基于OFDM的電力線載波通信的研究

引言
電力線載波通信是以電力線為傳輸媒介，通過載波方式傳輸模擬或數(shù)字信號的技術(shù)，而且無外架通信線路。介紹正交頻分復(fù)用的基本原理，根據(jù)利用正交頻分復(fù)用OFDM(Orthogal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)能夠較好調(diào)制解調(diào)信號
的特性，提出一種基于OFDM的電力線載波通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，利用電力線實(shí)現(xiàn)載波通信。

2 電力線載波通信
電力線載波通信是電力系統(tǒng)特有的一種通信方式，可用于傳輸電話、遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)方保護(hù)等信號，是確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動化和管理現(xiàn)代化的重要通信方式。它以電力線路為傳輸通道，具有通道可靠性高，投資少見效快，與電網(wǎng)建設(shè)同步等優(yōu)點(diǎn)。
圖1為電力線載波通信系統(tǒng)組成圖。其基本原理是將載有信息的高頻信號施加到電力線上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，再通過電力線調(diào)制解調(diào)分離出電力線信道的高頻信號，然后傳送到終端設(shè)備。

各種成熟的調(diào)制解調(diào)技術(shù)已應(yīng)用到電力線載波通信系統(tǒng)，針對適應(yīng)高速率傳輸，正交頻分復(fù)用調(diào)制解調(diào)技術(shù)是解決傳輸頻帶利用率的有效方法。電力線載波通信技術(shù)在高、中、低壓3個電壓等級的應(yīng)用技術(shù)、線路狀況和應(yīng)用要求都有所不同，高壓電力線載波是指應(yīng)用于35 kV及以上電壓等級的載波通信設(shè)備。載波線路狀況良好，主要傳輸調(diào)度電話、遠(yuǎn)動、高頻保護(hù)及其他監(jiān)控系統(tǒng)的信息。

3 OFDM調(diào)制解調(diào)技術(shù)
OFDM是一種將若干個彼此獨(dú)立的信號合并為一個可在同一信道上傳輸?shù)膹?fù)合信號的方法。其數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕驹硎前汛袛?shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成N路速率較低的并行數(shù)據(jù)流，用它們分別調(diào)制N路子載波后并行傳輸，子載波相互正交其頻譜相互重疊，從而具有很強(qiáng)的抗信道衰落能力和較高的頻譜利用率，并能很好地抑制碼間干擾。