低压电力线宽带载波通信系统发射端物理层的实现

文章分析了载波通信的现状,以及宽带载波测量的关键因素。研究了低压电力线宽带载波通信系统物理层发射端的结构,该物理层发射端由信道编码、星座映射、IFFT、循环前缀与加窗、正交调制和加前导等模块构成,针对上述模块从算法实现的角度进行了分析研究。文章对Turbo交织模块、编码模块、IFFT模块等关键模块的FPGA实现方案进行了详细介绍和分析。该实现方案对宽带载波标准信号生成设备研发具有一定的指导意义。。

电力线宽带载波通信在智能电网的应用

介绍了智能电网、电力线宽带载波通信、OFDM的概念,然后从噪声、衰减两个方面入手对中、低压宽带电力线载波通信信道进行建模,最后结合OFDM技术特点提出将OFDM技术应用于智能电网中,以解决中、低压配电网通信通道的干扰问题。

一种低功耗宽带电力线载波通信模块的设计和应用

宽带电力线载波是用电信息采集系统常用的通信方式。功耗高是宽带电力线载波需要解决的—个问题。首先分析了载波通信模块的功耗组成,提出了降低功耗的方法。分别从载波芯片层面、模块电路层面给出了低功耗的设计方案。实践表明,采用以上措施有效的降低了载波通信模块的功耗,能够满足用电信息采集系统的要求。

用电信息采集系统中宽带电力线载波通信技术的应用

施工量小,没有辐射,这些都是低压电力线载波通信技术的特点,所以用电信息采集系统建设人员非常重视这项技术。随着国家经济的不断发展和各行业的发展,宽带电力线载波通信技术已经得到了有效的改进,具有更高的传播速度、更强的抗干扰能力,并因这些特点非常受欢迎。

宽带电力线载波通信系统的FFT实现

在分析了基4 FFT算法的基础上,提出了迭代计算1 024点基4 FFT的一种数字逻辑实现结构。蝶形计算单元使用共享寄存器和共享复数乘法器来减少面积,同时通过流水线设计降低延时。设计了一种存储结构通过存储器分组、交叉连接及特定的访问时序实现两路蝶形计算单元无等待访问。块浮点单元根据每次迭代计算得到的最大值实时压缩数据,提高了数据处理的动态范围。旋转因子单元通过正弦对称性,将旋转因子存储空间减小75%。通过MATLAB仿真,定点FFT的输出信噪比达50.4 dB。相应的RTL实现通过Systemverilog得以验证。采用SMIC 40 nm LOGIC0040LL标准单元库综合,在PVT为ss/0.99 V/-40℃下,最高时钟为310.5 MHz,吞吐量为2.11 Gbps,面积为161.36 kGE,功耗为10.14 mW。

宽带电力线载波通信系统物理层的逻辑验证

针对宽带电力线载波通信系统物理层的功能特性,分析了物理层逻辑验证所面临的挑战,提出了一种基于Systemverilog的逻辑验证平台。验证平台采用分层设计,结合面向对象技术,实现平台部件的重用性和扩展性。验证还引入工厂模式,提高了验证平台的灵活性和执行速度。验证采用随机和定向相结合的方式以保证验证的全面覆盖。利用DPI-C接口集成比特精确的算法仿真模型来实现随机验证,提高功能覆盖率。利用MATLAB算法仿真平台的数据作为有噪环境下的定向测试,使功能覆盖率达到100%,达到了验证目的。

宽带电力线载波系统中的信道编码技术研究

电力线载波通信具有网络覆盖范围广、接入方便的特点,但电力线不是一种理想的传输信道,其信道传输环境恶劣,不但具有阻抗匹配和频率选择性衰减的问题,而且还存在着严重的噪声和干扰。长期的实践证明:对抗恶劣电力线信道的最有效手段是信道编码技术,HomepulgAV标准中给出了双二元Turbo编码构造以及码内交织方案,但这种编码已经被国外通信设备商申请了专利,如果照搬恐会引起知识产权纠纷,因而给出了一种新的Turbo码交织方案,其性能比HomeplugAV标准略有提升,复杂程度完全相同,并给出仿真结果。

宽带电力线载波信道编码与分集技术分析

电力线载波通信信道是一种传输环境恶劣的传输介质,不但有阻抗匹配和频率选择性衰落问题,还存在着严重的噪声和窄带干扰,并且其信道特性会随用电高峰时间分布而改变。信道编码和时频分集是2种有效的克服电力线载波信道时变性的技术。然而信道编码和时频分集这2种技术的各自特点及二者适合克服的具体电力线信道难题业界还未有定论。文章采用多种电力线信道模型,在不同模型下,对不同编码速率R的Turbo码和时频分集重数N的ROBO分集,做R与N之间的排列组合仿真,得出信道编码速率R与时频分集重数N在不同信道下的适用场景。

基于HPLC通信的配电场域网时间精准同步策略

配电场域网内各节点高精准的时间同步,是实现其业务实时性与精益化的重要技术支撑。针对基于高速电力线宽带载波通信的配电场域网,文中设计了一种时间逐级逐步精准同步策略。首先,通信主站通过远程通信网对场域网中心节点实时校时,使其成为场域网主时钟;其次,依托该场域网低时延性、广播机制和网络基准时间,对网内各节点时钟的时间和频率进行精准监测并获得其偏差;然后,通过重新标定节点时钟温补系数方式调整时钟频率,使节点时间在一个校时周期内逐步达到同步;最后,在实验室和应用现场对该场域网时间同步性能进行测试。测试结果显示,该场域网时间同步准确度在±0.23 s/d以内,比窄带电力线载波配电场域网提高了28%,且避免了在时间同步过程中出现时间空档或时间重复现象。

基于宽带载波与智能计量的智慧城市路灯管理系统

文章首先阐述了路灯控制技术智能化的内在需求,对宽带电力线载波通信技术进行简要概述,然后介绍了数字智能断路器和软件定义电源的作用原理及功能,接着以江门市新会区主要道路LED路灯智能化节能改造为例,分析阐述“灯联网”智慧路灯管理系统的具体应用,最后对应用效益进行总结说明。实践证明,全面运用宽带电力线载波通信技术建设“灯联网”智慧路灯管理系统,能够有效提升城市路灯照明系统的管理水平,此次改造项目的实践经验能够为我国城市路灯的智能化升级提供参考。

基于HPLC的物联网通信技术研究

针对宽带电力线载波通信资源分配问题,提出一种物理层资源分配算法,满足低复杂度的需求。首先,基于等功率分配方法,确定每个用户满足其最小速率要求所需的子载波集合,资源分配中的多用户问题可以拆分为单用户问题,并满足最优功率分配,然后将拉格朗日乘子法用于优化每个用户使用的子载波集的功率,以进一步提高系统吞吐量。仿真分析表明,所提算法具有更高的吞吐量,比最大吞吐量算法和Gong算法提高了13.52%和5.61%,能够满足用户的最低速率要求。

营配融合通信网信道噪声小波包分析研究

应用宽带电力线载波通信(H-PLC)搭建营配融合通信网络,发现信道噪声对通信质量的影响很大。首先分析营配融合通信网主干通信信道,选择3个典型通信环境进行信号采集,根据信噪比选择最优小波基对信号进行去噪处理。结果表明:信道噪声受高压线影响较大,通过选择最优小波基进行小波包去噪能有效去除信道噪声。

基于BPLC主干通信网络的智慧工厂控制系统设计

在对物联网体系结构和关键技术学习、分析的基础之上,结合“工业云”建设方案理念,设计了一种基于BPLC主干通信网络的智慧工厂控制系统。依托宽带电力线载波通信技术组建的高速有线通信网络,实现了工控中心对某工业园区车间内工业设备的智能控制与在线管理。实验证明:BPLC主干通信网络在智慧工厂实施具备可落地性。

Markov-Middleton脉冲噪声模型的硬件实现方法

影响宽带电力线载波通信的关键因素之一是随机突发的脉冲噪声。目前的噪声研究大多停留在理论建模上,缺乏标准化的电力线噪声硬件实现方法。文中深入研究Markov-Middleton脉冲噪声模型,分析产生Markov性质的脉冲序列原理,利用System Generator和Xilinx Vivado联合仿真工具,设计出具有随机突发特性的电力线噪声生成系统,并完成该系统的硬件实现。通过对比现场可编程门阵列(FPGA)输出、Middleton Class A模型仿真与实测电力线噪声的统计特性,证明了该硬件实现方法能够生成具有随机突发性和时间相关性的脉冲噪声。通过搭建实验室环境下的电力线载波通信系统,测试不同参数下噪声对通信成功率的影响程度,对比其他的硬件实现方法,验证了所提方法的工程应用价值。

基于智能计量技术的“灯联网”智慧路灯管理系统

以现有路灯照明控制技术为背景,分析了传统路灯照明系统存在的问题和不足,阐述了路灯控制技术智能化的内在需求。介绍了应用宽带电力线载波通信技术和智能计量技术构建智慧路灯管理系统的原理和方法。报告了江门市新会区“灯联网”智慧路灯管理系统的性能和特点,通过五年多的实际运行经验表明,利用先进的通信控制技术,实现城市级路灯系统的智能化管理是完全可行的。“灯联网”智慧路灯管理系统全面提升了路灯照明管理效率与管理水平,为进入按需照明的智能化管理时代奠定了基础。

探析用采系统中的宽带载波技术

随着用电信息采集系统业务应用功能的拓展,为保障采集系统的采集数据的完整性、数据准确性、系统运行的稳定性,对用电采集系统本地通信技术的要求也越来越高。本文通过探讨RS-485、窄带载波及短距离无线等本地通信技术的优劣,对宽带电力线载波通信技术的发展趋势和应用进行了分析和研究。