基于DSP的電力線載波OFDM調(diào)制解調(diào)器設(shè)計

1、總第卷第期年第期電測與儀表丑基于的電力線載波調(diào)制解調(diào)器設(shè)計郭（上海交通大學(xué)煒電力電子與電力傳動系，上海）曲的電力線寬帶高速通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方案，討論了應(yīng)用于電力線載波通信的原理，探討了通信系摘要：提出一種基于（統(tǒng)調(diào)制解調(diào)部分的硬件實現(xiàn)和軟件流程，并對其關(guān)鍵的算法進(jìn)行了優(yōu)化。關(guān)鍵詞：電力線通信；叩中圖分類號：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：文章編號：（）一嬲（，曲，）糟：印，：；原理利用電力線作為信道進(jìn)行通信，是解決“最后一子載波上的碼率，加長碼元的持續(xù)時間，加強(qiáng)時延擴(kuò)展的抵抗力。在中，為了提高頻帶利用率，令各載波上的信號頻譜相互重疊，但載波間隔的選擇要使這些載波在整個符號周期上正交，即相加于符號周期上的任何兩個子載

2、波乘積為零。這樣，即使各載波上的信號頻譜問存在重疊，也能無失真地復(fù)原。當(dāng)載波問最小間隔等于符號周期倒數(shù)的整數(shù)倍時，可滿足正交性條件。實際上為了實現(xiàn)最大頻譜效率，一般取載波間最小間隔等于符號周期的倒數(shù)。允許各載波間頻率互相混疊，采用了基于公里”問題的一個很好的方法。然而用電力線作為通信信道，存在著高噪聲、多徑效應(yīng)和衰落的特點。技術(shù)能夠在抗多徑干擾、信號衰減的同時保持較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，在具體實現(xiàn)中還能夠利用離散傅立葉變換簡化調(diào)制解調(diào)模塊的復(fù)雜度，因此它在電力線高速通信系統(tǒng)中的應(yīng)用有著非常樂觀的前景。全稱為正交頻分復(fù)用（），其基本思想是把高速數(shù)據(jù)流經(jīng)過串并變換，分成幾個低比特率的數(shù)據(jù)流，經(jīng)過編碼、

3、交織，它們之問具有一定的相關(guān)性，然后用這些低速率的數(shù)據(jù)流調(diào)制多個正交的子載波并迭加在一起構(gòu)成發(fā)送信號。每個數(shù)據(jù)流僅占用帶寬的一部分，系統(tǒng)由許多子載波組成。在接收端用同樣數(shù)量的載波對發(fā)送信號進(jìn)行相干接收，獲得低速率信息數(shù)據(jù)載波頻率正交的兀調(diào)制，直接在基帶處理。年，和將引入到并行傳輸系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)部分。應(yīng)用時去掉了頻分復(fù)用所需要的子載波振蕩器組、解調(diào)部分的帶通濾波器組，并且可以利用的專用器件實現(xiàn)全數(shù)字化的調(diào)制解調(diào)過程。后，再通過并串變換得到原來的高速信號。從而降低一一調(diào)制解調(diào)器的硬件實現(xiàn)萬方數(shù)據(jù)總第卷第期年第期電測與儀表兀硬件描述基于的調(diào)制解調(diào)器的硬件實現(xiàn)如圖所示?？偩€實現(xiàn)系統(tǒng)和計算機(jī)之間的通信。

4、是控制器。是系統(tǒng)的控制核心，系統(tǒng)的邏輯控制信號及時鐘由提供。部分為系統(tǒng)的核心，完成的調(diào)制與解調(diào)。打“壘鄰也？川邏輯控制上圖調(diào)制解調(diào)器電路原理圖總線是寬度為或的地址數(shù)據(jù)復(fù)用線，支持猝發(fā)傳輸，數(shù)據(jù)率為，可滿足高速數(shù)據(jù)要求?？偩€能自動配置參數(shù)，定義配置空間，使設(shè)備具備自動配置功能，支持即插即用，采用多路復(fù)用技術(shù)，支持多處理器位尋址、和環(huán)境。其獨特的同步操作及對總線主控功能，可確保能與總線同步操作，而無需等待總線完成任務(wù)。是公司開發(fā)的控制器，具備強(qiáng)大、靈活的接口功能，適用于高速數(shù)據(jù)傳輸場合。芯片的特點是符合規(guī)范，支持主、從兩種工作方式；支持多種數(shù)據(jù)傳輸方式，適用于不同的數(shù)據(jù)傳輸場合；支持全速傳輸，提供

5、的用戶總線；有高低字節(jié)順序調(diào)整功能；支持穿行和并行的，碼功能，腳封裝。本文在的板上實現(xiàn)了基于系統(tǒng)的調(diào)制器。板是一塊需要外部提供電源的獨立開發(fā)板，在板線性電壓調(diào)整器提供的內(nèi)核電壓，數(shù)字和模擬電壓。它提供低功耗的、標(biāo)準(zhǔn)的、獨立的開發(fā)平臺，允許用戶為系列評估和開發(fā)應(yīng)用程序。板的核心是的，其多通道緩沖串口接到芯片的語音通道。部分選用公司的。該芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，內(nèi)部集成了多個功能單元，可同時執(zhí)行條指令，其運算能力可達(dá)。其主要特點有：（）運行速度快。指令周期為，峰值運算能力為，對于單精度運算可達(dá)，對于雙萬方數(shù)據(jù)精度運算可達(dá)（）硬件支持格式的位單精度和位雙精度浮點操作。芯片內(nèi)部同時集成了個位

6、的乘法器，其結(jié)果可為位或位，和個算術(shù)運算單元。它們之間是高度正交的，使得在一個指令周期內(nèi)最大能支持條位的指令。（）為充分發(fā)揮其內(nèi)部集成的各執(zhí)行單元的獨立運算能力，使用了超長指令字結(jié)構(gòu)。它在一條指令中組合了幾個執(zhí)行單元，結(jié)合其獨特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可在一個時鐘周期內(nèi)并行執(zhí)行多條指令。的指令集在其基礎(chǔ)上增加了浮點執(zhí)行能力。由于出色的運算能力、高效的指令集、智能化的外設(shè)、大容量的片內(nèi)存儲器和大范圍的尋址能力，此系列芯片適合于對運算能力和存儲量有高要求的應(yīng)用場合。采用修正的哈佛結(jié)構(gòu)，解決了采用馮諾伊曼結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)微處理器中，高速數(shù)據(jù)傳輸時傳輸通道上存在的瓶頸現(xiàn)象。其內(nèi)部多總線結(jié)構(gòu)保證在一個機(jī)器周期內(nèi)可以多次訪

7、問程序空間和數(shù)據(jù)空間。指令執(zhí)行時的多重流水線結(jié)構(gòu)將指令周期降低到了最小值。多處理單元可在一個指令周期內(nèi)同時進(jìn)行運算，而這種結(jié)構(gòu)恰好滿足了數(shù)字信號處理中的一些特殊要求如、等運算。尤為值得一提的是的軟件特點，種有效靈活的尋址方式，僅為的指令執(zhí)行周期，還有一些特殊的運算指令能更好地滿足數(shù)字信號處理中特有的運算需要。具有高速的全雙工串行口，可用來與系統(tǒng)中的其他器件、編碼解碼器，串行，轉(zhuǎn)換器以及其他的串行器件直接接口。這兩個串行口均稱為多通道緩沖串行口（虢）。它支持全雙工通信，雙緩沖數(shù)據(jù)寄存器，允許連續(xù)的數(shù)據(jù)流。可以與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編解碼器、（模擬接口芯片）接口。支持多種方式的傳輸接口如幀協(xié)議、幀方式、幀方

8、式、幀方式、兼容設(shè)備等?？膳c多達(dá)個通道進(jìn)行收發(fā)。支持傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字長可以是、或。內(nèi)置斗一律和一律壓擴(kuò)硬件。內(nèi)部傳輸時鐘和幀同步信號的可編程程度高。調(diào)制器的結(jié)構(gòu)調(diào)制器的結(jié)構(gòu)如圖所示。串行的原始二進(jìn)制數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼后進(jìn)入或映射器，映射后形成復(fù)數(shù)序列，此復(fù)數(shù)序列經(jīng)串并變換后同導(dǎo)頻符號一一總第卷第期年第期電測與儀表起做為點中的），對）使用快速傅立葉變換的快速算法后得到菇，再對菇進(jìn)行擴(kuò)展及加窗處理后，送入變換器，經(jīng)過低通濾波器（）濾波后就得到了基帶的調(diào)制信號。圖調(diào)制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)制器中，變換以前的工作全部由通過軟件編程實現(xiàn)，變換的采樣時鐘也由編程提供。變換器及模擬低通濾波器用實現(xiàn)。此芯片的采樣速率是由其主時鐘

9、分頻得到的，計算方法為仁采樣頻率主時鐘頻率板上提供給的時鐘頻率為，所以此芯片的抽樣速率為。此時其的幅頻特性的截止頻率約為，在內(nèi)幅頻特性非常平坦，能夠滿足音帶內(nèi)線性失真的要求。實驗中，調(diào)制信號的各子載波均采用了調(diào)制，點數(shù)為。數(shù)據(jù)在中處理后，送入，在傳送并行信號，抽樣速率：為。與芯片的接口如圖示，其間的數(shù)據(jù)傳送采用串行方式，包括兩種傳輸模式：主串行模式和次串行模式。主串行模式用于發(fā)送數(shù)據(jù)到，在每個轉(zhuǎn)換周期內(nèi)發(fā)生；次串行模式用于根據(jù)需要讀寫控制寄存器的值，串行數(shù)據(jù)中的位用來指示次串行模式。岱圖與的接口信號主串行模式下，送給的有效數(shù)據(jù)字長是位，最后一位是控制位，用來指示次串行模式（表示無操作，表示請求

10、次串行模式）。從取得的有效數(shù)據(jù)字長是位，如圖示。一一萬方數(shù)據(jù)呻玳二二至二二衛(wèi)湯兩爵廣次赫標(biāo)志位加數(shù)據(jù)，。、圖串行模式的數(shù)據(jù)格式無關(guān)工二匝衛(wèi)巫衛(wèi)巫匝固亙衛(wèi)豇王回廠、。一剛（讀）寄存囂地址寄存囂數(shù)據(jù)衛(wèi)口葡麗麗巨礦盔汗商口，、一耿寫）圖次串行模式的數(shù)據(jù)格式次串行模式用來初始化和設(shè)置的內(nèi)部控制寄存器的值。在此模式下，可以向?qū)懭爰拇嫫鞯闹?，也可以從讀出寄存器的值。次串行模式的數(shù)據(jù)格式如圖。位控制讀寫，位為寄存器的地址，位為寄存器的值。通過端口向的寫數(shù)據(jù)以初始化各控制寄存器。使用語音通道時，只需要設(shè)置控制寄存器到控制寄存器。在上的軟件實現(xiàn)調(diào)制器的軟件設(shè)置圖示出了用實現(xiàn)調(diào)制器的軟件流程。程序首先要執(zhí)行及其串

11、口的初始化，然后要初始化芯片，配置其轉(zhuǎn)換器的采樣速率為。之后分配發(fā)送數(shù)據(jù)緩存，使能串行口發(fā)送中斷。中有一個內(nèi)部發(fā)送中斷（），當(dāng)發(fā)送緩沖中的所有數(shù)據(jù)比特都發(fā)送完畢后，內(nèi)部將自動產(chǎn)生中斷。軟件設(shè)計正是利用的這一功能實現(xiàn)了一個中斷服務(wù)程序，以的頻率自動依次讀取發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)，送至比進(jìn)行變換得到模擬信號。中的算法分析系統(tǒng)中的一個難點在于要求實時進(jìn)行圖調(diào)制器軟件流程總第卷第期年第期電測與儀表恤札和丌處理，因此對于系統(tǒng)的核心器件的計算為使代碼達(dá)到最大效率，程序?qū)⒈M可能將指令安排為并行執(zhí)行。為使指令并行操作，程序確定指令問的相關(guān)性，即一條指令必須發(fā)生在另一條指令之后。根據(jù)的數(shù)據(jù)通路和流水線工作方式，在此給

12、出一種高效實現(xiàn)點的方法。其基本思想是分解傳統(tǒng)的蝶型算法循環(huán)體，將其分別展開在、通路內(nèi)計算兩個蝶型算法。每個能力提出了很高的要求。以下簡單的分析一下的算法及其優(yōu)化和精度的提高。在系統(tǒng)中，需要用丌和來進(jìn)行的調(diào)制和解調(diào)，而數(shù)字信號處理器都支持對和的有效計算。方程如式（）所示（后）：菇（）形：，）乞菇（）形，）（）蝶型算法分別只分配自己這一側(cè)的寄存器組和功能單元。這樣在循環(huán)體內(nèi)兩個蝶型算法是完全不相關(guān)的，能夠并行執(zhí)行。下面給出算法的優(yōu)化算法的代碼實現(xiàn)（略，如有需要請與編輯部聯(lián)系）。結(jié)語正交頻分復(fù)用技術(shù)到今天己經(jīng)經(jīng)過了三十多年的發(fā)展過程，尤其是在世紀(jì)八十年代以后，借助現(xiàn)式中形中俐稱為蝶形因子。由上式可以

13、看出，在一個、點中需要做、次復(fù)數(shù)加法和次復(fù)數(shù)乘法，所以在實際系統(tǒng)中一般采用丌的快速算法進(jìn)行傅立葉變換處理。比較常用的算法有一，它的基本原理是利用蝶形因子形內(nèi)在的對稱性和周期性，從而加快了運算的速度。例如當(dāng)時有代超大規(guī)模集成電路技術(shù)和數(shù)字信號處理理論，其發(fā)展更是突飛猛進(jìn)。今天，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。雖然具有良好的抗多徑時延和抗信道衰落的性能，但對非線性和同步偏差卻非常敏感。如何克服這兩個缺點是研究的主要方向之一。隨著技術(shù)成功應(yīng)用于無線接人，并且作為新一代移動通信的核心技術(shù)，技術(shù)也必然會發(fā)展成為電力線高速數(shù)字通信的關(guān)鍵技術(shù)?；诘碾娏€通信技術(shù)也會成為解決“最后一公里”問題的核心技術(shù)。參考文力系統(tǒng)

14、自動化，卷（）【】形籌形（一、）一（，尼）形形】（一、）一（，尼）而一方程可以表示如下一一（）：菇（）形籌：（）（一）戈（）形（）從上面的方程可以看出一運算是將分為兩個較小的。這樣經(jīng)過次迭代就完成了點運算。這樣，點一算法所需的復(fù)數(shù)乘法和復(fù)數(shù)加法的次數(shù)分別為尬（）（）（）獻(xiàn)眠踟刪蘭【】高峰，蕭亞伯低壓電力線載波通信中的信號傳輸特性分析電兀在上的優(yōu)化算法表給出點和在上所需的指令周期，以及在不同的工作頻率下完成所需的時間。表上實現(xiàn)點所需的時間所需的總指令周期數(shù)需時間蟹，叭，瑚，璐山（，粕塒印【】蛐刪鋤明刪勰眥，一工作頻率【】任麗香，馬淑芬，李方慧系列的原理與應(yīng)用【】電子工業(yè)出版社，【】肌，兀卯丌卸鯽

15、啪，作者簡介由表可以看出，在上采用算法比采用算法更加高效。并且為了滿足系統(tǒng)需求，即在斗之內(nèi)完成個復(fù)數(shù)點的運算，必須采用的工作頻率。郭煒（一），男，碩士研究生，現(xiàn)就讀于上海交通大學(xué)電力電子與電力傳動專業(yè)，主要研究方向為數(shù)字信號處理在寬帶電力線通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)中的應(yīng)用。收稿日期一（丘源編發(fā)）；更正：茗萬方數(shù)據(jù)年第一期頁“基于）的儀器用步進(jìn)電機(jī)控制器設(shè)計”一文呂虹的單位有誤，應(yīng)為“安徽工程科技學(xué)院電氣工程系”。一基于DSP的電力線載波OFDM調(diào)制解調(diào)器設(shè)計作者：作者單位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次數(shù)：郭煒， GUO Wei上海交通大學(xué),電力電子與電力傳動系,上海,200240電測與儀表ELEC

16、TRICAL MEASUREMENT & INSTRUMENTATION2006，43(2)2次參考文獻(xiàn)(5條)1.高峰.蕭亞伯 低壓電力線載波通信中的信號傳輸特性分析2.Morgan H L Chan.Robert W Donaldson Amplitude,Width,and Interarrival Distributions for NoiseImpulses on Intrabuliding Power Line Communication Network3.M Sandell.J van de Beek Timing and frequency synchronization in

17、 OFDM systems using the cyclicprefix 19954.任麗香.馬淑芬.李方慧 TMS320C6000系列DSPS的原理與應(yīng)用 20005.C S Burrus.T W Parks DFT/FFT and Convolution Algorithms and Implemention 1985相似文獻(xiàn)(10條)1.學(xué)位論文 黃奇 基于DSP的OFDM中壓電力線通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 2008隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化成為我國電網(wǎng)建設(shè)的必由方向，而實現(xiàn)中壓配電網(wǎng)中各節(jié)點間的有效通信，則為實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化的關(guān)鍵。中壓配電網(wǎng)具有巨大的網(wǎng)絡(luò)資源，利用中壓電力線實現(xiàn)

18、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸已成為一個世界性的熱點問題。正交頻分復(fù)用(OFDM)通信技術(shù)因其在抗頻率選擇性衰落、抗多徑效應(yīng)和抗窄帶干擾等方面能力突出，在中壓電力線通信信道中體現(xiàn)出極大優(yōu)勢，成為近些年中壓電力線載波通信的研究熱點。隨著DSP技術(shù)的不斷發(fā)展，利用高速的DSP芯片，依靠軟件實現(xiàn)OFDM通信已有不少成功的應(yīng)用。本文設(shè)計了一套基于DSP的OFDM中壓電力線通信系統(tǒng)的具體解決方案。 本文首先分析了我國中壓電力線通信的應(yīng)用背景，分析了目前國內(nèi)同類產(chǎn)品的發(fā)展情況，提出了我國迫切需要研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中壓電力線通信產(chǎn)品的形勢嚴(yán)峻，同時介紹了我國中壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)通信的一般方式，以及選用的OFDM通信

19、技術(shù)如何在中壓電力線通信中發(fā)揮天然優(yōu)勢；而后，介紹了OFDM通信技術(shù)的基本原理，又結(jié)合國內(nèi)外文獻(xiàn)中有關(guān)中壓信道的研究和測試結(jié)果，分析了我國中壓電力線通信信道的多徑效應(yīng)、衰減特性和噪聲特性，提出了要實現(xiàn)在中壓電力線上傳輸數(shù)據(jù)必須克服的幾個關(guān)鍵問題；然后，針對我國中壓電力線通信信道的特征，設(shè)計并實現(xiàn)了一套能夠適合在中壓電力線信道中傳送數(shù)據(jù)的、滿足一定性能指標(biāo)的、基于DSP技術(shù)的OFDM通信系統(tǒng)，并給出該系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)，硬件實現(xiàn)過程中的各元器件的選型、性能分析及應(yīng)用電路方案，同時給出了在TI DSP抄表平臺基礎(chǔ)上利用軟件實現(xiàn)信道編碼、解碼，調(diào)制，解調(diào)等各模塊功能的細(xì)節(jié)原理和實現(xiàn)步驟；再然后，在實驗室

20、搭建的中壓電力線模擬信道上，對設(shè)計出的通信系統(tǒng)進(jìn)行了抗衰減測試，誤碼率、丟包率測試，頻寬可選、頻帶可搬移以及信道特征顯示等測試，進(jìn)行了系統(tǒng)的功能和性能的驗證，并給出測試結(jié)果：最后在總結(jié)測試結(jié)果、設(shè)計實現(xiàn)過程中遇到的問題以及對問題的思考的基礎(chǔ)上，得出了結(jié)論，并給出了下一步的研究方向。2.學(xué)位論文 花再軍 基于DSP的OFDM中壓電力線Modem關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn) 2008OFDM作為一項優(yōu)秀的調(diào)制技術(shù)已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域的熱點，并且已經(jīng)推出了多個標(biāo)準(zhǔn)，商用產(chǎn)品也已經(jīng)面市。中壓電力線信道的噪聲大、干擾多、阻抗變化大、對信號的衰減大且存在多徑現(xiàn)象，OFDM技術(shù)在電力線通信PLC技術(shù)中也越來越受到關(guān)注

21、，目前國外基于低壓電力線的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品也已推出，而用于中壓電力線通信(MV-PLC)的OFDM產(chǎn)品還很少，也沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 DSP是一種針對數(shù)字信號處理需要專門設(shè)計的處理器，乘加運算速度極快，適合于信號處理中的卷積、相關(guān)、FFT運算，TMS320C54x系列處理器還比較.選擇-存儲單元(SCCU)，非常適合于通信中的Viterbi譯碼.利用DSP完成信號的調(diào)制與解調(diào)有著開發(fā)周期短，使用協(xié)議和算法靈活等眾多優(yōu)點。 本課題以TMS320C54系列數(shù)字信號處理器(DSP)為核心，設(shè)計了一種實用的OFDM Modem，應(yīng)用于中壓電力線通信。實現(xiàn)數(shù)據(jù)半雙工收發(fā)。發(fā)射機(jī)系統(tǒng)包括加擾、卷積編碼、差分QPSK調(diào)

22、制、OFDM調(diào)制、峰均比抑制，接收機(jī)系統(tǒng)包括AGC、幀檢測、OFDM符號同步、信道估計、OFDM解調(diào)、差分解調(diào)、Viterbi譯碼、數(shù)據(jù)解擾。課題研究了OFDM系統(tǒng)在非理想情況下的信噪比損失和和關(guān)鍵技術(shù)，重點研究了降低OFDM信號峰均功率比(PAPR)的限幅方法、自動增益控制(AGC)和幀檢測聯(lián)合算法、基于信道沖激響應(yīng)的OFDM符號定時同步算法、信道估計及均衡算法，以及它們在DSP上實現(xiàn)的方法。 課題以TI公司集成開發(fā)環(huán)境(IDE)CCS2.2,，TMS320VC5409A芯片，XDS510USB仿真器為工具，主要運用C語言實現(xiàn)各個部分的功能，主要包括DSP初始化子程序、發(fā)送調(diào)制子程序、接收解

23、調(diào)子程序。開發(fā)過程中，使用CCS自帶的斷點調(diào)試、變量觀察、波形觀察工具調(diào)試程序.最后給出測試方案，搭建實驗室模擬測試系統(tǒng)，使用數(shù)字存儲示波器、頻譜儀分析信號，計算信號峰均比、線路衰減、分析噪聲，并利用VC開發(fā)了一個在PC機(jī)上運行的測試軟件來測試系統(tǒng)的性能，給出了誤碼率和丟包率測試結(jié)果，得出了接收機(jī)靈敏度。3.期刊論文 田新成.侯思祖.TIAN Xin-cheng.HOU Si-zu 基于DSP的電力線通信調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計 -電力系統(tǒng)通信2007,28(8)用電力線上網(wǎng)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸,是通信技術(shù)發(fā)展的一個方向,也是通信技術(shù)多樣化的要求.文章對電力線通信調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行整體設(shè)計:以O(shè)FDM作為支撐

24、技術(shù),選擇TMS320VC5409作為核心處理器,以TLC5510、AC101LKQT作為外圍芯片,共同構(gòu)造低壓配電網(wǎng)的寬帶電力線通信Modem.在總體設(shè)計方案基礎(chǔ)上,對OFDM參數(shù)設(shè)計進(jìn)行了討論.4.學(xué)位論文 王建新 基于OFDM電力線通信的抄表系統(tǒng)及DSP實現(xiàn) 2005本文根據(jù)自動抄表系統(tǒng)的特點、實際性能需求,提出了一種新的設(shè)計方案,并用TMS320VC5409設(shè)計實現(xiàn)了該系統(tǒng)的接收端模型.該方案結(jié)合OFDM技術(shù)和超窄帶技術(shù),把數(shù)據(jù)調(diào)制在電力線上5-10Hz的頻率內(nèi).其特點是: 一、電力線上存在各種噪聲干擾,多徑傳播導(dǎo)致的時延擴(kuò)展會產(chǎn)生符號間干擾.由于OFDM技術(shù)的應(yīng)用,系統(tǒng)抗噪聲能力增強(qiáng)

25、,還能很有效地抵抗時延擴(kuò)展. 二、窄的頻帶允許載波低頻操作.低頻率可以通過變壓器和電容到達(dá)電能所能到達(dá)的任何地方,由于距離不是問題,基于這一技術(shù)的系統(tǒng)尤其適用于農(nóng)村和遙遠(yuǎn)的郊區(qū). 首先設(shè)計系統(tǒng)模型、參數(shù),利用lVlATLAB工具驗證.在驗證正確的基礎(chǔ)上進(jìn)行了接收端系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計,發(fā)送端由另一位同學(xué)完成. 接收端以TMS320VC5409為核心構(gòu)建.輸入信號經(jīng)過電力線傳輸、耦合進(jìn)入到接收端,經(jīng)過一個防混疊濾波器,然后輸入到A/D轉(zhuǎn)換器.A/D轉(zhuǎn)換器通過SPI總線把數(shù)據(jù)傳給TMS320VC5409.TMS320VC5409處理輸入的數(shù)據(jù),首先進(jìn)行系統(tǒng)的粗同步檢測.檢測到同步短序列后,認(rèn)為已經(jīng)粗同

26、步,然后進(jìn)入數(shù)據(jù)接收階段. 根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)幀中的導(dǎo)頻信息進(jìn)行細(xì)同步調(diào)整,并保持同步.TMS320VC5409還需要從導(dǎo)頻信息中估計出信道特性,并對FFT變換后的數(shù)據(jù)校正、解調(diào)、解碼,然后把數(shù)據(jù)信息通過RS-232-C接口傳給計算機(jī).5.期刊論文 張有兵.陳健.翁國慶.ZHANG Youbing.CHEN Jian.WENG Guoqing 適于電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的IT800D電力線通信模塊 -電力自動化設(shè)備2009,29(11)提出在電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)中以低壓電力線載波通信專用芯片IT800D設(shè)計通信模塊.電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)采用ARM(S3c2410X)和DSP(TMS320C6713)雙核結(jié)構(gòu)的

27、總體設(shè)計方案.IT800D通信模塊主要包含外圍接口電路、ROM、RAM、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層、模擬前端、濾波器和耦合器.給出了通信模塊的結(jié)構(gòu)圖;論述了該模塊的通信過程.為測試通信模塊的性能設(shè)計了ARM和PC機(jī)的通信測試平臺,給出了主程序、IT800D初始化程序和通信處理程序的流程圖.通過對不同距離、不同速率的通信檢測結(jié)果表明:所設(shè)計的通信模塊速率在13 Kbit/s的范圍內(nèi).能滿足電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的要求.6.期刊論文 陳建明.Chen Jianming DSP控制的電力線通信模擬前端接口設(shè)計 -單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用2008(6) DSP(Digital Signal Processor)為各種

28、電子系統(tǒng)提供了許多片內(nèi)外設(shè)以及計算能力,設(shè)計人員可以實現(xiàn)許多功能,例如電力載波通信、功率因數(shù)校正、變頻控制等.筆者設(shè)計了一個遵從CEA-709協(xié)議的、DSP控制的電力線通信模擬前端接口.7.學(xué)位論文 趙敏華 基于10kV PLC通信的FTU設(shè)計 2008分析了基于10kV中壓電力線通信的配電網(wǎng)系統(tǒng)的工作原理，闡述了FTU的功能要求，并將兩者相結(jié)合，以TI公司的DSP芯片TMS320LF2407為主控制器，以ST7538為電力線通信芯片，完成了基于10kVPLC通信的FTU的主要硬件電路設(shè)計和相關(guān)的軟件程序以及算法程序的編寫，包括基于頻率跟蹤的交流采樣、FFT算法以及故障定位算法等。對裝置的主體電路結(jié)構(gòu)、模擬量輸入通道設(shè)計和A/D采樣方法，PLC通信電路等進(jìn)行了詳細(xì)的論述。另外還給出了頻率跟蹤電路、開關(guān)量輸入/輸出電路、日歷時鐘電路等模塊的設(shè)計方案。裝置實現(xiàn)了FTU的主要功能，集測量、通信、控制等功能于一體，能實時提供電網(wǎng)電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)。8.學(xué)位論文 王明 基于OFDM的DSP電力線調(diào)制解調(diào)器的研究 2006隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及多媒體技術(shù)的發(fā)展，利用電力線來實現(xiàn)高速Internet接入及多媒體信息傳輸是當(dāng)前的研究熱點，國外在相關(guān)研究和應(yīng)用方面已取得了很大進(jìn)展。本文介紹了電力線通信的國內(nèi)外研究的歷史及現(xiàn)狀，研究了正交頻分復(fù)用(OFDM-orthogonal frequency