学文网摘 要：电力线载波通信主要是通过使用配电电力线路作为通信的载体来进行通信，电力线载波通信这一通信方式在电力系统中应用较多。相较于传统的通信方式，电力线载波通信所使用的通信线路可以直接使用现成的电力线路，而无需额外的进行线路的架设。只要有电力线路的地方就兴建主通信线。此外，由于电力线路的接口较为简单、标准因此电力线载波通信的接入较为简单只需要插入电源插头即可。但是在电力线载波通信的应用中其会受到电力线路中的杂波的干扰从而影响电力线载波通信的通信质量。电力线载波通信的通信质量与电力线路中的一次电网有着密切的联系，在电力线载波通信建设中可以与一次电网同步施工，建设速度快、投入较低。文章将在分析低压电力线载波通信发展历程的基础上对低压电力线载波通信上的信号衰减和干扰特性进行分析阐述。
关键词：低压电力线载波通信；噪声；抗干扰
前言
低压电力线载波通信主要是通过使用低压配电线作为通信的媒介来实现通信的一种通信方式。低压电力线网络是现今覆盖范围最广的网络，相较于采用专用通信线路来实现的通信，使用低压电力线来作为载波通信的网络具有取材方便，建造成本较低的特点，具有十分高的开发潜力。
1 低压电力线载波通信的发展历程
使用低压电力线来构建载波通信网络这一构想已经发展多年了。国外在多年以前已经开展了相关的研究。经过多年的研究与发展，在使用低压电力线进行载波通信的研究上国外研究结构已将低压电力线载波通信的原理和低压电力线载波通信信道特性分析和建模、电力载波调制技术以及相关通信芯片的研制等完成了初步探索和完善，并就低压电力线载波通信的相关标准及商业化的运用进行了构建。相较于国外对于低压电力线载波通信相关技术所投入的时间和资金，我国在低压电力线载波通信的相关研究起步较晚，但是研究发展速度极为迅速并取得了一定的成果。在对低压电力线载波通信的前期的研究中主要集中在利用国外已有的固化的低压电力线载波通信调制技术和芯片进行相关的扩展开发，近些年来对于低压电力线载波通信的研究则集中于对国内配电网的信道特性进行调制技术的研究和低压电力线载波通信载波芯片的研制。但是目前国内在低压电力线载波通信应用中的相关法律法规***策的制定还不完善，需要制定完善。
2 低压电力线载波通信系统的信道特性
在低压电力线载波通信的信道、阻抗、信号衰减和干扰是决定其通信性能的基本参数。当使用低压电力线来作为载波通信的载体时，其会受到低压电力线中阻抗较小、工作环境复杂以及通信信号的衰减等一系列问题，从而会对低压电力线载波通信的通信质量造成严重的影响。
2.1 低压电力线载波通信线路中的噪声
根据低压电力线载波通信中的噪声来源及特性可以将其分为人为和非人为噪声。低压电力线载波通信线路中的非人为噪声主要来自于自然界的影响。其中低压电力线载波通信中的非人为噪声的信道特性中背景噪声呈现出较为明显的高斯离散型特性，其在整个低压电力线载波通信线路中一直存在，且背景噪声的大小与通信线路介质的温度呈现出正比关系。此外在低压线路中如闪电、线路故障以及开关断开时都会在低压电力线中造成短时间的脉冲尖峰噪声，这些噪声呈现出不规则的非周期特性。对于低压电力线载波通信系统中的认为噪声其主要来源来自于家用负载所产生的噪声。在家用线路中，家中所使用的各种小型家用电器在低压电力线载波通信系统中所产生的噪声呈现出平滑的功率谱，此外对于家中所使用的调光器或是整流器等会对低压线路产生电源谐波噪声。家庭中常用的设备固态调光其会在低压线路中产生高频谐波噪声，其主要被用来对灯光的亮度进行改变从而会产生重复率为50Hz谐波频率的脉冲噪声，这一脉冲噪声中含有奇次和偶数谐波的成分，其中，对于噪声中的奇次还是偶次谐波则主要与调光控制器的配置有着密切的联系。此外在低压电力线载波通信系统中由于家庭用电器开关所产生的突发脉冲噪声也是影响低压电力线载波通信质量的一种重要的影响因素，在家用电器开关时会产生频率很高的周期性的脉冲噪声，通过对脉冲噪声进行跟踪后发现电器开关在低压电力线载波通信系统中所产生的脉冲噪声具有振幅较大、作用时间短的特点，此外这种噪声呈现出较为明显的时间特性，其与人们的活动呈现出较大的联系。此外，对于低压电力线载波通信影响较大的还有与工频同步周期性噪声和与工频异步的周期性噪声等多种影响因素。
2.2 提高低压电力线载波通信质量的应用技术
为提高低压电力线载波通信的可靠性和稳定性，需要采取一些措施来加强对于信号的处理：如通过增加发射信号的功率、提高信号接收端设备的灵敏性或是在低压电力线载波通信线路中采用合理的耦合电路等的措施。此外还可以从信号调制技术入手，在低压电力线载波通信系统中采用较为适宜的调制技术或是在通信系统中加装中继装置。其中在调制技术和中继技术中应用较多的有直接序列扩频、线性调制以及OFDM、跳频等技术。直接序列扩频（DSSS）技术主要通过在信号发射端对信号进行扩展频谱而在信号的接收端使用相同的扩频码序列对其进行解扩从而实现信号的还原，此种技术抗干扰能力强、能抵抗多径干扰且保密性较强还具有在同频工作和便于实现多址通信等的优点。现今是在我国低压电力线载波通信技术中应用最为广泛的一种技术。
2.3 低压电力线载波通信网络的组网
低压电力线配电网具有物理拓扑和一定时变形的特点，且逻辑拓扑与信道质量呈现出正比关系，这将会对低压电力线载波通信的可靠性造成严重的影响，为保障低压电力线载波通信的可靠性，现今对于低压电力线载波通信的组网提出了通过使用高速电力线通信的组网方式、网络模型等角度展开研究在对低压电力线路网络通信路由进行优化从而确保低压电力线载波通信的稳定性与可靠性。
3 低压电力线载波通信技术的应用
低压电力线载波通信系统主要由终端设备、管理中心和低压电力线等三大部分组成。整个低压电力线载波通信系统中采用低压电力线作为信号传输的媒介，使用低压电力线实现终端设备和主控计算机之间的信号传递，对于从终端设备所发出的信号通过采样调制后使其转变为电力信号后再通过使用耦合电路耦合到低压电力线上进行信号的传输。由于低压电力线材质的影响使得电力信号在进行信号传输时会产生较大的衰减，因此无法对电力信号进行直接跨越变压器进行远距离的输送从而使得电力信号的传输距离会受到较大的限制，因此对于低压电力线载波通信系统中的管理中心部分和终端设备部分常处于同一变电站的覆盖范围内。
低压电力线载波通信技术通过利用已经建成的电力供电线路因此无需占据无线频道资源和单独布线因此建设方便、资金投入大大降低。现今在低压电力线载波通信的应用上较为典型的应用分布在家居智能化领域和自动抄表等领域中。在家居智能化的应用中通过利用低压电力线进行组网来进行家居智能网络的构建可以在保持家居装饰的基础上进行方便的构建。现今，使用电力宽带进行上网就是低压电力线载波通信家居智能化中的一个典型应用。
4 结束语
随着低压电力线载波通信技术的不断进步与发展，低压电力线载波通信有着巨大的市场应用前景。但是由于我国的低压电力线配置还有待提高会加剧低压电力线载波通信应用的难度。但是随着我国低压电力线配置的不断升级和研究的深入将会使得低压电力线载波通信的应用更为广泛，终究会为民众提供高速、可靠和安全的通信应用。
参考文献
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作者简介：王津（1988，5-），男，汉族，籍贯：山东省青岛市，学历：本科，研究方向：电子与通信工程。
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