电力线载波通信基础（一）
学号：20021210654
姓名：潘文欣
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【嵌牛导读】本文介绍电力线载波通信相关的名词解释以及部分原理。
【嵌牛鼻子】电力线载波通信
【嵌牛正文】
电力线载波通信
电力线载波通信是利用高压电力线（在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级）、中压电力线（指10kV电压等级）或低压配电线（380/220V 用户线）作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。
电力通信网
电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的，它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被入们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。目前，它更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础；是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段；是电力系统的重要基础设施。
电力系统专用通信网
由于电力通信网对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求，并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势，因此，世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网。
高压电力线载波通信网
电力线载波通信是电力系统通信专网特有的一种通信方式。它以电力线为信道，以变电站、发电厂为终端，特别适合于电力调度通信的需要，而且，电力线载波通信系统具有投资少、施工期短、设备简单、通信安全、实时性好、无中继距离长等一系列优点，输电线架设到哪里，通信线路就可以延伸到哪里，在不少工期比较紧张的输变电工程中，往往只有电力线载波通信才能够和输变电工程同期完成建设。
目前，我国110kV以上电力线载波电路己超过65 万话路公里，还有大量的电力载波机在110kV以下的农电网上运行。庞大的电力线载波通信网担负着电网内调度电话、继电保护和远动信息的重要传输任务，对于电网的安全稳定经济运行发挥着重要的作用。
中低压电力线载波
在10kV电力线作为配电网自动化系统的数据传输通道。
在380/220V 用户电网作为集中远方自动抄表系统的数据传输通道目（采用的载波通信方式有扩频、窄带调频或调相。10kV电网或380/220V 用户配电网中，以窄带调制类型的设备为多数，因为成本低廉）。
正在开发并取得阶段性成果的电力线上网高速MODEM 的应用（要求的速率至少需要达到512kbit/s ～10Mbit/s ，由于采用正交频分多路复用技术OFDM 调制具有突发模式的多信道传输、较高的传输速率、更有效的频谱利用率和较强的抗突发干扰噪声的能力，再加上前向纠错、交叉纠错、自动重发和信道编码等技术来保证信息传输的稳定可靠，因而成为电力线上网应用的主导通信方式）。
频分多路复用
在通信系统中，为了充分发挥信道的有效作用，提高信道的利用率，往往采用多路复用技术。即将多路相互独立的信号汇集在一起，通过同一条信道传输。在接收端再使用相应的处理技术，将各个信号分离开来。
复用方式：FDM、TDM、CDM
频分多路复用：在发送端运用频谱搬移技术，将多路信号的频谱搬移到互不重叠的频段上，从而构成一个群频信号，经信道发送出去的复用方式。接收端只需使用不同频率的滤波器，即可方便地从群频信号中将各路信号分离出来，最终实现多路通信。当然，群频信号所占据的频带范围，必须在传输信道的有效通带之内。
单边带调制（SSB）
在载波通信系统中，发送端有一个变频调制器和带通滤波器对原始信号进行处理，接收端则用同样的变频调制器对接收到的信号进行解调（或称反调）。调制的主要目的则是把话音信号的频带搬移到适合线路传输的频段。
SSB调制的优点：
占用信道频带窄，从而可在一定的频带内传输更多的话路；
由于抑制了载频分量，故能节省输出功率，使设备功率容量能得到充分利用；
因占用频带窄，故外来干扰也相应减小。
双向通信的实现
载波通信的基本过程可归纳为：“一变二分三还原”。“变”是用调制器把话音频带变换到高频频带，“分”就是频率分割，在收信端用滤波器把各路信号从群信号中分割出来，“还原”就是利用解调器把高频频带还原成话音频带。
按照频率搬移、频率分割原理实现传输线路频分多路复用的设备叫做载波机载波机。
电力线载波通信系统主要包括
电力载波通信系统的组成主要有终端机、增音机和传输线路等。电力系统的低速数据信号是指在电力系统中传输的一些低速率的数据，如保护、自动化、调度等设备的信号。电力系统的低速数据信号有多种传输方式，如2M通信、光纤通信、I2C总线等，分别如下：1、2M通信：是指使用2Mbit/s的速率传输数据的通信方式，常用于电力系统的调度电话、保护信息、遥测遥信等业务。2、光纤通信：是指使用光纤作为传输介质的通信方式，具有高容量、抗干扰、安全等优点，常用于电力系统的远距离、高速率、高可靠性的业务。3、I2C总线：是指一种使用两根线（SDA和SCL）进行串行通信的总线，具有简单、多主从、可扩展等特点，常用于电力系统的微控制器与外围设备（如传感器、显示器等）的通信。电力载波通信与邮电系统有线载波通信在原理上没什么区别，只是用电力线代替了架空明线。不过在电力线上复用通信不象架空明线那样简单，不但要其保证人身设备的安全，而且还要获得最佳的载波信号传输效率，这就必须对电力线进行加工，解决电力线与载波设备之间的连接问题。
