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电力线载波通信模块设计,4.39万字 81页包括电路原理图，电路板图，pcb图摘要电力线载波通信技术是逐渐兴起的一种现代化通信技术，它利用广泛存在的电力线网络来传输数据和话音，是实现自动抄表、智能小区的有效途径，具有得天独厚的优势和不可估量的市场潜力。本文首先概括介绍了电力线载波通信的概念、发展现状、采用的主要通信标准及...
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内容介绍
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电力线载波通信模块设计
4.39万字 81页
包括电路原理图，电路板图，PCB图
摘 要
电力线载波通信技术是逐渐兴起的一种现代化通信技术，它利用广泛存在的电力线网络来传输数据和话音，是实现自动抄表、智能小区的有效途径，具有得天独厚的优势和不可估量的市场潜力。
本文首先概括介绍了电力线载波通信的概念、发展现状、采用的主要通信标准及其发展前景。在此基础上，对电力线载波通信所采用的各种调制方式进行了比较详尽的理论分析和比较，其中重点介绍了扩频调制技术，阐述了扩频通信技术的基本原理，讨论了扩频技术在电力线载波通信应用中的优点、方式，确定了采用当前比较先进的扩展频谱载波(SSC)技术来实现模件的设计。
在分析了扩频通信基本原理之后，着重研究了电力线载波通信模件具体的实施方案。这里选用符合CEBus标准的电力线载波通信芯片组SSC P300和P111 PL完成了电力线载波通信模件的设计。为了分析电路的原理，在给出实际设计之前，概括介绍了SSC P300芯片和Chirps调频原理。在此基础上，设计出了SSC P300与电力线接口模块及其与单片机和PC机接口模块的硬件电路原理图和印刷电路板图，详细介绍了电路各部分的硬件设计，分析了电路的性能。并初步进行了电力线载波通信模件软件部分的设计，目前完成了基本模块软件流程图的设计。
关键词：电力线载波通信；P300；扩频通信；线性调频
目录
前 言 1
第1章 绪论 2
第1.1节 电力线载波通信技术概述 2
第1.2节 电力线载波通信的发展现状 2
1.2.1国外电力线载波通信发展现状 3
1.2.2国内电力线载波通信发展现状 5
第1.3节 电力线载波通信的主要通信标准 6
1.3.1 X-10技术标准 7
1.3.2 IonWorks技术标准 7
1.3.3 CEBus(Consumer Electronics Bus)技术标准 7
第1.4节 低压电力线的特性 9
1.4.1 低压电力线的阻抗特性 10
1.4.2 低压电力线的传输衰减特性 11
1.4.3 低压电力线的干扰特性 12
第1.4节 电力线载波通信的应用前景 12
第2章 电力线载波通信主要调制技术 14
第2.1节 窄带调制技术 14
2.1.1振幅键控(ASK) 15
2.1.2频移键控(FSK) 15
2.1.3相移键控(PSK) 15
第2.2节 扩频调制技术 16
2.2.1扩频通信的工作原理 16
2.2.2扩频通信主要特征 16
2.2.3扩频通信的工作方式 17
2.2.4扩频通信的优点 19
第2.3节正交频分多址调制技术 20
第2.4节 各种调制方法的比较 22
2.4.1窄带调制与扩频调制技术的比较 22
2.4.2 OFDM调制与扩频调制技术的比较 23
2.4.3 电力线载波通信方案的选定 25
第3章 电力线载波通信模块的设计 26
第3.1节SSC P300 芯片简介 26
3.1.1 SSC P300典型CEBus电力线节点框图 26
3.1.2 SSC P300的操作模式 27
3.1.3 SSC P300电力线接口 27
3.1.4 SSC P300与主处理器的接口 28
3.1.5 SSC P300的命令 29
3.1.6 SSC P300的数据形式 29
第3.2节SSC P300的CHIRPS调频 30
3.2.1 Chirps波形的产生 30
3.2.2 Chirps信号的特征 31
3.2.3 Chirps波形的检测 34
3.2.4 SSC P300的Chirps 36
3.2.5 SSC P300的调制 37
第3.3节 电力线载波通信模块的硬件设计 41
3.3.1 P300电力线载波通信模块的原理图 41
3.3.2电力线耦合电路 44
3.3.3输入无源滤波器的设计和带宽分析 45
3.3.4输入放大电路 48
3.3.5发送电路 50
第3.4节 电力线载波通信模块接口电路的设计 52
3.4.1 AT89C51芯片介绍 52
3.4.2 SSC P300与微处理器的接口电路 54
3.4.3 单片机与PC机接口电路 54
3.4.4 单片机控制电路 55
第3.5节 电力线载波通信系统抗噪性能分析 57
3.5.1衡量抗干扰性能的几个指标 57
3.5.2抗广义平稳干扰和单频正弦干扰能力的分析 58
第4章 电力线载波通信模块的软件设计 60
第4.1节 软件简述 60
第4.2节 部分程序流程图设计 61
4.2.1模拟SPI口的读写 61
4.2.2初始化 63
4.2.3串行中断服务程序 64
第5章 电力线载波通信的应用实例 65
第5.1节 应用举例 65
5.1.1 PLC系统应用典型示例 65
5.1.2信息化智能小区系统中的低压电力载波抄表系统 65
第5.2节 存在问题 66
结 论 67
参考文献 69
致谢 71
附录 72
附图１ 基于P300电力线载波通信模件电路原理图 72
附图２ P300电力线载波通信模件印刷电路板图 73
附图３ 电力线载波通信模件接口电路原理图及PCB图 74
参考文献
[1]何海波，周拥华，吴听，张有兵，J.NGUIMBIS，程时杰．低压电力线载波通信研究与应用现状[J]．继电器
[2]李林．电力线载波通信的现状、特点和发展[J]．电力系统通信
[3]潘莹玉．电力线载波通信的现状分析[J]．电网技术
4.39万字 81页
包括电路原理图，电路板图，PCB图
摘 要
电力线载波通信技术是逐渐兴起的一种现代化通信技术，它利用广泛存在的电力线网络来传输数据和话音，是实现自动抄表、智能小区的有效途径，具有得天独厚的优势和不可估量的市场潜力。
本文首先概括介绍了电力线载波通信的概念、发展现状、采用的主要通信标准及其发展前景。在此基础上，对电力线载波通信所采用的各种调制方式进行了比较详尽的理论分析和比较，其中重点介绍了扩频调制技术，阐述了扩频通信技术的基本原理，讨论了扩频技术在电力线载波通信应用中的优点、方式，确定了采用当前比较先进的扩展频谱载波(SSC)技术来实现模件的设计。
在分析了扩频通信基本原理之后，着重研究了电力线载波通信模件具体的实施方案。这里选用符合CEBus标准的电力线载波通信芯片组SSC P300和P111 PL完成了电力线载波通信模件的设计。为了分析电路的原理，在给出实际设计之前，概括介绍了SSC P300芯片和Chirps调频原理。在此基础上，设计出了SSC P300与电力线接口模块及其与单片机和PC机接口模块的硬件电路原理图和印刷电路板图，详细介绍了电路各部分的硬件设计，分析了电路的性能。并初步进行了电力线载波通信模件软件部分的设计，目前完成了基本模块软件流程图的设计。
关键词：电力线载波通信；P300；扩频通信；线性调频
目录
前 言 1
第1章 绪论 2
第1.1节 电力线载波通信技术概述 2
第1.2节 电力线载波通信的发展现状 2
1.2.1国外电力线载波通信发展现状 3
1.2.2国内电力线载波通信发展现状 5
第1.3节 电力线载波通信的主要通信标准 6
1.3.1 X-10技术标准 7
1.3.2 IonWorks技术标准 7
1.3.3 CEBus(Consumer Electronics Bus)技术标准 7
第1.4节 低压电力线的特性 9
1.4.1 低压电力线的阻抗特性 10
1.4.2 低压电力线的传输衰减特性 11
1.4.3 低压电力线的干扰特性 12
第1.4节 电力线载波通信的应用前景 12
第2章 电力线载波通信主要调制技术 14
第2.1节 窄带调制技术 14
2.1.1振幅键控(ASK) 15
2.1.2频移键控(FSK) 15
2.1.3相移键控(PSK) 15
第2.2节 扩频调制技术 16
2.2.1扩频通信的工作原理 16
2.2.2扩频通信主要特征 16
2.2.3扩频通信的工作方式 17
2.2.4扩频通信的优点 19
第2.3节正交频分多址调制技术 20
第2.4节 各种调制方法的比较 22
2.4.1窄带调制与扩频调制技术的比较 22
2.4.2 OFDM调制与扩频调制技术的比较 23
2.4.3 电力线载波通信方案的选定 25
第3章 电力线载波通信模块的设计 26
第3.1节SSC P300 芯片简介 26
3.1.1 SSC P300典型CEBus电力线节点框图 26
3.1.2 SSC P300的操作模式 27
3.1.3 SSC P300电力线接口 27
3.1.4 SSC P300与主处理器的接口 28
3.1.5 SSC P300的命令 29
3.1.6 SSC P300的数据形式 29
第3.2节SSC P300的CHIRPS调频 30
3.2.1 Chirps波形的产生 30
3.2.2 Chirps信号的特征 31
3.2.3 Chirps波形的检测 34
3.2.4 SSC P300的Chirps 36
3.2.5 SSC P300的调制 37
第3.3节 电力线载波通信模块的硬件设计 41
3.3.1 P300电力线载波通信模块的原理图 41
3.3.2电力线耦合电路 44
3.3.3输入无源滤波器的设计和带宽分析 45
3.3.4输入放大电路 48
3.3.5发送电路 50
第3.4节 电力线载波通信模块接口电路的设计 52
3.4.1 AT89C51芯片介绍 52
3.4.2 SSC P300与微处理器的接口电路 54
3.4.3 单片机与PC机接口电路 54
3.4.4 单片机控制电路 55
第3.5节 电力线载波通信系统抗噪性能分析 57
3.5.1衡量抗干扰性能的几个指标 57
3.5.2抗广义平稳干扰和单频正弦干扰能力的分析 58
第4章 电力线载波通信模块的软件设计 60
第4.1节 软件简述 60
第4.2节 部分程序流程图设计 61
4.2.1模拟SPI口的读写 61
4.2.2初始化 63
4.2.3串行中断服务程序 64
第5章 电力线载波通信的应用实例 65
第5.1节 应用举例 65
5.1.1 PLC系统应用典型示例 65
5.1.2信息化智能小区系统中的低压电力载波抄表系统 65
第5.2节 存在问题 66
结 论 67
参考文献 69
致谢 71
附录 72
附图１ 基于P300电力线载波通信模件电路原理图 72
附图２ P300电力线载波通信模件印刷电路板图 73
附图３ 电力线载波通信模件接口电路原理图及PCB图 74
参考文献
[1]何海波，周拥华，吴听，张有兵，J.NGUIMBIS，程时杰．低压电力线载波通信研究与应用现状[J]．继电器
[2]李林．电力线载波通信的现状、特点和发展[J]．电力系统通信
[3]潘莹玉．电力线载波通信的现状分析[J]．电网技术
