基于寬帶電力線通信的智能家庭網(wǎng)絡(luò)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、寬帶電力線載波技術(shù)的不斷發(fā)展，使其與以太網(wǎng)、無線WiFi等技術(shù)一起為更多的家庭應(yīng)用而服務(wù)。新一代家庭網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)(G.hn)的提出也將實(shí)現(xiàn)電力線載波與其他家庭有線網(wǎng)絡(luò)的無縫對接，該標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)于現(xiàn)有單一介質(zhì)寬帶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，解決了一直以來無法解決的標(biāo)準(zhǔn)繁雜、互不兼容、帶寬不足、安全性能不高等難題，體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性。同時，智能家庭的發(fā)展對信息傳輸?shù)囊笠残枰环N便捷、高速、可靠的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)?；诖?，本文對基于G.hn標(biāo)準(zhǔn)的寬帶電力線載波技術(shù)在智能

2、家庭網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用進(jìn)行產(chǎn)品化應(yīng)用研究。同時，由于家庭電力線中的干擾極其復(fù)雜，對產(chǎn)品的可靠性要求極高。在此背景下，還對產(chǎn)品應(yīng)用中比較關(guān)鍵的電磁兼容性能要求進(jìn)行了研究，并從應(yīng)用設(shè)計(jì)及實(shí)際驗(yàn)證等方面來著手。
　　論文首先介紹了寬帶PLC技術(shù)的發(fā)展、智能家庭的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和需求以及寬帶PLC技術(shù)在智能家庭網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。對新一代家庭網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)G.hn進(jìn)行研究，并研究了基于寬帶PLC技術(shù)的智能家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需要滿足的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和要求。為本文下面的

3、內(nèi)容做好基礎(chǔ)知識的鋪墊。
　　其次，從電磁兼容可靠性設(shè)計(jì)角度考慮，提出了浪涌、靜電、傳導(dǎo)騷擾和輻射騷擾的防護(hù)設(shè)計(jì)方法，通過對浪涌保護(hù)電路的分析，設(shè)計(jì)一種適合本設(shè)計(jì)的最佳保護(hù)方案。并對系統(tǒng)進(jìn)行電磁兼容試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠滿足電磁兼容最高的A類標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　然后，研究了寬帶電力線載波系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)。首先介紹了系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計(jì)，其次針對每個功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)介紹，包括載波單元、電源單元、CPU小系統(tǒng)單元和以太網(wǎng)單元的

4、設(shè)計(jì)。并對設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)部分進(jìn)行了詳細(xì)說明和解釋。
　　最后，對載波傳輸性能進(jìn)行試驗(yàn)與分析，提出了提升載波傳輸性能的解決方法，包括開關(guān)電源的噪聲抑制方法、耦合電路的電感選取以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)。通過這些措施的實(shí)施，使得原有的傳輸速率在衰減50dB情況下無法建立鏈接，提升到了衰減80dB的情況下仍可有效傳輸30Mb/s速率。并對不同環(huán)境下的傳輸速率進(jìn)行測試，研究了干凈環(huán)境下與噪聲環(huán)境下的性能差別。最后在實(shí)際家庭環(huán)境中進(jìn)行實(shí)測，實(shí)測結(jié)果表