基于LONWORKS技术的高压电力线载波通信研究

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1、西jE工业大掌硕士学位论文擅-]g摘要为了解决特殊情况下的测控信号传输问题，本论文提出LONWORKS技术向高压电力线移植的具体方案。经过对高频载波信道的干扰特性分析和线路参数的计算，解决了耦合和阻抗匹配等核一tl,问题，并对电源、功放、接口、收发器等部分电路分别设计，最后形成了完整的LONWORKS节点硬件电路，并调试成功。针对节点硬件设计，本论文在原有LonTalk掷议的基础上，增加了一层信道检测和文件传输协议．并用NeuronC实现该协议。在综合调试过程中，发现系统的通信成功率偏低，于是改进了节点硬件的部分电路设计，分析了系统误信率，并对整个系统进行了试验。在论文最后，对用

2、于电力线载波的两种通信技术进行了对比分析，指出了各自适合的应用领域。其后，为了方便测试各种正交频分复用算法的效用，给出了一种算法测试平台的硬件实现方案。关键词：节点，高压电力线载波信道，耦合器，扩频通信，正交频分复用!!!苎兰垒竺竺圭竺苎兰苎一———』!!兰AbstractInordertosolvetheproblemofmeasurement—controlsignalcommunicationinsituation，weproposeadetailprojectthattheLONWORKStechniqueistransplantedtohigh—voltagepower

3、lineinthispaper．Afteranalyzingthenoiseinthehi曲frequencycarrierchannelandcomputingtheparameterofchannel，wesolvedthekernelproblemsofcouplingandmatchedimpedance。Separatedesigningthepower,poweramplification，port，transceiverandothercircuits，wefittedtogetherallcircuitsbecomethewholeLONWORKSnodecirc

4、uit，andthentriumphantlydebuggedit．BasedonthehardwaredesignedandtheoriginalLonTa!kprotocol，alayerprotocolofchannelexaminationandfiletransferisappendedinthispaper,whichisrealizedwithNeuronC．intheprocessofintegrateddebugging，wefoundthattherateofSuccessfulcommunicationislower,andthenweimprovedsom

5、ecircuitofthenodehardwareandanalyzedthesystem’Sframe—error,afterthatwetestedthewholesystemintheworkfield．Attheendofthispaper,wecontrastedandanalyzedthetwocommunicationtechniquesaboutthepowerline，andpointouttheiradaptedapplicationarea．Andthen，inordertoconvenientlyexaminetheeffectofallkindsofOF

6、DMarithmeticaboutpowerlitte，wetookoutarealizationahemativeforthearithmeticexaminationeqmpment，Keyword：node，highvoltagepower-linecarrierchannel，couplingdevice，spreadspectrum，orthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OrDM)H西jE工业大掌硕士掌位论文1．i引言第一章绪论为了充分利用现有电力资源，降低通信成本，电力生产与调度多采用电力线载波通信方式实现信息交互。所谓电力线

7、载波通讯(PowerLineCarrierCommunication)技术是指利用现有的电力线路，通过载波方式将模拟的或数字的信号进行高速传输的技术。电力线载波通信技术自上世纪20年代初期至今已有近90年的发展历史，经历了从分离到集成，从功能单一至4微机控制，从模拟到数字的发展历程。时至今日，电力线载波通信已经具有相当大的规模和水平。起初，电力线载波通信是用来实现配电网的安全高效运行而发展起来的，且～直在电力生产和调度中扮演着重要的角色。自从上世纪70年代中期，随着电路集成度的提