基于FPGA的電力線通信系統(tǒng)研究.pdf

1、PLC(PowerlineCommunication)即電力線通信，是一種通過電力線網絡來傳輸信息并提供通信服務的技術，被認為是信息高速公路最后一公里解決方案最具有競爭力的技術之一。電力線通信系統(tǒng)可以利用現有電力線網絡，無需額外布線，部署快速，信息傳輸可以采用功能強大、可靠的加密方法，電力線通信優(yōu)勢明顯，在通信研究領域是一個研究熱點。本項目利用現有電力線網絡布局，節(jié)約建立通信網絡的成本。
　　FPGA可以反復燒寫，重復使用，而且基

2、于查找表的FPGA集成度很高，可以完成極其復雜的時序邏輯和組合邏輯電路功能，所以采用FPGA作為硬件平臺。
　　數字頻率調制解調是通過載波的頻率信息來進行傳輸碼元，其中多進制頻移鍵控(MFSK)調制解調是數字頻率調制解調的代表之一，設備又不算復雜，實現也比較容易，節(jié)約硬件資源，抗干擾和抗衰落性能也較出色，頻率調制技術在通信領域中運用廣泛，特別適合對通信速率要求不高的通信系統(tǒng)。因此，本電力線通信系統(tǒng)采用MFSK調制解調技術，實現功能

3、比較簡單，抗干擾和抗衰落能力能達到項目要求。
　　本論文關鍵是設計發(fā)射機和接收機方案。當發(fā)射機檢測到報警信號，就將報警信號和設備的地址信息進行組成兩個碼元；兩個碼元經RS(4,2)編碼，輸出四個碼元，后兩個碼元是冗余碼，用于檢錯糾錯的；每個碼元進入頻率產生器后，將映射成各自相應的七個頻點，也就是發(fā)送一個碼元需要七個頻點。最后發(fā)射機輸出數字信號，經D/A變換，再耦合到電力線上。調制信號經耦合器、AD變換，進入接收機；首先對調制信號進

4、行一級下變頻，經IIR濾波后，將高頻信息濾除，低頻信息送入8路解調器。每一路的信號分別乘以與該路同頻的正余弦，經IIR濾波，并進行平方和，此時，只剩下幅值信息。抽樣判決器利用幅值信息進行抽樣判決，得到碼元信息，經RS解碼進行檢錯糾錯，最后得到報警信號，完成報警信號的傳輸。
　　本論文設計基于FPGA設計的MFSK調制解調的電力線通系統(tǒng)，滿足項目需求。本系統(tǒng)不僅可以應用于水電表、煤氣等的自動抄表系統(tǒng)技術，而且在醫(yī)療監(jiān)護、井下通信、自