翻译-基于TMS320C50芯片的电力线载波通信设备的设计与实现.doc

基于TMS320C50芯片的电力线载波通信设备的设计与实现 法赞·拉希迪 （Farzan Rashidi） 迈赫兰·拉希迪（Mehran Rashidi） 阿拉什·哈什米-侯赛尼（Arash Hashemi-Hosseini） 摘要 我们注意到通信系统的发展和不断增加的沟通需求，为了可以更好地理解广泛的通信网络需求，而且能够低成本和高可靠性的传输数据1。所以需要低成本和易用的电网作为通信信道进行数据传输，例如电力线载波系统（PLC）。电力线载波通信网络有低压，中压和高压之分，在本文中我们主要涉及高压和它的传输机制。通过本文可以更了解电力线数据传输系统。此外，我们将讨论数据传输系统的框图，其各部分如何互相通信，接着说明处理单元和主系统的图表。 关键字 - 高压线传输，电力线载波通信，高频工艺，基带流程，数字信号处理，混合 1 介绍 PLC系统是一个单信道通信的设备，通过高压线连接高功率站，在本系统中使用单边带调制。描述数据传输系统前，先对系统的一些特性进行综述。该系统具有在40-400KHz的全部频段以4KHz的步进发送和接收的能力。通过编程，发送功率可以是常规的5、10、20和40W。可以由计算机监控系统中的信息，可以在系统上执行不同的结构，用户发送和接收和发送和接收的PLC滤波器可以编入载波频率。内部系统完全数字化，并完成数字调制和解调的HF以及VF过程。在该系统中两个数字调制解调器在语音和数据频段，数字化语音和数据频段滤波器。10W和40W的系统所需的功率最大分别为40W和150W。也可选择75-125-150Ω的阻抗。所有发送和接收的层（如语音，数据，载波信号），可以用软件编程。 拉希迪·法赞，工程研究所，德黑兰，伊朗。 迈赫兰·拉希迪，霍尔木兹甘地区电器有限公司，班达尔阿巴斯，伊朗。 阿拉什·哈什米·侯赛尼，工程研究所，德黑兰，伊朗。 2 系统操作 在这部分中对PLC系统的电气规格进行说明。如图（1）所示的系统图。 图1：电力线载波系统总体框图 2.1发送 语音（执行2线，4线，CO[中央办公室]线或电话线路），调制解调器信号和信令从三个不同的路线进入数字处理单元（VFDSP）。通过软件合成相关的过滤后的音频信号，HFDSP电路调制单边带信号。在HFDSP电路调制后，高频的数字信号转换为模拟信号，通过D / A然后被发送到合成电路。高频信号在P.A被放大，通过高频滤波器和混合电路后发送。 2.2 接收 接收的信号经过合成电路的初步滤波通过ALC，强制经过AGC过滤后发送到HFDSP。然后这个信号通过A / D数字化，并发送到2-6KHz的HF数字处理器。之后发送到VFDSP解调。信号进入DSP处理器，从DSP接收到的信号电平中，生成AGC期望的电平。建立一个循环自动增益控制信号，使用接收到的载波，在数字处理器中创建软件方式的PLL（锁相环路），最后解调。数字化语音，调制解调器，信令和FSK解调，提取出的语音，这些信号被发送到语音频率接口（VFI）。 3 系统部件的研究 3.1音频电路 此电路是连接元件之间的PLL终端和其他电路，图（2）是音频电路图，这个电路和其他外设ê之间的连接。电话，CO线，6线EM接口，4线EM接口，三个不同的信道且每个信道都有2RX和2TX的手持收发调制解调器线。所有的语音和电报的输入和输出，分离放大器在电路边缘使用电位计。 3.2 VFDSP电路 此电路由两个主要部分组成：基带DSP和监控器，每个部分在下面的章节中详述： 图2 3.2.1监控部分 监控的一个重要作用是复位DSP，当有一个复位命令时80C31集成电路将初始化和复位VFDSP。此外，如果监控没有收到一定的时间代码也将复位DSP。另一个作用是发布系统报警，当发生以下任何错误：某个系统供应超出，某个功率放大器输出低于正常值的一半，信噪比少于给定值，输入发送信号如AGC或PLL环路不能被锁定，在这些情况下，LED灯将亮。图（3）是监督部分在VFDSP电路的详细框图。 本段的目的是设置系统的工作结构或系统的能力。 配置部分 可配置如何搭载语音、电报和信令进行信号输出；可配置带宽和语音电报滤波器范围 可选择输出信号功率；可选择载波信号功率；可选择信令功率；可选择发送语音和电报信4 功率；可选择AGC中心类型（信令或载波)；可改变的AGC的信号放大；可选择压缩扩；器状态为激活或未激活；80C31微控制器读取所有的系统电压，功率放大器的输出电平3 AGC的控制电压并显示（通过监控系统在手持系统的LCD或PC的监视器显示)。 3.2.2基带部分 在基带部分中VFDSP电路是一个TMS320C50的DSP，使用具有40MHz时钟和40MIPS的处理速度（周期时间=25ns的)。采样模拟话音和电报信号时，使用模拟接口电路 (AIC)