应用于抄表系统的多信道载波路由器设计与实现

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1、上海交通大学硕士学位论文应用于抄表系统的多信道载波路由器设计与实现硕士研究生：吴振浩学号：1122102027导师：毛志刚副导师：喻义高申请学位：工程硕士学科：集成电路工程所在单位：上海东捷建设（集团）有限公司第八分公司答辩日期：2015年5月23日授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterTHEDESIGNANDAPPLICATIONOFMULTICHANNELCARRIERROUTERFO

2、RMETERREADINGSYSTEMCandidate：WuZhenhaoStudentID:1122102027Supervisor：MaoZhigangAssistantSupervisor:YuYigaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringIntegratedCircuitSpeciality：EngineeringAffiliation：SchoolofMicroelectronicsDateofDefence：May23(th),2005Degree

3、-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversityI上海交通大学硕士学位论文II上海交通大学硕士学位论文III上海交通大学硕士学位论文应用于抄表系统的多信道载波路由器设计与实现摘要多信道载波路由器是利用RS-485、低压电力线、无线作为信息传输媒介进行数据传输的一种数据通信终端。其中，低压电力线载波（以下简称PLC）通信模块为自主研发，其他通信信道为模块集成。当前，在抄表系统中，PLC通信技术与无线通信技术已占据了95%的市场份额，在许多场合已经广泛应用，它们无需

4、布线，相对于传统的RS-485等有线方式，体现出适应能力强，成本低，组网灵活等特点。多信道载波路由器支持低压电力线载波、无线通信、RS-485通信，相对于单一信道通信设备更能提高抄表系统的采集成功率，目前市场上暂无应用于低压集中抄表系统的此类设备。本文首先介绍了电力线载波通信技术和无线通信技术在低压集中抄表的应用以及国内外现状，基于信道传输理论，分析了低压电力线载波通信以及无线通信传输特性，从时域、频域上找出“最佳”信号传输时间以及频率，建立了信道模型，在此基础上介绍了一些调制种类及分类，包括窄带通信技术、扩频通

5、信技术等以及采用过零通信技术方式。根据上述信号调制技术的特点，结合工程应用的实际情况，采用FSK调制技术传输电力载波信号，实现窄带载波中心频率130kHz、接收灵敏度不小于75db、在带外干扰信号强度40db的情况下，一次抄表成功率不小于97%的多信道载波路由器，并对于以上参数进行测试，与同类产品做比较，得出结论，达到提高整个抄表系统性能的目的。关键词：低压PLC通信，无线通信，载波路由器IV上海交通大学硕士学位论文THEDESIGNANDAPPLICATIONOFMULTICHANNELCARRIERROUTE

6、RFORMETERREADINGSYSTEMABSTRACTMultichannelcarrierrouterisaterminalwhichcommunicatedbyRS-485,lowvoltagepowerlineandwirelesstotransmitdataandexchangeinformation.Amongthem,thelowvoltagepowerlinecarrier(PLC)communicationmoduleisdesignedandothercommunicationmodule

7、areintegration.Atpresent,inremotemeterreadingsystem,PLCcommunicationtechnologyandwirelesscommunicationtechnologyhasoccupied95%marketshare,onmanyoccasionshasbeenwidelyused.Itiswirelessness,comparedwiththetraditionalRS-485cable,reflectingthestrongadaptability,l

8、owcost,flexiblenetworkingetc.Comparedwithsinglechannelcommunicationequipment,ithasadvantagesoflongtransmissiondistance,nowiringconstruction,strongadaptabilityandothercharacteristics.Onthe