宽带载波与窄带载波的对比

时间：二O二一年七月二十九日之邯郸勺丸创作时间：二O二一年七月二十九日电力线载波通信(PLC)是一种使用电力线进行数据传输的通信技术,即利用现有电网作为信号的传输介质,使电网在传输电力的同时能够进行数据传输.当前依据所用频段的不合,低压电力线载波通信一般分为窄带电力线载波通信(10kHz~500KHz)和宽带电力线载波通信(2MHz~20MHz),但因为低压电力线信道的特别性和错乱性,宽带/窄带低压电力线载波通信系统实质应用的成效对照出现比较模糊的状态,而对照一般主要集中在通信速率,噪声打扰和通信距离几个方面.通信速率问题.Shannon定理指出,在高斯白噪声打扰条件下,通信系统的极限传输速率(或称信道容量)为：要增添系统的信息传输速率,则要求增添信道容量.增添信道容量的方法能够经过增添传输信号带宽B,或增添信噪比S/N来实现.此中B与C成正比,而C与S/N呈对数关系,所以,增添B比增添S/N更有效.当B增添到必定程度后,信道容量C不可能无穷的增添.信道容量C与信号带宽B成正比,增添B,必然会增添C,但当B增添到必定程度后,C增添迟缓.这是因为跟着B的增添,噪声功率N=n0B也要增添,进而信噪比S/N要降落,最后影响到C的增添.因而可知,在信号功率S和噪声功率谱密度n0一准时,信道容量C是有限的,即极限传输速率Rmax是有限的.噪声打扰问题.低压电力线噪声广泛存在低频地区的噪声幅度较高,而跟着频次的高升,噪声幅度有降低的趋向,但频次持续高升到中频400kHz此后,降低的趋向将变缓,即100kHz以下频率地区噪声幅度有时是400kHz~500kHz频次地区噪声幅度的50~100倍,而400kHz~500kHz频次地区噪声幅度相对于2MHz~20MHz频次地区噪声幅度一般只有几倍,甚至处于同一水平.同时因为各种类电力设施的任务频次笼罩几乎全载波通信频带(10kHz~20MHz),即窄带/宽带载波通信时均可能出现同样通信频次的打扰噪声,致使实质应用通信成效受影响.传输距离问题.当前窄带电力线载波通信技术常常使用FSK技术进行模拟信号调制,但也有窄带电力线载波通信技术和宽带电力线载波通信技术均使用了OFDM技术进行模拟信号调制.FSK技术在同一时刻时只有单调频点信号进行传输,而OFDM技术在同一时刻时会有多频点信号进行传输,但当前低压电力集抄系统中集中器载波模块/电能表载波模块/采集器均有严格的功耗限制,即不论使用哪一种载波通信技术,其通信单元的功耗是有限制的,则每次时间：二O二一年七月二十九日时间：二O二一年七月二十九日载波通信的总能量是有限的,FSK技术将发射功率集中到单点频次上,OFDM技术将发射功率分别到各频次上,在高噪声环境下,多频点发送将降低了点对点的有效通信距离.在实质应用中,低压电力线载波通信系一致般需容忍10mW级噪声打扰,噪声功率谱密度n0＝10mW,接收点接收解调极限最小信号功率S＝1mW（使用扩频31位通信技术）.以每个分岔线杆衰减6倍计算,假如集中发射功率为单调频谱1.5W发射功率最大可传输4个分岔线杆后功率降为1mW,假如使用6频点OFDM传输,最后传输距离将变为3个分岔线杆.所以当窄带电力线载波通信点对点传输的一个地点,宽带电力线载波通信可能需要一级转发,即便宽带电力线载波通信单次载波通信的时间更短,但达成一次数据采集的时间可能是同样的.同时,在S＝1mW的状况下,当B增添到10k时,S/(n0B)＝0.01,极限公式已经建立,增添带宽对通信速率已经没有较大影响.且由于电力应用中的采集对象电能表受串口通信速率的限制,载波系统传输速率的不断提高也没法提高整个数据采集系统的效率,所以窄带电力线载波通信在某些环境实现必定传输速率后,并联合系统调动体制的改进,最后系统级数据采集的效率与宽带电力线载波通信系统靠近.且窄带电力线载波通信利用的频段(10kHz~500KHz)已被规划为电力应用,而宽带电力线载波通信利用的频段(2MHz~20MHz),普遍被分配给无线电定位、无线电导航、尺度频次和时间信号、短波无线电广播、业余无线电业务