一種能量/信息時(shí)分傳輸?shù)亩偩€技術(shù)研究

在樓宇消防、小區(qū)安防和環(huán)境監(jiān)控等系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)的通信距離較長(zhǎng)、節(jié)點(diǎn)多，通常采用便于施工布線的二線制電力載波的技術(shù)方案[1-3]。在通信距離較長(zhǎng)時(shí)，線材成本優(yōu)勢(shì)明顯，但是，通信節(jié)點(diǎn)通過(guò)耦合電路把數(shù)據(jù)耦合到傳輸能量的電力線上，需要復(fù)雜的電路及專(zhuān)用信號(hào)調(diào)制芯片，使得設(shè)備制造成本高[4-5]。此外，在這些場(chǎng)合通信數(shù)據(jù)以控制信息或狀態(tài)信息為主，信息量相對(duì)較少；通信實(shí)時(shí)性相對(duì)弱，時(shí)間響應(yīng)在秒級(jí)；監(jiān)控節(jié)點(diǎn)能耗相對(duì)較小[6-7]。為此，本文研究了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的低壓電力線通信，并應(yīng)用于類(lèi)似場(chǎng)合。

1 總線的原理

本文總線系統(tǒng)中的二線分別為P線和C線，P線用于傳輸能量和信息，C線為電源和信號(hào)的參考接地?？偩€系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示?？偩€系統(tǒng)由通信電源和通信節(jié)點(diǎn)組成，通信電源用于提供時(shí)分的能量和通信調(diào)制電壓，并通過(guò)P線輸出；通信節(jié)點(diǎn)并聯(lián)在總線上，分為主機(jī)節(jié)點(diǎn)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)，只有主機(jī)節(jié)點(diǎn)能主動(dòng)發(fā)起通信。

P線上分時(shí)進(jìn)行能量和通信調(diào)制電壓的傳輸，周期各為10 ms，波形如圖2所示。在能量周期Te，總線提供正弦半波能量；在通信周期Ts，總線提供直流信號(hào)，供通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信調(diào)制。

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