為許多窄帶、低數據速率的子載波，為了獲得高的頻譜效率，子載波的幅頻響應相互重疊和正交。每個子載波可以使用不同的調製方式，比較常用的有BPSK，QPSK和QMA等。也就是說，OFDM實際上是將高速的串行數據變成低速並行數據進行傳輸。雖然每個子載波的速率並不高，但是所有子信道加起來可以獲得很高的數據速率。

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