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低压电力线载波通信技术及应用

低压电力线载波通信技术及应用
低压电力线载波通信技术及应用

低压电力线载波通信技术及应用

摘要:低压电力线在实际应用的过程中有很多优良的特性,并且在多个领域中

都有着广泛的应用。低压电力线载波通信技术经历了很长时间的发展过程,在技

术的应用上已经趋于成熟。本文先对低压电力线载波通信技术的系统设计进行了

分析,并介绍了它的工作原理和具体的应用,希望可以为相关领域提供一些参考

意见。

关键词:低压电力线;载波通信技术;应用

低压电力线载波通信技术可以应用于很多不同的领域,并且具有覆盖规模广、操作简单等优势。基于此,该技术逐渐发展成为我国现阶段完成高速数据传播的

主重要技术之一。但是由于受到各种因素的限制,该技术存在的潜能难以进行有

效的挖掘,所以该技术还有丰富的可开发利用空间。在此情况下,我国有关部门

不断提高了对该技术的重视程度并且对其加以改进和完善,从而保障我国的通信

技术向着更加优化的方向发展。

1.低压电力线载波通信系统设计概述

该技术发展的关键性因素在于其进行信号传输时的质量,而信号传输有着抗

阻和不断衰减的特点,并且会对信号的质量产生直接的影响。另外,利用低压电

力线载波通信技术进行传输时,信号的质量还会受到不同噪音的干扰,使得信号

质量被消弱,最终对通信效果产生不良影响。而且信号传输时的抗阻和不断衰减

这两种特性对信号传输的实际距离起着决定性的影响,对噪音的抗干扰能力在很

大程度上影响着信号在传输过程中的质量。因此,在应用该技术时必须要对多方

面的因素进行综合考虑,从而有效的促进信号传输距离不断扩大,信号质量得以

提高,最终实现良好的传输效果。

在对电力线进行设计时,必须要将其抗阻能力考虑在内。正常情况下,电力

线都具备良好的抗阻性,所以在对通信系统进行设计时一般只需要保证信号输出

和接收两端具有良好的的抗阻性即可,尽可能的对信号接收和传输时的能量消耗

进行有效的控制。在电力线上进行信号传输的过程中,高频传输信号会出现大幅

度的衰减,并且无法避免噪音干扰。为了确保信号在传输过程中的强度,电力线

需要具备良好的抗干扰能力。在此通信技术中,为了实现信号强化一般可以应用

扩频以及正交频复用这两种技术手段。应用扩频技术一般多应用于信噪微弱的环

境下,用于接收信噪比较为强烈的信号。此外,在选取宽带和载波频率的时候应

该注意以下内容:尽量按照噪音干扰程度最小和信号衰减速度最低的要求进行选取。在不同频域中,结合信号的实际衰减情况和噪音出现的密度来确定最适宜的

载波频率。按照信号干扰强度的实际情况,在频谱中如果信号衰减会比噪音干扰

对信号产生更大的影响,首先需要对不同频谱中出现的信号衰减情况进行考虑,

然后再结合噪音频谱的实际密度进行分析,一般会选取处于低频段的载波频谱。

反之如果噪音干扰所带来的影响更大,则应该先对噪音频谱的实际密度进行分,

这种情况下一般回选取高频率频段。

2.低压电力线载波通信技术原理分析

该技术一般包括三个部分,分别为低压电力线、终端设备以及系统管理中心。在通信系统中,低压电力线担任信号传输过程中的媒介。因为信号在进行传输期

间会受到很大程度的衰减,所以该技术进行信号传输的距离会被限制。为了处理

这个问题,系统管理中心有负责进行信号接收的设备,接收完成后再对信号进行

解调,然后再经过其他一系列的处理之后,应用串口的方法或GPRS技术将经过

无线通信技术应用及发展

无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来,全球通信技术的发展日新月异,尤其是近两三年来,无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术,呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入,也包括集群通信、卫星通信,以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在,已经发展到了第三代移动通信技术,目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温,近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早,但随着技术的发展,数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性,已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术,正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势

无线技术与业务有以下几个发展趋势: (1)网络覆盖的无缝化,即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 (2)宽带化是未来通信发展的一个必然趋势,窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 (3)融合趋势明显加快,包括:技术融合、网络融合、业务融合。 (4)数据速率越来越高,频谱带宽越来越宽,频段越来越高,覆盖距离越来越短。 (5)终端智能化越来越高,为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 (6)从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加,在原来的移动网上叠加,覆盖可以连续;另外,WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;

国内外低压电力线载波通信应用现状分析

国内外低压电力线载波通信应用现状分析1.概述 电力线载波通信(PLC)是电力系统特有的、基本的通信方式。早在20世纪20年代,电力载波通信就开始应用到10KV配电网络线路通信中,并形成了相关的国际标准和国家标准。对于低压配电网来说,许多新兴的数字技术,例如扩频通信技术,数字信号处理技术和计算机控制技术等,大大提高和改善了低压配电网电力载波通信的可用性和可靠性,使得电力载波通信技术具有更加诱人的应用前景。为此,美国联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450kHZ;欧洲电气标准委员会的EN50065-1规定电力载波频带为3~148.5kHZ。这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显著的贡献。利用低压电力线来传输用户用电数据,实现及时有效收集和统计,是目前国内外公认的一个最佳方案。低压电力线是最为广泛的一种通讯媒介网络,采用合适的技术充分用好这一现成的媒介,所产生的经济效益和生产效率是显而易见的。 在20世纪90年代,一些欧洲公司进行涉及电力线数据传输的试验,虽然最初实验效果好坏参半,通信技术的不断进步与互联网业务的蓬勃发展带动了电力线通信的显著增长。在美国,弗吉尼亚州马纳萨斯市首次开始大范围部署PLC的服务,提供抄表、上网等业务,速率达到了10Mbps,费用为30美元/每月,在该地区已覆盖3.5万城市居民用户。目前,摩托罗拉公司正在进行Powerline MU计划,该技术提高到一个新系统,摩托罗拉的系统只使用居民住宅方面的低压电力线传输,以减少天线效应。摩托罗拉公司邀请美国无线电中继联盟参加与这些测试,甚至摩托罗拉在其总部安装了系统,初步结果非常乐观的展示了抗干扰特性。该PLC技术仅用于最后电网分支向室内的一段进行数据传输,而信号通过无线电获取传到配电网节点,这就限制了从最后这一段到室内的信号对周围地区的干扰,实现了居民用户的电能数据采集。在埃及,综合项目工程办公室(EOIP)部署了广泛的PLC技术应用在亚历山德里亚、法耶德和坦塔。立足于本土开发的系统,该公司提供了为

PLC电力载波通信技术优势介绍V

P L C电力载波通信技术优势介绍非原创 PLC电力载波通信原理介绍 电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输,在接收端通过滤波器将调制信号取出解调,得到原有信号,实现信息传递。目标标准主要有: ?Home-Plug(家庭插电联盟),美国发起,已逐步成为国际标准。 ?OPERA—开放式PLC欧州研究联盟(The?Open?PLC?European?Research?Alliance) 电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道,要实现可靠的电力线高速数据通信,必须解决低压配电网上各种因素如:噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响,在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术: ?电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ,SSC),窄带PLC技术 ?正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),即宽带PLC 技术 窄带PLC和宽带PLC比较 电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ,SSC): 用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制,实现频谱扩展后再传输,在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。香农公式 C=Wlog2(1+S/N)(其中:C为信道容量,W为频带宽度,S/N为信噪比) 主要优点如下: 1)抗干扰能力强,适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信息。 2)可以实现码分多址技术,在低压配电网上实现不同用户的同时通信。 3)信号的功率谱密度很低,具有良好的隐蔽性,不易被截获。 缺点: 扩频通信虽然抗干扰能力较强,但受其原理制约,传输速率最高只能达到1?Mbit /s左右。采用SSC技术的PLC通常称为窄带PLC。 正交频分复用技术(OFDM): OFDM技术把所传输的高速数据流分解成若干个子比特流。每个子比特流具有低得多的传输速率,并且用这些低速数据流调制若干个子载波。 相比SSC技术,OFDM具有以下的优点:?

卫星通信技术及其优化

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/293493775.html, 卫星通信技术及其优化 作者:刘亿民 来源:《中国科技博览》2013年第07期 [摘要]卫星移动通信是连接地面和太空之间的重要纽带,其发展的速度决定了一个国家在卫星技术方面的发展。卫星通信的发展空间无限大,需要在科技的不断创新中得到优化。尽量使全球的每个盲区都能得到信号,为人们的生活带来更多是便捷。文章主要介绍了卫星通信技术的现状,并结合现状提出了如何优化卫星通信技术的有效措施,最后对其发展前景进行了展望。 [关键词]优化卫星通信技术通信现状优化措施 中图分类号:TN927.23 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)07-0085-01 1.引言 从20世纪90年代至今,卫星通信技术方面的发展有着显著的提高,不断的推动着移动卫星的发展。卫星通信覆盖的范围极其广泛,通信包含的容量大,传输的效果极佳,抗干扰的能力也很强,基于这些普遍性的优点,卫星通信被人们普遍认为是通讯道路上不可缺少的技术之一,为人们的生活带来了方便。所谓卫星通信是人类利用人造卫星,以地球作为中继站,从外星转发大量的无线电波,进一步达到传递大量信息的目的。任何事物的产生都会伴随着其自身的优缺点,为了能够使卫星通信为我们的生活创造更多的便捷,需要了解其现有优缺点,对缺点进行改善和优化。 2.卫星通信技术的现状 我国现在在卫星通信技术方面取得了很大的成就,但是还有很大的进步和提升的空间,在半个世纪的发展中,我国的卫星事业取得的成绩硕果累累,卫星通信技术也广泛应用到各个行业中。 2.1 卫星通信的优点 卫星离地球表面的距离很远,但是通信的范围不管是海洋还是森林都可以接受到卫星发来的信号,只需安装接收装备。这点也能说明卫星通信优于其他通信的一点,同时其容量大,受用的范围极大,由于微波在太空中传播的效果稳定,信号质量优,不会受到其他介质和外界的干扰。因此,地球是否发生了变化对人们的通信都不受到直接影响。从成本的角度讲,卫星通信的成本不高,没有实质性的线路需要搭建,也无需维护,信号只是由相关设备发出微波进行接收进行通信。 2.2 卫星通信的缺点

低压电力线载波通信技术及应用

低压电力线载波通信技术及应用 摘要:低压电力线在实际应用的过程中有很多优良的特性,并且在多个领域中 都有着广泛的应用。低压电力线载波通信技术经历了很长时间的发展过程,在技 术的应用上已经趋于成熟。本文先对低压电力线载波通信技术的系统设计进行了 分析,并介绍了它的工作原理和具体的应用,希望可以为相关领域提供一些参考 意见。 关键词:低压电力线;载波通信技术;应用 低压电力线载波通信技术可以应用于很多不同的领域,并且具有覆盖规模广、操作简单等优势。基于此,该技术逐渐发展成为我国现阶段完成高速数据传播的 主重要技术之一。但是由于受到各种因素的限制,该技术存在的潜能难以进行有 效的挖掘,所以该技术还有丰富的可开发利用空间。在此情况下,我国有关部门 不断提高了对该技术的重视程度并且对其加以改进和完善,从而保障我国的通信 技术向着更加优化的方向发展。 1.低压电力线载波通信系统设计概述 该技术发展的关键性因素在于其进行信号传输时的质量,而信号传输有着抗 阻和不断衰减的特点,并且会对信号的质量产生直接的影响。另外,利用低压电 力线载波通信技术进行传输时,信号的质量还会受到不同噪音的干扰,使得信号 质量被消弱,最终对通信效果产生不良影响。而且信号传输时的抗阻和不断衰减 这两种特性对信号传输的实际距离起着决定性的影响,对噪音的抗干扰能力在很 大程度上影响着信号在传输过程中的质量。因此,在应用该技术时必须要对多方 面的因素进行综合考虑,从而有效的促进信号传输距离不断扩大,信号质量得以 提高,最终实现良好的传输效果。 在对电力线进行设计时,必须要将其抗阻能力考虑在内。正常情况下,电力 线都具备良好的抗阻性,所以在对通信系统进行设计时一般只需要保证信号输出 和接收两端具有良好的的抗阻性即可,尽可能的对信号接收和传输时的能量消耗 进行有效的控制。在电力线上进行信号传输的过程中,高频传输信号会出现大幅 度的衰减,并且无法避免噪音干扰。为了确保信号在传输过程中的强度,电力线 需要具备良好的抗干扰能力。在此通信技术中,为了实现信号强化一般可以应用 扩频以及正交频复用这两种技术手段。应用扩频技术一般多应用于信噪微弱的环 境下,用于接收信噪比较为强烈的信号。此外,在选取宽带和载波频率的时候应 该注意以下内容:尽量按照噪音干扰程度最小和信号衰减速度最低的要求进行选取。在不同频域中,结合信号的实际衰减情况和噪音出现的密度来确定最适宜的 载波频率。按照信号干扰强度的实际情况,在频谱中如果信号衰减会比噪音干扰 对信号产生更大的影响,首先需要对不同频谱中出现的信号衰减情况进行考虑, 然后再结合噪音频谱的实际密度进行分析,一般会选取处于低频段的载波频谱。 反之如果噪音干扰所带来的影响更大,则应该先对噪音频谱的实际密度进行分, 这种情况下一般回选取高频率频段。 2.低压电力线载波通信技术原理分析 该技术一般包括三个部分,分别为低压电力线、终端设备以及系统管理中心。在通信系统中,低压电力线担任信号传输过程中的媒介。因为信号在进行传输期 间会受到很大程度的衰减,所以该技术进行信号传输的距离会被限制。为了处理 这个问题,系统管理中心有负责进行信号接收的设备,接收完成后再对信号进行 解调,然后再经过其他一系列的处理之后,应用串口的方法或GPRS技术将经过

电力线载波通信技术的发展及特点

电力线载波通信技术的发展及特点 摘要 本文介绍了电力线载波通信的发展及特点,文中主要就高压电力线载波通信、中压配电网电力线载波数据通信和低压用户配电网电力线载波通信,以及与其相关的关键技术问题进行了讨论。 0 引言 电力线载波(Power Line Carrier - PLC)通信是利用高压电力线(在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级)、中压电力线(指10kV电压等级)或低压配电线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。近年来,高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代。并且,随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要,中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面,电力线载波通信这座被国外传媒喻为“未被挖掘的金山”正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。在这种形势下,本文旨在通过对电力线载波通信技术的发展及所涉及的一些技术问题的讨论,阐明电力线载波通信的发展历程、特点及技术关键。 2 电力线载波通信的特点 2.1 高压载波路由合理,通道建设投资相对较低高压电力线路的路由走向沿着终端站到枢纽站,再到调度所,正是电力调度通信所要求的合理路由,并且载波通道建设只需结合加工设备的投入而无须考虑线路投资,因此当之无愧成为电力通信的基本通信方式,尤其在

边远地区更是这样。电力线载波通道往往先于变电站完成建设,对于新建电站的通信开通十分有利。为此,只要妥善解决电力线载波信道的容量问题,载波通信的优势就会显现出来。在中压配电网载波和低压用户电网载波中,节省线路建设费用,无须考虑破坏家庭已装修环境,也仍然是载波通信的优势。 2.2 传输频带受限,传输容量相对较小 在高压电网中,一般考虑到工频谐波及无线电发射干扰电力线载波的通信频带限制于40~500kHz之内,按照单方向占用4kHz带宽计算,理想情况下一条线路可安排115条高频载波通道。但由于电力线路各相之间及变电站之间的跨越衰减有限(13~43dB),不可能理想地按照频谱紧邻的方式安排载波通道,因此,真正组成电力线载波通信网所实现的载波通道是有限的,在当今通信业务已大大开拓的情况下,载波通道的信道容量已成为其进一步应用的“瓶颈”问题。尽管我们在载波频谱的分配上研究了随机插空法、分小区法、分组分段法、频率阻塞法及地图色法和计算机频率分配软件,并且规定不同电压等级的电力线路之间不得搭建高频桥路,使载波频率尽量得以重复使用,但还是不能满足需要。近来随着光纤通信的发展和全数字电力线载波机的出现,稍微缓解了载波频谱的紧张程度。在10kV中压配电网和低压用户配电网中,除了新上的载波信号之外,不存在其它高频信号,并且一般为多址传输,因此通道容量问题并不突出。 2.5 线路阻抗变化大此主题相关图片如下:

卫星通信技术在智能交通中的应用

卫星通信技术在智能交通中的应用

卫星通信技术在智能交通中的应用 姓名:李泽宇学号:100740318 专业:交通3班 摘要:本文卫星通信系统的组成及功能以及其在智能交通中的应用,就卫星通信技术中的卫星定位系统在智能交通中的应用作简要分析,并简单介绍了现代卫星通信技术在智能交通中的应用案例,提出了个人对智能交通系统未来发展的建议和祝愿,希望智能交通为人民带来便捷的出行。 关键字:卫星通信系统;智能交通;应用 前言:卫星通信是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。卫星通信技术服务于人类的各个角落,为人类的生活,交流带来了方便。现代卫星通信技术在智能交通中的应用涉及到了多个方面,如全球卫星定位系统GPS 及其在智能交通系统ITS 中的应用;基于卫星定位和无线通信技术的道路电子收费系统;卫星通信技术将在交通运输领域深入应用等。 正文:1 卫星通信系统 1.1 卫星系统的组成卫星通信系统是由通信卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成。静止通信卫星是目前全球卫星通信系统中最常用的星体,是将通信卫星发射到赤道上空35860 公里的高度上,使卫星运转方向与地球自转方向一致,并使卫星的运转周期正好等于地球的自转周期(24 小时),从而使卫星始终保持同步运行状态。故静止卫星也称为同步卫星。静止卫星天线波束最大覆盖面可以达到大于地球表面总面积的三分之一。因此,在静止轨道上,只要等间隔地放置三颗通信卫星,其天线波束就能基本上覆盖整个地球(除两极地区外),实现全球范围的通信。目前使用的国际通信卫星系统,就是按照上述原理建立起来的,三颗卫星分别位于大西洋、太平洋和印度洋上空。 1.2 卫星系统的功能 1.2.1 卫星系统功能方框图示于下图: 1.2.2 位置与姿态控制系统从理论上讲,静止卫星的位置相对于地球说是静止不动的,但是实际上它并不是经常能够保持这种相对静止的状态。这是因为地球并不是一个

低压电力线载波通信

PL2102--功能特征 PL2000A/B 是专为电力线通讯网络设计的半双工异步调制解调器,是PL2000 的升级产品。它仅由单一的 +5V 电源供电,以及一个外部的接口电路与电力线耦合。PL2000A/B 除具备原有系统基本的通讯控制功能外,还内置了四种常用的功能电路:32 Bytes SRAM,电压监测,看门狗定时器及复位电路,它们通过标准的 I2C接口与外部的微处理器相联。PL2000B内建高灵敏度放大器及四象限模拟乘法器,进一步提高了集成度(无需外部模拟混频器)。 PL2000A/B 是特别针对中国电力网恶劣的信道环境所研制开发的低压电力线载波通信芯片,低信噪比数据传输性能比 PL2000 有了大幅度的提高,同时将数据传输速率提升一倍。由于采用了直接序列扩频、数字信号处理、直接数字频率合成等新技术,以及大规模数字 /模拟混合 0.5um CMOS 工艺制作,所以在抗干扰、抗衰落性能以及国内外同类产品性能价格比等方面有着更加出众的表现。

■0.35um CMOS 数摸混合集成电路 ■直序扩频半双工异步调制解调器 ■二相相移键控,120KHz载频,带宽15KHz,传输速率500 bps ■接收灵敏度:100μVRMS ■15位伪码长度,可编程同步捕获门限 ■I2C串行通信接口 ■32Bytes SRAM (电池维护) ■可编程实时钟(秒/分/时/日/月/星期/年) (电池维护),支持数字频率校正 ■上电复位/电压监测电路及看门狗定时器 ■单+5V供电,I/O 口带 2500V ESD 保护 ■工业级温度标准: -40oC ~ +85oC ■SOP20 / SOP24 / SOP28 封装 典型应用图: 基于PL2101的单片机低压电力线载波通信接口扩展 发布:2011-09-05 | 作者: | 来源: menglongfei | 查看:328次 | 用户关注: 本文介绍了低压电力线通信接口芯片PL2101与MSP430F149的接口。早期的低压电力线载波通信芯片的接口电路相对复杂、抗干扰能力差,且多为国外产品,性价比低,因此,单片机系统较少采用低压电力线载波通信。随着通信技术的发展,新型低压电力线载波通信接口芯片解决了以上缺点,使得单片机系统采用低压电

电力线载波通信---有线通信

抄表系统及其方法 本发明公开了一种抄表系统包括电力线宽带载波通信单元、无线通信单元、时钟单元、控制单元以及存储单元;所述电力线宽带载波通信单元用于收发通过电力线载波方式传送的抄表信号;所述无线通信单元用于收发通过无线通信方式传送的抄表信号;控制单元用于信道状况的侦测,根据侦测结果控制抄表系统在电力线宽带载波通信以及无线通信之间的信道自动切换,切换信道后进行自动组网,并将从电力线宽带载波通信单元以及无线通信单元接收到的抄表信号进行格式转换生成电表数据。本抄表系统利用宽带载波通信可靠性高、数据传输率高、数据容量大、双向传输等特点,将无线通信方式以及电力线通信方式相互结合,使抄表布线等现场施工工作变得简便灵活。 电力线载波Power Line Carrier - PLC通信是利用高压电力线在电力载波领域通常指 35kV及以上电压等级中压电力线指10kV电压等级或低压配电线380/220V用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式 PLC = Power Line Carrier,电力线载波 电力线载波(PLC)是电力系统特有的通信方式,电力线载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递。 近年来电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代,并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。 但是电力线载波通讯因为有以下缺点,导致PLC主要应用--“电力上网”未能大规模应用: 1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送; 2、三相电力线间有很大信号损失(10 dB -30dB)。通讯距离很近时,不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输; 3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同,藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用; 4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和 60HZ,则周期为20ms和16.7ms,在每一交流周期中,出现两次峰值,两次峰值会带来两次脉冲干扰,即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰,

光纤通信技术的发展与应用

光纤通信技术的发展与应用 一、光纤通信的应用背景 通信产业是伴随着人类社会的发展而发展的。追溯光通信的发展起源,早在三千多年前,我国就利用烽火台火光传递信息,这是一种视觉光通信。随后,在1880年贝尔发明了光电话,但是它们所传输的信息容量小,距离短,可靠性低,设备笨重,究其原因是由于采用太阳光等普通光源。之后伴随着激光的发现,1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。 二、光纤通信的技术原理 光纤即光导纤维,光纤通信是指利用光波作为载波,以光纤作为传输介质将要传输的信号从一处传至另一处的通信方式。其中,光纤由纤芯、包层和涂层组成。纤芯是一种玻璃材质,以微米为单位,一般几或几十微米,比发丝还细。由多根光纤组成组成的称之为光缆。中间层称为包层,根据纤芯和包层的折射率不同从而实现光信号传输过程中在纤芯内的全反射,实现信号的传输。涂层就是保护层,可以增加光纤的韧性以保护光纤。

光纤通信系统的基本组成部分有光发信机、光纤线路、光收信机、中继器及无源器件组成。光发信机的作用是将要传输的信号变成可以在光纤上传输的光信号,然后通过光纤线路实现信号的远距离传输,光纤线路在终端把信号耦合到收信端的光检测器上,通过光收信端把变化后的光信号再转换为电信号,并通过光放大器将这微弱的电信号放大到足够的电平,最终送达到接收端的电端完成信号的输送。中继器在这一过程中的作用是补偿光信号在光纤传输过程中受到的衰减,并对波形失真的脉冲进行校正。无源器件的作用则是完成光纤之间、光纤与光端机之间的连接及耦合。其原理图如图1所示: 通过信号的这一传输过程可以看出,信号在传输过程中其形式主要实现了两次转换,第一次即把电信号变成可在光纤中传输的光信号,第二次即把光信号在接收端还原成电信号。此外,在发信端还需首先把要传输的信号如语音信号变成可传输的电信号。 三、光纤通信的特点 1.抗干扰能力强。光纤的主要构成材料是石英,石英属绝缘材料的范畴,绝缘性好,有很强的抗腐蚀性。而且在实际应用过程中它受电流的影响非常小,因此抗电磁干扰的能力很强,可以不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等的干扰。这一特性相比于普通无线

卫星通信技术及其发展趋势

卫星通信技术及其发展趋势 朱军王培国 (成都军区) 摘要:综述了卫星通信网中使用的CDMA、抗干扰、MPLS等技术和卫星通信的发展趋势,并对我国卫星通信的发展进行了展望。 关键词:卫星通信CDMA 抗干扰MPLS 发展趋势 卫星通信是以卫星作为中继的一种通信方式,是在地面微波中继通信和空间电子技术的基础上发展起来的,具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件的约束、建站成本与通信距离无关、灵活机动、能多址连接且通信容量较大等优点,在全球许多领域应用效果很好,尤其在军事上具有重要的应用价值。 1 卫星通信网络的定义 卫星通信网络是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,从而实现两个或多个地面站之间通信的网络。其中,地面站是指设在地球表面(包括地面、水面和大气层)的通信站,也称为地球站。通信卫星的作用相当于离地面很高的中继站。卫星通信网络分为延迟转发式通信网络和立即转发式通信网络。 当卫星的运行轨道属于低轨道时,对于相对较远的地面站而言,要进行远距离实时通信,除采用延迟转发方式(利用一颗卫星)外,也可以利用多颗低轨道卫星进行转发,这种网络就是通常所说的低轨道移动卫星通信网络。 2 卫星通信中的主要技术 2.1 CDMA技术 CDMA(码分多址)系统通过采用话音激活技术、前向纠错(FEC)技术、功率控制技术、频率复用技术、扇区技术等技术手段,可使CDMA系统容量大幅扩大,同时,它还具有抗多径干扰能力、更好的话音质量和更低的功耗以及软区切换等优点。CDMA以其本身所具有的特点及优越性而广泛应用于数字卫星通信系统中。特别是近年来,小卫星技术的发展为实现

全球移动通信和卫星通信提供了条件,利用分布在中、低轨道的许多小卫星实现全球个人通信,已在国际上逐渐形成完善的体系。 CDMA移动卫星通信系统根据导频信号的幅度实现功率控制, 减少用户对星上功率的要求从而增加系统的容量,减少多址干扰;CDMA移动卫星通信系统可利用多个卫星分集接收,大大降低多径衰落的影响,改善传输的可靠性。此外,由于CDMA多址方式具有优越的抗干扰性能、很好的保密性和隐蔽性、连接灵活方便所等特点,决定了它在军事卫星通信上具有重要的意义。 2.2 抗干扰技术 现代军事斗争中,敌我双方对卫星通信干扰与抗干扰技术对抗越来越激烈。未来战争中电磁环境将变得越来越复杂,卫星通信因其固有的特点而面临极大的威胁。由于通信卫星始终暴露在太空中,且信道是开放的,易于受对方攻击。因此,军事卫星通信中干扰和抗干扰是斗争双方关注的焦点,研究在复杂电磁环境下卫星通信抗干扰技术体制已成为提高军事通信装备生存能力、确保军事指挥顺畅的关键。 卫星通信抗干扰主要通过传输链路抗干扰、软硬件设备抗干扰以及建立综合智能抗干扰体系等措施实现。 传输链路抗干扰主要有DS/FH混合扩频、自适应选频、自适应频域滤波、猝发通信、时域适应干扰消除、基于多用户检测的抗干扰、跳时(TH)、自适应信号功率管理、自适应调零天线、多波束天线、星上SmartAGC、分集抗干扰、变换域干扰消除、纠错编码和交织编码抗干扰技术等。软硬件设备抗干扰主要有光电隔离、硬件滤波、屏蔽、数字滤波、指令冗余、程序运行监视等技术。建立综合智能抗干扰体系可以通过建立软件化抗干扰硬件平台、建立智能化抗干扰软件应用系统,如:智能抗干扰系统、网络监测控制系统、专家策略支持系统等措施实现。 特别值得一提的一种抗干扰、抗搜索、抗截获的技术是跳频通信技术,它是在现代信息对抗日益激烈的形势下迅速发展起来的。各国军方对这一先进技术的发展和应用十分重视,不断加强对跳频抗干扰通信的研究和推广应用。目前,跳频技术装备正朝着宽频带、高速率、数字化、低功耗的方向快速发展,其信息战潜力巨大。 2.3 基于MPLS的移动卫星通信网络体系构架 MPLS(多协议标签交换)技术由于可将IP路由的控制和第二层交换无缝地集成起来,具有IP的许多优点(如扩展性、兼容性好),又可很好地支持QoS和流量工程,是目前最有前途的网络通信技术之一。近年来,在地面固定网MPLS技术逐渐成熟后,该技术已向光通信、无线通信和卫星通信等领域扩展。现有的宽带卫星系统设计主要采用卫星ATM 技术,研究表明该技术可给不同的业务提供很好的QoS保证,并可利用面向连接的虚通路设计以及流量分类等方法为网络提供有效的流量工程设计。

低压电力线载波通信报告1

低压电力线载波通信 1.引言: 电力线载波通信(PLC)是电力系统特有的、基本的通信方式。早在20世纪20年代,电力载波通信就开始应用到10 kV配电网络线路通信中,并形成了相关的国际标准和国家标准。对于低压配电网来说,利用电力线来传输用户用电数据,实现及时有效收集和统计,是国内外公认的最佳方案。但在早期的实际应用中,由于我国电网环境恶劣,电力线信道高衰减、强干扰和波动范围大等特点,导致数据采集的成功率和实时性不能完全满足实际通信的需求。近年来,随着许多新兴的数字技术,例如扩频通信、数字信号处理和网络中继拓扑等技术的大力发展,提高和改善低压配电网电力载波通信的可用性和可靠性成为可能,电力载波通信技术的应用前景变得更为广阔。 2.国内外现状: 2.1国外现状: 国外低压电力线载波通信开展较早,美国联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450 kHz;欧洲电气标准委员会的EN 50065-1规定电力载波频带为3.0~148.5 kHz。这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显著的贡献。20世纪90年代,一些欧洲公司进行涉及电力线数据传输的试验,实验结果好坏参半,但随着通信技术的不断进步与互联网业务的蓬勃发展,电力线载波通信技术也得到了显著增长。在美国,弗吉尼亚州马纳萨斯市首次开始大范围部署PLC的服务,提供抄表、上网等业务,速率达到了10Mbit/s。 国外利用电力线传输信号已经有一百多年的历史。如早在1838年,埃德华戴维就提出了用遥控电表来监测伦敦利物浦无人地点的电压等级。直到20世纪20年代,国外一些著名的公司和研究机构才开始对低压电力载波通信技术进行研究。1930年西门子公司在德国波茨坦建立了用于低压配电网络和传输媒介的波纹载波系统(RCS系统)。该系统能够以最小的损耗通过低压配电网实现对终端设备的管理。1958至1959年间,美国德克萨斯元件公司的Jack Kilby和Fairchild半导体公司的Robert Noyce最早发明了电力线载波通信集成电路。1971年Intel公司的Ted Hoff发明了低功耗的电力线通信微处理器。Intellon公司在2000年2月7日召开的DEM200会议上展示了其高速达1Mbps的Power PacketTM 住宅网络技术

浅析5G移动通信技术的发展前景及应用

浅析5G移动通信技术的发展前景及应用 摘要在移动通信技术飞速发展,并且已经广泛地运用到大众的日常生活中的今天,移动通信技术为人们的生活带来了诸多便利。随着人们对互联网和移动终端的需求愈发强烈,特别是物联网的发展,对网络通信速度有着更高的要求,这些产业需求无疑是推动5G网络发展的重要动力。但是目前,5G移动通信技术依然是探索性阶段,本文将针对性阐述5G移动通信技术研究过程中的一些关键性技术,展望移动通信技术的未来发展,以期促进5G移动通信技术的发展。 关键词5G移动通信技术;发展方向;关键技术 前言 随着移动通信技术被广泛运用到大众的生活,大众对于移动通信技术也提出了更高的要求。移動通信技术在保证自身功能日趋完善的同时,也要满足用户日益复杂、多样的需求。5G技术正是在这样的前提下诞生的,并且具备高功能性和高效能,为客户提供更加丰富多样的应用体验。有科学家指出,5G技术目前还处于研究阶段,在未来的几年里,4G还将保持移动通信行业的主导地位,并依旧在持续高速发展。但5G 移动通信技术很有可能在2020 年正式进入市场,并逐渐被广大用户接受和认可。本文将以5G移动通信技术为依托,探究与5G 相关的关键性技术和其未来的发展趋势。 1 5G移动通信技术的未来发展前景 5G,是第五代移动通信技术的简称。相比于4G技术,5G将是移动通信技术革命性的转变。5G技术专为互联网而生,且相比于4G技术,它将拥有更大的容量,更快的响应速度,更多的设备支持,更短的时间消耗,更低的功耗要求[1]。从用户体验来看,在5G技术支持下,下载一部高清电影只需要几秒钟的时间。换言之,5G的出现就是要为用户提供更高效、更快捷、更方便、更全面的优质服务。该技术可以通过智能手机、可穿戴通信设备和智能物联网设备等移动设备终端实现更广泛的连续覆盖。相比于4G技术只能满足智能手机的技术需求的局限,5G移动通信技术将为未来物联网的发展提供超大的带宽,它的容量将会是目前广泛应用的4G技术的1000倍,真正实现“万物皆可联”的梦想,这为智能家居生活,智能办公需求等提供前所未有的发展空间。是21世纪最具革命性的技术变革。 2 5G移动通信技术中的关键性技术应用 5G移动通信正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。它将从前“人与人”的沟通,转变为”人与物”、“物与物”的沟通。将为人们在获取信息、感知信息、参与信息制造和控制信息的能力上带来革命性的飞跃。5G技术的研发不会孤立进行,开发过程中也将吸收4G的优秀技术特性,如wifi局域网和蜂窝网,将会形成一个更智能、更广泛的网络新体系。随着各种智能新产品

PL电力载波通信技术优势介绍V完整版

P L电力载波通信技术 优势介绍V HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

P L C电力载波通信技术优势介绍非原创 PLC电力载波通信原理介绍 电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输,在接收端通过滤波器将调制信号取出解调,得到原有信号,实现信息传递。目标标准主要有: Home-Plug(家庭插电联盟),美国发起,已逐步成为国际标准。 OPERA—开放式PLC欧州研究联盟 (The?Open?PLC?European?Research?Alliance) 电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道,要实现可靠的电力线高速数据通信,必须解决低压配电网上各种因素如:噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响,在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术: 电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ,SSC),窄带PLC技术 正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),即宽 带PLC技术 窄带PLC和宽带PLC比较 电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ,SSC): 用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制,实现频谱扩展后再传输,在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。香农公式 C=Wlog2(1+S/N)(其中:C为信道容量,W为频带宽度,S/N为信噪比)主要优点如下: 1)抗干扰能力强,适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信 息。 2)可以实现码分多址技术,在低压配电网上实现不同用户的同时通信。 3)信号的功率谱密度很低,具有良好的隐蔽性,不易被截获。 缺点: 扩频通信虽然抗干扰能力较强,但受其原理制约,传输速率最高只能达到 1?Mbit/s左右。采用SSC技术的PLC通常称为窄带PLC。 正交频分复用技术(OFDM): OFDM技术把所传输的高速数据流分解成若干个子比特流。每个子比特流具有低得多的传输速率,并且用这些低速数据流调制若干个子载波。 相比SSC技术,OFDM具有以下的优点:?

卫星通信

浅述卫星通信系统 当今世界已经进入了信息时代,信息技术改变着人们的生活和工作方式,作为信息传输基础的通信技术,越来越与人们的日常生活密切相关。21世纪通信的发展与多媒体、互联网络、个人通信等高科技产物融合在一起,成为信息产业中发展最为迅速,进步最快的行业。面对如此迅猛的发展,我们必须以新观念、新思路、新模式和新设计方法去适应未来信息化社会。 卫星通信指的是在两个以上的地球站之间利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电波进行的通信,之前提到的地球站是设置在地球上(包括地面、水面和低层大气中)的无线电通信站。它将通信技术、计算机技术与航空航天技术相结合的一项重要成果,并且作为一种远距离通信方式从上世纪五十年代应用至今。 目前,卫星通信广泛应用于国际通信、国内通信、国防、移动通信和广播电视等诸多领域。较其他传统的通信方式而言,卫星通信具有极大优势,特别是在边远山区、人烟稀少地区、沙漠地区、江河湖泊地区以及海岛等通信不发达的地区,卫星通信具有其他通信手段不可替代的作用。鉴于卫星通信具有的上述优势,使得它自诞生之日起便迅速发展成为现如今通信领域中最为重要的一种通信方式。 一、卫星通信系统的起源于发展 1667年,著名物理学家牛顿在开普勒三定律的基础上,总结出了万有引力定律。万有引力定律的内容是:任何两个物体之间都存在着引力,其大小与两物体的质量乘积成正比,而与两物体之间的距离平方成反比。卫星和地球也服从万有引力定律,这就使得牛顿发现的万有引力定律成为卫星诞生的理论基础。 1945年10月,就在第二次世界大战刚刚结束不久,当时的英国空军雷达军官阿瑟〃克拉克(Arthur C.Clark)在《无线电世界》杂志上发表了关于“地球外的中继站”(Extra-Terrestrial Relays)学术性文章。在

低压电力线载波通信传输线参数测试与分析

SPWMcontrolbasedoncompensationfunctionformatrixconverter WANGRutian,WANGJianze,JIYanchao,ZENGFanpeng (SchoolofElectricalEngineeringandAutomation,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China) Abstract:Non-controlledrectificationandSPWM(SinePulseWidthModulation)areappliedtothevirtualrectifierandvirtualinverterofmatrixconverterequivalentAC/DC/ACmodelrespectively.VirtualrectifiergeneratesfluctuantDCvoltagewhensymmetricorunsymmetricthree-phasevoltagesaresupplied.InordertoeliminatetheeffectofthefluctuantDCvoltageontheSPWMoutputvoltageandcurrentofvirtualinverter,thecompensationfunctionisdeducedformodulationwavebasedontheconceptofswitchingfunction.Theprincipleisthat,asinewave,whichfollowsthefluctuantDCvoltagewithreversedpolarity,isinjectedtothemodulationwavetoeliminatethelowharmonicsofoutputvoltage.Thismethodisalsoapplicabletounsymmetricinputvoltageconditionanditsrealizationisverysimple.SimulationswithMatlab/Simulinkshowthat,highqualityoutputvoltagesareobtainedunderbothsymmetricandunsymmetricthree-phaseinputvoltageconditions,whichverifiesthevalidityandeffectivenessoftheproposedcontrolmethod. Keywords:matrixconverter;indirectconversion;switchingfunction;compensationfunction 0引言 低压配电网电力线通信是一个日益看好的数字 通信网络,逐步在工业和民用系统中得到应用。但是,低压配电网电力线通信稳定性有待于进一步提高。电力线信道特性的分析是当前电力线载波通信研究的一个重要内容,也是作为提高稳定性研究的非常重要的组成部分。国内外一些专家学者在信道估计与选择、信道编码、滤波设计、功率分配等方面作了 较为深入的研究[1-12]。在进行信道估算时的一个主要问题在于低压配电网负载复杂,存在输入阻抗不匹配问题,信号衰减严重。所以,有必要对电力线通信传输线的阻抗特性参数进行理论分析、总结和实际测试。在文献[2]中对在40kHz ̄1.5MHz频率范围内的10kV中压电力线信道传输特性进行了测试,并根据测量结果,结合传输线的基本模型,对信道的传输特性作了深入分析。该文对于中压电力线通信的传输特性研究具有研究方法上的指导意义,同样,对于研究低压电力线的传输特性也有参考意义。现从传输线阻抗特性出发,分别对基于理想均匀传输线理论、集肤效应传输线理论条件下的电力线传输特 低压电力线载波通信传输线 参数测试与分析 黄文焕1,戚佳金2,黄南天3,李 琰2 (1.吉林化工学院化工与材料工程学院,吉林吉林132022; 2.哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江哈尔滨150001; 3.吉林化工学院信息与控制工程学院,吉林吉林132022) 摘要:为给低压配电网电力线载波通信信道估算提供参考依据,有必要对电力线通信传输线的阻抗特性参数进行理论分析和实际测试研究。在简述配电网电力线载波通信传输线理论和传输线方程的基础上,总结了理想均匀传输线理论下和考虑集肤效应的电力线参数模型。使用HP4194阻抗相位增益分析仪对3+1芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆线进行实际测试,并根据测试结果使用Matlab计算出单位长度导线的电阻、电感以及两导线间的电容和电导,验证了电力线物理参数模型公式的准确性和其实际可使用性。同时,这些实测参数也为电力线通信信道特性分析和估算提供了一定的参考依据。 关键词:电力线通信;传输线方程;阻抗特性中图分类号:TN913.6;TM934 文献标识码:A 文章编号:1006-6047(2008)04-0041-04收稿日期:2007-07-16;修回日期:2007-09-13基金项目:黑龙江省自然科学基金资助(F200508) 电力自动化设备 ElectricPowerAutomationEquipment Vol.28No.4Apr.2008 第28卷第4期2008年4月 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 41

电力线载波通信系统解读

摘要 电力线载波通信是以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。由于输电线路具备十分牢固的支撑结构,并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线),所以输电线输送工频电流的同时,用之传送载波信号,既经济又十分可靠。这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。这次的课程设计通过电力线在波芯片设计一个电力线载波通信系统。 电力线载波通信具有广阔的应用前景但由于电力线的噪声和干扰对信道的污染很大,严重影响了低压电线载波通信的质量。本文就电力线载波通信的优点缺点及发展现状进行了讨论,并分析了电力信道的噪声分类,特性及对我们信号的影响。以及我们对噪声的滤波耦合等。并且详细的介绍了电力线载波通信的具体实现形式方法和步骤最终形成一个系统达到我们的要求。 课程设计选用青岛东软的SSC1641的电力线载波芯片该芯片具有调制解条,a/d,d/a通信的功能,该芯片直接对信号数字信号处理,极大地提高了通信的可靠性。文中包括了他的外围电路,信号放大,耦合,滤波等最终实现功能。 实现了接收电力线的含有噪声的信号,然后对这个信号滤波模数转换等处理后通过串行通信的方式发送到过单片机,单片机经过数据处理后通过LCD1602显示出来,并且也通过串行通信发送到PC机显示出来。PC机或开关电路输入信号经过SSC1641处理后通过电力线发送。这样一个系统阶完成了接收与发送信号,形成了一个通信系统。 关键字:电力线载波通信系统SSC1641 调制解调 1、绪论 1.1设计任务及要求 电力线载波通信系统设计基本要求:下图一个电力线载波通信模块的结构组成,请看懂,并查阅资料了解电力线载波通信的原理和电力线载波芯片的技术资料。根据系统结构,完成载波芯片外的其他器件选型、配套硬件电路设计(包括原理图、PCB图)、软件设计和仿真调试。系统至少具备以下特性: 1)开关量输入和输出各5路; 2)系统24V供电; 3)具有通信状态指示功能; 4)有232、485或USB有线通信接口; 5)断电继续工作能力; 6)其他自己发挥的功能。

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