一种改进型低压电力线数字数据传输系统的设计

摘要

电力线载波技术是指通过存在的电力线路来完成发射／接收数据的过程。电力线通信系统已经有很长的发展历史，并且已经很完善地在高压电力线进行控制信号，语音信号和数据信号的通信。这一技术的实际应用——自动抄表系统(Automatic Meter Reading)节省成本和人力，不仅能够完成准确的抄表，而且具备了完成许多其它功能的能力，这无论是对电力供应者还是电力使用者来说都是有益的。AMR不仅能应用在电气领域，在水表、气表，甚至三表合一同样都可以由AMR来实现。AMR系统是远程数据的收集系统，因此，“读表”是系统的核心。换句话说，要完成从几千个单独的位置到同一个位置信息的精确传输。目前，最流行的是基于电话线、无线电和电力线载波三种介质的通信系统，而电力线载波通信经过过去几十年的发展，被认为是最有实用性和经济性的，大多数的楼宇自动化正在向这个方向过渡。 显然，电力线载波技术已经成为一种潜在的主流通信技术。然而，因为电力线当初不是专门为通信而设计的，所以，线噪声是电力线通信的最大障碍，它严重影响通信的可靠性。 对于我们这套AMR系统，采用扩展频谱(Spread-Spectrum)和差分相对相移键控(Differential Quadrature Phase-Shift-Keying)两种技术的结合来解决线噪声这一通信最大障碍，而实现两种技术结合的硬件是SC1128这款芯片。 本文重点放在低压电力线配电网络，以它作为AMR系统的通信介质，如何抑制线噪声，如何准确完成数据的发射/接收。首先从技术理论上分析通信的可行性，并且对该系统的每一个模块做了详细具体的分析和设计完善，包括接收端滤波器，前置信号放大器，发射端的功率放大器。 最后，希望这篇论文其中的某一部分会对电力线通信的发展有所贡献。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章低压电力线数字通信技术

第三章扩频通信技术原理

第四章扩频芯片SC1128

第五章AMR硬件电路及软件设计

第六章结论与挑战

参考文献

作者在读期间研究成果

四川大学学位论文独创性声明

致谢

附图