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電力線(xiàn)通信(powerlinecommunications，PLC)是以電力線(xiàn)作為通信媒介的一種通信方式。電力線(xiàn)從來(lái)就不是一種理想的通信介質(zhì)，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是調(diào)制技術(shù)及微電子技術(shù)的發(fā)展，使得PLC的實(shí)用化成為可能。如何進(jìn)一步提高在電力線(xiàn)的通信性能，實(shí)現(xiàn)高速、可靠的長(zhǎng)距離通信，依賴(lài)于對(duì)通信信道特性的準(zhǔn)確把握。電力線(xiàn)通信信道環(huán)境的惡劣，使得對(duì)其信道模型的建立顯得更為重要。由于電力線(xiàn)是非專(zhuān)用通信線(xiàn)路，其中各種干擾的時(shí)變性、隨機(jī)性等特點(diǎn)，使得建立其通用的精確模型困難很大。一般都是通過(guò)對(duì)電力線(xiàn)進(jìn)行大量參數(shù)測(cè)定后，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，參照無(wú)線(xiàn)通信的信道分析建模方法，給出特定環(huán)境下的相對(duì)模型。本文在對(duì)電力線(xiàn)噪聲進(jìn)行分類(lèi)討論后，對(duì)三種主要噪聲給出較為準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型。

　　1電力線(xiàn)通信信道特點(diǎn)

　　由于低壓電力線(xiàn)主要任務(wù)是在短距離內(nèi)對(duì)50／60Hz電能實(shí)行分配，故與專(zhuān)用的通信線(xiàn)路相比，其信道環(huán)境極為惡劣。主要有：

　　(1)在廣闊的范圍內(nèi)遇到干擾信號(hào)。如用戶(hù)的各種電氣設(shè)備，特別是陳舊的和有質(zhì)量缺陷的電器，會(huì)給電力線(xiàn)上傳送的信號(hào)帶來(lái)災(zāi)難性的干擾。

　　(2)電力網(wǎng)絡(luò)上的阻抗隨負(fù)載的變化而會(huì)有大幅度的變化，且具有較強(qiáng)的時(shí)變性。

　　(3)由于存在較強(qiáng)的衰減特性，使得電力線(xiàn)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出的性能也不盡相同。

　　影響電力線(xiàn)通信可靠性的主要因素有：噪聲電平高、阻抗變化大、信號(hào)電平衰減劇烈等。所以在對(duì)低壓電力線(xiàn)通信信道建模時(shí)需要考慮噪聲、阻抗和衰減三方面。本文將主要對(duì)噪聲特性進(jìn)行分析與討論。

　　2電力線(xiàn)噪聲及其分布

　　電力線(xiàn)上的噪聲源分為非人為噪聲和人為噪聲。非人為噪聲是自然現(xiàn)象所引起的，如雷電在電力線(xiàn)上引起的噪聲；人為噪聲來(lái)自各種電器、機(jī)電產(chǎn)品和電力線(xiàn)自身引起，電力線(xiàn)的主要噪聲并不是加性白高斯噪聲，基本特性是極短的時(shí)間周期內(nèi)都可能發(fā)生變化。

　　2．1噪聲分類(lèi)

　　低壓電力線(xiàn)上的噪聲一般劃分為5種類(lèi)型，其功率譜分別如圖1中所示。

　　這是一種頻帶很窄的噪聲，主要是短波廣播在頻域上的串?dāng)_，其強(qiáng)度在24h內(nèi)變化不定。一般情況下，由于電離層的反射，夜間干擾比較嚴(yán)重，而白天的干擾卻較小。

　　(3)與工頻異步的周期性脈沖噪聲

　　通常由大功率電器設(shè)備開(kāi)關(guān)的周期性的開(kāi)閉動(dòng)作產(chǎn)生，其功率譜為離散的譜線(xiàn)。重復(fù)率在50～200kHz范圍內(nèi)。

　　(4)與工頻同步的周期性脈沖噪聲

　　主要是電力設(shè)備按50Hz頻率工作產(chǎn)生的脈沖，重復(fù)率為50Hz或100Hz。持續(xù)時(shí)間很短，功率譜幅度隨頻率增加而減小。

　　(5)突發(fā)性脈沖噪聲

　　閃電或網(wǎng)絡(luò)上負(fù)載的開(kāi)關(guān)操作會(huì)產(chǎn)生脈沖噪聲，每個(gè)脈沖噪聲都會(huì)影響很寬的頻帶。脈沖噪聲的功率譜密度有時(shí)會(huì)比背景噪聲高出50dB。

　　2．2噪聲測(cè)量

　　低壓電力線(xiàn)信道噪聲測(cè)試的框圖如圖2所示。電力線(xiàn)噪聲通過(guò)耦合網(wǎng)絡(luò)耦合至示波器，示波器獲取噪聲數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)后再傳輸至PC機(jī)進(jìn)行譜分析。耦合網(wǎng)絡(luò)主要有兩個(gè)作用：一是使測(cè)試儀器與220V的強(qiáng)電隔離，保證測(cè)試設(shè)備的安全；二是耦合網(wǎng)絡(luò)中的濾波器對(duì)測(cè)試頻段外的噪聲進(jìn)行濾波，減少干擾。

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