關(guān)于低壓電力線載波通信技術(shù)的研究

楊磊　馮榮普

【摘要】 在低壓線載波通信技術(shù)當(dāng)中，合理的是用傳輸矩陣模型，可以對(duì)其衰減特性進(jìn)行分析，而傳數(shù)矩陣模型的使用，還能夠良好的對(duì)其特性進(jìn)行進(jìn)行考慮。從相關(guān)的研究當(dāng)中我們得知，在50kHz-500kHz之內(nèi)的頻率當(dāng)中，其頻率的增加并不是單一的。多載波通信芯片的研制成功，具有著十分重要的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】 低壓電力線 衰減 模型 多載波 技術(shù)研究

作為一種傳輸通道，低壓電力線具有連接方便等多種特點(diǎn)，隨著時(shí)代的進(jìn)步以及科技的不斷發(fā)展， 抵押電力線也已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。就目前為止，我國(guó)國(guó)內(nèi)的電力線通信主要在遠(yuǎn)程自動(dòng)超標(biāo)、電信接入服務(wù)等三個(gè)方面得到了集中的應(yīng)用。但與此同時(shí)我們還應(yīng)看到，電力線的設(shè)計(jì)，是基于大能量的工頻電力信號(hào)的，在高頻的情況下，不同位置的特性也是并不一樣的。正因如此，在傳播載波通信信號(hào)時(shí)，應(yīng)考慮電網(wǎng)的傳輸特性。

一、電力線輸入阻抗特性和信道衰減

電力線載波通信模塊的店里輸入，與信號(hào)的效率有著息息相關(guān)的效率。因此，在低壓電力線的傳輸特性當(dāng)中，電網(wǎng)的輸入是可以做為其中的重要參數(shù)的。低壓配電網(wǎng)擁有著多樣性以及復(fù)雜性等多種特性，在高頻信號(hào)的情況之下，低壓電力線的傳輸會(huì)有一定的衰減，此外，低壓電力線傳輸?shù)乃p性，能夠給具體的傳輸帶來(lái)一定的困難。從其他研究人員的相關(guān)研究報(bào)告中我們得知，電力線在于100kHz之下的衰減特性是較為穩(wěn)定的，而在更高的情況下就會(huì)進(jìn)入線性增長(zhǎng)的模式。除此之外，電氣的負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減的變化。根據(jù)相關(guān)的測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)，電力線上的信號(hào)會(huì)隨著的頻率的衰減而逐漸的衰弱，而頻率越高，則有可能出現(xiàn)越大的諧振性。

二、電力線信道噪聲特性研究與分析

1、信道噪聲的測(cè)量。從不同的噪聲測(cè)量我們都可以看到，在不同的電網(wǎng)當(dāng)中，低壓電力線的噪聲強(qiáng)度是有著相應(yīng)的區(qū)別的，此外，電力線的噪聲強(qiáng)度還有一定的時(shí)變形。但噪聲不管能到什么復(fù)雜程度，都是有特定的性質(zhì)所疊加形成的。

2、信道噪聲的分類。一般來(lái)講，電力信道的噪聲分為四類：分別是平滑的噪聲、周期噪聲、脈沖噪聲以及窄帶噪聲。平滑噪聲在短時(shí)間內(nèi)的變化并不大，因此我們可以將其看做是一種背景噪聲，而周期噪聲以及脈沖噪聲都是按照ms級(jí)別來(lái)進(jìn)行單位變化的，引起在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程當(dāng)中發(fā)生錯(cuò)誤。

3、信道噪聲模型。要對(duì)噪聲進(jìn)行建模，這就需要對(duì)噪聲用模型疊加的方式來(lái)進(jìn)行體現(xiàn)，就目前為止，這是最被接受的建模方法之一。在信道噪聲模型的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，特別是在外圍電路設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，慮波電路設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)組成部分。而在窄帶和寬帶兩種不同通信當(dāng)中，其電路的設(shè)計(jì)也是各部相同的，窄帶當(dāng)中為諧振電路，而寬帶當(dāng)中則是帶通濾波器。

三、信道模型

要建立一個(gè)精確的模型，并對(duì)所有的電網(wǎng)信道來(lái)進(jìn)行模擬是十分困難的，但建立近似的模型卻是有非常大的必要的。1999年，國(guó)外學(xué)者提出了朵凈信號(hào)傳輸模型，這種研究方法得到了普遍的接受。

四、電力線通信調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用

隨著正交頻分復(fù)用技術(shù)的興起，目前，低壓電力線通信的技術(shù)已經(jīng)成為了業(yè)內(nèi)的功課的主要課題之一。OFMD技術(shù)能夠?qū)︻l率選擇性衰落帶來(lái)的噪聲進(jìn)行有效的對(duì)抗，且由于其獨(dú)特的特性，也受到了廣泛的重視。在此其中，調(diào)制解調(diào)算法等方面也是重要的研究方向，很多大學(xué)都對(duì)其做了大量的研究。一般來(lái)講，OFMD可以分為基于判決的估計(jì)算法、導(dǎo)頻輔助調(diào)制以及半盲信道估計(jì)三種算法，如今，隨著數(shù)據(jù)通信的快速發(fā)展，以及數(shù)據(jù)通信當(dāng)中用戶的逐漸增加，這種算法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了誤差較大且操作簡(jiǎn)單的特性。國(guó)外多家機(jī)構(gòu)都已經(jīng)致力于對(duì)這種算法的研究。由于電力線通信資源是十分有限的，因此，如何才能有限的對(duì)資源進(jìn)行利用也是十分重要的以個(gè)研究方向。有學(xué)者對(duì)此做了專門(mén)的研究，并作出了重要的貢獻(xiàn)，主要在于電力線多用戶的優(yōu)化問(wèn)題；合理優(yōu)化電網(wǎng)信道 的特性；提出了信號(hào)限制下的快速算法等。

五、未來(lái)展望

除了傳統(tǒng)的工作內(nèi)容之外，在未來(lái)，低壓電力線載波還應(yīng)該向可靠性的加強(qiáng)；建立不同服務(wù)認(rèn)證體系；資源控制；加強(qiáng)通信安全性等多個(gè)方面進(jìn)行發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，要保證電力線通信網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性，并提高電力線通信網(wǎng)路的可靠性，是此領(lǐng)域中需要急切解決的問(wèn)題之一，而低壓電力線載波通信技術(shù)的產(chǎn)生，也使得電力線通信網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)發(fā)展領(lǐng)域更為廣闊，目前，隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的不斷發(fā)展，低壓電力載波通信技術(shù)已經(jīng)得到了 越來(lái)越廣闊的應(yīng)用，在未來(lái)，也必將會(huì)得到更為良好的發(fā)展，為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)巨大的效益。

參 考 文 獻(xiàn)

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