電力線(xiàn)數傳通信設備的設計

通信網(wǎng)正向著(zhù)IP化、寬帶化方向發(fā)展。通信網(wǎng)由傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)三部分組成。目前，我國傳輸網(wǎng)已經(jīng)基本實(shí)現數字化和光纖化；交換網(wǎng)也實(shí)現了程控化和數字化；而接入網(wǎng)仍然是通過(guò)雙絞線(xiàn)與局端相連，只能達到56 kb／s的傳輸速率，不能滿(mǎn)足人們對多媒體信息的迫切需求。對接入網(wǎng)進(jìn)行大規模改造，以升級到FTTC(光纖到路邊)甚至FTTH(光纖到戶(hù))，需要高昂的成本，短期內難以實(shí)現。XDSL技術(shù)實(shí)現了電話(huà)線(xiàn)上數據的高速傳輸，但是大多數家庭電話(huà)線(xiàn)路不多，限制了可連接上網(wǎng)的電腦數，而且在各房間鋪設傳輸電纜極為不便。最為經(jīng)濟有效而且方便的基礎設備就是電源線(xiàn)，把電源線(xiàn)作為傳輸介質(zhì)，在家庭內部不必進(jìn)行新的線(xiàn)路施工，成本低。電力線(xiàn)作為通信信道，幾乎不需要維護或維護量極小，而且可以靈活地實(shí)現即插即用。此外，由于不必交電話(huà)費，月租費便宜。 電力線(xiàn)高速數據傳輸使電力線(xiàn)做為通信媒介已成為可能。鋪設有電力線(xiàn)的地方，通過(guò)電力線(xiàn)路傳輸各種互聯(lián)網(wǎng)的數據，就可以實(shí)現數據通信，連成局域網(wǎng)或接入互聯(lián)網(wǎng)。通過(guò)電源線(xiàn)路傳輸各種互聯(lián)網(wǎng)數據，可以大大推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)的普及。此項技術(shù)還可以使家用電腦及電器結合為可以互相溝通的網(wǎng)絡(luò )，形成新型的智能化家電網(wǎng)，用戶(hù)在任何地方通過(guò)Internet實(shí)現家用電器的監控和管理；可以直接實(shí)現電力抄表及電網(wǎng)自動(dòng)化中遙信、遙測、遙控、遙調的各項功能，而不必另外鋪設通信信道。因此，研究電力 線(xiàn)通信是十分必要的。 1 OFDM基本原理 正交頻分復用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一種正交多載波調制MCM方式。在傳統的數字通信系統中，符號序列調制在一個(gè)載波上進(jìn)行串行傳輸，每個(gè)符號的頻率可以占有信道的全部可用帶寬。OFDM是一種并行數據傳輸系統，采用頻率上等間隔的N個(gè)子載波構成。它們分別調制一路獨立的數據信息，調制之后N個(gè)子載波的信號相加同時(shí)發(fā)送。因此，每個(gè)符號的頻譜只占用信道全部帶寬的一部分。在OFDM系統中，通過(guò)選擇載波間隔，使這些子載波在整個(gè)符號周期上保持頻譜的正交特性，各子載波上的信號在頻譜上互相重疊，而接收端利用載波之間的正交特性，可以無(wú)失真地恢復發(fā)送信息，從而提高系統的頻譜利用率。圖1給出了正交頻分復用OFDM的基本原理?？紤]一個(gè)周期內傳送的符號序列(do，d1，…，dn-1)每個(gè)符號di是經(jīng)過(guò)基帶調制后復信號di=ai+jbi，串行符號序列的間隔為△t=l／fs，其中fs是系統的符號傳輸速率。串并轉換之后，它們分別調制N個(gè)子載波(fo，f1，…，fn-1)，這N個(gè)子載波頻分復用整個(gè)信道帶寬，相鄰子載波之間的頻率間隔為1／T，符號周期T從△t增加到N△t。合成的傳輸信號D(t)可以用其低通復包絡(luò )D(t)表示。