基于mfsk的电力线通信系统设计

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1、基于MFSK的电力线通信系统设计作者姓名崔晋伟学校导师姓名、职称陈建安副教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称谢小平研究员申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码10701学号1202121269分类TN82号TN91密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于MFSK的电力线通信系统设计作者姓名：崔晋伟领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：陈建安副教授企业导师姓名、职称：谢小平研究员提交日期：2014年11月PowerLineCommunicationSystemDesignBasedonMFSKAthesissubmittedtoXI

2、DIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByCuiJinweiSupervisor:ChenJiananXieXiaopingNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究

3、成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电

4、子科技大学。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要科技的进步促进了通信的快速发展，在已处于信息时代的当今社会，信息的传递与通信是其他信息技术的基础。电力线通信是采用无处不在的电力线传送数据的一种通信方式，由于电力线的普遍性，不需要架设新的线路来实现通信而是直接采用现有的电力线进行信息的传送。建立通信网络无需新的支出以及可以方便的实现即插即用的特点受到越来越多的关注。数字通信是信息传递的重要方法和手段。数字频率调制是数字通信中常见的一种调制方式。二进制频移键控（2FSK）方法简单，易于实现，并且解调不需要恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能也较强。因此，2FSK调制

5、技术在通信行业中得到了广泛的应用，并且主要适用于低、中速数据传输。MFSK是2FSK的推广，在相同的码元传输速率下，MFSK的信息传输速率比2FSK的信息传输速率高，提高了系统的有效性。本文首先阐述了电力线通信的概念，介绍了电力线通信当国内国外的发展，对FPGA技术、数字调制技术和滤波器原理进行了简单介绍，并对本论文涉及的相关技术原理进行了必要的理论研究分析，为系统设计准备好相关理论依据。在此基础上论述了电力线通信系统的详细方案设计，包括发射机和接收机各个模块实现原理，然后用MATLAB对发射机和接收机进行了浮点和定点仿真验证，确定了定点系数。最后搭建了FPGA硬件实现平台，

6、实现了系统在开发板上的运行，并进行了实际硬件环境下的测试调试。本论文的关键是调制和解调算法方案设计。当告警信号产生时，告警信号加上设备地址信息进行组帧，一帧二进制信号经过RS编码，8FSK调制，DA变换后耦合到直流电力线上进行传输。接收端接收到信号经过AD变换，数字下变频，IIR低通滤波后，送入8路解调器。每路解调器的信号分别乘以正余弦载波，并通过IIR低通滤波器后，平方求和开方。然后8路解调器解调出的信号送入抽样判决器从而得到信号帧。最后通过RS解码得到告警信号。本论文设计的基于MFSK调制解调系统，实现了系统的设计目标。本系统还可以应用于智能家居和智能医疗领域，可以利用电

7、力线实现家电的控制和居民健康的实时监护。关键词：电力线通信，MFSK，调制论文类型：工程（规划）设计I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTTheprogressofscienceandtechnologypromotetherapiddevelopmentofcommunication.Intheinformationageoftoday'ssociety,thetransmissionofinformationandcommunicationisthefoundationo