一種能量/信息時分傳輸?shù)亩偩€技術(shù)研究

在樓宇消防、小區(qū)安防和環(huán)境監(jiān)控等系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)的通信距離較長、節(jié)點多，通常采用便于施工布線的二線制電力載波的技術(shù)方案[1-3]。在通信距離較長時，線材成本優(yōu)勢明顯，但是，通信節(jié)點通過耦合電路把數(shù)據(jù)耦合到傳輸能量的電力線上，需要復雜的電路及專用信號調(diào)制芯片，使得設(shè)備制造成本高[4-5]。此外，在這些場合通信數(shù)據(jù)以控制信息或狀態(tài)信息為主，信息量相對較少；通信實時性相對弱，時間響應(yīng)在秒級；監(jiān)控節(jié)點能耗相對較小[6-7]。為此，本文研究了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低的低壓電力線通信，并應(yīng)用于類似場合。

1 總線的原理

本文總線系統(tǒng)中的二線分別為P線和C線，P線用于傳輸能量和信息，C線為電源和信號的參考接地?？偩€系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示?？偩€系統(tǒng)由通信電源和通信節(jié)點組成，通信電源用于提供時分的能量和通信調(diào)制電壓，并通過P線輸出；通信節(jié)點并聯(lián)在總線上，分為主機節(jié)點和從機節(jié)點，只有主機節(jié)點能主動發(fā)起通信。

P線上分時進行能量和通信調(diào)制電壓的傳輸，周期各為10 ms，波形如圖2所示。在能量周期Te，總線提供正弦半波能量；在通信周期Ts，總線提供直流信號，供通信節(jié)點進行通信調(diào)制。

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