面向电力线通信的基于Mitchell算法的OFDM同步检测方法

为了提高电力线通信系统中OFDM定时同步的准确度,文章基于低压电力线宽带载波通信互联互通技术规范下的物理层通信协议,提出了一种基于Mitchell算法的电力线载波通信符号定时算法。与理论本地互相关同步算法相比,文章的算法不需要进行乘法运算,易于硬件实现。与简化的单比特量化算法相比,该算法同步检测结果更加准确,峰值旁瓣更小,在低信噪比条件下符号定时更加准确。

电力线通信技术在局域网构建中的应用

通过探讨电力线通信技术在局域网构建中的应用,采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用技术),实现了高效的信号调制与解调,提高了局域网的数据传输速率和可靠性。同时,通过设计混合型网络拓扑结构,将局域网划分为多个子网,并采用不同的拓扑结构,满足不同区域和设备组的通信需求。在干扰抑制方面,引入前向纠错编码和滤波器设计,有效降低了信道干扰和脉冲噪声的影响,保障了通信质量。此外,数据加密算法(AES)的应用保护了数据传输的隐私和机密性,增强了局域网的安全性。

窄带电力线通信信道背景噪声抑制方法

常规的通信信道背景噪声抑制方法以通信信号变换为主,重构信号仍残留了脉冲噪声,影响噪声抑制效果。因此,设计了窄带电力线通信信道背景噪声抑制方法。提取电力线通信信道背景噪声的衰减特征,根据背景噪声的信号频率响应、衰减函数的变化情况,确定电力线上的负载分布,确保信号传输效果。构建窄带电力线通信信道背景噪声抑制模型,根据背景噪声的类型、强度、分布等情况,生成不同的抑制条件,确保背景噪声的抑制效果。抑制通信信道背景噪声的杂波分量,调制背景噪声的杂波相位与频率,增加背景噪声信号带宽,从而满足背景噪声的抑制需求。采用仿真实验,验证了该方法的噪声抑制效果更佳,能够应用于实际生活中。

设备监控系统中的电力线通信技术应用

为进一步维系设备监控系统的应用效能,共建科学稳定的设备监控应用运行体系。通过结合系统运行环境要求落实更加可控的电力通信设计方案,充分发挥电力线通信技术的应用价值,研究整合网络通信资源应用框架的内容,利用信道测试分析、协议分析、硬件设计以及软件设计等方式维系设备监控系统的运行效率。设备监控系统中电力通信技术的应用能更好地维系通信稳定性和可靠性。为此,深度研究设备监控系统中电力通信技术具有重要的研究价值。

电力线通信结合RF的可见光通信系统传输功率优化

目的:现有PLC和VLC混合系统存在功率消耗高、QoS约束实现困难等问题,为了优化室内智能设备的数据通信。方法:研究由级联电力线通信(PLC)、可见光通信(VLC)链路及与其并行的射频(RF)无线链路所组成的混合系统中的功率分配问题,分析了服务质量约束下的总传输功耗的最小化问题,并将该问题转换为可求解的凸问题形式。首先,VLC在室内和室外场景中提供无线数据通信,在VLC网络中采用PLC技术在源节点之间进行数据传输。然后,为了增强无线连通性,互补地将PLC/VLC的有线/无线技术与当前的室内RF网络相结合。结果:当实施不同的PLC、VLC和RF信道模型时,该混合系统比传统的RF系统有着较大的性能提升。结论:电力线通信结合RF系统可有效提高传输功率。

基于单频通信的低压电力线通信系统设计与实现

为了提高低压电力线通信的可靠性,提出了一个将单频通信和低压电力线通信相融合的低压电力线载波单频通信系统。该系统在基于Q/GDW 11612—2016标准的物理层基础上,只需对数据链路层进行修改从而缩短了信号的传播时间。同时,提出一种基于分数型锁相环的间隔式时钟同步算法,避免了时钟的过度调节,实现了系统中单频通信时钟同步的高精度调整。仿真及实际测量结果表明:所提出的时钟同步算法具有很高的时钟精度;由于低压电力线载波单频通信系统融合了两者互补的优势,相比于电力线通信,该系统具有更高的通信可靠性。验证了低压电力线载波单频通信系统是实际可行可靠的。

电力线通信标准化研究

介绍了主要电力线通信标准组织的标准制定情况,重点给出了ITU-T G.hn、Home Plug AV/Green PHY/AV2、IEEE 1901、HD-PLC等宽带电力线标准和IEEE 1901.2、ITU-T G.hnem、G3-PLC、PRIME等窄带电力线标准,并介绍了我国电力线标准现状和在研的标准项目。

直流电力线通信系统中T-型阻抗匹配耦合器的设计及验证

随着可穿戴电子、智能汽车和光伏发电等产业的快速发展,直流电力线通信(DC-PLC)作为一种低成本的信号传输方式,正在受到学术界和产业界的大量关注。作为DC-PLC系统中重要环节的信号耦合通常由含有耦合变压器的电路来实现,考虑到可穿戴电子和智能汽车等对电子模块尺寸的苛求,一种结构小巧且性能优异的耦合电路在实际应用中将更受欢迎。通过建立DC-PLC系统的阻抗模型和进行诺顿电容等效阻抗变换,设计了一种兼顾电力线等效电阻和等效电感且电路结构简单的T-型阻抗匹配耦合器,用于实现发送端、接收端与电力线的阻抗匹配、信号耦合以及隔绝直流的功能。通过仿真和实验测试证实,所设计的T-型带通匹配耦合器相较于阻抗失配条件下的耦合器能够获得3~7dB的增益,且当失配程度增加时所设计的带通匹配耦合器获得了更高的增益,这表明该阻抗匹配耦合电路适合于直流电力线通信使用。

基于核密度的电力线通信网络时延估计

通过测试节点间时延构造网络拓扑是智能电网故障管理和高效运行的有效途径,而家用电器对时延测试的精度造成较大干扰。基于转移参数给出了电力线通信信道的传递函数理论模型,讨论了用电器对信道传递函数的影响;进而对测量得到的含噪声时延数据采用核密度估计法进行统计分析,有效去除了家用电器的干扰。仿真结果表明,合理设置核宽度比,采用核密度估计可使得测量误差降低到1 ns以内。文中研究结果对电力线通信网络性能优化、拓扑构造具有重要的参考价值。

基于压缩感知的电力线通信脉冲噪声抑制方法

针对低压电力线通信系统脉冲噪声抑制性能不佳的问题,提出一种基于压缩感知的脉冲噪声抑制方法。该方法基于压缩感知对OFDM信号零子载波数据进行观测,利用正交匹配追踪重构脉冲噪声,通过最小二乘精确估计脉冲噪声幅值。实验结果表明,该方法能够有效抑制电力线通信脉冲噪声,性能优于非线性去噪和传统压缩感知方法。

多DC/DC变换器互联直流系统低频OFDM电力线通信策略

在直流供电网络中,设备之间的有效通信是保障系统供电可靠性和安全性的重要基础。针对传统电力线通信电路的复杂性,提出一种基于低频正交频分复用技术的多载波功率信号复合传输方法,通过在参考电压叠加并行载波信号,将调制信号加载在输出电压低频纹波中进行传输,利用单个变换器实现了多个载波信号的调制。针对输出端并联的Buck电路系统,分析了基于正交频分复用技术的多载波PWM/ASK的信号调制解调的原理,并对系统的稳定性和信号传递特性进行分析,并通过仿真和试验验证了该信号调制方法的可行性。

电力线通信宽带OFDM调制自适应分配仿真

电力系统通信的不间断性和运行状态突变性等特点,导致电力线信道易受到多径、衰减、时变和频选的影响,资源出现分配失衡问题。为此,提出宽带OFDM电力线通信资源自适应分配方法。通过宽带OFDM调制和解调,建模分析电力线通信频带特性。基于此构建通信资源自适应分配模型,并采用遗传算法对该模型优化,实现宽带OFDM电力线通信资源自适应分配。为证明提出方法的有效性,设计实验验证其性能。结果表明,研究方法的分配比特数高于400bit,上述方法的应用下电力系统容量也更高,通信资源数据分配耗时平均值为13.80ms,以上数据充分说明所提方法的实用性更强。

跻身未来的电力线通信 (七)PLC组网方案及应用

在分析电力线通信网络 (PLC- NET)的特点和应用优势的基础上 ,提出了 PLC- HLAN,PLC-VPN和 PLC- AN等 3种组网方案 ;在描述 PLC- HLAN的家电控制等服务的同时 ,给出了总线式家庭网络的硬件组成 ,分析了网络的 MAC子层的 CSMA/CD及应用层的 CAL协议的应用 ;在多种 PLC- VPN的应用中 ,以自动抄表系统为例 ,给出了其组网的具体实现 ,包括网络的数据节点、集中和路由器的结构 ;在 PLC- NET与电信网、计算机网的业务融合中 ,给出了 PLC- AN的结构以及三网融合的接入方式 。

G3标准电力线通信路由算法分析与改进

针对G3标准电力线通信(G3-PLC)中6loWPAN Ad hoc距离矢量路由协议(LOAD)的路由发现的缺点,提出了基于邻居覆盖的概率重播路由发现算法。为了有效利用节点的邻居覆盖信息,提出了一种新的重播时延来决定重播RREQ的顺序,定义了路由代价用以指示链路质量。通过结合邻居覆盖信息与路由代价获得重播概率来决定是否重播RREQ消息。理论分析与仿真表明,该算法有效地减少了路由发现频率,提高了路由性能。

照明控制系统中电力线通信技术应用分析

照明控制系统中应用电力线通信技术对提升照明系统控制效率、优化照明系统应用效果具有重要作用。分析照明系统中电力线通信技术的融合应用,旨在明确电力线通信技术与照明系统融合应用的要点,进一步提升照明控制系统的控制成效。照明系统控制技术的应用有利于解决传统控制模式中的问题,适应新时期智能控制要求。只要技术人员本着便捷性、安全性、科学性三原则有效应用通信技术,就能够利用此技术优化照明系统控制结构设计与系统运行中的软件与硬件设计效果。

跻身未来的电力线通信 (九)PLC-NET技术体制探讨

电力线通信网络 (PLC NET)的推广和应用关键在于其技术体制的建立。文中分析比较了PLC NET的现有标准 ,并指出其不足之处 ,进而结合我国实情提出了PLC NET技术体制的设想 ,其中就PLC NET的网络拓扑结构、网络体系结构、传输频段、调制技术、服务速率、信息跨越技术、家电和网络接口等方面提出了规范要求 ,对数据链路层的帧结构、差错控制和应用语言提出了具体建议 ,对收费制式、安全体系及网络管理也提出了相关措施。

宽带电力线通信系统结构与设计

光本文首先介绍了宽带电力线通信技术，分析了宽带电力线通信系统的辐射干扰，然后简要介绍了宽带电力线通信系统的主要实现形式，阐述了系统设计中应考虑的多个因素，最后介绍了目前宽带电力线通信系统的一些示例模型。

宽带电力线通信电磁辐射干扰及无线电管理浅析

首先介绍有关电力线通信技术的概念和定义,之后分析了宽带电力线通信系统电磁辐射干扰的来源,并总结分析了国际上有关国家对宽带电力线通信的管理政策。

基于蚁群算法的低压配电网电力线通信组网方法

低压配电网通信可靠性严重限制了电力线通信实际应用规模。解决这一问题的一个关键技术在于在现有的电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)、信噪比、编解码方式等条件下,寻找有效的低压配电网电力线通信自动组网和快速网络恢复以及提高其抗毁性的方法。该文详细地分析了典型低压配电网物理拓扑结构和特点,给出了低压配电网通信仿真拓扑模型,提出了一种适用于未知建筑物电力线拓扑结构条件下的蚁群电力线组网方法;在此基础上,通过仿真试验验证了该组网路由算法的有效性和抗毁性。该研究工作为低压配电网环境下的窄带电力线通信组网提供了一种通用而有效的方法。

低压电力线通信分簇路由算法及网络重构

低压配电网具有物理拓扑未知和电力线信道时变性特征。为提高低压配电网窄带电力线载波通信系统可靠性,提出并讨论一种基于非交叠分簇算法的电力线通信组网及路由重构方法。该算法可以根据信道质量的变化动态地建立、维护、优化电力线通信网络路由,保证通信网络的有效性。在此基础上,进一步提出并比较两种组网时间序列分配算法,完善了该路由算法。仿真试验表明,该路由算法具有很大的灵活性、实用性和有效性。