基于OFDM的电力载波数据传输模块研究与设计

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1、第21卷第6期电子设计工程2013年3月Vo1．21No．6ElectronicDesignEngineeringMar．2013基于OFDM的电力载波数据传输模块研究与设计张本乙．文0桥(长沙理工大学电气与信息工程学院，湖南长沙410004)摘要：为了实现利用现有的电力线路实现数据传输，提出利用正交频分复用(OFDM)技术芯片LME2980设计电力载波通信(PLC)模块。通过分析电力栽波传输信道特性和OFDM调制解调技术基本原理，完成电力载波数据传输模块的设计．实现利用现有的电力线进行数据传输。关键词：PI；OFDM；LME2980；数据传输中图分类号：TP336文献

2、标识码：A文章编号：1674—6236(2013)06—0138—04Powerlinecarriercommunicationmoduleresearchanddesil~nZHANGLi，LIUQiao(Co／／egeofElectricalandInformationEngineering，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410004，China)Abstract：Inordertotransmitdatabytakingadvantageofthealreadyexistpowerline，the

3、paperproposesaPLCmodule．ThemoduleisdesignedbyOFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMuhiplexing)LME2980．Inthepaper，weanalyzethecharacteristicofthepowercarriertransmissionchannelandthebasicprincipleofOFDMdemodulationtechnology．Finally，weachievethedesignofpowercarrierdatatransmissionmodule．Keywor

4、ds：PLC；OFDM；LME2980；datatransmission电力载波通信技术【-J(PLC)利用现有的电力线通过载波I电力载波模块统时钟I技术进行数据传输的技术。由于低压电力线载波传输信道的干扰问题是制约低压电力线载波通信发展和普及的主要障碍，而正交频分复用(OFDM)调制技术具有抗干扰、抗衰线落能力强的特点，采用正交频分复用(OFDM)调制技术的芯电力载波模块片设计电力载波数据传输模块．能更好的克服电力线的强兰H十I干扰、强衰减等缺陷。因此，文中提出一种基于OFDM的电系统时钟II力线载波数据传输模块设计方案，利用现有的电力线实现载波通信。电力载波模块l1

5、载波通信信道特性利用电力线载波进行数据传输，可以充分发挥电力资源l皇塑匮I优势。从而推动电力线载波通信的广泛应用，电力载波的数图1电力载波的数据传输系统框图据传输系统框图如图1所示。Fig．1Electricpowercarrierdatatransmissionsystem但在电力线上的数据传输。还未达到令人满意的水以下几方面【】考虑：平，这在一定程度上限制了电力载波通信的广泛应用。主1)较高的频谱利用率，以适应电力线信道有效带宽窄的要原因有：电力线上的负载接入较多，电器频率特性各不特点。相同，阻抗时变大，很难做到阻抗匹配。电力线上存在高2)较好的功率利用率，能把功率

6、集中在有效的频带中，噪声．各种用电设备经常频繁开闭，就会给电力线上带来降低功率损失。各种噪声干扰．而且幅度比较大。电力线对载波信号造成3)较强的噪声抑制能力，并能在信噪比很低的情况下正高削减。当电力线上负荷很重时。造成对载波信号的高削常工作。减。因此，利用电力线载波的方式传输数据时，需要进行4)载波频率的选取。尽可能使电力线呈现较高的输入阻抗．减小对载波信号的衰减。收稿日期：2012—11-12稿件编号：201211079基金项目：湖南省教育厅科研基金项目资助(09B004)作者简介：张礼(1987一)，男，湖南i剜阳人，硕士研究生。研究方向：电路与系统。—．138——

7、张礼，等基于OFDM的电力载波数据传输模块研究与设计接收机本地振荡器之间存在的频率偏差，都会使OFDM系统2oFDM技术予载波之间的正交性遭到破坏，导致载波间干扰(ICI)L~。2．1oDM介绍因此，采用正交频分复用(OFDM)调制技术的芯片设计OFDM(正交频分复用)技术实际上是MCM(Multi—Carrier的电力载波数据传输系统能很好的解决数据传输过程中信Modulation，多载波调制)的一种。其主要思想是：将信道分号衰减大、码间干扰严重、频谱利用率不高的应用难题。成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数3电力载波通