基于扩频技术的电力线调制解调器设计

论文摘要

电力线通信是继电信、电话、无线通讯、卫星通讯之后的又一通信网。由于在低压电力线上实现通信有许多技术难点:如网络不规范、节点多、隔离多、随机干扰等。也可以说低压电力网对通信而言是一个不确定、无规则、网络特性呈拓扑特性的非标准通信网,是通信领域的一大挑战课题。 本文采用当前流行的直接序列扩频技术(DSSS)来解决低压电力线载波通信中的干扰问题,根据北京智源利和公司最新研制的适合中国电力网的专用调制解调芯片SC1128,设计了相关的辅助外围电路,从而构造出低压电力线载波通信系统;并在MSPF149单片机的软件设计部分结合了纠错码以进一步提高系统的通信可靠性。 本文设计的系统采用标准RS232通讯口,通过上位机可以灵活,方便地进行调试和参数配置,具有较大的推广价值。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 电力线载波通信的意义及发展状况
• 1.2 低压电力线通讯的特点
• 1.2.1 低压电力线信道的特殊问题
• 1.2.2 低压电力线通信的特点
• 1.3 低压电力线通信系统的解决方案
• 1.4 本文所做的主要工作
• 第二章 扩频通信原理及扩频通信芯片
• 2.1 扩频通信的基本原理
• 2.1.1 扩频通信的定义
• 2.1.2 扩频通信的理论依据
• 2.1.3 扩频通信的分类
• 2.2 直接序列扩频系统及其特点
• 2.2.1 直接序列扩频系统的模型
• 2.2.2 直接序列扩频的优点
• 2.3 国内外电力线载波芯片简介
• 2.4 本章小结
• 第三章 扩频通信系统的硬件平台
• 3.1 低压电力线载波通信芯片部分
• 3.1.1 SC1128芯片的功能特点
• 3.1.2 SC1128芯片的的内部逻辑框图及其说明
• 3.1.3 SC1128的参数设置
• 3.1.4 SC1128的工作时序
• 3.1.5 SC1128的检测功能
• 3.2 微处理器控制部分
• 3.3 扩频通信系统的组成
• 3.3.1 系统组成框图
• 3.3.2 系统的信号流程图
• 3.3.3 电源部分
• 3.3.4 模拟滤波器部分
• 3.3.5 自动增益前级放大器部分
• 3.3.6 功率放大器部分
• 3.3.7 串口电平转换部分
• 3.3.8 关于系统硬件部分的说明
• 3.4 本章小结
• 第四章 扩频通信系统的软件实现
• 4.1 软件设计总体思想
• 4.2 MSPF149单片机的程序设计
• 4.2.1 初始化模块设
• 4.2.2 通信控制子程序的设计
• 4.2.3 串口接收中断
• 4.2.4 串口发送中断
• 4.2.5 定时器中断
• 4.2.6 单片机的外部中断
• 4.2.7 [15，7]码打包，解包程序设计
• 4.3 PC机接口的软件设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 电力线通信系统的差错控制研究
• 5.1 纠错码简介
• 5.1.1 数字通信系统模型
• 5.1.2 差错控制的分类
• 5.1.3 纠错码的分类
• 5.1.4 信道编码定理
• 5.2 线性分组码和循环码基础
• 5.2.1 线性分组码的基本概念
• 5.2.2 线性分组码的编码
• 5.2.3 线性分组码的译码
• 5.2.4 循环码的基本概念
• 5.2.5 循环码的编码
• 5.2.6 循环码的译码
• 5.3 [15，7]BCH码的软件实现
• 5.3.1 [15，7]码的编码原理及其软件实现
• 5.3.2 [15，7]码的译码原理及其软件实现
• 5.4 电力线通信中采用的纠错方法
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文的主要成果
• 6.2 今后的主要工作
• 附录一 捕获门限设置值
• 附录二 系统主电路原理图
• 参考文献