杜東華 張良方

【摘 要】文中闡述了電力載波通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對目前主要的電力載波通信技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，探討其主要的應(yīng)用，并針對電力載波通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，探討電力載波通信技術(shù)的發(fā)展趨勢及研究方向。

【關(guān)鍵詞】電力載波通信技術(shù)；應(yīng)用；特點(diǎn)

PLC是電力載波通信技術(shù)的簡稱，然而在廣義上PLC技術(shù)包含的是兩方面的內(nèi)容，一個是簡稱為DLC的配電線路載波技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)主要是面向自動化的配電網(wǎng)絡(luò)的，將面向進(jìn)戶及戶內(nèi)線路的技術(shù)簡稱為PLC，運(yùn)用電力線路進(jìn)行通信，能夠避免重新進(jìn)行線路的鋪設(shè)，并且電力線路的覆蓋范圍相當(dāng)?shù)膹V泛，因此低壓電力載波通信技術(shù)收到了越來越多得關(guān)注，本文就將結(jié)合電力載波通信技術(shù)的特點(diǎn)及其發(fā)展做出分析探討。

一、電力載波通信技術(shù)的特點(diǎn)

（一）電力載波通信具有時變性及隨機(jī)性

（二）電力載波通信具有復(fù)雜的輸入阻抗特性

（三）電力載波通信具有較強(qiáng)的噪聲干擾

（四）電力載波通信的過程中信號的衰減較大

二、電力載波通信技術(shù)分析

（一）擴(kuò)頻載波通信技術(shù)

擴(kuò)頻技術(shù)指的是將需要傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行擴(kuò)頻，使其在一個比信息的帶寬要寬的多的頻帶上進(jìn)行傳輸，接收端在接受到信息之后，首先要進(jìn)行信息的解擴(kuò)，將接受到的信息恢復(fù)到其擴(kuò)頻之前的帶寬，其主要的過程如下圖所示。

在近些年的電力載波通信技術(shù)中，擴(kuò)頻載波通信技術(shù)的發(fā)展非常的迅速，廣泛的應(yīng)用于軍事的通信中，并且具有十分重要的地位，隨著各種先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展與普及，擴(kuò)頻載波通信技術(shù)也在很多的民用通信中得到了較為廣泛的應(yīng)用，擴(kuò)頻載波通信技術(shù)在信息的傳輸過程中，運(yùn)用了偽隨機(jī)編碼技術(shù)，對需要傳送的信息進(jìn)行了調(diào)制，對傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)進(jìn)行頻譜的擴(kuò)展之后，再進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸，在信息的接收端，再采用相同的編碼對接受到的信號進(jìn)行解調(diào)，如此得到想要的信息數(shù)據(jù)，信道的容量可以通過香農(nóng)公式來進(jìn)行計(jì)算，信道的容量與帶寬及信噪比等因素有關(guān)，香農(nóng)公式的具體的表達(dá)式為：“C=Blog（1+P/N）”，式中，C表示的是信道的容量，B表示的是頻帶的帶寬，P/N表示的是信噪比，式中的信噪比與帶寬是可以進(jìn)行互換的，想要在傳輸信息的過程中，用任意小的差錯率及相同的信息率進(jìn)行傳輸，如果頻帶的帶寬有所增加，可以相應(yīng)的降低信噪比。

通過以上的分析發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)頻載波通信技術(shù)的信號的隱蔽性能較強(qiáng)，并且具有很好的抗干擾性能，對于低壓電力線路網(wǎng)絡(luò)中的大量的噪聲的干擾及各種隨機(jī)性的干擾具有較好的適用性。

（二）傳統(tǒng)的電力載波通信技術(shù)

在傳統(tǒng)的電力載波通信技術(shù)中，主要的傳輸方法是運(yùn)用載波調(diào)制的方法，通信采用的傳輸方式是頻帶傳輸，常用的調(diào)制方法有：PSK，F(xiàn)SK，ASK，通過此種方式能夠?qū)y帶有有用信息的數(shù)字信號的頻譜，通過一定的方式搬移至較高的載波頻率上，相移鍵控系統(tǒng)由于具有較好的綜合性能，廣泛的應(yīng)用于載波通信技術(shù)當(dāng)中，頻移鍵控系統(tǒng)對于傳輸帶寬的要求較高，需要較大的傳輸帶寬，因此在低速的數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)中通常采用這種調(diào)制方式，在實(shí)際的電力載波通信的應(yīng)用中，很少用到幅值鍵控的調(diào)制方式，因?yàn)樵撓到y(tǒng)通常具有較差的誤碼率指標(biāo)；頻移鍵控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的傳輸過程中對電力線路的質(zhì)量的依賴通常比較小，因?yàn)樵撓到y(tǒng)在傳輸?shù)倪^程中，使用的是兩個頻率不同的高頻載波來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，通過調(diào)制，傳輸?shù)男盘柺怯?、1組成的序列，這能夠有效的防治傳輸線路中噪聲的干擾，對于頻繁變化的電力線路的阻抗也具有很好的適應(yīng)能力，另一方面，該種信號在傳輸?shù)倪^程中只需要較窄的頻帶即可以完成信號的傳輸，為了提高信道的利用率，可以對頻帶進(jìn)行有效的劃分，實(shí)現(xiàn)信號的多路傳輸，這種傳輸方法，既大大提高了信道的利用率，又有較好的抗干擾性能，頻率的調(diào)制技術(shù)發(fā)展較為成熟，在實(shí)際的應(yīng)用中也是十分的廣泛的，將其應(yīng)用于電力載波通信當(dāng)中，使通信系統(tǒng)兼具了系統(tǒng)簡單、成本低廉的特點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于日常的生產(chǎn)生活當(dāng)中。

（三）電力載波通信技術(shù)的應(yīng)用

國外關(guān)于電力載波通信技術(shù)的研究較早，很多公司在研究的過程中都研發(fā)出了自主研究的電力線載波Modem芯片，并制定出了相關(guān)的使用范圍標(biāo)準(zhǔn)，在國外的研究中，很多國外的電力線載波Modem芯片的研發(fā)都是結(jié)合其本地區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及電網(wǎng)的特性來進(jìn)行研發(fā)的，國外在進(jìn)行芯片的研究時，主要的研究方向是將其應(yīng)用于家庭內(nèi)部的自動化進(jìn)行設(shè)計(jì)，下面將介紹幾個典型的芯片。

比較早的電力線載波芯片的典型代表是XR2210/XR2206，關(guān)于它的研究開發(fā)并不是為了專門針對電力線載波，它是一組調(diào)制解調(diào)的芯片，采用的是FSK的調(diào)制方式，它還能應(yīng)用于其它的通信領(lǐng)域，如無線與有線的通信當(dāng)中，另一種采用FSK調(diào)制解調(diào)方式的芯片是LM1893，這款芯片只是在普通的FSK調(diào)制解調(diào)芯片上做了小范圍的改進(jìn)，這兩種芯片在我國都沒有應(yīng)用。

PLT-22電力載波芯片是針對工業(yè)控制網(wǎng)來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這款芯片是Echlon公司推出的，其中采用了多種的容錯、糾錯技術(shù)，調(diào)制解調(diào)技術(shù)采用的是BPSK，該芯片的價格較高。

INT51X1芯片具有較高的傳輸速率，它是一種基于PLC寬帶接入的調(diào)制解調(diào)芯片，它采用的是OFDM技術(shù)，該芯片能夠利用高頻特性來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的高速傳輸，使用的過程中不需要復(fù)雜的編程，只需要進(jìn)行簡單的初始化即可，使用起來非常的方便。

由以上的分析可以看出，載波信號的調(diào)制解調(diào)是電力載波通信技術(shù)的核心內(nèi)容，運(yùn)用低壓的電力線路進(jìn)行數(shù)據(jù)與信息的傳輸，不需要重新進(jìn)行傳輸線路的鋪設(shè)，十分的方便，隨著電力載波通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，電力載波通信的抗干擾能力、數(shù)據(jù)的傳輸容量、通信速率各方面都在不斷的提高，在國內(nèi)市場中的應(yīng)用也越來越廣泛。

三、結(jié)束語

電力載波通信技術(shù)是運(yùn)用已經(jīng)存在的低壓電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)與信息的有效傳輸，隨著電力載波通信技術(shù)的不斷發(fā)展，電力載波通信技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，各方面的技術(shù)在不斷的改進(jìn)，在以后的發(fā)展過程中電力載波通信技術(shù)將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。

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