28 V低壓直流載波通信系統的增益特性研究及系統實現

朱俊輝，李荷丹，何明亮，張曉靜，劉 飛，陳乾宏

（1. 南京航空航天大學 自動化學院，江蘇 南京 211106；2. 北京控制工程研究所，北京 100190）

0 引言

電力線載波通信PLC（Power Line Communica-tion）技術是一種復用電力線作為有線信道來進行數據傳輸的通信方式，利用該技術在系統原有的直流母線上進行信號傳輸可組建直流載波通信系統。這種將直流母線復用為“供電母線+數據總線”的技術方案使得直流線纜在傳輸功率的同時還作為通信媒介承擔信息的傳送功能，從而達到節省系統專用信號傳輸線或提供額外的信號傳輸通道的目的，對線纜減重、增加信號傳輸冗余度、提高系統可靠性等具有重要意義。該技術在鉆探勘測、重布線成本高的工業環境或輕量化要求高的移動運載等系統中有較高的需求［1-5］。

盡管直流載波通信技術具有上述眾多優點，但是直流供電母線并非專為通信信道設計，信道環境復雜多變［6-7］，其作為信號傳輸線時具有如下特點：①線上干擾強，直流母線上的功率負載會帶來數十kHz 至幾十MHz 的寬頻噪聲諧波，線上負載的接入及啟停的隨機性、時變性強［8-9］；②信道傳輸特性不佳，直流母線的負載情況復雜，在傳輸高頻段下的阻抗特性不利于信號傳輸，衰減程度大；③功率傳輸受信號傳輸影響，加載的高頻信號分量相當于注入諧波，同時也對整體設備的電磁干擾（EMI）性能造成影響。

針對上述問題，需要從載波通信的調制解調過程及高頻信號在實際線路中的傳輸過程等多方面來解決技術難點，分析直流功率傳輸與信號傳輸的相互影響情況并優化二者的兼容程度。……