低压电力线载波通信与抗干扰解决途径
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如何改善低压电力线信道中的噪声引言直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式,简称直扩方式(DS方式)。
就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。
直接序列扩频方式是直接用伪噪声序列对载波进行调制,要传送的数据信息需要经过信道编码后,与伪噪声序列进行模2和生成复合码去调制载波。
接受机在收到发射信号后,首先通过伪码同步捕获电路来捕获发送来到伪码精确相位,并由此产生跟发送端的伪码相位完全一致的伪码相位,作为本地解扩信号,以便能够及时恢复出数据信息,完成整个直扩通信系统的信号接收随着直接序列扩频技术在各种领域的广泛应用,接收端对直接序列扩频信号码同步技术的要求也越来越高。
评价直接序列扩频(DSSS)接收机性能的主要因素包括虚警概率、检测概率和平均捕获时间。
传统的滑动相关法在低信噪比环境下同步虚警率较高,捕获时间也大大增加。
在此,利用扩频信号同步前后,其上下通带的输出功率差比上通带输出功率变化梯度大的特点,提出了一种适用于低压电力线信道噪声环境下的改进捕获算法。
直接序列扩频系统的优点1.抗干扰能力强扩频解调器实际上是一个相关器,扩频信号通过相关器后能有效地恢复,干扰信号(包括瞄准性窄带干扰和宽带干扰)由于与本地PN码不想关而被相关器抑制掉2.具有强的抗多径干扰能力无线电波在传播的过程中,除了直接到达接收天线的直射信号外,还会有各种反射体等引起的反射和折射信号被接收天线接收。
反射和折射信号的传播时间比直射信号长,它对直射信号产生的干扰称为多径干扰。
多径干扰会造成通信系统的严重衰落甚至无法工作。
3.对其他电台干扰小,抗截获能力强理论分析表明,信号的检测概率与信号能量与噪声功率谱密度之比成正比,与信号的频带宽度成反比。
低压机电一体化配电网电力线载波通信干扰频点过滤摘要:目前,在电力行业中配电系统的自动化逐渐得到发展。
同时,伴随着各类计算机技术的成熟应用,相应配套设备的研发和优化,推动自动化技术在配电网络领域中得到充分运用。
在配电网自动化发展过程中,需要大量机电一体化产品。
这一部分产品最显著的应用优势在于能够实现将保护、监控、自我判断等功能融为一体,并在运行过程中尽可能地减少各个功能相互之间的影响和干扰。
同时,这一性能也是未来配电网自动化发展的主要方向[1]。
在低压机电一体化配电网体系中,电力线载波通信技术利用已有的低压配电网作为传输媒介,实现数据传递和信息交换,已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。
关键词:低压机电一体化;配电网电力线载波;通信干扰引言低压电力载波通信(Low-voltgePowerLineCommuni-cation,LPLC)是一种通过电力线进行信号传递的通信方式,也是使用较早的PLC技术,被广泛应用在楼宇自动化系统、办公系统等自动化领域的网络中。
但低压配电网中负载状况比较复杂,噪声种类多,其中脉冲噪声强度非常大,会导致传输信号的谐振与反射现象,进而造成信号衰减。
为改善通信质量,谭周文等提出基于压缩感知与虚警概率相结合的脉冲噪声抑制方法。
利用零子载波观测脉冲噪声投影,使用追踪降噪法估计脉冲噪声,结合门限获得噪声支撑集合,在该集合上通过最小二乘方法对信号进行重构,得到去噪后的通信信号。
申敏等提出基于迭代消除非线性失真的改进置零法来消除脉冲噪声。
对接收到的时域信号进行脉冲检测与置零处理,从频域接收信号中去除重构的非线性失真,完成脉冲噪声抑制。
1.电力线载波通信干扰频点过滤1.1电力线载波幅度调节为实现对低压机电一体化配电网电力线载波通信干扰频点的过滤,首先需要通过对电力线载波幅度进行调节,从而改变通信过程中信号的强弱,以此找全所有通信信道中的干扰频点。
在调节过程中,引入正弦波幅度调节的方式,在恒定不变的信号通信信道中,初步完成对电力线载波干扰的过滤。
低压电力线载波通信干扰因素的解决及其发展现状资料来源: | 2007-11-26 | 已阅65次摘要:文章主要讨论了限制低压电力线载波通信的主要因素,提出了在电力线载波通信中干扰问题的两种解决方法,扩频通信技术和OFDM技术,并展望了低压电力线载波通信在未来的发展前景。
关键词:低压电力线,载波通信,扩频通信,正交频分复用(OFDM)电力线载波通信(PLC)是电力系统特有的、基本的通信方式,它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。
用电力线作为网络接入方案,可利用已有的电力配电网络进行通信,不需要重新布线,且电力线网络分布广泛,接入方便,多用户能够共享宽带,因此,PLC宽带接入技术具有得天独厚的优势,它也成为解决宽带网络“最后1公里”问题最具竞争力的技术之一。
但是,低压电力线并不是专门用来传输通信数据的。
它的拓扑结构和物理特性都与传统的通信传输介质,如双绞线、同轴电缆、光纤等不同。
它在传输通信信号时信道特性相当复杂,负载多,噪声干扰强,信道衰减大,信道延时,通信环境相当恶劣。
本文主要对低压电力线通讯信道的载波传输特性进行了系统的分析,提出了对信号干扰问题的两种解决方法,分别可以采用OFDM和扩频通信两种技术来克服信道中的干扰问题,而且也简要地介绍了我国现代低压电力线载波通信的发展现状。
1 信道特性分析低压电力线是给用电设备传送50Hz电能的,利用电力线实现数据传输即采用电力线载波技术。
由于电力线本身不是为通信设计的,因此其特性在很多方面难以直接满足载波通信的要求。
低压电力线信道的通信环境恶劣,存在变化的阻抗,不可预测的噪声干扰,强烈的信号干扰,强烈的信号衰减,这些都是有信道本身的特性决定的,因此,需要对信道特性进行详细的分析。
1.1 阻抗特性分析为了使耦合到电力线上的发射信号功率最大,载波机的输出阻抗应该与电力线上接受机的输入阻抗相匹配。
由于电网上有大量的电力负载和电力设备(如无功补偿电容等)随机的接入、切出,这些器件对载波信号的衰减非常严重,其高频等效阻抗变化范围很大,有时小于0.1Ω,有时候突然增大到几十欧姆。
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。
低压电力线路载波通信的不足及应对措施摘要:随着低压电力线载波通信技术的不断进步与发展,低压电力线载波通信有着巨大的市场应用前景。
但是由于我国的低压电力线配置还有待提高会加剧低压电力线载波通信应用的难度。
但是随着我国低压电力线配置的不断升级和研究的深入将会使得低压电力线载波通信的应用更为广泛,终究会为民众提供高速、可靠和安全的通信应用。
因此,本文通过对低压电力线路载波通信的不足及应对措施进行分析具有重要的意义。
关键词:低压电力线路;载波;通信;不足;措施引言低压电力线路载波通信的优化可以有效解决无线公网信号弱或无信号地区的采集终端上线问题,实现用电信息全采集、全覆盖,建立电力公司自主、可控的中压配电线载波传输信道,为配电网自动化系统实时数据传输提供专用信道,以最优投资实现配电网的全面监控。
1低压电力线载波通信的发展历程使用低压电力线来构建载波通信网络这一构想已经发展多年了。
国外在多年以前已经开展了相关的研究。
经过多年的研究与发展,在使用低压电力线进行载波通信的研究上国外研究结构已将低压电力线载波通信的原理和低压电力线载波通信信道特性分析和建模、电力载波调制技术以及相关通信芯片的研制等完成了初步探索和完善,并就低压电力线载波通信的相关标准及商业化的运用进行了构建。
相较于国外对于低压电力线载波通信相关技术所投入的时间和资金,我国在低压电力线载波通信的相关研究起步较晚,但是研究发展速度极为迅速并取得了一定的成果。
在对低压电力线载波通信的前期的研究中主要集中在利用国外已有的固化的低压电力线载波通信调制技术和芯片进行相关的扩展开发,近些年来对于低压电力线载波通信的研究则集中于对国内配电网的信道特性进行调制技术的研究和低压电力线载波通信载波芯片的研制。
但是目前国内在低压电力线载波通信应用中的相关法律法规政策的制定还不完善,需要制定完善。
2电力线信息安全隐患按传统的信息安全认知,为做到网络安全可采取以下措施:①内部网络和涉密单机与互联网实行彻底的物理隔离,与公共信息通道没有任何的交叉点、接入点;②按照相关要求,内部涉密信息网和涉密信息单机采取安全警戒距离、电源设备隔离、电源滤波和电磁泄漏防护等措施。
一种电力载波通信抗干扰方法【原创版4篇】《一种电力载波通信抗干扰方法》篇1电力载波通信是一种利用电力线路传输信号的通信方式,其优点是投资小,只需要在两端加上阻波器等少量设备即可实现通讯、远传等功能。
然而,电力载波通信也存在一些缺点,如信号质量差、单宽窄、线路停运时检修时(有地线时)就不能传送数据等。
电力载波通信的优缺点与所采用的载波通信方式有关。
常见的载波通信方式包括电力线载波通信、无线数据链通信等。
电力线载波通信具有高度的可靠性和经济性,且通信距离远,无需另外铺设通信线路。
而无线数据链通信则采用跳频通信技术,可以有效躲避干扰信号,提高抗干扰能力。
在实际应用中,为了提高电力载波通信的稳定性和可靠性,可以采用一些抗干扰技术,如自适应滤波器、信道均衡器、前向纠错编码等。
《一种电力载波通信抗干扰方法》篇2电力载波通信是一种利用电力线路传输信号的通信方式,其优点是投资小,只需要在两端加上阻波器等少量设备即可实现通讯、远传等功能。
然而,电力载波通信也存在一些缺点,如信号质量差、单宽窄、线路停运时检修时(有地线时)就不能传送数据等。
电力载波通信的优缺点与其原理密切相关。
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。
电力载波通信的方式包括电力线载波通信和无线数据链通信等。
在电力线载波通信中,话音信号送入电力线载波机的发送支路后,变成30~500kHz 之间的高频信号,经结合滤波设备送到电力线三相电路中的一相上,高频信号经电力线送到对方后,由对方的结合滤波设备送人载波机的接收支路还原成话音信号。
在无线数据链通信中,跳频通信是一种收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式。
跳频的目的是为了躲开干扰信号。
在对抗敌意人为干扰时,通信方与干扰方之间存在博弈的关系。
近年来,电力线载波通信(PowerLineCommunication,PLC)技术已经成为通信系统中新的研究热点,它被看成一种未来重要的现场设备总线通信技术。
然而,作为一种具有光明前景的通信方式,电力载波通信由于具有时变性、频率选择性等固有特点,使其在具体应用中还存在很多问题等待解决。
电力载波通信特点1、电力线载波通信技术概况电力线载波通信(PLC)是指利用专用调制解调器对信号进行调制,然后把信号加载到现有电力线中进行通信的技术。
早在20世纪20年代电力载波通信就开始应用到l0kV配电网络线路通信中,利用电力载波机和阻波器,在中高压配电网中传输语音、控制指令和系统状态等信息,并形成了相关国际和国家标准。
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(CENELEC)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贡献。
尽管如此,低压配电网电力线载波通信中的很多问题仍没有得到很好解决。
同时,随着电力载波应用领域的推广和扩大,低压配电网电力载波通信成本问题、协议(标准)问题、安全问题等一系列问题也开始浮出水面。
低压配电网电力线载波通信的实用化还面临着许多考验。
2、电力线载波通信特点就低压配电网来说,电力线载波通信一般具有以下特点:(1)通信信道的时变性对载波信号来说,低压电力线是一根非均匀分布的传输线,各种不同性质的电力负载在低压配电网的任意位置随机地投入和断开,使信道表现出很强的时变性。
(2)通信信道的频率选择性正是由于低压配电网中存在负荷情况非常复杂、负载变化幅度大、噪声种类多且强等特点,各节点阻抗不匹配,信号很容易产生反射、驻波、谐振等现象,使信号的衰减变得极其复杂,造成电力载波通信信道具有很强的频率选择性。
低压电力线载波通信与抗干扰解决途径
赵新正;姚发久;白崇乾;王阳
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2014(000)019
【摘要】Since the power grid is the largest,most popular and reliable network,data transmission through low-voltage power line is the most economical way to use the existing resource. The technology for low-voltage power line multi-frequency self-adaption DSSS carrier communication was created by Shaanxi Kaistar Company,in which the development of IC chip and thick film circuit were included. The jamming from low-voltage power line was completely solved on the basis of the data concentrator, data acquisition unit,data controller and anti-jamming products. The application of power line carrier communication in the energy resources measurement and monitoring platform is superior to the other technologies.%电网是最大、最普及、最可靠的供电网,利用低压电力线
实现数据传输,具有利用现有资源、减少投资的现实意义。
陕西凯星公司独创了低压电力线多频段自适应直接序列展频载波通信技术,从IC芯片、厚膜电路的研发,从电力线载波数据集中器、采集器、控制器及抗干扰硬件产品入手,彻底解决了低压电力线上的干扰问题。
该技术应用在能源计量监控平台方面,是其他技术无法比拟的。
【总页数】6页(P108-113)
【作者】赵新正;姚发久;白崇乾;王阳
【作者单位】陕西凯星电子科技有限责任公司,陕西西安 710077;陕西凯星电子科技有限责任公司,陕西西安 710077;陕西凯星电子科技有限责任公司,陕西西安 710077;陕西凯星电子科技有限责任公司,陕西西安 710077
【正文语种】中文
【中图分类】TN913.6-34
【相关文献】
1.低压电力线载波通信中的抗干扰问题 [J], 吕仲瑜;孟力;李璐
2.低压电力线载波通信的信道特性分析与抗干扰措施 [J], 孙秀娟;罗运虎;刘志海;王传江;于玮玮
3.低压电力线载波通信中的抗干扰问题分析 [J], 段恒炜;张越
4.一种低压电力线载波通信主动抗干扰技术 [J], 景皓;张智远;庞先海;孙中记;李晓峰
5.低压电力线载波通信的用电管理系统设计 [J], 李宁;董亮;王新刚;王永超;张振源;黄大荣
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