低压电网窄带电力线通信信道特征分析

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1、468电力与能源第35卷第4期2014年8月低压电网窄带电力线通信信道的特征分析吴振浩(上海交通大学微电子学院，上海200240)摘要：提出了在实验环境下统计分析低压电网窄带电力线通信(PLC)特征的一种新方法。通过在复杂的电网环境中对频率小于500kHz的信号进行测试，得到一系列实验数据，包括平均信道增益、延迟扩展参数、相干带宽等数据。在10kHz至500kHz之间，测得平均衰减幅度为16．36～59．52dB。实验结果表明，载波信道的平均时间延迟扩展为2．12s，90载波信道时间延迟扩展均小于3．20／,s，PLC信道具有频率选择特性，在设计系统时要考虑这一因素。实验得出的一

2、些关键数据，可以帮助低压电网窄带PIC系统进行优化设计和提高通信性能。关键词：窄带；电力线通信；载波信道；信道特征；频率选择；实验分析中图分类号：TP84文献标志码：A文章编号：2095—1256(2014)04—0468～05AnalysisofLOWVoltagePowerNetworkNarrowbandPowerLineCommunicationChannelCharacteristics“Zhenhao(SchoolofMicroeleetronics，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Th

3、ispaperpresentsstatisticalcharacteristicsofthelow—voltageindoornarrowbandpowerlinetom—munication(PLC)．Inthecomplexgridenvironment，dosometestforthefrequencyoflessthan500kHzsig—nalandobtainedaseriesofexperimentaldata，includingthedelaystatistics。theaveragechannelexpansionpa—rameter，coherentbandw

4、idthandchannelcapacity．Bewteen10kHzand500kHz，themeasuredaverageatten—uationin17～28dB．Experimentsshowthattheaveragetransmissiondelayinchannelis2．12“s．90ofthecarrierchanneltransmissiondelayislessthan3．20／is．Thispapernotonlystudiesthecharacteristicsofnar—rOW—band(LV)powerchannelanddiscussesthere

5、lationshipofothertestdata．Keywords：Narrowband；Powerlinecommunication；Carrierchannel；Channelcharacteristics；Frequencyse—lection；Experimentalanalysis0引言PLC信道建模与特征描述窄带电力线通信(PLC)技术在智能电网中有1．1宽带PLC信道建模与特征研究着广泛的应用市场，如先进的计量基础设施高频PLC信道的建模，通常遵循自顶向下的(AMI)、需求响应(DR)、智能家居和家庭区域网方法(基于信道响应的拟合参数模型的实际测络(HAM)等通信

6、场合[】]。在低频电力线通信量)，或自底向上的方法(利用传输线理论推导出系统中，各个国家制定了不同的载频规定：欧洲电模型参数)。最广泛的宽带PLC信道模型为多径工标准化委员会(CENELEC)为(3～148．5kHz)，传输模型，它考虑了遇到沿着电网传输信号的联邦通信委员会(FFC)、日本电波产业会(ARIB)信号反射。描述的广义多径模型叠加的延迟、衰为低于500kHz，中国国家电网公司将载频确定减与给定表达式为：为3～500kHz。研究PLC信道的统计特性是有MH(，)=gK(f)exp(一a(f)vTk)exp(一2iTk)(1)意义的。因为，对信道特征的正确理解，有助于优k

7、一1化PLC系统的设计和提高通信性能，信道建模是gk(厂)一lgk(厂)fexp(jq~k(厂))一个关键问题。确定PLC技术的扩张和信道特a(，)一a0+al／性，将有助于准确建模。式中：H(厂)为得到的信道响应；M为传播路径的数量；吴振浩：低压电网窄带电力线通信信道的特征分析469rfK为传输距离的延迟系数；gk(，)为权重因子函数；a(，)连接到电力线上，为实验提供了信道传递函数参为衰减函数，在高频下。、a、是衰减常数。为波在电数的测量工具。在测量电力线传递函数时，为了力线