如皋地区电力线载波通信的可靠性研究

摘要

电力线载波通信，使用我们平时所常见的电力线本身作为通信介质，是智能电网采集中最具先天优势的通信方式。但在实际应用中，电力线受电抗和负载干扰的影响，信号衰减较大，直接影响其通信的可靠性。因此，需详细了解电力线载波信道的特征，才能从根本上提升载波信号在低压线路上的正常传输。
　　论文首先介绍了几种在采集系统中常见使用的通信方式，并且详细论述了电力线载波通信方式的原理，提出可靠性的技术指标。针对分析了电力线通信信道，包括电抗、衰减和负载噪声干扰等特征，并对其进行了建模。为掌握电力线的噪声特征，测量了几种常用家用电器的噪声特征，并认真分析测得的结果。
　　为了使电力线载波通信的信号传输的稳定性能有更大的提升空间，在网络层和数据链路层上，研究了自动组网和“数据纠错机制”，并着重讨论了FSK(Frequency-Shift Keying)频移键控、PSK(Phase-Shift Keying)相移键控和OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交频分复用这几种载波通信的调制方式。OFDM方式抵抗“多径效应”和干扰的效果明显，频谱的利用率也较高，也是目前如皋地区电力线载波使用最广泛的调制方式;而FSK、PSK适用干扰程度较小或者干扰稳定的情况，将两者结合优化，再加上有关电力线载波通信信道阻抗和衰减特征实际测得的数据支持，就可以形成一套完整的相关模拟方案。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景和意义

1．1．1 如皋地区用电信息概述

1．1．2 建设采集系统的意义和要求

1．1．3 智能电网的主要通信方式

1．1．4 电力线载波通信的优势及研究意义

1．2 国内外研究现状和未来展望

1．3 论文研究内容及章节介绍

第二章 电力线载波通信原理以及可靠性分析

2．1 电力线载波通信原理

2．1．1 电力线载波通信的基本原理

2．1．2 电力线载波通信组成部分

2．1．3 载波调制技术

2．2 载波信号在低压线路上的正常传输分析

2．2．1 电力线载波的可靠性概念

2．2．2 通信信道特征

2．2．3 载波信号在低压线路上的正常传输技术指标

2．2．4 载波信号在低压线路上的正常传输问题分析

2．3 本章小结

第三章 电力线载波通信的信道特征

3．1 电力线载波通信的网络结构

3．2 电力线载波通信信道阻抗特征

3．3 电力线载波通信信道衰减特征

3．3．1 多径传播造成的衰减

3．3．2 线路损耗造成的衰减

3．3．3 信道衰减仿真模型

3．4 电力线载波通信信道建模

3．5 本章小结

第四章 电力线载波通信的噪声特征

4．1 电力线载波通信噪声概念

4．2 电力线载波通信噪声的分类

4．2．1 背景噪声

4．2．2 脉冲噪声

4．3 常用用电设备的噪声特征

4．3．1 噪声特征的分析

4．3．2 变频设备噪声

4．3．3 常用电器按噪声类型的分类检测

4．3．4 噪声的距离衰减特征

4．3．5 噪声中载波信号的检测

4．3．6 检测结果分析

4．4 本章小结

第五章 提高载波信号在低压线路上的正常传输的方案

5．1 提高网络层可靠性的组网措施

5．1．1 电力线的网络拓扑结构

5．1．2 自动组网方案

5．2 数据链路层的纠错处理

5．2．1 前向纠错码

5．2．2 自动重发请求机制

5．3 物理层调制方法的研究

5．3．1 传统的调制方式及其抗干扰性能研究

5．3．2 OFDM调制技术

5．3．3 扩频通信与OFON结合的多载波CDMA技术

5．4 在用电信息采集系统中的成效

5．5 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 工作展望

参考文献

致谢