导　　师： 周嘉农

学科专业： H0902

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 电力线载波通信是以电力网作为信道,实现数据传递和信息交换.电力线连通家家户户,甚至每一个房间、每一个用电设备.若能在电力线上实现可靠、安全的通信,对于实现对用电设备的监测和控制,在经济性、便利性等方面都具有其他通信方式无可比拟的优势,进而若能以电力网为信道,进入公用电话网和因特网等通信领域,则其应用前景将更加广阔.然而380V/220V的低压配电网上实现可靠的载波通信,要比在高压输电线上进行载波通信难得多.该文首先讨论低压配电网通信信道的一般特性:时变特性、衰减特性、噪声和干扰特性,在此基础上构建了低压电力线信道的数学模型.仙农(SHANNON)和柯捷尔尼可夫(Kотельников)都指出了一个客观规律:用增加带宽的方法可以换取信噪比上的好处.这是扩展频谱通信的基本思想和理论依据.通过扩频通信的系统模型进一步阐述了工作原理,归纳了扩频通信的主要特点,然后分别对扩频通信常用的几种方式的工作原理及特点、应用作了介绍.并分别说明目前几种低压电力线载波通信技术的应用,包括扩频通信(SSC)技术、多载波正交频分多路复用(OFDM)技术和传统的低压载波通信技术.最后系统阐述了电力线载波应用电路的组成,并以SC1128芯片作为扩频通信载波芯片,说明整个电路的工作原理,对各模块电路分别进行设计,包括电力"三通"模块电路、滤波电路等.主要完成的是对滤波电路的设计及其PSPICE仿真,滤波电路是由高通陷波滤波器和带通滤波器构成的,高通陷波滤波器旨在滤除同步噪声,同时保证高频段的有用信号顺利通过.带通滤波器主要是使有用频率信号顺利通过,并滤除带外无用信号和噪声干扰.带通滤波器的设计采用新型电流器件第三代电流传送器CCIII元件进行设计.从电路构成上该方案属于有源滤波电路,易集成化;通过PSPICE仿真观察输出信号的频率响应,说明该方案能实现高工作频率、高带宽滤波功能,克服了以往有源滤波器的缺点;并验证整个滤波电路近似为一理想电流源,负载特性良好,工作稳定;通过计算滤波电路的灵敏度,证明该方案是实际可行的方案.由于PSPICE元件库中无CCIII这个元件模型,该文面向实际电路,应用1.2μMCMOS工艺参数,完成了CCIII元件建模及CCIII带通滤波器的MOS管级的计算机PSPICE仿真.

关 键 词： 电力线扩频通信 信道模型 滤波器 电流传输器 仿真

分 类 号： [TM78]

领　　域： [电气工程]