電力線載波通信種類與新技術(shù)

正交頻分復(fù)用正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種被電力載波通信行業(yè)普遍看好的多載波寬帶數(shù)字調(diào)制技術(shù)，采用一組相互正交的子載波構(gòu)成信道來傳輸數(shù)據(jù)流，這些載波在頻率上等間隔地分布，載波間隔一般取碼元周期的倒數(shù)。它采用并行調(diào)制技術(shù)、長碼元周期、FET/IFFF調(diào)制與解調(diào)技術(shù)，使OFDM具有頻帶利用率高、抗ISI*力強(qiáng)、抗信道衰落好、抗噪聲干擾強(qiáng)、易實(shí)現(xiàn)等一系列優(yōu)點(diǎn)；由于OFDM通過動(dòng)態(tài)選擇子載波?？梢詼p少窄帶干擾和頻率谷點(diǎn)的影響；即便是在配電網(wǎng)受到嚴(yán)重干擾的情況下，OFDM也可提供高帶寬并且保證帶寬傳輸效率，而且通過適當(dāng)?shù)募m錯(cuò)技術(shù)可以確保數(shù)據(jù)可靠傳輸[2]。OFDM是目前電力載波寬帶通信的技術(shù)，跳頻OFDM方式在無線通信中被選作IEEE802.15.3a標(biāo)準(zhǔn)的另一個(gè)方案。盡管OFDM具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是，它也存在一定的缺點(diǎn)：①對(duì)頻偏和相位噪聲比較敏感，1%的頻偏會(huì)使信噪比下降30dB。②功率峰值與均值比(PAPR)大，降低了驅(qū)動(dòng)放大電路的效率。③接收機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，同時(shí)對(duì)瞬間干擾敏感。此外，對(duì)于電力線載波通信的安全性方面沒有任何措施。
2)跳頻跳頻(FH)是一種無線通信中zui常用的擴(kuò)頻方式。工作原理是收發(fā)雙方傳輸信號(hào)的載波頻率按照預(yù)定規(guī)律(一組偽隨機(jī)碼PN，Pseudo-Noise)進(jìn)行離散變化，通信中使用的載波頻率受偽隨機(jī)碼的控制而隨機(jī)跳變。從通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式來說，跳頻是一種用碼序列進(jìn)行多頻頻移鍵控的通信方式；從時(shí)域上來看，跳頻信號(hào)是一個(gè)多頻率的頻移鍵控信號(hào)；從頻域上來看，跳頻信號(hào)是一個(gè)在很寬頻帶上以不等間隔隨機(jī)跳變的信號(hào)。因此，跳頻通信在某一特定頻點(diǎn)上仍為普通調(diào)制技術(shù)。跳頻系統(tǒng)根據(jù)頻率變化的快慢，通常分為快跳頻和慢跳頻。目前在軍事領(lǐng)域廣泛應(yīng)用了快跳頻通信技術(shù)。隨著電子對(duì)抗的加劇，在快跳頻的基礎(chǔ)上.產(chǎn)生了自適應(yīng)跳頻，進(jìn)一步提高抗截獲和抗干擾目的。慢跳頻則主要應(yīng)用于民用領(lǐng)域。
電力線載波通信種類從使用的帶寬角度來說，電力線載波通信分為寬帶電力線載波通信和窄帶電力線載波通信。所謂電力線寬帶(BroadbandoverPowerLine，BPL)通信技術(shù)就是指帶寬限定在2～30MHz之間、通信速率通常在1Mbit/s以上的電力線載波通信技術(shù)，它多采用各種擴(kuò)頻通信技術(shù)，是目前研究“四網(wǎng)(寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)、網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和低壓配電網(wǎng))融合”的關(guān)鍵技術(shù)之一。所謂窄帶電力線載波通信技術(shù)就是指帶寬限定在3～500kHz、通信速率小于1Mbit/s的電力線載波通信技術(shù)，它多采用普通的PSK技術(shù)、DSSS技術(shù)和線性調(diào)頻Chirp技術(shù)等。

從技術(shù)發(fā)展的角度來說，電力線載波通信分為傳統(tǒng)的頻帶傳輸技術(shù)和目前流行的擴(kuò)頻通信(SpreadSpectrumCommunication，SSC)技術(shù)：所謂頻帶傳輸就是用載波調(diào)制的方法將攜帶信息的數(shù)字信號(hào)的頻譜搬移到較高的載波頻率上。其基本的調(diào)制方式分為幅值鍵控(ASK)、頻率鍵控(PSK)和相位鍵控(PSK)以及相關(guān)派生調(diào)制技術(shù)。傳統(tǒng)的載波通信原理的zui大的弱點(diǎn)就是去噪能力有限；所謂擴(kuò)展頻譜通信是一種信息傳輸方式，其信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的zui小帶寬，頻帶的展寬是通過編碼及調(diào)制的方法來實(shí)現(xiàn)的，并與所傳信息數(shù)據(jù)無關(guān)；在接收端則用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)來解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。目前電力線載波通信常用的擴(kuò)頻技術(shù)主要有：直接序列擴(kuò)頻(DirectSequenceSpreadSpectrum，DSSS)、線性調(diào)頻(Chirp)和正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)等。此外，跳頻(FrequencyHopping，F(xiàn)H)，跳時(shí)(TimeHopping，TH)以及上述各種方式的組合擴(kuò)頻技術(shù)也較為常用。