基于ARM的电力线载波通信研究(17)

毕业论文 基于电力线载波通信、基于OFDM技术、应用MAXIM公司芯片做了一个电力线通信终端

2.2 电力线通信信道的传输特性

2.2.1 信号衰减

对于低压电力线通信来说，信号衰减十分严重，可以达到100dB／km。衰减的主要原因并不在于电力线本身的阻抗，而是电力线上并连着的许多负载，尤其是那些用于调整电网功率因数的大电容。对载波通信信号来说，调整电网功率因数的大电容相当于短路。另外，当负载很小时，发送耦合电路的内阻也会分去相当一部分的功率。总的来说，电力线上的信号衰减存在以下几个特点：信号衰减随着频率的上升而增大：信号衰减随着距离的增加而增大：在一些特定的频率点上，有可能发生窄带衰减；电力网上的电力负载极大地影响载波信号的衰减。由于负载情况随着时间发生变化，因此在任何给定的频率点上，衰减也会随着时间变化，其变化范围可高达20dB。

2.2.2 多径干扰

多径效应是指信号经过不同路径到达目的地时，由于信号的延迟而产生相互干扰的现象。低压电力网由于所连接的设备数量巨大、种类繁多，整个电力网络的阻抗随时处于动态变化之中。这样有些用电设备会工作在阻抗不匹配的状态，造成信号的反射，从而使有用信号可能经过不同的路径到达接受点。由于信号在每条路径上经历的时间不同，延迟信号在接收端与原始信号叠加产生干扰，即多径干扰。当多径信号延迟较短时，这种干扰可以忽略。如果延迟较长，就会使有用信号产生严重的码间干扰。

2.2.3 噪声分析

在电力线通信中，线路上的损失和多径效应之外，噪声是影响电力线通信的最重要的因素。与其它通信信道不同，电力线信道不是加性高斯白噪声信道。电力线信道中频率在数百KHz至20MHz范围内的噪声分为以下五类：

(1) 有色背景噪声：它的功率谱密度相对较低，并且随频率变化。这种噪声主要由各种低功率噪声源共同引起，它的功率谱密度随时间变化较慢，通常为几分钟，甚至几小时。

(2) 窄带噪声：绝大多数为调幅的正弦信号。这种噪声主要由中短波发射的广播台的介入引起，并且它的幅度通常随着时间变化。

(3) 与主频不同步的周期性冲击噪声：绝大多数情况下，这些冲击噪声的重