OFDM调制技术的配电自动化通信系统研究

OFDM基本原理

OFDM的基本原理是将编码后的数据由串行传输转换为并行传输, 采用频率上等间隔的N个子载波分别进行调制，调制后的N个子载波信号相加后同时发送。由于符号的速率大大减慢，传输的时间大大延长，因而提高了抗多径衰落，抗时延扩展的能力，减少了符号间干扰影响，并且通过选择载波间隔（△f=1overT，其中，T为符号周期）使这些子载波在整个符号周期上保持频谱的正交性。在接收端利用载波间的正交性能保证无失真的复原发送信号。

系统组成及工作原理

本通信系统以10kV配电线为传输媒质，网络拓扑以"总线＋树"为主，不同总线段可以互联为开环的环网。系统由通信子站系统和主站系统两部分组成。主站系统设置于110kV变电站，收集各10kV线路上全部子站的遥测信息，根据确定的算法和控制策略，实现对整个配电网的安全监视、自动控制和保护。通信子站与FTU，TTU等配套使用，分布于配电网各处。这里先介绍子站系统部分。

通信子站系统

子站系统主要由Intellon公司的INT51X1芯片，华邦公司的W90N740微处理器，电平转换MAX3232、模拟前端（AFE）和耦合器（Coupler）组成。

INT51X1芯片

INT51X1芯片[1][2]是一个集成的MAC/PHY电力线收发器。利用它，通过电力线就可以进行高速的数据通信。INT51X1完全符合HomePlug电力联盟工业标准V1.0.1，采用Intellon专利的POWERPacket OFDM技术。POWERPacket的具体技术参数如下：

速度14MB/s；频带4.3～20.9MHz；OFDM信号调制，84个载波信道，自动信道适应，前向纠错；载波调制方式支持DQPSK、DBPSK、ROBO；读写方式支持CSMA/CA；符合FCC-15辐射标准；通信加密；0.25 m技术加工；工作频率100MHz；工作电压核心电压2.5V，3.3V/5V输入输出电压；工作环境0～70℃。

来源：维库开发网