电力线数据传输系统设计
姚琮;肖文书;张兴敢
【摘 要】利用原有的低压电力网进行数据传输与控制,可广泛应用于家庭和办公室的智能化,经济方便.本文设计一种适应我国电网特性的通用型电力线数据传输系统,该系统为半双工、异步模式,采用双音多频调制,数据传输率40bps.实际应用表明该系统性能良好.
【期刊名称】《微处理机》 【年(卷),期】2004(025)006 【总页数】3页(P55-57)
【关键词】电力线;数据传输;双音多频;调制解调 【作 者】姚琮;肖文书;张兴敢
【作者单位】南京大学电子科学与工程系,南京,210093;南京大学电子科学与工程系,南京,210093;南京大学电子科学与工程系,南京,210093 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术
第 6 期2004 年 12 月 微处 理 机MICROPROCESSORS No.6Dec.,2004电力 线 数 据 传 输 系 统 设 计姚 琮 ， 肖文 书 ， 张兴敢（南京大 学电子科学与工程 系 ， 南京 210093 ）摘 要 ：利用原有 的低压 电力网进行数据传输与控制， 可广 泛 应用于 家庭 和办公 室 的智能化 ，经济方便。 本文设 计一 种适应我国电网特性的通用型 电力线数据传输系统 ，该 系统为半双工 、 异步模式，采用双 音多频调
制 ， 数据传输率 40bps 。 实际应用表 明该 系统性能 良好。关键词 ：电力线 ；数据传输 ； 双 音多频； 调 制解调中图分类号 ： TP84+l文献标识码 ：B文章编号 ：1002-2279(2004)06-0055-03 Designof
DataTransmissionSystemBaseonPowerLine YAOCong,XIAOWen-shu,ZHANG Xing-gan (DepartmerztofElectronic Science andEngineering,NanjingUniversity,Nanjing210093,China)
Abstract:Utilizingthe low-voltage electricalnetworkto carryoutdata transmissionandcontrol,canbe appliedextensivelytothe intelligentizationof the homeandofficialbusiness,anditis
economicalandconvenient.Thispaperdescribesauniversaldatatransmissionsystembaseonpowerline that adaptstothe characteristic of the
electricalnetworkin ourcountryo Thissystemishalf -duplex,asynchronousand introducing FMbyDTMF.Therateof data transmissionis40bps.Thepractical application indicates the performanceof thissystemis good. Keywords:PowerLine; DataTransmission;DTMF;Modulationand
Demodulation 1 引 言2电力线特性研究随着社会的发展 ，人们生活水平的提高，智能楼 宇 、智能小区成为一种潮流。 但在智能楼宇和智能 小区 中，数据传输与控制 系统 的网络布线一直是个 问题。尤其是在对原有办公楼宇 、 小区 的智能化改 造过程中，网络布线成本高 ，工期 长 ，并且会破坏原 有建筑结构和装潢 。 然而 ， 电力线普遍存在于办公 楼宇 、小区中，如果能以 电力线为载波信道来传递信 息 ，那么将为智能楼宇和智能小 区 中数据传输与控 制系统的网络布线提供一种经济方便的新方式。 目 前在国外 ， 电力线载波芯片已经 比较成熟 ，但是 由于 各国电网特性的巨 大差异 ，这些芯片在 国内使用存 在着很多问题 ，而当前 国内还没有一款成熟的芯 片 出现。为此 ，本文设计一种适应我 国电网特性 的通
用型 电力线数据传输系统 ，该系统为半双工 、异步模 式 ，双音多频调制 ，数据传输率 40bps ， 可广泛应用 于家庭和办公场所的智能控制 、安全报警 、 自 动抄表 等低速率数据传输领域。我 国现有低压 电力线载波信道具有时变性 、衰减大 ，干扰复杂等特点。 2.1 时变性 对于一般的居 民用 户 ， 我 国采用 220V 交流两线供电。由于电网上负载 随机变化 ， 电力线具有很强的时变性。 低压 电力线在 Is 内对某一频率信号 的衰减变化可达 20dB ，信噪 比变化可达 lOdB ， 因此 不能利用简单的电压检测方法来确定线路信号。2.2衰减特性低压电力线一般由铜或其它电的良导体加工而 成 ，本身的阻抗并不是产生衰减的主要原因。 但是 ， 电力线上并联的负载对信号衰落影响很大。 尤其是 那些用于调整 电网功率因数 的大电容 ，对几百 kHz 的载波通信信号来说 ，相当于短路。 此外 ，当负载很 小时，发送耦合电路的内阻也不可忽视 ，它会损耗相 当一部分的功率。 因此在 系统设计时 ，应该尽量降 低耦合电路的内阻。姚琮（ 1979- ） ，男，江苏常州人，硕士研究生 ，主要从事数字信号处理和 CPLD 、FPGA 开发研究。收稿日期： 2003-11 -17第 6期 2004年12月微处理机 MICROPROCESSORS No.6 Dec.,2004姚琮，肖文 书 ， 张兴敢摘要：利用原有 的低压 电力网进行数据传输与控制， 可广 泛 应用于 家庭 和办公 室 的智能化 ，文章编号 ：1002-2279(2004)06-0055-03 Designof
DataTransmissionSystemBaseonPowerLine YAO Cong,XIAO Wen-shu,ZHANG Xing-gan (DepartmerztofElectronic Science andEngineering,NanjingUniversity,Nanjing210093,China)
Abstract:Utilizingthe low-voltage electricalnetworkto carryoutdata
transmissionandcontrol,can be appliedextensivelytothe intelligentizationof the homeandofficialbusiness,anditis economicaland
convenient.Thispaperdescribesauniversaldatatransmissionsystembaseonpo
电力线数据传输系统设计
