基于OFDM的電力線載波通信系統(tǒng)的研究.pdf

1、電力線通信(簡(jiǎn)稱PLC)是一種以電力線作為傳輸媒質(zhì)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息和話音信號(hào)傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。由于電力線分布廣、成本低、速率高、即插即用等優(yōu)勢(shì),在遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)抄表、智能家居以及寬帶接入等方面具有廣闊的應(yīng)用前景,使PLC通信技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展。但電力線的主要用途是電力傳輸,信道環(huán)境惡劣,需要在對(duì)電力線信道特性研究的基礎(chǔ)上,使用合適的信號(hào)編碼與調(diào)制技術(shù),采用合理的組網(wǎng)策略,來(lái)組建電力線通信系統(tǒng)。
　　 文章首先分析了室內(nèi)電力線信道的噪

2、聲特性、信道衰減特性以及阻抗特性。在總結(jié)國(guó)內(nèi)外電力線信道特性分析、建模的基礎(chǔ)上,用MATLAB仿真了電力線上的噪聲特性,并設(shè)計(jì)制作了無(wú)源分布式衰減模塊,用實(shí)驗(yàn)觀測(cè)了具有復(fù)雜時(shí)變性的電力線信道特性。然后闡述了OFDM技術(shù)原理以及優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 論述了基于OFDM的PLC載波通信收發(fā)模塊的硬件設(shè)計(jì)。先介紹了主芯片基帶MAX2990與模擬前端MAX2991的功能,然后主要說(shuō)明了發(fā)射通道的設(shè)計(jì),包括放大電路、耦合接口電路、保護(hù)電路、功率

3、控制電路以及電源電路的設(shè)計(jì),并根據(jù)實(shí)際需要將模塊進(jìn)行了小型化的改進(jìn)。電力線載波通信測(cè)試結(jié)果表明模塊硬件設(shè)計(jì)的合理性,也進(jìn)一步驗(yàn)證了上一章信道特性的分析。
　　 搭建了基于FPGA的PLC通信系統(tǒng)。首先介紹了OFDM系統(tǒng)的物理層參數(shù),描述了發(fā)射通道中的卷積編碼、交織等和接收通道中同步、解調(diào)等模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。然后設(shè)計(jì)了收發(fā)通道的外圍電路,主要包括Sallen-key結(jié)構(gòu)的6階帶通濾波器、步進(jìn)精度為3dB且動(dòng)態(tài)范圍30dB的數(shù)字VGA