利用路燈線路實(shí)現(xiàn)寬帶電力線通信,可有效解決公網(wǎng)通信接入問題。研究路燈線路信道特性及建模技術(shù),對于在物理層采取有效措施,充分挖掘路燈通信系統(tǒng)容量、優(yōu)化系統(tǒng)性能,進(jìn)而在路燈線路上實(shí)現(xiàn)高速寬帶通信,具有重要意義。論文主要工作如下:首先研究了路燈線路不同狀態(tài)下的輸入阻抗特性、傳輸衰減特性、噪聲特性等。分別分析了在頻域上的頻率選擇性特性,時域上的時變特性和隨工頻信號變化的周期特性。然后利用現(xiàn)有高速電力線通信設(shè)備進(jìn)行了通信性能測試,分析了路燈線路實(shí)際通信承載能力。為了排除耦合器對測試的影響,研究了電力線通信耦合器的傳輸特性和輸入阻抗特性。最后針對路燈線路研究了兩種電力線建模方法。依據(jù)路燈線路的構(gòu)造特點(diǎn),建立了基于傳輸線理論的路燈信道模型。該模型根據(jù)研究場景生成相應(yīng)信道,并分析了路燈線路長度、分支數(shù)量、分支長度、分支位置對信道傳輸特性的影響。基于實(shí)測數(shù)據(jù),建立了相應(yīng)的多徑信道模型。利用經(jīng)過簡化的多徑模型對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,結(jié)果表明該模型對路燈信道具有較好的描述能力。提出了一種基于最小二乘法的分段擬合方法,提高了擬合的精度和程序運(yùn)算的效率。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU113.666;TN913.6
【部分圖文】：

由于電力線信道存在信號衰減、阻抗不匹配和噪聲等復(fù)雜的干擾，針對電力線載波通信技術(shù)和通信協(xié)議以及阻抗匹配設(shè)備研究的需要，對路燈線路各項(xiàng)通信指標(biāo)進(jìn)行研究。本章針對研究需要的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測試和分析。路燈線路特性主要有輸入阻抗特性、傳輸衰減特性、信道噪聲。測試設(shè)備有信號發(fā)生器、頻譜分析儀、示波器、耦合器、電力貓、網(wǎng)絡(luò)分析儀等，主要分析測試軟件有 Matlab、ANYSY Q3D、1Stopt 等。3.1 測試對象被測路燈線路如圖 3-1，是華北電力大學(xué)校一校區(qū)園內(nèi)路燈線路。路燈的電力傳輸線使用地埋電纜 XLJT6305G。路燈使用的是普通白熾燈。在帶電和不帶電兩種狀態(tài)下測試，測試是在夏季進(jìn)行，上午 6:00 至 17:30路燈線路處于不帶電狀態(tài)，17:30 至第二天上午 6:00 處于帶電狀態(tài)。不帶電條件下測試，采用直連的方式進(jìn)行各種測試，帶電條件下使用隔離 50Hz 強(qiáng)電的電力線載波通信耦合器配合測試。被測線路結(jié)構(gòu)如圖 3-1，紅色標(biāo)注為測試點(diǎn)路燈位置，白色標(biāo)注為路燈位置。

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文3.2 耦合器性能測試耦合器是電力線傳輸關(guān)鍵的一個設(shè)備，它的作用是將 50Hz 工頻信號與高頻通信信號隔離，防止 220V 電壓和高電壓脈沖進(jìn)入后端低壓通信電路。在有效隔離對通信電路有危險的高電壓的前提下，能夠通過指定帶寬的高頻通信信號，并且通信信號的衰減盡可能小，傳輸特性盡可能好。但是對于高頻信號，耦合器由于自身的結(jié)構(gòu)，會對高頻信號出現(xiàn)不同程度的衰減，傳輸特性難以做到透明傳輸[33]。本文測試頻段為 2-100MHz，因此對耦合器的要求也相對較高。

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文接一條信號測試線，如圖 3-10。為了消除外接信號線對于對于外接的信號線進(jìn)行校準(zhǔn)。將外接測試線接入，選定測，選取測試點(diǎn)數(shù)，開路校準(zhǔn)，短路校準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn) 50Ω 電阻校用標(biāo)準(zhǔn) 75Ω 電阻進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證成功，校準(zhǔn)完成。由于路，輸入阻抗測試需要在帶電和不帶電狀態(tài)下分別進(jìn)行測試接如圖 3-10 左，不帶電測試電路連接如圖 3-10 右。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2861775