低压电力线载波通信原理及应用分析

《低压电力线载波通信原理及应用分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、低压电力线载波通信原理及应用分析摘要：电力线载波通信主要是通过使用配电电力线路作为通信的载体来进行通信，电力线载波通信这一通信方式在电力系统中应用较多。相较于传统的通信方式，电力线载波通信所使用的通信线路可以直接使用现成的电力线路，而无需额外的进行线路的架设。只要有电力线路的地方就兴建主通信线。此外，由于电力线路的接口较为简单、标准因此电力线载波通信的接入较为简单只需要插入电源插头即可。但是在电力线载波通信的应用中其会受到电力线路中的杂波的干扰从而影响电力线载波通信的通信质量。电力线载波通信的通信质量与电力线路中的一次电网有着密切的联系，在电力线载波通信建

2、设中可以与一次电网同步施工，建设速度快、投入较低。文章将在分析低压电力线载波通信发展历程的基础上对低压电力线载波通信上的信号衰减和干扰特性进行分析阐述。关键词：低压电力线载波通信；噪声；抗干扰刖目低压电力线载波通信主要是通过使用低压配电线作为通信的媒介来实现通信的一种通信方式。低压电力线网络是现今覆盖范围最广的网络，相较于采用专用通信线路来实现的通信，使用低压电力线来作为载波通信的网络具有取材方便，建造成本较低的特点，具有十分高的开发潜力。1低压电力线载波通信的发展历程使用低压电力线来构建载波通信网络这一构想已经发展多年了。国外在多年以前己经开展了相关的研

3、宄。经过多年的研宄与发展，在使用低压电力线进行载波通信的研宄上国外研宄结构已将低压电力线载波通信的原理和低压电力线载波通信信道特性分析和建模、电力载波调制技术以及相关通信芯片的研制等完成了初步探索和完善，并就低压电力线载波通信的相关标准及商业化的运用进行了构建。相较于国外对于低压电力线载波通信相关技术所投入的时间和资金，我国在低压电力线载波通信的相关研究起步较晚，但是研宄发展速度极为迅速并取得了一定的成果。在对低压电力线载波通信的前期的研宄中主要集中在利用国外已有的固化的低压电力线载波通信调制技术和芯片进行相关的扩展开发，近些年来对于低压电力线载波通信的研

4、究则集中于对国内配电网的信道特性进行调制技术的研究和低压电力线载波通信载波芯片的研制。但是目前国内在低压电力线载波通信应用中的相关法律法规政策的制定还不完善，需要制定完善。2低压电力线载波通信系统的信道特性在低压电力线载波通信的信道、阻抗、信号衰减和干扰是决定其通信性能的基本参数。当使用低压电力线来作为载波通信的载体时，其会受到低压电力线中阻抗较小、工作环境复杂以及通信信号的衰减等一系列问题，从而会对低压电力线载波通信的通信质量造成严重的影响。2.1低压电力线载波通信线路中的噪声根据低压电力线载波通信中的噪声来源及特性可以将其分为人为和非人为噪声。低压电力

5、线载波通信线路中的非人为噪声主要来自于自然界的影响。其中低压电力线载波通信中的非人为噪声的信道特性中背景噪声呈现出较为明显的高斯离散型特性，其在整个低压电力线载波通信线路中一直存在，且背景噪声的大小与通信线路介质的温度呈现出正比关系。此外在低压线路中如闪电、线路故障以及开关断开时都会在低压电力线中造成短时间的脉冲尖峰噪声，这些噪声呈现出不规则的非周期特性。对于低压电力线载波通信系统中的认为噪声其主要来源来自于家用负载所产生的噪声。在家用线路中，家中所使用的各种小型家用电器在低压电力线载波通信系统中所产生的噪声呈现出平滑的功率谱，此外对于家中所使用的调光器或

6、是整流器等会对低压线路产生电源谐波噪声。家庭中常用的设备固态调光其会在低压线路中产生高频谐波噪声，其主要被用来对灯光的亮度进行改变从而会产生重复率为50Hz谐波频率的脉冲噪声，这一脉冲噪声中含有奇次和偶数谐波的成分，其中，对于噪声中的奇次还是偶次谐波则主要与调光控制器的配置有着密切的联系。此外在低压电力线载波通信系统中由于家庭用电器开关所产生的突发脉冲噪声也是影响低压电力线载波通信质量的一种重要的影响因素，在家用电器开关时会产生频率很高的周期性的脉冲噪声，通过对脉冲噪声进行跟踪后发现电器开关在低压电力线载波通信系统中所产生的脉冲噪声具有振幅较大、作用时间短

7、的特点，此外这种噪声呈现出较为明显的时间特性，其与人们的活动呈现出较大的联系。此外，对于低压电力线载波通信影响较大的还有与工频同步周期性噪声和与工频异步的周期性噪声等多种影响因素。2.2提高低压电力线载波通信质量的应用技术为提高低压电力线载波通信的可靠性和稳定性，需要采取一些措施来加强对于信号的处理：如通过增加发射信号的功率、提高信号接收端设备的灵敏性或是在低压电力线载波通信线路中采用合理的耦合电路等的措施。此外还可以从信号调制技术入手，在低压电力线载波通信系统中采用较为适宜的调制技术或是在通信系统中加装中继装置。其中在调制技术和中继技术中应用较多的有直接

8、序列扩频、线性调制以及OFDM、跳频等技术。直接序列扩频（DSSS