电力线通信中扩频捕获跟踪技术
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点提出一套数字化扩频通信方案。
配电网低压电力线扩频载波通信技术 ，国内一些大
学和 公 司正 在进行 这方 面 的研 究工 作 ，引进 了一些 国外 的技术 和产 品 ，也有一些 产 品面世 。这些 芯 片
１ 研究方案
现有的扩 频通信 系统 共有 ４种 基本 方式 ， Ｊ
分别 为直接扩 频 ，跳频 ，跳 时和线 形调 频 ，及这些
Ｚｈ ｎ ｎ ｙ ， Ｃｈｅ ｈｏ ｇ ｕ ， Ｃｈ ｎ Ｘｉ ｏ ｇ Ｙｉｇ ｉ ｎＺ ｎ ｈ ｉ ｅ ｎ
（ ｈｓ ｓａｄＩｆ ｍ ｔ ｎＥ ｇ ｅｒ ｏ ｅｅ ｕｈｕＵ ｉ ｒｔ， ｕｈｕ３０ ０ ，Ｃ ｉａ Ｐ ｙｉ ｎ ｏ ａ ｏ ｎｉ ｅ Ｃ ｌ ｇ ，Ｆ ｚｏ ｎｖ ｓｙ Ｆ ｚｏ ５０ ２ ｈｎ ） ｃ ｎｒ ｉ ｎ ｌ ｅｉ Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｉ ｐｐｒｐｏｏｅ ａｄ ｔ ｃｕ ｉｏ ｄｔ ｃｉｇｉ ｓｒａ ｐｃ ｕ ｏ ｍｕｉ ｔ ｎｔ ｂｔ ｃ ｈｓ ａｅ ｒｐｓｓ ｉ ａ ａｑ ｉｔｎ ａ ｒ ｋ ｐｅｄｓｅｔ ｍ ｃｍ ｎｃ ｉ ｒ ｇ ｌ ｉ ｓｉ ｎ ａ ｎ ｎ ｒ ａｏ ｏ
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电子科技 ２０ ０ ７年第 ４期 （ 总第 ２ １期） １
电 力线 通 信 中扩 频 捕 获 跟踪 技 术
钟颖仪 ，陈忠辉 ，陈 新
（ 州大学 物理 与信息工程学 院，福建 福
摘 要
福州
３０ ０ ５０ ２）
文 中针 对电力通信 中，载波频率不 高，传 输信 息量 较 少的特 点提 出一套数 字化扩频 通信捕捉 ，跟
近年来 ，电力线扩频通信一直是扩频通信技术 的一大研究领域。国内外研究的主要 目标是在低压 电力线（２ ｌ０Ｖ 上实现数据通信 ，并应用在 ２０Ｖ， ｌ ） 家庭 自动化等方面。德国、英 国、美国 、 加拿大等 国家的研究机构先后开发了自己的扩频载波通信系
的用户环境 比国外复杂得 多，特别是低压 电网脏 （ 负荷重，噪声干扰 大） 的特点 ，这些芯片在 国内
的频 带上 去 。在接 收端 ，用 与发送 端 扩展 用 的相 同
收稿 日期 ：２ ０ －９２ ０６０ －８ 作者简介 ：钟颖仪 （９ ８一） １７ ，男 ，硕士研 究生。研 究方向 ：
数 字 与 模 拟 信 号 处 理 。 陈 忠 辉 （ ９０一） 男 ， 副 教 授 。研 １６ ， 究 方 向 ：通 信 与 系 统 。 陈 新 （ ９ ６一） 男 ，教 授 。 研 究 １５ ，
ｃ ｍ ｕ ｉａｉｎ ａ ｄ ｉ ｒ ｓ ｓｉｎ ａ ｃ ｒｃ ｆｅ ｔｖ ｌ ． ｏ ｎｃ ｔ ｔ ｔａ ｍｉｓｏ ｃ ｕ ａ ｙ ｅ ｃｉｅｙ ｏ ｎ ｓ ｎ
Ｋ ｙ ｏｄ ｄｇａ； ｐ ａ ｐｃ ｕ ｏ ｕ ｉ ｔ ｎ ａｑｉｔ ｎ ｔ ｃｉ ｅｗ ｒｓ ｉ ｔ ｓｒ ｄｓｅｔ ｍ ｃｍ ｎｃ ｉ ； ｃ ｓｉ ； ａｋ ｇ ｉｌ ｅ ｒ ａｏ ｕ ｉｏ ｒ ｎ
达到抗干扰的 目的。使用这种方法 ，最重要的是使 本地码与发送端码 同步 ，有 用信 号才可 以被解 出 来 。本课题 的关键是如何捕捉同步相位 。 要传送 的信息经数字化后变成二元数字信号 ， ＤＳ Ｐ Ｋ调制后再扩频 ，然后发送或耦合出去 。在接 收端 中有一个和发射端 中的伪随机码 同步 的本地 码 ，对接收信号进行解扩 ，解扩后 Ｄ Ｓ Ｐ Ｋ解调，纠 检错采用 Ｃ Ｃ编解码 ，最后取出传送的信息 。 Ｒ 】 设 ｍ的码片宽度为 ， 码片波形为矩形 ，波形 幅度出现 ＋ ， 一 的概率各为 １２ 所有脉冲度取 ｌ ｌ ／，
使用 的效果 并不 好 ，市面 上还无 此类 可大 范 围推广 的成 熟 的产 品。
笔者在此背景下 ，针对电力通信 中，载波频率
统，推出了基于电压电网的扩频数据传输产品，用
于家用 、商用电气控制 ，还提供了名为扩频信号处 理器 的单片 集成 电路 … 。国内这几年 ，也 开始 重 视
不高，一般取 ｌ ３０ｋ ｚ ０— ０ Ｈ ，传输信息量较少 的特
ｗｔ ｍ ｄ ｒ ｃｍ ｕ ｉ ｔｎａｄｄｇａ ｓ ｎ ｒｃｓｉ ｃｎ ｅ ｔｍ ｒｖｓ ｈ ａｉｏａ ｓｒａ ｅｔ ｍ ｉ ｏｅｎ ｏ ｈ ｎ ａｏ ｉｔ ｇａ ｐｏｅｓ ｇｔ ｈ ｉ ，ｉｉｐｏｅ ｔ ｔ ｄ ｉ ｌ ｐｅｄｓ ｃ ｕ ｃｉ ｎ ｉｌ ｉ ｌ ｎ ｅ ｑ ｕ ｅｒ ｔｎ ｐ ｒ
方 向 ：通信 与 系统 。
的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理 ，恢
复出原来 的信 息。干扰信号 由于与伪 随机码不相 关 ，在接收端被扩展 ， 使落人信号频带 内的干扰信 号功率大大降低 ，从而提高了系统 的输 出信 噪比，
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电力线通信 中扩 频捕获跟踪技术
在国外 比较干净的电网中通信效果还不错 ， 由于 但
国 内的配 电网络结构 与 国外 有一 定 的差 别 ，且 国 内
基本方式的组合。本文采用直接扩频的方法 ，所谓
直接扩 频 （ Ｓ Ｓ ｉ ｃ Ｓｑ ｅｃ ｐｅｄＳｅｔ ｍ） Ｄ Ｓ ，Ｄｒ ｔ ｅｕｎｅＳｒａ ｐｃｒ ｅ ｕ
是要将发送 的信息用 伪随机 （ Ｎ 扩展到一个很宽 Ｐ）
踪方案 ，结合现代通信技 术与数 字信号 处理技术 ，对传统的扩频通信进行改进 ，有效提 高其传 输准确率。
关键词 数 字 化类号
Ｔ ９４ ２ Ｎ １ ．４
Ａｃ ｕ ｓｔｏ ｎｄ ｔ ａ ｋ ｎｇ ｉ ｐｒ ａ ｐｅ ｔ ｕ ｍｍ ｕｎ ｃ ｔｏ ｎ ｅ ｅ ｔ ｉ ｏ ｒ ｌｎ ｑ ｉｉｉ ｎ ａ ｒ ｃ ｉ ｎ Ｓ ｅ ｄ Ｓ ｃ ｒ ｍ Ｃｏ ｉ ａ ｎ ｉ ｌｃ ｒｃ ｐ ｗｅ ｉ ｅ ｉ
ｓｌｅ ｔ ｅｐ ｏ ｌｍｓｏ ｏ ｃ ｒｉｒｆｅ ｅ ｃ ｄ ｓ ｌ ｏｕ ｆｉ ｏ ａｉｎ ｉ ｌｃｒｃ ｐ ｗｅ ｉ ｅ Ｃｏ ｉ ｅ ｏｖ ｈ ｒ ｂｅ ｆｌｗ ａｒｅ ｒ ｑ ｎ ｙ ａ ｍａｌｖ ｌ ｍｅ ｏ ｎ ｒ ｔｏ ｎ ｅｅ ｔｉ ｏ ｒｌｎ ． ｕ ｎ ｆ ｍ ｍｂ ｎ ｄ
配电网低压电力线扩频载波通信技术 ，国内一些大
学和 公 司正 在进行 这方 面 的研 究工 作 ，引进 了一些 国外 的技术 和产 品 ，也有一些 产 品面世 。这些 芯 片
１ 研究方案
现有的扩 频通信 系统 共有 ４种 基本 方式 ， Ｊ
分别 为直接扩 频 ，跳频 ，跳 时和线 形调 频 ，及这些
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（ ｈｓ ｓａｄＩｆ ｍ ｔ ｎＥ ｇ ｅｒ ｏ ｅｅ ｕｈｕＵ ｉ ｒｔ， ｕｈｕ３０ ０ ，Ｃ ｉａ Ｐ ｙｉ ｎ ｏ ａ ｏ ｎｉ ｅ Ｃ ｌ ｇ ，Ｆ ｚｏ ｎｖ ｓｙ Ｆ ｚｏ ５０ ２ ｈｎ ） ｃ ｎｒ ｉ ｎ ｌ ｅｉ Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｉ ｐｐｒｐｏｏｅ ａｄ ｔ ｃｕ ｉｏ ｄｔ ｃｉｇｉ ｓｒａ ｐｃ ｕ ｏ ｍｕｉ ｔ ｎｔ ｂｔ ｃ ｈｓ ａｅ ｒｐｓｓ ｉ ａ ａｑ ｉｔｎ ａ ｒ ｋ ｐｅｄｓｅｔ ｍ ｃｍ ｎｃ ｉ ｒ ｇ ｌ ｉ ｓｉ ｎ ａ ｎ ｎ ｒ ａｏ ｏ
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电子科技 ２０ ０ ７年第 ４期 （ 总第 ２ １期） １
电 力线 通 信 中扩 频 捕 获 跟踪 技 术
钟颖仪 ，陈忠辉 ，陈 新
（ 州大学 物理 与信息工程学 院，福建 福
摘 要
福州
３０ ０ ５０ ２）
文 中针 对电力通信 中，载波频率不 高，传 输信 息量 较 少的特 点提 出一套数 字化扩频 通信捕捉 ，跟
近年来 ，电力线扩频通信一直是扩频通信技术 的一大研究领域。国内外研究的主要 目标是在低压 电力线（２ ｌ０Ｖ 上实现数据通信 ，并应用在 ２０Ｖ， ｌ ） 家庭 自动化等方面。德国、英 国、美国 、 加拿大等 国家的研究机构先后开发了自己的扩频载波通信系
的用户环境 比国外复杂得 多，特别是低压 电网脏 （ 负荷重，噪声干扰 大） 的特点 ，这些芯片在 国内
的频 带上 去 。在接 收端 ，用 与发送 端 扩展 用 的相 同
收稿 日期 ：２ ０ －９２ ０６０ －８ 作者简介 ：钟颖仪 （９ ８一） １７ ，男 ，硕士研 究生。研 究方向 ：
数 字 与 模 拟 信 号 处 理 。 陈 忠 辉 （ ９０一） 男 ， 副 教 授 。研 １６ ， 究 方 向 ：通 信 与 系 统 。 陈 新 （ ９ ６一） 男 ，教 授 。 研 究 １５ ，
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达到抗干扰的 目的。使用这种方法 ，最重要的是使 本地码与发送端码 同步 ，有 用信 号才可 以被解 出 来 。本课题 的关键是如何捕捉同步相位 。 要传送 的信息经数字化后变成二元数字信号 ， ＤＳ Ｐ Ｋ调制后再扩频 ，然后发送或耦合出去 。在接 收端 中有一个和发射端 中的伪随机码 同步 的本地 码 ，对接收信号进行解扩 ，解扩后 Ｄ Ｓ Ｐ Ｋ解调，纠 检错采用 Ｃ Ｃ编解码 ，最后取出传送的信息 。 Ｒ 】 设 ｍ的码片宽度为 ， 码片波形为矩形 ，波形 幅度出现 ＋ ， 一 的概率各为 １２ 所有脉冲度取 ｌ ｌ ／，
使用 的效果 并不 好 ，市面 上还无 此类 可大 范 围推广 的成 熟 的产 品。
笔者在此背景下 ，针对电力通信 中，载波频率
统，推出了基于电压电网的扩频数据传输产品，用
于家用 、商用电气控制 ，还提供了名为扩频信号处 理器 的单片 集成 电路 … 。国内这几年 ，也 开始 重 视
不高，一般取 ｌ ３０ｋ ｚ ０— ０ Ｈ ，传输信息量较少 的特
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方 向 ：通信 与 系统 。
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电力线通信 中扩 频捕获跟踪技术
在国外 比较干净的电网中通信效果还不错 ， 由于 但
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直接扩 频 （ Ｓ Ｓ ｉ ｃ Ｓｑ ｅｃ ｐｅｄＳｅｔ ｍ） Ｄ Ｓ ，Ｄｒ ｔ ｅｕｎｅＳｒａ ｐｃｒ ｅ ｕ
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关键词 数 字 化类号
Ｔ ９４ ２ Ｎ １ ．４
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