基于寬帶電力線通信的智能家庭網絡的研究與實現(xiàn).pdf

1、寬帶電力線載波技術的不斷發(fā)展，使其與以太網、無線WiFi等技術一起為更多的家庭應用而服務。新一代家庭網絡傳輸標準(G.hn)的提出也將實現(xiàn)電力線載波與其他家庭有線網絡的無縫對接，該標準優(yōu)于現(xiàn)有單一介質寬帶技術標準，解決了一直以來無法解決的標準繁雜、互不兼容、帶寬不足、安全性能不高等難題，體現(xiàn)了標準的先進性。同時，智能家庭的發(fā)展對信息傳輸?shù)囊笠残枰环N便捷、高速、可靠的技術來實現(xiàn)?；诖耍疚膶贕.hn標準的寬帶電力線載波技術在智能

2、家庭網絡中的應用進行產品化應用研究。同時，由于家庭電力線中的干擾極其復雜，對產品的可靠性要求極高。在此背景下，還對產品應用中比較關鍵的電磁兼容性能要求進行了研究，并從應用設計及實際驗證等方面來著手。
　　論文首先介紹了寬帶PLC技術的發(fā)展、智能家庭的網絡發(fā)展和需求以及寬帶PLC技術在智能家庭網絡中的應用。對新一代家庭網絡傳輸標準G.hn進行研究，并研究了基于寬帶PLC技術的智能家庭網絡應用需要滿足的電磁兼容標準和要求。為本文下面的

3、內容做好基礎知識的鋪墊。
　　其次，從電磁兼容可靠性設計角度考慮，提出了浪涌、靜電、傳導騷擾和輻射騷擾的防護設計方法，通過對浪涌保護電路的分析，設計一種適合本設計的最佳保護方案。并對系統(tǒng)進行電磁兼容試驗，試驗結果表明系統(tǒng)設計能夠滿足電磁兼容最高的A類標準要求。
　　然后，研究了寬帶電力線載波系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)。首先介紹了系統(tǒng)硬件的總體設計，其次針對每個功能模塊進行了設計介紹，包括載波單元、電源單元、CPU小系統(tǒng)單元和以太網單元的

4、設計。并對設計中的重點部分進行了詳細說明和解釋。
　　最后，對載波傳輸性能進行試驗與分析，提出了提升載波傳輸性能的解決方法，包括開關電源的噪聲抑制方法、耦合電路的電感選取以及結構設計的改進。通過這些措施的實施，使得原有的傳輸速率在衰減50dB情況下無法建立鏈接，提升到了衰減80dB的情況下仍可有效傳輸30Mb/s速率。并對不同環(huán)境下的傳輸速率進行測試，研究了干凈環(huán)境下與噪聲環(huán)境下的性能差別。最后在實際家庭環(huán)境中進行實測，實測結果表