新型全数字电力线载波机技术及应用

随着通信领域各种新技术的日益成熟和广泛应用,如软件无线电技术、数字信号处理技术(DSP)、语音压缩技术、各类TCM、OFDM高速调制解调技术、自适应均衡技术、FEC技术等,以及各类新型超大规模集成电路器件在各类电子设备中的可靠成功应用,如高速DSP、FPGA、CPLD、高速A/D、D/A转换器件等,电力线载波通信设备已经迎来一场新的数字技术革命,如何开发研制出传输容量大、频带利用率高、抗干扰能力强、可靠性高、网管监控齐全的全数字电力线载波机,已成为国内外电力线载波机制造厂家共同关注的发展战略目标。     

提高数字电力线载波机运行可靠性的研究

数字电力线载波机和模拟电力线载波机在实际应用中,哪种设备能更好的满足电力通信的要求是一个值得研究的问题,对该问题的争论从数字电力线载波机面市以来一致没有停息,2008年初南方电网遭受的特大冰灾更引来了一场数字电力线载波机的危机。文章试图对不具备或单纯依赖自动速率调整的数字电力线载波机的固有弱点进行分析,并针对如何提高数字电力线载波机的可靠性和设计上应采取的措施提出一些看法,希望能促进我国数字电力线载波机的技术进步。     

跻身未来的电力线通信:(三)PLC的基础调制及其改进

针对电力线通信(PLC)信道的特点，对多种基本数字调制技术提出了改进方案。其中：对频移键控采取频点的自适应调整、陷波等措施，并给出了“软猫”设计方案；对正交幅度调制提出了采用格状编码调制技术(TCM)的改进措施，并进行了相关理论分析，以克服PLC信道的噪声与衰减等不利因素，以及协调频带利用率与误码率之间的矛盾。     

一种通用型数字式电力线载波机

以电力线作为通信介质,能够实现成本低、覆盖面广的语音和数据传输。目前广泛使用的电力线载波机主要有数字化载波机和全数字载波机两种。文中介绍了一种通用型数字式电力线载波机,该载波机基于软件无线电的理念,在通用的硬件平台上,通过加载不同的软件,可分别实现上述两种载波机功能,具有完全可编程、模块化、兼容性强的特点。阐述了该载波机的设计原理、硬件组成,引入了正交调制的概念,并详细介绍了单边带调制和网格编码调制的软件实现方法。     

数字载波机信号处理模块的实现方案

基于DSP的模拟化设计,对传统的电力线载波机进行改造,可大大提高其容量和性能。文中提出了一种数字载波机信号处理模块的实现方案。基于TI公司的TMS320C542芯片的实现,表明上述方案是完全可行的。     

电力线载波线路调制的FPGA实现

介绍了一种电力线载波线路调制的现场可编程门阵列(FPGA)实现方案,并着重介绍了实现该方案的关键技术--积分梳状(CIC)滤波器、有限冲击响应(FIR)滤波器和自动增益控制(AGC)的FPGA实现。实践表明,该方案切实可行,具有较强的实用性。     

电力线载波线路调制的FPGA实现

介绍了一种电力线载波线路调制的现场可编程门阵列(FPGA)实现方案，并着重介绍了实现该方案的关键技术——积分梳状（CIC）滤波器、有限冲击响应（FIR）滤波器和自动增益控制（AGC）的FPGA实现。实践表明，该方案切实可行，具有较强的实用性。     

低压电力线宽带载波通信系统发射端物理层的实现

文章分析了载波通信的现状,以及宽带载波测量的关键因素。研究了低压电力线宽带载波通信系统物理层发射端的结构,该物理层发射端由信道编码、星座映射、IFFT、循环前缀与加窗、正交调制和加前导等模块构成,针对上述模块从算法实现的角度进行了分析研究。文章对Turbo交织模块、编码模块、IFFT模块等关键模块的FPGA实现方案进行了详细介绍和分析。该实现方案对宽带载波标准信号生成设备研发具有一定的指导意义。。     

全数字中压配电线载波机的设计与实现

提出了一种基于V.34协议和DSP芯片的全数字中压配电线载波机的设计方案。该方案针对中压电力线信道高衰弱、强干扰的特性,分别加入了RS编码和交织技术来抵消突发噪声的干扰,加入了自适应功率控制(APC)和自适应增益控制(AGC)来抵消高衰弱。这些技术保证了载波机能够在4 kHz载波频带内达到33.6 kbit/s的通信速率。设计完成后,在Matlab和CCS开发环境以及硬件板上做了大量的仿真和分析工作,结果显示其功能和实时性均达到了较高的水平。该方案拥有自主的核心算法,可以针对具体的应用制定灵活的实现方案,因此具有广阔的市场应用前景。     

基于信道损伤的数字调制信号EVM计量方法——初步进展和后续挑战

本文分析了目前数字调制参量计量存在的基础性问题,求得了非理想信道影响数字调制信号EVM值的理论公式,据此提出了基于信道损伤的EVM计量设想,然后设计了相关试验。试验中将射频滤波器截止频率附近的频响特性作为非理想传输信道,并且基于R＆S ZVA矢量网络分析仪和R＆S FSQVSA以及另一种矢量信号分析仪进行了试验验证和结果比对,在若干情况下,理论估算、仿真和两种仪表的测量结果一致性较好。目前存在的主要问题是：尽管理论公式得到了仿真的验证,但是在一些情况下,理论公式与两组试验结果以及两组试验结果之间有明显差异。总体而言,研究进展和后续挑战并存,需要继续深入。     

DPLC中应用的高速调制解调技术

对现阶段面市的数字电力载波机中使用的高速调制解制器的特点作了介绍，并对其核心技术TCM的原理进行了说明。     

高压电力线载波COFDM通信及编码技术的应用研究

针对目前电力系统载波通信的现状 ,提出了一种基于编码正交频分复用调制技术的高压电力线载波数字通信系统 ,并讨论了COFDM系统中关于峰均功率比、同步、信道抗干扰编码问题及相应的解决方法。文中还通过计算机仿真测试了所提出的数字通信系统的误码率 (BER)性能 ,取得一个比较好的结果 ,仿真结果证明该技术适合在高压电力线信道进行高速数据通信     

语音压缩编码技术在数字式电力线载波机中的应用

为了增加电力线载波机传输容量、提高话音质量,提出在研制数字式电力线载波机中使用语音压缩编码技术对传统的模拟式电力线载波机进行改进.通过对各种语音压缩编码方案的比较,从中挑选出语音恢复质量高的压缩编码方法——多带激励语音编码算法及基于此算法的性能价格比高的语音压缩编码芯片AMBE-1000,设计和实现一种语音压缩速率为8kb/s的语音压缩编解码器.     

多载波调制在超短波通信Modem中的应用

简要介绍多载波调制技术。对Ｏ－ＱＡＭ多载波调制技术的原理及实现方法进行了分析,并给出了Ｏ－ＱＡＭ多载波调制技术在无线超短波通信Ｍｏｄｅｍ中的实际应用。     

自适应低压电力线载波通信技术

说明了低压电力线载波通信技术面临的技术现状，提出了解决低压电力线载波通信可靠性技术的几种自适应方法。     

低压电力线多载波FSK信号发送电路的实现

文章针对低压电力线线路的恶劣信道条件,在传统的2FSK调制方式基础上提出多载波FSK的通信系统方案。该方案结合了分集接收技术,以达到有效改善传输可靠性的目的。本设计利用Matlab仿真出多载波FSK的发送波形,并在dsPIC芯片平台上搭建了信号发送电路,该电路采用数字方式产生多载波FSK信号波形,与传统的模拟方式采用振荡器产生信号的方法不同。经过对比,产生的发送信号波形与仿真结果一致,能够满足设计要求。     

面向中低压电力线互联通信的智能桥接器设计

为了实现10kV中压电力线与220V低压电力线信道的网络互联,设计了一种基于快速信道估计与信道均衡算法的智能桥接器系统。论文首先介绍了智能桥接器的系统组成以及工作原理。然后,详细分析了桥接器的核心部分——信道均衡器的工作原理及算法实现。该算法首先基于SIFT快速傅里叶变换,实时估计出信道的接收频谱;然后根据信道的慢时变特性,利用当前信道的接收频谱结合前一时刻的信道特性,估计出当前的信道均衡值,构成了一个闭环反馈信道均衡系统。测试表明,所设计的桥接器能满足中低压电力线互联通信的要求。