高速电力线通信调制解调模块的分析与实现

论文摘要

本文主要是基于Intellon公司的单片电力线集成收发器INT5200进行高速电力线载波通信调制解调器的分析和设计,用以实现以太网与电力线之间的桥接以及在电力线上的数字载波通信。本文首先介绍了电力线通信的概念和发展状况,研究了电力线信道的基本特性,分析了电力线信道作为通信媒介的特点,建立了实用的信道模型。在此基础上介绍了一些适合此信道的调制方式,并且着重介绍了OFDM技术原理,分析了OFDM技术应用于电力线通信的优缺点和OFDM中的关键技术。然后,本文详细分析了电力线网络通信协议HomePlug 1.0中关于物理层和媒介访问控制层的协议规定。在进行了相关的理论分析之后,本文对Intellon公司的主芯片INT5200和以太网控制器KS8721SL的功能和使用进行了说明,并在此基础之上,给出了整个系统的总体设计方案以及各功能模块的具体实现。通过本文的分析和设计证明,采用OFDM技术,在低压电力线上进行高速的载波通信是完全可行的,并具有很广阔的应用前景和现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景和研究意义
• 1.2 国内外PLC 技术的发展与现状
• 1.3 电力线宽带通信技术及其应用
• 第二章 低压电力线的通信信道分析
• 2.1 低压电力线的传输信道特性
• 2.2 信道模型
• 2.3 信道传输容量
• 第三章 低压电力线的载波信道的调制技术分析
• 3.1 扩频通信（SPREAD SPECTRUM COMMUNICATION）概述
• 3.2 正交多载波调制技术
• 第四章 HOMEPLUG 1.0 协议
• 4.1 家庭插电联盟的形成与发展
• 4.2 HOMEPLUG 1.0 协议简介
• 4.3 HOMEPLUG 物理层协议
• 4.4 HOMEPLUG 媒介访问控制（MAC）层协议
• 第五章 本系统的电路分析与设计
• 5.1 几款电力线载波通信芯片介绍
• 5.2 INT5200 芯片介绍
• 5.3 KS872IBL/SL 芯片介绍
• 5.4 系统的组成及整体的功能描述
• 5.5 系统各部分的硬件实现
• 5.6 印制电路板的设计与实现
• 第六章 调制解调器的安装和检测
• 6.1 安装前准备
• 6.2 电力猫的安装
• 6.3 接入以太网的测试
• 第七章 总结
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文