基于OFDM技術(shù)的低壓電力載波系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、低壓電力載波通信是一種在現(xiàn)有低壓電力線上實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)男滦屯ㄐ欧绞健Ｓ捎陔娏€網(wǎng)絡(luò)巨大，利用電力線作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ溃瑹o(wú)需鋪設(shè)新的線路，具有成本低、覆蓋面廣等優(yōu)勢(shì)。隨著調(diào)制技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的進(jìn)步，電力載波通信系統(tǒng)的傳輸速率經(jīng)歷了從幾Kbps到幾Mbps的發(fā)展。目前，電力載波通信已進(jìn)入高速時(shí)代，并在智能家居以及電力線上網(wǎng)等領(lǐng)域得到了極大的關(guān)注。正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)是一種多載波調(diào)制技術(shù)。利用多個(gè)相互正交的子載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不僅具

2、有很高的頻譜利用率，而且有很強(qiáng)的抗多徑干擾能力。
　　本文首先分析了低壓電力載波通信系統(tǒng)的基本原理，將載波系統(tǒng)分成電力載波調(diào)制解調(diào)模塊、耦合/功率放大模塊和電力線信道三個(gè)部分。低壓電力線主要是用來(lái)傳輸工頻電能，在將其作為高頻信號(hào)的通信信道時(shí)，電力線上負(fù)載的不斷變化，會(huì)使信道環(huán)境非常差。因此，需要分析低壓電力線的阻抗、衰減以及噪聲特性進(jìn)行分析。接著分析OFDM技術(shù)原理和數(shù)學(xué)表達(dá)式，研究其實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的保護(hù)間隔和循環(huán)前綴等技術(shù)手段，并利

3、用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)仿真。
　　然后利用實(shí)習(xí)公司資源，設(shè)計(jì)一款具有軌到軌輸出結(jié)構(gòu)的運(yùn)算放大器芯片，用來(lái)對(duì)經(jīng)過(guò)OFDM芯片處理的待發(fā)送信號(hào)進(jìn)行功率放大，提高信號(hào)在電力線上的傳輸距離。用集成電路芯片來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的功率放大電路，還可以降低電力載波設(shè)備的面積，減少成本。最后，設(shè)計(jì)相應(yīng)的芯片外圍電路，完成功率放大模塊的制作，并結(jié)合現(xiàn)有的電力載波系統(tǒng)平臺(tái)，進(jìn)行信號(hào)傳輸。通過(guò)對(duì)比添加功率放大模塊前后，載波系統(tǒng)信號(hào)傳輸?shù)木嚯x，驗(yàn)證本文涉及的功