信号在电力线上传输应用中特性的研究

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1、信号在电力线上传输应用中特性的研究～教育资源库　　摘要：随着电子技术和网络技术的发展，运用电力线作为载体进行信号传输受到人们越来越多的重视，得到了越来越广泛的应用。在电力载波技术的应用中，信号干扰和衰减是影响信号传输的重要原因。首先介绍了应用电力线传输信号的意义、原理和干扰信号的，分析了用电力线传输信号的一些特点，给出了测量信号衰减的方法，并对实验结果进行了分析，然后提出了抗干扰和抗衰减的方案设计，并对信号干扰和衰减的特性进行了分析和总结，对用电力载波方式进行传输信号的应用具有很好的参考和实用价值。　　关键词：电力线；载波；信号干扰；信号衰减；放大电路　　T

2、heCharacteristicStudyaboutSignalTransmission　　ApplicationinPoe;sdevelopment,signaltransmissioninpooreandmorebypeople,isappliedmoreandmoreportantreasonofeffectingsignaltransmissionThepaperfirstintroducesthemeaningandtheoryofsignaltransmissioninpoissioninpoethodofmeasuringsignalatte

3、nuation,analyzestheexperiment′sresult,advancestheprojectdesignofreducingdisturbingandattenuation,introducesthedesigncircuitsimply,andanalyzesandsummarizesthecharacteristicaboutsignaldisturbingandsignalattenuationIthasthevalueofreferenceandpracticalityaboutsignaltransmissiona

4、pplicationinpos和16.7ms。在每一交流周期中，出现两次峰值，两次峰值会带来两次脉冲干扰，即电力线上固有的100Hz或120Hz脉冲干扰，噪声具有突变、高能和覆盖频率范围广的特点，对载波信号影响很大，不仅会造成信号误码率升高，而且可能使接收设备内部产生自干扰，严重影响整个系统的工作。　　信号衰减和阻抗变化电力线对载波信号造成高削减，低压电力网载波信号的衰减通常很大，可达60dB以上，而且衰减值要受到电力网上负载变化的影响，随着信号频率而变化。如冰箱的启动使得电力线阻抗可从0.1Ω变到100Ω，信号衰减从55dB到100

5、dB。　　持续谐波干扰电力线上接有各种各样的用电设备，阻性的、感性的、容性的，有大功率的、小功率的。123下一页友情提醒：，特别！各种用电设备经常频繁开闭，就会给电力线上带来各种噪声干扰。如开关电源产生的主谐波频率在50kHz以上，处于载波信号的频率范围。特别随着家用微机的普及，大量的劣质开关电源使得电网受到严重污染。　　电力线引起数据信号变形电力线是一个分布参数的网络，不同地点对数据信号影响不一样，同时电力线时刻都在动态变化，不同时间对数据信号影响也不一样，这就使发出的数据信号经过电力线后，接收到的信号是严重变形、参差不齐的信号。　　综上所述，电力线并不是

6、一个理想的通信媒介，但由于现代化通讯技术的发展，使电力线载波通讯成为现实，其中数据信号的信噪比决定了传输距离的远近。电力线载波通讯的关键就是采用功能强大的电力线载波专用Modem芯片并对干扰信号采取抗干扰和滤波措施。　　3信号衰减分析　　低压电力线上的信号衰减特性和干扰特性非常复杂，而且随机性、时变性大，难以找到一个较为准确的解析式或数学模型加以描述，这也是为什么一直以来对低压电力线载波信号传输特性的分析多是以定性分析和实验数据测试分析为主的原因，即使有些学者提出了一些模型，这些模型也往往是附加了许多假设和限制，因而也是不准确的或适用面很窄［2］。我们在载波

7、产品开发过程中，运用以下方式测试干扰特性并采取抗干扰措施取得了良好的效果。　　(1)信号测量方法　　为了测量低压电力网的衰减特性，使用图2所示的实验装置。通过图1的信号处理器产生一个正弦信号，经过放大后，通过线性耦合网络接入低压电力网络。信号经过低压电力网后，接收端将同时收到信号与噪声，这两种电平经过一个与发射端相同的线性耦合网络，加到一个阻性负载上，并用一台数字示波器测量其值。　　(2)实验结果分析　　经过实际测量，低压电力网的衰减特性是非常复杂和变化的。在同一电力网中的不同地方，甚至在同一个地方的不同时间段，其衰减值都相差很大，并且随着频率的上升，衰减也

8、随之增大。　　测量到的一组数据如表1所示。　　通过实