首页> 正文

基于PLC的家庭网络技术研究

2020-11-23阅读(451)

基于PLC的家庭网络技术研究

论文摘要

利用电力线通信,已经有几十年的发展历史,如在中高压输电网（35kV以上）上通过电力载波利用较低的频率（9-490kHz）传递低速数据或话音。在低压（220V）配电网,PLC技术主要用于负荷控制,远程抄表和家居自动化,其传输速率一般为1200bps或更低,因此称为低速PLC。通常把传输速率在1Mbps以上的电力线通信技术称之为高速PLC,直到最近几年,由于技术上的突破性进展,才开始出现成熟的产品,投入实际的应用。这一领域中比较有代表性的公司如芯片级厂商:美国的Intellon,法国Easyplug公司,以色列的ITRAN,西班牙的DS2。设备厂商如美国的ASOKA,韩国的Xeline公司,瑞士的ASCOM公司等。随着网络技术及多媒体技术的发展,利用电力线来实现高速Internet接入及多媒体信息传输是当前的研究热点,国外在相关研究和应用方面已取得了很大进展。采用高速电力线接入通信产品,利用220V/380V低压电力线路,以目前主流的14Mbps速率为终端用户提供宽带网络接入,可以实现住宅小区的宽带上网工程。用PLC技术组建家庭、办公宽带局域网,与其他接入方式相比,具有明显的优势。本文设计的PLC家庭网络系统主要由三大部分组成:1、PLC主控设备。PLC主控终端主要有主控终端接口电路和电力线耦合电路两大部分组成。PLC主控终端的最主要功能是完成以太网数据包和电力包之间的相互转换,进行信号的OFDM调制与解调,以及信号与电力线的耦合。2、用户终端设备。通过用户终端,家用电脑可以向电力线上发送网络访问信息,主控终端接收到电力线上的网络访问信息后,通过modem转发到internet。Internet服务器返回的网络信息通过modem发送给主控终端,主控终端再将此信息发送到电力线网络上,这时用户终端就可以在电力线网络的另一端接收此返回的信息,并转发给家用电脑,实现PLC上网。3、人机交互平台。该平台主要为用户提供一个嵌入式WEB界面,通过这个WEB界面,用户可以很方便管理设备。包括设备IP地址的设定,网关和子网掩码的设定,设备密码的设定,MAC地址过滤功能的设定等。我国有世界最大的有线网络:输电和配电网络,如果能利用四通八达,直达千家万户的220V低压电力线传输高速数据,无疑是解决“最后一公里”的最具竞争力的方案。同时也无疑会对有效打破驻地网的局部垄断,为多家运营商带来平等竞争的机会提供有力的技术武器。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 家庭网络技术概述
  • 1.2 家庭网络技术的现状和发展趋势
  • 1.2.1 家庭网络技术的现状
  • 1.2.2 家庭网络技术的发展趋势
  • 1.3 选题意义
  • 1.4 本论文主要研究任务
  • 第二章 电力线网络通讯系统的总体设计
  • 2.1 系统实现目标
  • 2.2 系统总体设计
  • 2.3 系统工作过程和原理
  • 2.4 电力线载波的技术难点
  • 第三章 电力线载波通讯中的OFDM技术
  • 3.1 OFDM技术基础
  • 3.1.1 频谱效率计算
  • 3.1.2 比特分配
  • 3.2 低压电力线载波通信的OFDM模型
  • 3.2.1 低压电力线载波通信的OFDM典型系统
  • 3.2.2 低压电力线载波通信的OFDM参数计算
  • 3.2.3 OFDM信号的计算仿真
  • 3.3 试验电力线网络拓扑图
  • 3.4 低压电力线上OFDM信号传输特性分析
  • 第四章 系统硬件设计
  • 4.1 系统硬件结构
  • 4.2 电力线通讯主控终端硬件的整体设计
  • 4.3 电力载波电路的设计
  • 4.3.1 INT5200简介
  • 4.3.2 电力网桥接口电路的设计
  • 4.3.3 电力线耦合电路设计
  • 4.4 用户终端的设计
  • 4.5 微处理器管理单元的设计
  • 4.5.1 S3C4510B简介
  • 4.5.2 电源系统的设计
  • 4.5.3 晶振电路的设计
  • 4.5.4 复位电路的设计
  • 4.5.5 JTAG调试接口设计
  • 4.5.6 串口打印电路的设计
  • 4.6 存储系统的设计
  • 4.6.1 Flash接口电路的设计
  • 4.6.2 SDRAM接口电路设计
  • 4.7 以太网的网络接口设计
  • 4.7.1 RTL8019AS主要性能
  • 4.7.2 RTL8019AS内部结构
  • 4.7.3 RTL8019AS内部RAM地址空间分配
  • 4.7.4 RTL8019AS I/O地址分配
  • 4.7.5 RTL8019AS与CPU的连接
  • 4.8 抄表单元的设计
  • 4.9 可靠性设计要点
  • 4.9.1 电磁干扰的种类
  • 4.9.2 电源系统的设计要点
  • 4.9.3 CPU系统设计要点
  • 4.9.4 差分信号的处理
  • 4.9.5 时钟电路的处理
  • 4.9.6 数字供电和模拟供电
  • 4.9.7 电源层和地层的处理
  • 4.9.8 memory接口的EMC处理
  • 4.9.9 EMI处理
  • 4.9.10 热处理
  • 4.9.11 EMC测试结果
  • 第五章 系统软件设计
  • 5.1 uClinux简介
  • 5.2 系统软件组成
  • 5.3 系统驱动程序设计
  • 5.3.1 抄表驱动程序设计
  • 5.3.2 RTL8019驱动程序设计
  • 5.3.3 电力线网桥驱动程序设计
  • 5.4 用户程序设计
  • 5.4.1 抄表用户程序设计
  • 5.4.2 嵌入式Web页面设计
  • 第六章 系统运行效果分析
  • 第七章 结论和展望
  • 7.1 结论
  • 7.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间所完成的研究论文

    • 相关论文文献

    • [1].基于雷达回波极化特征的电力线识别方法[J]. 雷达科学与技术 2020(01)
    • [2].小城镇电力线综合治理存在困难与对策[J]. 电力与能源 2018(06)
    • [3].一种复杂环境下的电力线检测方法[J]. 应用科技 2019(05)
    • [4].家庭电力线窃听可能性分析[J]. 电子技术与软件工程 2017(23)
    • [5].几种电力线绘制方法总结[J]. 电气电子教学学报 2018(03)
    • [6].基于圆形度和悬链方程的电力线半自动建模[J]. 测绘科学 2016(12)
    • [7].电力线工频通信抗干扰技术[J]. 电力系统及其自动化学报 2016(S1)
    • [8].直升机电力巡检中的电力线自动提取方法[J]. 科技风 2017(19)
    • [9].复杂地物背景下的电力线提取方法[J]. 计算机工程与应用 2016(22)
    • [10].一种自动高速电力线检测与追踪方法探究[J]. 电子技术与软件工程 2015(19)
    • [11].基于视频图像的电力线故障诊断仿真研究[J]. 计算机仿真 2016(09)
    • [12].变压器电场绝缘强度计算中电力线算法的实现[J]. 变压器 2015(05)
    • [13].电力线通讯探究[J]. 吉林省教育学院学报 2011(09)
    • [14].新农村电力线[J]. 中国电力企业管理 2010(22)
    • [15].无人机巡检电力线放电的紫外探测及定位[J]. 光学精密工程 2019(11)
    • [16].复杂背景下电力线自动提取算法[J]. 高电压技术 2019(01)
    • [17].背景复杂下航拍图像的电力线识别算法[J]. 测绘通报 2019(07)
    • [18].复杂地物背景下电力线的快速提取算法[J]. 武汉大学学报(工学版) 2018(08)
    • [19].基于梯度对称性的无人机影像电力线自动提取方法[J]. 地理信息世界 2017(02)
    • [20].从机载激光雷达数据中提取电力线研究进展[J]. 河南科学 2013(10)
    • [21].电力线的毫米波回波分析[J]. 无线电工程 2013(02)
    • [22].基于无人机的航空影像电力线提取方法的研究[J]. 城市勘测 2013(03)
    • [23].基于立体相机的电力线测距技术研究[J]. 测绘信息与工程 2010(01)
    • [24].一种基于方向可调滤波的航拍图像电力线检测算法[J]. 光学与光电技术 2015(06)
    • [25].地铁车站出入口软土深基坑上跨既有电力线管道施工技术[J]. 城市轨道交通研究 2014(09)
    • [26].一种快速电力线检测方法初步探究[J]. 电子技术与软件工程 2014(19)
    • [27].基于特征检测的航拍图像电力线提取方法[J]. 应用科技 2012(05)
    • [28].探究架空电力线掉落断电的保护装置[J]. 科技资讯 2011(03)
    • [29].基于多自由度机器人的电力线巡检研究[J]. 通信电源技术 2019(01)
    • [30].基于机载激光雷达数据中电力线提取方法研究[J]. 经纬天地 2018(03)

    标签：;  ;  ;  

    基于PLC的家庭网络技术研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5