基于EBPSK調制的電力線通信系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、電力線網(wǎng)絡是覆蓋范圍最廣的網(wǎng)絡，利用電力線網(wǎng)絡作為傳輸信息的介質可以提供覆蓋范圍最廣的服務，并且可以降低敷設新的通信網(wǎng)絡時所需的成本。研究電力線載波通信(Power Line Communication，PLC)技術具有重大的實用價值。本文研究的側重點是用于智能電表中的窄帶PLC調制解調器。
　　 針對頻率資源緊張問題而設計的擴展二元相移鍵控(Extended Binary Phase-Shift Keying，EBPSK)調制

2、技術能夠有效提高頻帶利用率。接收端的沖擊濾波器能將EBPSK調制波形的相位信息轉化為幅度信息來判決發(fā)送碼元，不存在相位檢測問題，因此可以大大簡化接收機的結構。此外，由于沖擊濾波器帶寬非常窄，可以濾除大部分噪聲，因此使用沖擊濾波器的EBPSK調制系統(tǒng)具有很強的抗噪聲干擾能力。
　　 基于以上分析，本文將基于EBPSK的超窄帶調制解調器應用于低壓窄帶PLC系統(tǒng)的物理層。研究了EBPSK接收濾波器的設計方法、低壓PLC系統(tǒng)的信道和噪聲

3、模型以及PLC系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)。
　　 首先，介紹了EBPSK調制技術，詳細分析了沖擊濾波器的設計原理，在此基礎上推導了優(yōu)化濾波器性能的目標函數(shù)和約束條件，使用最優(yōu)化方法設計出了高性能的EBPSK調制信號的數(shù)字濾波器；
　　 其次，對低壓電力線信道的信道特性和噪聲特性進行了分析，并在分析的基礎上，介紹了信道、背景噪聲、窄帶噪聲和脈沖噪聲的建模方法，對EBPSK調制解調器在電力線信道下的誤碼率性能進行了仿真分析，為系統(tǒng)設計提

4、供了基礎和依據(jù)；
　　 然后，提出了系統(tǒng)基帶處理部分的結構和實現(xiàn)，給出了串口通信模塊、調制模塊、沖擊濾波器和位同步模塊的具體實現(xiàn)；
　　 最后，提出了本文實現(xiàn)的電力線通信系統(tǒng)模擬前端的整體構架，設計了實現(xiàn)EBPSK信號在電力線上傳輸?shù)男盘栺詈想娐?、吸收破壞性脈沖的保護電路、發(fā)送信號功率放大電路、接收信號放大電路和ADC/DAC電路，并在實驗室電網(wǎng)環(huán)境下對設計的電力線通信系統(tǒng)進行了測試，結果表明設計的系統(tǒng)達到了較理想的通信