低压电力线载波通信信道模型和模拟试验系统

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1、国内图书分类号：TN913.6国际图书分类号：621.3工学硕士学位论文（同等学力人员）低压电力线载波通信的信道模型和模拟试验系统硕士研究生：刘芳导师：刘思久教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：电力电子与电力传动所在单位：哈工大（威海）信息学院答辩日期：2006年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN913.6U.D.C.:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringCHANNELMODELANDSIMULATIONEXPERIMENTALSYSTEM

2、OFLOWVOLTAGEPLCCCandidate：LiuFangSupervisor：Prof.LiuSijiuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ControlTheory&ControlEngineeringDateofOralExamination：June,2006University：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要低压电力线分布广泛，连接千家万户，使得低压电力线载波通信技术在居室自动化等领域中颇

3、具竞争力。然而，作为电能输送线路，低压电力线通信环境却十分复杂，突出表现在线路阻抗变化大、信号衰减严重、噪声干扰强，很多载波通信设备在不同时间、不同地点的通信质量出现了很大的差别，使低压电力线载波通信设备的开发试验和评价检验面临一种复杂的局面。本文针对这种状况，提出并建立了一个模拟低压电力线载波通信环境的试验系统，试图为低压电力线载波通信产品的开发试验，创造一条新的途径。本文在分析低压电力线通信环境、研究其信道模型的基础上，指出低压电力线载波通信传输特性与信号频率之间的紧密关系，揭示其不同表现形式下的频率响应本质。在此基础上提出了以无

4、源阻容元件为核心构建基础模拟单元，以计算机控制继电器的方式实现不同拓扑结构，以及采用虚拟仪器的形式构建噪声发生装置的方法建立一种低压电力线载波通信模拟试验系统。该系统中各模块采用统一的接口形式，可任意互换和添加，精心处理后的220V的供电电源保证了实际用电设备接入后的正常工作。这样，系统不仅能够较全面地反映低压电力线载波信道的实际信道特性，而且使用方便、操作灵活、可扩展性好。实际测试数据表明，该系统能够实现低压电力线信道的典型传输特性，通过计算机控制可以获得不同种类的输入阻抗特性、传输衰减特性和噪声特性，期望成为相关研究人员开发电力线

5、载波通信设备的一种实用工具。关键词低压电力线载波通信；传输特性；信道模型；模拟试验系统--IPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractNowadaysthelow-voltagepowerline(LVPL)iswidelyspreadinvirtuallyallhouseholds,whichmakesitofgreatadvantageinroomautomationsystems.However,asthepowertransmittin

6、gline,thecommunicationenvironmentofLVPLisverycomplex,especiallyforitsimpedanceunstableness,signalattenuationandnoise,whichmakethecommunicationqualityvariesgreatlywithtimesandlocations,andmakeitdifficulttodevelopandtestlower-voltagepowerlinecarriercommunication(LVPLCC)eq

7、uipment.ConsideringthedrawbacksofLVPLincommunication,thispaperproposesandestablishesanexperimentalsystemtosimulatetheLVPLCCenvironmentinordertoprovideanewapproachtothedevelopmentandexperimentforLVPLCCproducts.Basedontheanalysisofthecommunicationenvironmentandchannelmode

8、lofLVPL,thispaperfirstexploresthecloserelationshipbetweentheLVPLCC’stransmitcharacteristicsandthefrequencyofsi