基于低压电力线载波通信的门禁系统分析

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1、1绪论1．1门禁系统的通信方式概述门禁系统的通信方式如下：①专线通信：专线通信是指利用专门的通信线路(例如电话线、闭路线等)传输门禁信号。专线通信具有传输容量大、可靠性高等优点，但存在两个缺陷：1)若住宅中已布入专门用于传输门禁信号的线路时，往往只接入到门边，门禁系统只能安装在线路接入处，而且室内只能接入一个室机，每次使用系统时必须到某一固定点操作，系统缺乏灵活性，维修困难；2)若住宅中无布入专门用于传输门禁信号的线路时，若安装专线门禁系统，则需采用明线方式布线，安装成本高，施工难度大，并且影响美观。②无线通信：无线通信是指利用无线的方式传输门禁信号。无线通信

2、方式比专线通信有更广泛的适应性，几乎不受地理环境限制。但是，在一些近距离的数据通信系统中，无线的通信方式并不比有线的方式成本低，同时无线通信方式还存在频率有限、阴影衰落、多径干扰及其它电磁干扰，系统的可靠性和安全性受限。③电力线通信(PLC)：电力线通信是指利用已有的配电网作为传输媒介，实现数据传递和信息交换的一种通信手段。采用电力通信有以下几个方面的优点ill：1)实现成本低：因为有效的利用已有的配电网作为传输线路，不用铺设额外的线路，从而大量减少线路投资，节约了成本；2)永远在线：以电力线作为通信信道，可以灵活的实现“即插即用”，接入电源就等于接入了网络，

3、只要插上电源就永远在线；3)范围广：民用电力线是世界上最普及的网络，这是电话和有线电视都不能比拟的优势，低压电力线可以轻松的渗透到每个家庭，为门禁系统提供了广阔的发展空间。目前，门禁系统所采用的通信方式是前两种。电力线通信已应用在远程抄表、火灾监控、电力线上网等方面121131，在门禁系统通信中还没有应用该通信方式。通过以上分析可以得到，低压电力线通信作为门禁系统的通信方式是较好的选择。1．2课题的来源及意义1．2．1课题的来源①课题的项目来源本课题来源于重庆大学研究生科技创新基金“基于低压电力线通信的门禁系统”项目(200707A1B0090246)，该项目

4、获得资助经费7000元。目前，已完成实验样机的研制，发表两篇论文《基于低压电力线通信的门禁系统设计》、《基于FM的重庆人学硕士学何论文低压电力线门禁系统设计》。本课题在该项目的基础上，进一步深入研究低压电力线载波通信技术在门禁系统的应用。②课题的社会需求来源随着人们生活水平的提高，对家居及办公环境的门禁系统提出更高的要求，同时智能化小区、楼中楼、差层、跃层的出现，以及居住环境的升级，使得人们在门禁系统方面的投资也开始加大。然而，现有的门禁系统都存在设备成本高的问题。对无线通信门禁系统而言，还存在频率有限、阴影衰落、多径干扰及其它电磁干扰，系统的可靠性和安全性受

5、限等缺陷。而对于专线通信门禁系统而言，主要存在安装的灵活性和因布线影响美观的缺陷。因此，人们的迫切需求一种方便、美观、经济、可靠的门禁系统。本课题设计的基于低压电力线载波通信的门禁系统正迎合了这种社会需求。1．2．2课题的意义①课题的理论意义目前，门禁系统所采用的专线和无线通信方式，都存在不可克服的缺陷。因此，探索一种新的通信方式成为门禁系统研究的热点。本课题研究将低压电力线通信作为门禁系统的通信方式，具有非常重要的理论意义，它结束了门禁系统只能用专线和无线通信方式传输数据的历史，拓展了低压电力线通信的应用范围。本课题涉及面较广，包括电力线信道特性研究、电力线

6、接口技术、调SU／解调技术、电力线DTMF通信、电力线语音通信、指纹识别、门禁系统通信协议等技术。可见，门禁系统，既是一个完整的系统，又是更复杂系统的基础，故它有一定的代表性。因此，研制低压电力线门禁系统会对今后及其它工作具有重要的指导意义。②课题的现实意义探索一种新的通信方式，能够解决现有门禁系统的缺陷，将门禁系统的实用性向前推进～步。电力线载波通信是利用已经安装好的电力线，不用专门布线，并且不占用无线信道，所以这种通信方式经济、实用。本课题将电力线载波通信应用于门禁系统，使得门禁系统具有方便、美观、经济、可靠等优点，满足了人们的需求。1．3国内外研究现状①

7、门禁系统国内外研究现状：门禁系统发展到今天，早已被人们接受，技术也相当成熟。按通信方式分为专业通信门禁系统、无线通信门禁，这些门禁系统的优缺点在1．1节门禁系统的通信方式概述中已经阐明。国外的门禁系统与国内相比，在可靠性上占有优势，但21绪论价格太高。综合考虑，探索一种新的通信方式成为门禁系统研究的一个新的方向。②低压电力线载波通信国内外研究现状：近些年来国内外开展的利用低压电力线传输速率在1Mb／s以上的电力线通信技术称为高速PLC，由于技术不成熟，发展速度缓慢14]。进入21世纪以来，随着PLC芯片技术的突破，尤其是多载波正交频分复用(OFDM)技术的应用

8、，对电力线载波通信中存在的抗干扰、抗阻