基于ARM的电力线调制解调器研究与实现

发布时间：2021-04-27 01:04

　　电力线通信（Power Line Communication,PLC）是指利用输配电网络作为传输介质进行数据传输的通信技术,按照供电电压可以分为高压、中压和低压电力线通信。低压配电网络是目前入户率最高的物理网络,覆盖范围广,可扩展性好,具有广阔的应用前景。但由于其网络拓扑复杂,噪声干扰严重,因此实现可靠、高效、快速、低成本的低压PLC具有重大实用价值。同时,随着传输速率不断提高,通信系统也不断朝着宽带化方向发展,高效调制可以在较窄的带宽内达到较高的信息传输率,具有相对较高的抗干扰能力,在电力线通信中的应用将具有较高的商业价值。本文主要设计实现了一个基于ARM的高效调制电力线通信系统,并在提高系统通信性能的前提下尽可能降低系统成本。首先,研究与分析了电力线的信道特性和信道噪声,建立了相应的数学模型。其次,介绍了高效调制方式和冲击滤波器理论。冲击滤波器可以将高效调制信号的相位变化转换为幅度冲击,避免相位检测。最后,提出了3种解调方案并分析了其优缺点,同时从线性代数的角度对最大值判决法进行了理论分析,并给出了整个系统的设计实现过程。 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电力线通信
        1.2.2 高效调制
    1.3 论文研究内容
    1.4 论文组织结构
第二章 低压电力线信道
    2.1 信道特性
    2.2 信道噪声
        2.2.1 噪声测量
        2.2.2 背景噪声
        2.2.3 脉冲噪声
        2.2.4 噪声群外统计特性
        2.2.5 噪声群内统计特性
    2.3 本章小结
第三章 高效调制中的关键技术
    3.1 EBPSK调制
    3.2 MPPSK调制
    3.3 冲击滤波器
    3.4 功率谱分析
    3.5 本章小结
第四章 解调器设计
    4.1 解调方案简介
        4.1.1 基于模拟冲击滤波器
        4.1.2 基于数字冲击滤波器
        4.1.3 数字相干解调器
    4.2 模拟冲击滤波解调器
        4.2.1 模拟冲击滤波器
        4.2.2 码元判决
        4.2.3 对连续“0”码元的处理
        4.2.4 解调效果验证
    4.3 数字冲击滤波解调器
        4.3.1 数字冲击滤波器
        4.3.2 最大值码元判决
        4.3.3 位同步
    4.4 相干解调器
        4.4.1 基本原理
        4.4.2 载波提取
    4.5 最大值判决法理论分析
    4.6 克服信道影响
    4.7 本章小结
第五章 系统设计与实现
    5.1 开发平台介绍
        5.1.1 ARM
        5.1.2 KeilIDE
        5.1.3 ARM最小系统
    5.2 系统方案
    5.3 电力线耦合模块
        5.3.1 耦合电路
        5.3.2 功率放大
        5.3.3 深限幅
    5.4 调试模块
        5.4.1 通用同步异步串行收发器
        5.4.2 液晶显示屏
        5.4.3 USB存储设备
    5.5 调制模块
        5.5.1 定时器模块
        5.5.2 PWM模块
        5.5.3 PWM模块毛刺问题
    5.6 解调模块
        5.6.1 模数转换模块
        5.6.2 相干解调
        5.6.3 码元判决
    5.7 系统测试
    5.8 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3162462