载波调制解调器设计-毕业设计

1、电力线载波调制解调器的设计目 录第一章 绪 论11.1 课题背景和研究意义1 1.1.1 电力线载波简介1 1.1.2 电力线通信的国内外研究现状11.2 论文研究的主要内容3第二章 电力线信道分析及调制解调器方案设计52.1 结构安排52.2 低压电力线的传输信道5 2.2.1 输入阻抗及其变化7 2.2.2 噪声干扰8 2.2.3 高频信号的衰减及变化分析9 2.3 扩频通信技术92.4 系统方案的论证9 2.4.1 电力线信道结果分析10 2.4.2 调制方式的选择11 2.4.3 实现调制的方案选择12第三章 电力线调制解调电路设计133.1 FSK简介133.2 FSK调制电力线通信

2、系统15 3.2.1 电力线通信系统建模15 3.2.2 FSK调制电力线通信系统性能分析193.3 调制解调器电路21 3.3.1 调制解调器核心器件21 3.3.2 工作原理22 3.3.3 由AM7910为主体的调制解调器233.4 耦合电路243.5 调制解调器的串口电路25 3.5.1 串口通信25 3.5.2 RS-232的特性26 3.5.3 调制解调器的串行接口电路的设计273.6 电源模块电路273.7 晶体振荡器电路283.8 控制电路29第四章 调制解调器的安装与检测324.1 准备工作324.2 电力猫的安装344.3 以太网的设置34总 结39参考文献40致 谢41附

3、录1 Modem设计原理图42电力线载波调制解调器的设计摘 要 电力线网络的特点是覆盖范围大，电力线通信由于通信线路的特点，它适合“最后一英里”的通信接入。而调制解调技术决定了电力线通信的传输速率、传输距离和抗干扰能力，它是电力线通信实现的关键。本次设计主要介绍和分析了电力线载波调制解调器的内容，提出了适合电力线通信的具体实现方案。并且介绍了基于FSK调制方式的电力线载波调制解调器的硬件设计，设计内容包括电力线耦合接口、调制解调器和控制器的设计等，用来实现以太网与电力线之间的桥接以及在电力线上的数字载波通信。本次设计同时完成了高速电力线载波通信调制解调器的详细电路原理图设计、制作和部分调试工作

4、，在低压电力线上进行高速的载波通信完全可行，有很广阔的应用前景和现实意义。关键词：电力线通信；调制；解调The Design of Power Line Carrier Modulator and DemodulatorAbstract The greatest advantage of the power-line network is that it covers a very wide range. Various buildings have power lines access. Different from the common Internet,because of its co

5、mmunication character, the PLC (Power-line communication)is a short-distance correspondence, it suits to the “last mile” communications access. The technology of modulation and demodulation have an effect on the PLCs transmission speeds, transmission distance and anti-jamming capabilities, The techn

6、ique is the key to realize Power-line communication. The design mainly concerns on the content of power line carrier modulator and demodulator, the paper through primarily analyzing the power line channel, puts forward the specific implement proposal which suits to the power-line communication. The

7、article introduces the hardware design of power line carrier modulator and demodulator in detail which is based on FSK modulator mode, the design content including the design of power-line coupling interface ,modem and the controller. Through analyzing and debugging, the design realizes the related

8、function of power-line Modem, Various technical indicators have reached the initial design tasks .Keywords: Power-line communication；Frequency Shift Keying ；Modulation，第一章 绪 论1.1 课题背景和研究意义1.1.1 电力线载波简介 电力线载波（PLC）通信是利用电力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。电力线在电力载波领域一般分为高中低3类，通常高压电力线指35kV及以上电压等级、中压电力线指10kV电压等

9、级、低压配电线指380/220V用户线。当前已有多种高速PLC产品及系统在家庭联网、高速Internet接入、智能家居等方面得到了广泛应用。 1.1.2 电力线通信的国内外研究现状上世纪北美的电力公司就开始应用低频率、低速率、异步传输的PLC技术，来实现电力线载波远程控制和语音传输等功能。近15年中，PLC技术的应用仍集中在电力线自动抄表(AMR)、用电负荷控制和供电管理、设备保护与监控等领域。近几年，随着使用高频率(330MHz)、高速率同步传输的PLC技术的研发，正走向无限广阔的Internet宽带通信的市场。目前，国外PLC研究的重点主要是以下几个方面： （1）信道传输特性（2）信道噪声

10、特性（3）信道电磁兼容特性（4）信道调制编码及处理1.2 论文研究的主要内容从电力线通信硬件设计角度来说，调制解调器的相关设计和滤波、耦合接口的设计是重点之一。其中调制解调器决定了通信的模式及传输速率，本次设计中选择AM7910芯片为电力线载波通信调制解调器的核心器件，调制方式是FSK；滤波、耦合接口设计关系到通信能否成功以及通信的质量。本次设计中重点研究一端发射信号、另一端接收信号的低压窄带电力线通信模块。但在实际设计过程中，是将发射机与接收机集成在一起，工作模式通过硬件转换。 第二章 电力线信道分析及调制解调器方案设计 电力线信道分析是电力线通信研究中非常重要的一部分，电力线通信的其他研究

11、都是建立在电力线信道研究的基础上。通过对电力线信道分析，才能找到适合电力线的最佳调制方式，从而设计出最佳的调制解调方案。2.1 结构安排本次设计的内容结构安排如下：第一章主要介绍了电力线载波国内外的研究现状和课题的研究内容。第二章介绍了本次设计的结构安排，在总结、吸收国内外先进的信道研究、分析、建模的基础上，提出了最优的电力线载波调制解调方案。 第三章详细介绍FSK调制方式的电力线载波通信模块硬件设计。这章重点是电源电路、耦合电路的设计，以及调制解调器的相关设计。 第四章细介绍电力线载波通信模块调试过程与分析。 2.2 低压电力线的传输信道 对于所有的通信信道，阻抗、信号衰减和干扰是决定其性能

12、的基本参数。电力线不同于普通的数据通信线路，本是用于传输电能的，当作为一种数据传输的媒介时，会产生许多新问题，尤其是在220 V/380 V低压电力线上进行信号传输时，与高压电力线载波通信有较大区别，突出表现在工作环境恶劣、线路阻抗小、信号衰减强、干扰大且时变性大等特点。因此，在使用低压电力线作为信号传输媒介之前，需要对它的信道特性进行分析。2.2.1输入阻抗及其变化 输入阻抗是表征低压电力线传输特性的重要参数。研究输入阻抗，对于提高发送机的效率，增加网络的输入功率有重大意义。在理想情况下，当没有负载时，电力线相当于一根均匀分布的传输线。由于分布电感和分布电容的影响，输入阻抗会随着频率的增大而

13、减小。当电力线上有负载时，所有频率的输入阻抗都会减小。但是，由于负载类型的不同，使不同频率的阻抗变化也不同，所以实际情况非常复杂，甚至使输入阻抗的变化不可预测。 电力线上的输入阻抗会随着频率的变化而剧烈变化。而且，在实验所测的频率范围内，输入阻抗随频率的变化并不符合一般想象下的随频率的增大而减小的变化规律，甚至与之相反。为了解释这一问题，可以将电力线看成是一根传输线，上面连接有各种复杂的负载。这些负载以及电力线本身组合成许多共振电路，在共振频率及其附近频率上形成低阻抗区。并会在局部上违反电力线上阻抗随负载增大而降低的一般规律。同时，正是由于负载会在电力线上随机地连上或断开，所以在不同时间，电力

14、线的输入阻抗也会发生较大幅度的改变。2.2.2 噪声干扰 对于低压电力网的千扰特性，人们分别对不同的地域(城市、工业区、乡村)作了大量试验。根据噪声千扰的不同性质可分为:A)有色背景噪声干扰，这种干扰主要来源于交直流两用电动机，近似服从高斯分 布，它的功率一般不大;B)随机脉冲干扰，主要由闪电和负载的开关操作所产生，近似服从泊松分布，这种干扰的功率较大，频率一般为电力系统频率的2倍，而且离接收机越近影响越大;C)异步脉冲噪声，这类干扰主要是保护开关瞬间开闭产生的脉冲，电晕噪声也归 为该类，这类噪声可以说是电力线通信的最大障碍;D)周期性同步噪声和周期性异步噪声，前一种是由电压触发的晶闸管整流器

15、产 生，而后一种主要由电视接收机和显示器产生。这两种噪声的功率很小，一般 不超过一45dBo2.2.3高频信号的衰减及变化分析 对高频信号而言，低压电力线是一根非均匀分布的传输线，各种不同性质的负载在这根线的任意位置随机地连接或断开。因此，高频信号在低压电力线上的传输必然存在衰减。电力线上的衰减随着频率的增加而增加，但在某些频率，由于负载产生的共振现象和传输线效应的影响，衰减会出现突然的迅速增加。同时，信号传输距离对信号衰减程度也起着决定性的影响，随着距离的增加，衰减会迅速地增加。在跨相传播时，衰减一般比同相传播要大10 dB以上，但有时也会有例外。随着工频交流电相位的变化，高频信号的衰减也会

16、出现周期性的变化。在不同的时间段、不同的地点，衰减幅度也不同，有时变化会很大。这种变化对载波通信设备的设计有很大的影响。2.3 扩频通信技术扩频通信是用高速伪随机序列去扩展所传输信息的带宽，然后进行传输，在接收端采用发送端相同的同步伪随机序列进行信号的相关解扩，恢复所传输信息的一种技术。2.4 系统方案的论证设计2.4.1 电力线信道结果分析根据电力线信道对通信信号的主要影响因数，总结分析结果可得知，室内电力线信道的通信条件较恶劣。例如：（1）电力线信道中的噪声情况很复杂，随电力线负载的变化而变化。这些噪声频率范围广、能量大，对电力线载波通信信号干扰很严重。因此在接收端必须设计滤波器对接收信号

17、进行滤波，或进行信号处理。此外，在发射端还应该对发射信号做必要的编码相关处理，以增强信号的抗干扰能力，提高信噪比。（2）信道衰减是电力线信道的另一个重要特性，从前面的分析可知，电力线信道衰减随通信信号频率和传输距离的增加而增大。因此电力线通信不适合远距离传输数据，但对室内近距离、窄带通信来说，它的优势明显。因此对低压窄带电力线通信而言，传输较低速率的数据或控制信号，则要求所选择的调制方式必须满足抗干扰和抗衰落的性能要求。2.4.2 调制方式的选择在数字调制种中,分别是：幅度键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)。下面我们从频带宽度、抗误码率、信道的敏感性等方面来比较一下2ASK

18、、2FSK、2DPSK三种二进制数字调制系统的性能。（1）频带宽度当码元宽度为Ts时，2ASK系统和2PSK系统的频带宽度近似为2/Ts,2FSK系统的频带宽度近似为。因此，从频带宽度和从频带利用率上看，2FSK系统不可取。（2）误码率在抗加性高斯白噪声方面，相干2PSK性能最好，2FSK次之，2ASK最差。表1 二进制数字调制系统误码率公式表名称与r的关系相干2ASK=相干2FSK=相干2PSK=（3）对于对信道特性变化的敏感性在2FSK系统中，不需要人为地设置判决门限，它是直接比较两路解调输出的大小来作出判断的。在2PSK系统中，判决器的最佳判决门限电平为零，与接收机输出信号的幅度有关。因

19、此，它不随信道特性的变化而变化。这时，接收机容易保持在最佳判决门限状态。对于2ASK系统，判决器的最佳判决门限为A/2（当时），它与接收机输入信号的幅度有关。当信道特性发生变化时，接收机输入信号的幅度A将随着发生变化；相应地，判决器的最佳判决门限电平也将随之改变。这时，接收机不容易保持在最佳判决门限状态，从而导致误码率增大。因此，就对信道特性变化的敏感性而言，2ASK性能最差，而2FSK性能最好。总结:我们发现在频带利用率和误码率方面2PSK优于2FSK,而在信道的敏感性和设备成本方面考虑.2FSK更好一些.也正是因为FSK对信道的敏感性较高,抗噪声，抗衰减特性比较好，设备实现也不是很复杂,因

20、而本次设计采用了FSK的调制方式。2.4.3 实现调制的方案选择基于FSK调制解调的Modem实现有多种方式,这里主要介绍其中的两种方案:一种是依靠单片机通过软件来实现,另一种就是通过专用的集成芯片来实现.然而要想解决电力线载波数据传输的关键是要克服电力线上所存在的问题，归结起来就是功能强大和性能优越的电力线载波专用Modem芯片的设计和应用。国外公司在标准频率范围下，针对本地区电网特点，采用各种特定专有技术，设计出各自的电力线载波Modem芯片。由于国外电力线载波Modem芯片是针对本地区电网特性、电网结构，且一般是针对家庭内部自动化而设计，在国内使用都难尽人意。目前，有一、两款电力线载波M

21、odem芯片在一定应用领域可勉强使用。 本次设计采用的是芯片AM7910。AM7910是美国AMD公司生产的一种性能稳定的调制解调器(Modem)芯片,是公共电话交换网中计算机数据通信的专用Modem芯片,是功能完整可编程异步移频键控(FSK)Modem集成电路。芯片采用5V供电，数字输入输出为标准TTL电平，调制输出最高电平在600 时为-3dB，解调接收灵敏度最弱信号为-43dB，支持300bits，600bits，1200bits二线半双工和四线全双工。本次设计采用的这个芯片，主要是芯片的价格与同类芯片相比，价格最为便宜。芯片的多项指标都能达到设计要求。36第三章 电力线调制解调电路设计

22、采用合理的调制解调方式、恰当的电路设计，在一定距离还是可以达到通信的目的。比如在要求传输速率不太高、通信距离不太远的前提下，FSK调制方式是一个理想的选择。下面将介绍基于FSK调制方式的电力线载波通信模块硬件设计。电力线接机机计算机及终端设备控制器放大/滤波接口接口滤波/放大解调器控制器串口串口调制器计算机和终端设备发射机图1 电力线调制解调设计框图3.1 FSK介绍频移键控（FSK）：是最常用的一种二元调制方式,即按数字数据的值（0或1）调制载波的频率。例如对应二进制0的载波频率为F1，而对应二进制1的载波频率为F2。该技术抗干扰性能好，但占用带宽较大。在电话线路上，使用FSK可以实现全双工

23、操作，通常可达到1200bps的速率。图2 FSK信号波形图3 FSK参数说明其中 |F2-F1|=波特率*偏差中心频率=(F1+F2)/2波特率=1/元素长度通常FSK信号可以表示为 （3-1）其中和为振荡器的初相,和是FSK的两个频率。3.2 FSK调制电力线通信系统由于项目设计是采用FSK的调制方式，所以在设计之前先对FSK调制的电力线通信系统性能进行分析。 3.2.1 电力线通信系统建模电力线通信系统的主要组成部分有发射/接收机、电力线以及系统中的电子负载。由于它们自身的特性，都会对通信造成影响。一般来说，电力线通信调制解调器都要连接到一个耦合变压器的次级，即通常所说的接口。图4 电力

24、线通信等效电路图 设n表示耦合变压器的转换比率，和是等效的阻抗和感抗，他们可以分别写成： 这里Rs 和Rp是变压器次级和主级的直流阻抗；和分别是变压器两级的感抗。图中C1和C2是调制解调器耦合电容，和是变压器的等效电路元件，和是电力线路的等效元件。等效电路图中的 ABCD 参数计算如下： 在(3-10)式中 Zi(s)和Zo(s)分别是等效电力线通信网络的输入和输出阻抗；是电压传输函 数，它可以用来计算源端与负载端之间由电路引入的损失，这种损失可以表示成、，这里的是整个网络在输入端的可用功率，按最大功率转换原则，可写成： 是消耗在负载阻抗ZL上的功率： 整个网络在输入端与输出端之间的功率损失按

25、(3-14)式计算： 传输函数Av(s)的系数如下： 按照通常的电力线通信调制解调器设计，这里的可以写成： 3.2.2 FSK调制电力线通信系统性能分析 对低压窄带电力线通信，相比采用ASK调制会由于系统引入噪声而影响载波FSK调制具有一定的抗干扰能力。连续FSK调制的误码率表示为： 这里的erfc()是互补误差函数，Eb/N0可写成： （3-25）式中的C是载波功率，N是噪声功率，是接收机噪声带宽，是波特率。载波对噪声的比是： 这里的(C /N)t 是在信道热噪声下的载波与噪声的比率，(C/ I)k是载波与第k个干扰之比。通常连接到电力线上的用电设备是电力线通信系统主要的干扰源，如日光灯整流

26、器、荧光灯、灯光亮度调节器、电动机、显示器、计算机、电扇等。常规的通信系统中，信号幅度都是比较高的，因此热噪声并不会真正使PLC性能下降。如果忽略FSK性能分析中的热噪声影响，则可得到： 根据以上分析，给出了采用FSK调制的电力线通信性能分析示意图，说明了误码率与载波频率、通信距离及电力线负载阻抗的关系。从中我们可以发现误码率随载波频率的增大而升高，随通信距离的增大而加大，随着负载阻抗的增大而减小。图5 误码率与载波频率关系示意图图6 误码率与通信距离关系示意图图7 误码率与负载阻抗关系示意图3.3 调制解调器电路3.3.1 调制解调器核心器件设计中选用的调制解调芯片为AM7910，是功能完整

27、可编程异步移频键控(FSK)的Modem集成电路。 控制RC时钟TC接收CD握手MC0-4TD发送正弦合成器接口控制数字带通滤波器数字带通滤波器DACADC模拟后置位滤波器模拟后置位滤波器数字调制载波检测定时控制RD图8 AM7910芯片原理框图AM7910采用N沟道MOS工艺制造，输出采用TTL结构，28管脚塑料或陶瓷双列直插式封装，塑料封装总工作电流为80mA，陶瓷封装总工作电流为10mA。表2 AM7910引脚的功能含义管脚信号功能定义管脚信号功能定义1RING振铃信号13CTS清除发送2VCC5V电源14BCTS基带清除发送3RESET复位15BRXD基带接收数据4VBB5V电源16D

28、TR数据终端准备5RC接收载波17-21MC0-MC4工作方式控制位6CAP1外接电阻电容22DGND数字地7CAP2外接电阻电容23XTAL2外接晶体8TC发送载波24XTAL1外接晶体9AGND模拟地25CD载波检测10TXD发送数据26RXD接收数据11BRTS基带请求发送27BCD基带载波检测12RTS请求发送28BTXD基带发送数据3.3.2 工作原理UART为通用异步接收器/发送器芯片，RC为接收的调制信号，TC为发送的调制信号。解调过程是调制过程的逆过程,移频键控(FSK)信号常用的解调方法是相干检测法和非相干检测法。到UARTRC模拟前置滤波器ADC数字解调器载波检测数字带通滤

29、波器MC0-MC4 MMMC4RXD由于AM7910内部具有数字、模拟带通滤波器和其它类型的滤波器,故不需外加滤波电路。图9 AM7910数据接收原理框图3.3.3 由AM7910为主体的调制解调器AM7910是双列直插式的28脚封装，5V供电，数字输入输出为标准TTL电平，调制输出最高电平在600时为3dB，解调接收灵敏度最弱信号为-43dB，支持300bits，600bits，1200bits二线半双工和四线全双工。（1）发送数据过程首先终端设备PC机通过RS232的发送数据端TXD向AM7910发送数字信号，当AM7910收到发送来的请求信号后作出响应，同时接受发送来的数字信号。信号进入

30、主芯片后，经过一系列的运算和处理，输出调制以后的正弦信号。信号再通过运放加以放大后，经变压器T1发送出去。 （2）接收数据过程当T2变压器接收到载频信号，打开接收数据口，在收到对方发出的调频信号后，经单运放放大，再由AM7910的内部器件所组成的有源滤波器将无用边带及噪声源扼制掉，有用的调频信号传输到AM7910解调器，经解调后，将数据信号传输串口后，电平提升后经RXD接口至计算机。图10 调制解调电路图3.4 耦合电路此次设计的Modem是用于电力线上传输数据，而电力线经常出现风雨雷电，所以我们在作设计要做好Modem的保护电路设计。表3 三种防雷管的性能参数参 数放电管MOVTVS电 容很

31、小大较小残 压高中低通流容量大大小响应速度慢快很快 在此次设计中是采用不同器件组合成三级避雷器，第一级用放电管作过压保护，中间极用隔离阻抗压敏电阻限流，第三级用TVS瞬态二极管再进行过压保护，这样可以发挥各器件之所长。图11 耦合电路电路图3.5 调制解调器的串口电路3.5.1 串口通信RS-232常用于连接一个Modem,其他拥有RS-232接口的设备包括打印机、数据采集模块、测试装置和控制回路。 RS-232有几个优点：（1）RS-232应用广泛，每一台PC都有一个或多个RS-232端口。（2）在微控制器中，接口芯片使得一个5V串口转换成RS-232变得非常容易。（3）连接距离可以达到50

32、-100英尺。（4）对于双向连接，只需要3条导线。3.5.2 RS-232的特性EIA-RS-232-C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。在TXD和RXD上：（1）逻辑1（MARK）=-3V-15V（2）逻辑0（SPACE）=+3V+15V表4 RS232的机械特性状态低电位（LOW）高电位（HIGH）电压范围-3-15+3+15逻辑10名称MarkSpace在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：（1）信号有效（接通，ON状态，正电压）=+3V+15V（2）信号无效（断开，OFF状态，负电压）=-3V-15VEIA-RS-232-C与TTL转换：EIA-RS-232

33、-C用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电平来表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须在EIA-RS-232-C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系变换。实现这种变换的方法可以是分立元件，也可以是集成电路芯片。3.5.3 调制解调器的串行接口电路的设计Max202这个IC的内部提供了一组将+5V电源转换成10V的DC-DC电源转换电路，因此外部只需提供+5V电源即可将TTL电平转换成为EIA电平。MAX202内部一组DC-DC的电源转换电路，只需在外部加上4个电容就能发挥电压转换的功能。图12 调制解调器的串行电路设计图3.6 电源模块电路在本设计的模块

34、中，AM7910使用的直流输入电压是正负5V，运算放大器的工作电压是正负12V,因此在电源设计时，考虑到了4种不同的电压值。关于电流的考虑，我们是以模块工作消耗最大电流来计算的。其中以调制解调器消耗电流最大，其他器件的电流消耗都较小。因此,模块的供电单元电流输出设计为500mA已可以满足要求。 由于本次设计中，所设计的Modem是作为系统的一部分，所以在做电源设计的时候，系统已为我设计好了正负12V和5V的电源，所以我只需要再设计一个负5V的电源即可，这样电源的设计就简化为只需一个LM7905就可以实现模块电源的设计。同时这样我们在借助两个三端稳压块LM7805和LM7905就可以实现正负12

35、V到正负5V的电压转换。图13 模块电源设计的电路。此电路中C1和C23分别作为低频和高频滤波，二极管V5是作为三端稳压块的保护设置，一旦当7905的输出端电压低于-12V时，二极管导通，形成短路。正常情况下，二极管是处于截止的。电阻R1是作为7905的负载使用，这是为7905输出电压不稳定时，作为电压调节使用。3.7 晶体振荡器电路由于AM7910有多种工作方式。表5 Modem常见工作方式晶体MHz协议名称速率bit/s方式发送频率0 1 接收频率0 1中心频率2.4576BELL2021200四线双工2200 12002200 120017002.4576CCITTV.231200210

36、0 13002100 130017003.4696PLC/CDT300/6002850 31502850 315030004.0445PLC300/6003080 26803080 26802880这里我们利用一个六反相器TC4069，通过4、8、12脚输出需要的频率。图14 晶体振荡电路3.8 控制电路本次设计利用计数器4040和4020的组合来实现分频器的作用。选用这两个芯片主要是处于成本考虑，CD4040是串行的14位计数器，而CD4020是12位的并行计数器。设计的首先利用CD4040对2.4576M的频率进行初次分频，依靠此芯片的输出不同的频率波形，控制则采用拨码开关来S1的三端来选

37、通端子，进行第二次的分频，将输出信号接于串口芯片MAX202的接收时钟端，从而实现对发送速率的控制设计。图15 控制电路原理图第四章 调制解调器的安装与检测 本章中所提到的安装步骤和检测软件，主要用在基于INT51X1的电力线载波通信调制解调器。但由于INT5200为INT51X1的更新替代产品，其除了具有一些新的特性和优点之外，仍保持了与INT51X1的兼容性，所以这些安装步骤和检测软件，同样适用于所设计的基于工NT5200的电力线载波通信调制解调器。4.1 准备工作 计算机的最小系统要求:Microsoft Windows 98se, me, 2000, XP操作系统，至少一个空闲的ETH

38、接口，CD-ROM驱动器。确保电路满足如下要求:对于使用超过10年的电线，应根据国家电力法进行更换，否则由于电线的老化而使信号无法传输。由于在电路较长、负载较大的情况下会导致信号的衰减，所以要保证两个设备之间的电线长度不要超过200米。铺设电线时要避免电线有过多的接头和分支。使用本调制解调器时请避免与大功率电器和电机电器接在一个接线板上，最好单独接在墙面的插座上。4.2 电力猫的安装 用自制的网线，把调制解调器(以下称之为电力猫)分别与两台电脑的ETH接口相连。然后把电力猫插入电源插座，电力猫面板上LINK指示灯亮起，ACT指示灯闪烁，这表示安装正常。在安装的时候需要注意以下事项:1, UPS

39、电源和浪涌保护器彻底隔离信号的传输，电力猫不可接在它们的线路结构上。 2、电路上的负载对信号传输的质量影响较大，比如真空吸尘器，吹风机等电器明显降低传输速率。因此，电力猫要尽量避免和它们插在同一个插线板上，最好直接插在墙上插座上，并且尽量避免有大功率家电和电机家电处在它们的连接线路中间。4.3 以太网的设置 在完成前面的安装之后，还需要进行额外的操作步骤来确保现已建立起来的Powerpacket网络是正常运行的。这些步骤包括正确设定IP地址和测试安装等。测试安装:为了证实Powerpacket网络工作正确，我们可以进一步运用标准的“ping”功能，和Intellon自带的测试流量的软件PLCT

40、est对其进行测试。具体步骤如下: 1.在节点所连的计算机上“ping”本Powerpacket节点的IP地址，如果失败，可能是本节点的网络接口存在问题。 2.在网络中，对另外一个Powerpacket节点执行上述同样的操作。 3.如果所有节点自身都能“ping”通，那么试图在与本节点相连的机子上ping”另外节点的IP地址，如果失败，检测一下是否所有节点的IP地址都在同一个子网之内，如果它们在同一个子网之内，那么很有可能在电力线连接方面存在问题，换一个不同的AC插座重试一下。 4.通过运行Intellon提供的PLCTest软件，可证实高速通信的可行性，这个软件基于TCP协议，用于显示系统传输时的吞吐量。总 结 本文从一个系统设计总体方案出发，较为深入的介绍了电力线载波通信调制解调的相关内容。从基于电力载波通信应用的一个产品实现入手，我们对电力线通信做了初步探索，并对电力载波通信有了初步认识。当然，可能很多人觉得这个题目太简单，但是即使是简单的题目，只要认真去做，也会学到不少的东西，更何况这次的设计并不像看起来的简单。在设计和调试的过程中，同样也出现了不少的问题，尤其是在调