文档介绍：总第卷第期电测与仪表
年第期
低压电力线载波通信的仿真软件开发
刘思久赵岩岩
哈尔滨工业大学电气工程系哈尔滨
摘要针对低压电力线载波通信的复杂环境本文提出并实现了一种计算机仿真系统给
出了动态模型和噪声的仿真算法以及具体应用的示例。通过改变传输线、负载模拟电路
的拓扑结构和参数可以观察载波通信信号在不同信道阻抗特性、衰减特性和噪声特性
下的工作情况了解不同调制方式所引起的底层信号波形畸变和上层数据传输的可靠
性从而为电力线载波通信的产品设计提供依据。
关键词低压电力线载波通信系统仿真
中图分类号文献标识码文章编号

引言式中和分别代表沿第条反射路径的电力线长度
低压电力线载波通信的过程十分复杂负载变化
和传输因子、、和代表电力线的衰减参数代
对现场的传输特性和输入特性影响很大。为了理解这表波在电力线上的传播速度。
种情况对载波通信设备和调制方式的作用这里提出这一模型揭示了系统的频率特性本质为实际仿
并实现了一个低压电力线载波通信仿真软件系统阐真模型的检验提供了理论依据。实际仿真模型中的信
述其模型结构、操作界面和实现方法说明其提供阻道是在均匀传输线的基础上连接不同负载电路形
抗特性、衰减特性和干扰特性的能力以及仿真实现成某些谐振结构从而得到与监测数据相似的频率特
方法和观察调制方式引起的信号波形畸变情况和数性曲线。如图所示调整传输线等效电路和模拟负
据传输的可靠性示例。载电路中的参数配置就可以人为改变低阻抗区频
载波通信的信道模型结构率、最低阻抗值等信道特性。考虑到电力线网络的复
低压电力线载波通信的信道模型通常采用多径杂拓扑结构影响仿真系统可以形成总线型、环型、星

传输的信道传递函数型和树型等不同结构。为在模型中通过叠加方式引入

! " ! 随机噪声信号也需建立一个能够改变概率分布和相

!"
# 关特性的随机噪声发生器。图是现场监测得到的
国家自然科学基金资助项目电力线载波通信的阻抗特性和传输衰减特性曲线。
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分析比较因此主操作界面对这些数据采取只看不
改的原则而将这些数据的设置功能放到主菜单系统
启动的相应子窗口下分别完成。
仿真系统标题下显示的是低压电力线载波通信
仿真软件的一级菜单名称包括文件、设置、测试、运
行、选项和帮助等项其下为下拉子菜单整个菜单树
图传输线加负载的基本模型结构结构如图所示。
阻抗特性传输衰减特性
图实测得到的阻抗特性和传输衰减特性
仿真系统的操作界面和功能设置
仿真软件系统的主操作界面如图所示在主界
面中央一目了然地展示了电力线网络拓扑结构。电网
结构分为总线型、树型、星型和环型等不同形式可由
左上方的下拉式列表框选择。图仿真软件的功能选择菜单
子菜单“文件”中存储参数文件将仿真过程所设
置的所有参数保存到用户指定的文件中从而避免每
次仿真都要进行参数设置的麻烦也便于在相同测试
条件下不同测试对象的比较。文件的保存和加载均会
弹出一个标准的文件选择对话框允许用户自行选择
路径。子菜单“设置”中包括