電力線載波通信種類與新技術

正交頻分復用正交頻分復用(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)字調制技術，采用一組相互正交的子載波構成信道來傳輸數(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)。它采用并行調制技術、長碼元周期、FET/IFFF調制與解調技術，使OFDM具有頻帶利用率高、抗ISI*力強、抗信道衰落好、抗噪聲干擾強、易實現(xiàn)等一系列優(yōu)點；由于OFDM通過動態(tài)選擇子載波。可以減少窄帶干擾和頻率谷點的影響；即便是在配電網受到嚴重干擾的情況下，OFDM也可提供高帶寬并且保證帶寬傳輸效率，而且通過適當?shù)募m錯技術可以確保數(shù)據(jù)可靠傳輸[2]。OFDM是目前電力載波寬帶通信的技術，跳頻OFDM方式在無線通信中被選作IEEE802.15.3a標準的另一個方案。盡管OFDM具有很多優(yōu)點，但是，它也存在一定的缺點：①對頻偏和相位噪聲比較敏感，1%的頻偏會使信噪比下降30dB。②功率峰值與均值比(PAPR)大，降低了驅動放大電路的效率。③接收機結構復雜，成本高，同時對瞬間干擾敏感。此外，對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常用的擴頻方式。工作原理是收發(fā)雙方傳輸信號的載波頻率按照預定規(guī)律(一組偽隨機碼PN，Pseudo-Noise)進行離散變化，通信中使用的載波頻率受偽隨機碼的控制而隨機跳變。從通信技術的實現(xiàn)方式來說，跳頻是一種用碼序列進行多頻頻移鍵控的通信方式；從時域上來看，跳頻信號是一個多頻率的頻移鍵控信號；從頻域上來看，跳頻信號是一個在很寬頻帶上以不等間隔隨機跳變的信號。因此，跳頻通信在某一特定頻點上仍為普通調制技術。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。目前在軍事領域廣泛應用了快跳頻通信技術。隨著電子對抗的加劇，在快跳頻的基礎上.產生了自適應跳頻，進一步提高抗截獲和抗干擾目的。慢跳頻則主要應用于民用領域。
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，它多采用各種擴頻通信技術，是目前研究“四網(寬帶數(shù)據(jù)網、網、有線電視網和低壓配電網)融合”的關鍵技術之一。所謂窄帶電力線載波通信技術就是指帶寬限定在3～500kHz、通信速率小于1Mbit/s的電力線載波通信技術，它多采用普通的PSK技術、DSSS技術和線性調頻Chirp技術等。

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