低压电力线通信信道的研究
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【摘要】：通信接入网用于用户终端设备与骨干通信网之间的互联,是用户与各种物联网业务之间的桥梁。然而,接入网作为重要的基础网络资源,其用于实现、安装和维护的人工和时间成本非常高,这一份额通常可以占到网络建设总额的一半以上。网络运营商一直在思索如何解决保障网络通信的服务质量与尽可能降低接入网的建设成本之间的矛盾。兼顾二者平衡,既可以提高网络服务商的自身竞争力,又可让广大用户享受质优价廉的通信服务。鉴于此,探求新的接入网技术成为了大家共同努力的方向。电力线通信(Power Line Communication,PLC)是指充分利用普通电力配线作为传输介质,进行信号传输的一种高效的通信技术手段。此项技术能够充分利用现已存在的、覆盖面积最为广泛的电力配线网络资源,在发挥承载传输电力功能的基础上,同时能够承载高速数据信号,例如语音和视频等多项多媒体综合业务,具有建设时间周期短、投资成本低、无需重复进行室内布线、施工高效等特点,具备其他现有接入网技术无法比拟的优势。在论文中首先论述了在物联时代大背景下研究电力线通信的必要性和现实意义,介绍了当前阶段电力线通信在国内外的研究水平与发展现状。接下来对国内外电力线施工工程环境的差异进行了分析,得出国外现有信道模型不适用于国内的结论。进而重点讨论了低压电力线通信信道的传输特性,即线路的阻抗特性、衰落特性和背景噪声特性。为了找出适合国内工程环境的信道模型参数,测试了室内常用的截面积为2.5 mm2的硬铜线在1~30 MHz频带内的信道特性。包括:固定频率f时,考察导线长度l变化对信道特性影响,固定长度l时,考察频率f变化对信道特性的影响。此外还实验测试了PVC材料、电力线间距和电力线距离地面的高度对信道传输特性的影响。根据实测数据,计算出了适用于我国环境的信道模型参数,结合所得参数进行了信道模型仿真,结果表明仿真结果与实测结果一致。
【关键词】：电力线通信 低压电网信道 衰落特性 信道模型
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN913.6
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 绪论9-16
- 1.1 课题研究背景9-11
- 1.1.1 电力线通信在物联时代中的部署9-10
- 1.1.2 智慧城市与智慧家庭中的网络基础10-11
- 1.2 电力线通信技术在国内外的发展水平和应用现状11-14
- 1.2.1 国外电力线通信技术水平与发展介绍11-13
- 1.2.2 国内电力线通信技术发展介绍13-14
- 1.3 在我国进行电力线通信信道研究的意义14-15
- 1.4 论文的主题和内容安排15-16
- 第二章 低压电力线通信16-25
- 2.1 低压电力线通信的发展16
- 2.2 低压电力线通信的优点16-17
- 2.3 低压电力线通信的基本原理17-19
- 2.4 低压电力线通信的传输特性19-23
- 2.4.1 低压电力线信道的阻抗特性分析19-21
- 2.4.2 低压电力线信道的衰落特性分析21-22
- 2.4.3 低压电力线信道的噪声特性分析22-23
- 2.5 本章小结23-25
- 第三章 低压电力线信道特性测试与分析25-40
- 3.1 测试系统与环境介绍25-27
- 3.1.1 测试系统模型25
- 3.1.2 测试仪器25-27
- 3.1.3 测试环境介绍27
- 3.1.4 测试仪器准备27
- 3.2 测试方案27-30
- 3.3 测试过程与分析30-39
- 3.3.1 噪声测试与分析30-31
- 3.3.2 铜裸线测试31-37
- 3.3.3 带有PVC绝缘皮的测试与分析37-39
- 3.4 本章小结39-40
- 第四章 低压电力线通信的信道模型分析40-49
- 4.1 低压电力线信道模型40-42
- 4.2 低压电力线信道模型中的关键参数分析42-44
- 4.3 低压电力线信道模型中的关键参数确定44-47
- 4.3.1 国内外工程环境差异44-45
- 4.3.2 参数确定45-47
- 4.4 仿真对比47
- 4.5 本章小结47-49
- 第五章 结论49-50
- 5.1 结论49
- 5.2 下一步工作49-50
- 参考文献50-53
- 攻读硕士期间的主要研究成果53-54
- 致谢54-55
- 附录55-56
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本文编号：304240
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