低壓電力線載波通信仿真軟件與模擬實驗系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、低壓電力線載波通信由于其線路分布廣泛且無需專門鋪設(shè),在居室自動化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,低壓電力線信道的通信環(huán)境十分惡劣,其阻抗特性、衰減特性和噪聲特性會隨著時間和地點的差異發(fā)生劇烈變化,給通信產(chǎn)品的開發(fā)實驗和檢驗評價帶來了諸多困難。為此本文提出并建立了一套電力線載波通信的仿真軟件和模擬測試的實驗平臺,為載波通信的研發(fā)提供了一組有力的設(shè)計工具和統(tǒng)一的測試環(huán)境。本文采用軟硬件相結(jié)合的思想,構(gòu)建總體設(shè)計方案和處理關(guān)鍵技術(shù),通過對電力

2、線載波通信的傳輸特性、阻抗特性和噪聲特性的分析討論,建立了較為合理的動態(tài)模型和噪聲模型。針對低壓電力線載波通信所用高階系統(tǒng)(32階)的復(fù)雜結(jié)構(gòu),提出分環(huán)節(jié)同時計算的計算機仿真形式,不但簡化了系統(tǒng)的等效離散化過程,而且可以直接插入非線性環(huán)節(jié)的仿真工作。由于在改進算法的過程中引入了多步法的概念,解決了反饋延遲引起相移的難題,并明顯地提高了仿真速度,從而使開發(fā)的軟件實用化。仿真軟件主要用于考察底層通信信號在電力線載波通信下的波形畸變和由此引起

3、的上層通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｅc此同時,本文提出并建立了以阻容器件為基本單元的模擬電力線載波通信實驗設(shè)備,用計算機控制的方式可以靈活改變信道的拓撲結(jié)構(gòu)和噪聲特性,并結(jié)合可程控通用儀器,通過組建自動測試系統(tǒng)的方式建立了低壓電力線模擬實驗系統(tǒng),從而為電力線載波通信產(chǎn)品提供了一個有效的測試環(huán)境。兩個系統(tǒng)相輔相承,且具有十分相似的操作界面。前者更為靈活地展示了系統(tǒng)的功能;后者則以更為有效和實際的方式體現(xiàn)了系統(tǒng)的價值。通過對電力線載波通信仿真軟件的