基于OFDM的电力线通信系统的研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhouxubo
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电力线通信(PLC)以输电线路为载波信号的传输媒介完成传送数据和交换信息过程。在调制技术、传输技术和信号处理技术进步的推动下,电力线通信技术也有了进一步的发展。并且多载波调制技术的出现结束了单载波调制技术的时代,传输速率得到大幅度的提高。本文通过对电力线通信技术以及正交频分复用(OFDM)技术的技术特点的分析,总结出二者相结合应用的原因,并以此作为论文研究的基础。在此基础上,归纳总结了电力线信道的特性及对传输信号所造成的影响,建立了具有实用性的低压电力信道的模型。研究了OFDM技术的基本原理,确定了基于OFDM技术的电力线通信的具体实现过程。通过对比分析设计完成了OFDM技术在应用过程中的关键技术的解决方案及具体的实现方法。阐述了OFDM技术中FFT算法应用在本系统中的优越性在于可直接调用处理器的库函数。在相关理论知识及OFDM关键技术的方案确定的基础上,设计了以STM32F103ZET6为核心处理芯片的硬件系统,该芯片的优点在于价格低廉,在降低成本的同时,可以达到技术参数的要求。在Protel99软件中,完成了A/D数据采集电路、电源转换电路、存储器接口电路、JTAG接口电路等各部分电路的设计。以此硬件平台为基础,设计了电力线载波通信过程中发送、接收数据及同步等重要环节的实现流程,借助ARM的开发环境IAR,完成了相应C程序的编写和调试。在硬件平台及软件程序调试通过的基础上,构建了完整的PLC系统,进行了数据的传输,并在PC机上利用通过LabVIEW设计的观察窗口,借助串口实时观察传输前后的数据,从而实现了利用OFDM技术完成在电力线中进行数据传输的过程。
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