通信工程开题报告

湖湖 北北 大大 学学 本科毕业论文 设计 开题报告本科毕业论文 设计 开题报告 题题 目目 基于基于 555555 的载波通信系统设计的载波通信系统设计 姓姓 名名 学学 号号 专业年级专业年级 指导教师指导教师 职职 称称 20092009 年年 0202 月月 1616 日日 1 本课题的研究目的及意义 随着科学技术日新月异的发展 通信技术正在大踏步地走向数字化 数字光纤通信 数字卫星通信和数字微波通信系统占有越来越大的比重 模拟的载波通信系统日益收缩 但在一定时期内 载波通信在支线和农村地区仍然会继续发挥作用 在电力系统当中 电力线载波通信技术已经有了比较广泛的应用 低压载波 高压载波 超窄带载波 宽 带电力线载波 扩频技术等应用于电力线载波通信中 形成了多样化的载波通信产品与技 术 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 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极严格的要求 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 电力线载波则以电力线路为传输通道 通过载波的方式将模拟信号或者数字信号进行 高速传输 具有通道可靠性高 路由合理 可同时复用远动信号的优点 是唯一不需要线 路投资的有线通信方式 电力供电网络四通八达 而低压电力线连接千家万户 构成最普 及的网络 利用它进行数据通信 传递各种信息 不占用无线频道资源 亦无需铺设专用通 信线路 省工 省钱 维护简单 电力线载波技术无疑有着广阔的应用前景 正是由于电 力线载波通信有着巨大的发展潜力 所以在本文中我将对电力线载波通信的原理有所研究 同时想在加载 555 信号的情况下进一步研究其相关的原理及特点 2 已了解的本课题国内外研究现状 通过电力线载波通信方式传送信息 其历史可追溯到 20 世纪 20 年代 到 20 世纪 50 年代 低频高压电力线通信技术已广泛用于监控 远程指示 设备保护以及语音传输等 领域 20 世纪 50 年代后至 90 年代早期的 30 多年 电力线载波通信开始应用在中压和 低压电网上 其开发工作主要集中在电力线自动抄表 电网负载控制和供电管理等领域 20 世纪 90 年代后期至今 电力线载波通信开始研发 Internet 应用产品 并取得试验应用 现在主要从三个方面谈谈其目前的研究现状 1 电力线载波通信的发展现状 电力线载波通信技术在历史上经历了从模拟到数字的发展过成程 这样更有利于在短 期内以较小的投资来解决较大容量的数字传输问题 近年来 国外采用扩频通信技术 已 推出了传输数据速率为 19 2kb s 和 100 0kb s 的电力线扩频通信产品 在市电网上传输 2Mb s 以上速率的产品 在市电网或 10kv 电网上传输 4 8kb s 速率的数据传输设备 它具 有可靠性高 抗干扰能力强 体积小 误码率低 传输数据速率高等显著特点 数字通信 技术的发展给电力线载波通信开辟了极为广阔的前景 融合计算机技术和数字信号处理技 术 采用数字式电力线载波系统对电力线载波通信网络进行扩展和改进 无论在经济上还 是在技术上都是最佳选择方案 2 电力线载波通信存在的主要问题 由于我国电力事业的迅猛发展 电网规模也越来越大 这样就对电网管理和技术提出 了更高的要求 电力线载波由于其固有的通道干扰大 信息量小 设备水平 管理维护水 平等方面造成的稳定性差 故障率高等弱点已不能适应现代电网对通信多方面 多功能的 要求 所以现在出现了新的通信方式 如数字微波 卫星通信 光纤通信 移动通信等 但在郊县 山以及偏远的变电站 架设光缆 安装微波接收器或卫星接收器 投资巨大 工程复杂 有些站点在近期是无法实现的 但原来的载波设备又大都因为传输速率与信道 容量的限制 不能很好的完成数据 图像的传输 而数字载波通信的出现 正好解决了这 一问题 3 低压电力线载波通信的国内外研究现状 a 国外低压电力线载波通信的研究现状 国外对电力线载波通信技术的研究起步较早 已有多家公司推出了自己的电力线载波 Modem 芯片 并制定了电力线载波通信适用范围的标准 尤其是在德国 韩国 美国 瑞 士等国 该项技术都已近于实用 有文献报导 NORWEB 公司在世界上首次成功实现配电网 上的 25 个终端用户的电话与数据通信试验后 1992 1993 已开发出在 2MHz 带宽内数据 传送速率为 1Mbps 的系统 1993 年 英国 S WEB 公司成功地在一地区性有限遥测系统 RMS 中采用中低压配电网进行两路数字载波通信 将己有的水 气表计与电能表计连接起 来 能提供包括水 天然气 电能的自动抄表等功能 美国将主要的精力放在了 PLC 在智 能小区建设以及智能家电领域的应用 由思科 惠普 因特尔等公司组成设立的家庭插电 联盟致力于创建电力线网络的通用标准 并于 2001 年 2 月开始在对世界范围内的 500 多 个家庭进行实验 主要实验场地为美国和加拿大 另外 日本 韩国 欧洲等也有涉及 德国是欧洲进行电力线接入技术的代表性国家 西门子公司开发了以电力线为载体的高速 上网服务 德国卡尔斯鲁厄电力公司对此进行了可行性研究 1999 年 3 月 11 日 德国最 大的电力设备生产厂商 WX 能源股份有限公司和瑞士 Ascom 公司向公众展示了利用公用 电网传输电话和数据的技术 使用户可通过低压电网 以高于当时 ISDN 技术 30 倍的速度 在因特网上浏览 传送数据 最近几年 日本 韩国和新加坡等国都相继报道已经实现了 利用低压电力线的高速互联网传输技术 并正在各自国家进行推广应用 国际上对高速 PLC 专用芯片的研制也取得了突飞猛进的发展 美国的 Intellon 公司的 14Mbit s 芯片己 经达到实用化水平 b 我国低压电力线载波通信的研究现状 我国 PLC 技术的研究起步较晚 但发展速度较快 2001 年 5 月 18 日 中国信息产业 部正式批准了国电通信中心的 ISP 业务申请 国电通信中心从此具备了开展上网业务的通 行证 据最新报道 中国电力科学研究院己开发出了 2Mbit s 和 14Mbit s 的电力线高速 通信系统 并在沈阳建立了第一个宽带接入实验小区 2001 年底 福建省电力试验研究院 也研制成功了 10Mbit s 的电力调制解调器 实现了电力线的高速数据传输技术 可以利用 USB 电力通信适配器实现电力线上网 还可利用 FDDTP 电力调制解调器 通过电力线实现 任何电气设备之间数据通信 目前 这种技术已经走向市场 电力线载波通信技术的大范 围应用 必将促使这一领域在我国的发展日趋成熟 3 本课题的研究内容 1 了解电力线载波通信的基本原理以及发展 着重研究低压电力线载波通信的原理及其 目前存在的相关问题 2 对低压电力线信号传输特性 载波通道特性进行相关的分析 3 研究 555 信号调制解调的原理 4 设计 555 信号的调制解调电路 5 设计符合该系统的耦合电路 6 设计基于 555 信号的电力线载波通信系统 7 翻译一篇相关英文文献 4 本课题研究的实施方案 进度安排 一 实施方案 1 电力线载波通信原理研究 a 简单分析各种电力线载波通信的原理及相关优缺点 b 由于 555 适用于低压范围 故着重分析低压电力线载波通信的原理 2 低压电力线信号相关特性的分析 a 传输特性 载波通道特性及噪声特性的分析 3 555 信号的调制解调原理研究 a 适用于 555 信号的调制解调方式 b 设计出相应的电路 4 设计基于 555 信号的载波通信系统的主电路图 a 通过耦合器将电力线耦合到 555 的两端 通过调制 解调使其输出理想中的信号 二 进度安排 2008 11 2008 1 查阅相关资料 2009 2 上旬 2009 2 中旬 完成开题报告 2009 2 下旬 2009 4 上旬 完成论文相关设计和论文初稿撰写 2009 4 中旬 2009 4 下旬 毕业论文定稿和论文答辩 5 已查阅的主要参考文献 1 陈兰英 孔媛媛 电力线载波通信技术的发展与应用前景 J 江苏电机工程 2007 26 6 56 58 2 郑晓锋 林海波 电力线载波通信 J 重庆工学院学报 2008 22 6 122 125 3 杜琼 周一届 电力线载波通信技术 J 华北电力技术 2005 15 2 43 47 4 王昕 电力线载波通信系统存在的问题及解决方案 J 西南科技大学学报 2004 19 1 6 9 5 汤效军 电力线载波通信技术的发展及特点 J 电力系统通信 2003 22 1 47 51 6 王安伟 刘德军 几种调制技术的共性 J 电信技术 1996 23 4 15 20 7 何建 杜海霞 孔令宇 新时代的电力线通信技术 J 东北电力学院学报 2005 25 2 27 31 8 陈光东 单片机原理与接口技术 华中科技大学出版社 2003 23 4 36 78 9 童秉枢 现代 CAD 技术 M 北京清华大学出版社 2000 37 8 50 69 10 阎石 数字电路 M 高等教育出版社 2004 33 35 120 153 11 童诗白等 模拟电路 清华大学电子教研组 1998 55 2 67 121 12 Andreas Hauser Stefan Ramseier Dart Net The New PLLC ommunication Systemfor MV and LVN etworks J AB BReview 1999