浅析电力载波通信技术的应用

杜东华 张良方

【摘 要】文中阐述了电力载波通信技术的发展现状，对目前主要的电力载波通信技术的特点进行分析，探讨其主要的应用，并针对电力载波通信技术的发展现状，探讨电力载波通信技术的发展趋势及研究方向。

【关键词】电力载波通信技术；应用；特点

PLC是电力载波通信技术的简称，然而在广义上PLC技术包含的是两方面的内容，一个是简称为DLC的配电线路载波技术，这项技术主要是面向自动化的配电网络的，将面向进户及户内线路的技术简称为PLC，运用电力线路进行通信，能够避免重新进行线路的铺设，并且电力线路的覆盖范围相当的广泛，因此低压电力载波通信技术收到了越来越多得关注，本文就将结合电力载波通信技术的特点及其发展做出分析探讨。

一、电力载波通信技术的特点

（一）电力载波通信具有时变性及随机性

（二）电力载波通信具有复杂的输入阻抗特性

（三）电力载波通信具有较强的噪声干扰

（四）电力载波通信的过程中信号的衰减较大

二、电力载波通信技术分析

（一）扩频载波通信技术

扩频技术指的是将需要传输的信息进行扩频，使其在一个比信息的带宽要宽的多的频带上进行传输，接收端在接受到信息之后，首先要进行信息的解扩，将接受到的信息恢复到其扩频之前的带宽，其主要的过程如下图所示。

在近些年的电力载波通信技术中，扩频载波通信技术的发展非常的迅速，广泛的应用于军事的通信中，并且具有十分重要的地位，随着各种先进技术的发展与普及，扩频载波通信技术也在很多的民用通信中得到了较为广泛的应用，扩频载波通信技术在信息的传输过程中，运用了伪随机编码技术，对需要传送的信息进行了调制，对传输的信息数据进行频谱的扩展之后，再进行信息数据的传输，在信息的接收端，再采用相同的编码对接受到的信号进行解调，如此得到想要的信息数据，信道的容量可以通过香农公式来进行计算，信道的容量与带宽及信噪比等因素有关，香农公式的具体的表达式为：“C=Blog（1+P/N）”，式中，C表示的是信道的容量，B表示的是频带的带宽，P/N表示的是信噪比，式中的信噪比与带宽是可以进行互换的，想要在传输信息的过程中，用任意小的差错率及相同的信息率进行传输，如果频带的带宽有所增加，可以相应的降低信噪比。

通过以上的分析发现，扩频载波通信技术的信号的隐蔽性能较强，并且具有很好的抗干扰性能，对于低压电力线路网络中的大量的噪声的干扰及各种随机性的干扰具有较好的适用性。

（二）传统的电力载波通信技术

在传统的电力载波通信技术中，主要的传输方法是运用载波调制的方法，通信采用的传输方式是频带传输，常用的调制方法有：PSK，FSK，ASK，通过此种方式能够将携带有有用信息的数字信号的频谱，通过一定的方式搬移至较高的载波频率上，相移键控系统由于具有较好的综合性能，广泛的应用于载波通信技术当中，频移键控系统对于传输带宽的要求较高，需要较大的传输带宽，因此在低速的数据传输当中通常采用这种调制方式，在实际的电力载波通信的应用中，很少用到幅值键控的调制方式，因为该系统通常具有较差的误码率指标；频移键控系统在数据的传输过程中对电力线路的质量的依赖通常比较小，因为该系统在传输的过程中，使用的是两个频率不同的高频载波来进行数据的传输，通过调制，传输的信号是由0、1组成的序列，这能够有效的防治传输线路中噪声的干扰，对于频繁变化的电力线路的阻抗也具有很好的适应能力，另一方面，该种信号在传输的过程中只需要较窄的频带即可以完成信号的传输，为了提高信道的利用率，可以对频带进行有效的划分，实现信号的多路传输，这种传输方法，既大大提高了信道的利用率，又有较好的抗干扰性能，频率的调制技术发展较为成熟，在实际的应用中也是十分的广泛的，将其应用于电力载波通信当中，使通信系统兼具了系统简单、成本低廉的特点，广泛的应用于日常的生产生活当中。

（三）电力载波通信技术的应用

国外关于电力载波通信技术的研究较早，很多公司在研究的过程中都研发出了自主研究的电力线载波Modem芯片，并制定出了相关的使用范围标准，在国外的研究中，很多国外的电力线载波Modem芯片的研发都是结合其本地区的电网结构及电网的特性来进行研发的，国外在进行芯片的研究时，主要的研究方向是将其应用于家庭内部的自动化进行设计，下面将介绍几个典型的芯片。

比较早的电力线载波芯片的典型代表是XR2210/XR2206，关于它的研究开发并不是为了专门针对电力线载波，它是一组调制解调的芯片，采用的是FSK的调制方式，它还能应用于其它的通信领域，如无线与有线的通信当中，另一种采用FSK调制解调方式的芯片是LM1893，这款芯片只是在普通的FSK调制解调芯片上做了小范围的改进，这两种芯片在我国都没有应用。

PLT-22电力载波芯片是针对工业控制网来进行设计的，这款芯片是Echlon公司推出的，其中采用了多种的容错、纠错技术，调制解调技术采用的是BPSK，该芯片的价格较高。

INT51X1芯片具有较高的传输速率，它是一种基于PLC宽带接入的调制解调芯片，它采用的是OFDM技术，该芯片能够利用高频特性来实现对数据的高速传输，使用的过程中不需要复杂的编程，只需要进行简单的初始化即可，使用起来非常的方便。

由以上的分析可以看出，载波信号的调制解调是电力载波通信技术的核心内容，运用低压的电力线路进行数据与信息的传输，不需要重新进行传输线路的铺设，十分的方便，随着电力载波通信技术的发展进步，电力载波通信的抗干扰能力、数据的传输容量、通信速率各方面都在不断的提高，在国内市场中的应用也越来越广泛。

三、结束语

电力载波通信技术是运用已经存在的低压电力网络进行数据与信息的有效传输，随着电力载波通信技术的不断发展，电力载波通信技术中存在的缺点，各方面的技术在不断的改进，在以后的发展过程中电力载波通信技术将会得到越来越广泛的应用。

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