一种适应中国电网的通信电路 [分享]

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一种适应中国电网的通信电路  

Communication Circuit Suited for Chinese Power Network

  杨晔  YANG YE
（感谢杨晔网友热情提供，需要本芯片者可致电010-62080918,13311097183 info@zylh.net）

摘要：本文介绍的SC1128扩频通信芯片，对国内在集抄系统中应用的载波芯片作了较系统的论述。   
Abstract: This paper introduces the SC1128 which is spread spectrum communication COM circuit,and completely expounds the carrier COM circuit applied to collecting meter reading system in China.
关键字：扩频通信、电力线载波、集成电路   新版打包下载
Key work: Spread spectrum communication; Power line carrier; Integrated circuit

一、       芯片研发背景

电力网是一个近乎天然、入户率绝对第一的物理网络。而现有的功能仅仅是传输电能，如何利用网络资源潜力，在不影响传输电能的基础上，实现窄带或宽带通信，使之成为继电信、电话、无线通信、卫星通信之后的又一通信网，是多年来国内外科技人员技术的又一目标。要使电力网成为又一个新的通信网技术手段只有载波通信。

电力线载波通信又分为35KV以上的高压载波通信；10KV配电网的载波通信和民用（400V以下）电力线载波通信。在技术上高压载波通信主要为业内业务通信。由于网络专一性，其简单的数据通信国内外已基本成熟。进入千家万户的民用低压电力网才是最大的通信物理网络。但在该网络上实现通信一直是全世界科技工作者的研究课题。由于在低压电力线上实现通信有许多技术难点：如网络不规范、节点多、隔离多、随机干扰等。也可以说民用电力线路阻抗对通信而言是一个不确定、无规则、随机干扰，网络特性呈拓扑特性的非标准通信网。在技术上带来很大难度，成为通信领域上的一大挑战课题。近10年来，美国、英国、德国、以色列、中国等国的科技人员一直从事这方面的技术研究与开发。到目前为止，国内外已有一些企业开发出了用于电力线载波通信的产品：如开发的电力线载波抄表系统在技术上取得了可喜的进步和成功，但尚未能符合用户使用要求，由于专用芯片的原因，抄表系统的抄到率最高仅能达到90%左右。尽管如此，目前我国在该方面的技术属先进行列。实践证明用进口通用通信芯片不可能实现我国民用电力网的可靠载波通信。但是随着市场需求和技术的发展，将来的民用电力线载波通信必将成为一个很大的通信网，是众商家瞄准的市场。

在电力线上实现数据通信，人们进行了很多尝试。电力线作为一种通信传输介质，具有可变信号衰减、阻抗调制、脉冲噪声以及等幅振荡波干扰等不利于数据传输的特性。为了排除这些干扰，目前利用电力线进行通信的产品中，主要使用窄带通信方式和扩频通信方式。窄带通信方式价格低廉且较为容易实现，所以在以往的应用中比较普遍。如利用电力线Modem LM1893和ST7536可在电力线上实现数字通信。但这种方式具有许多缺点，它的抗干扰能力比较弱，尽管其接收器具有较窄的通带，但由于此类接收装置中的滤波器具有高品质因素，瞬间的脉冲噪音会使其产生自干扰，对传输来的信号产生误操作，而使用低品质因素的滤波器又会使通带带宽加大，会令更多的噪声进入接收器，所以窄带通信对脉冲噪声的抵抗性较差。同时由于采用FSK方式产生载频信号，电路各部分参数的确定几乎都和中心频率有关，而代表正负电平的载频相差很小（仅为中心频率ƒ的4.4%），因此要保持中心频率的稳定必然带来相应的硬件开销。一般来说，窄带通信适用于传输速率相对较低、传输距离比较短的点对点通信。为了能够更好地满足通信速率及可靠性方面的要求以及适应多用户环境下的电力线通信，基于扩频技术的电力线载波数据通信技术得到长足的发展。  

二、       芯片功能特点及技术指标

1. 由北京一家公司设计开发的SC1128芯片与目前在民用电力线载波通信使用的芯片比较如下：  



2. 现有几种电力线载波芯片
国外很早对电力线载波通讯技术进行了研究，多家公司推出了自己的电力线载波modem芯片，并制定了电力线载波适用频率范围的标准。目前有针对北美洲地区电网（480V/277V，208V/120Vac）的标准频率范围100KHz-450KHz和针对欧洲地区电网（400V/230Vac）的标准频率范围9KHz-150KHz。各家公司在标准频率范围下，针对本地区电网特点，采用各种特定专有技术，设计出各己的电力线载波modem芯片。由于国外电力线载波modem芯片是针对本地区电网特性、电网结构，且一般是针对家庭内部自动化而设计，在国内使用都难尽人意。目前，有一、两款电力线载波modem芯片在一定应用领域可勉强使用。我国可使用的电力线载波modem芯片有以下几种：
1）XR2210/XR2206套片或LM1893
    这是比较早的电力线载波芯片的应用。XR2210/XR2206是一组FSK方式的调制解调芯片，并不是专们针对电力线载波通讯而设计的，还可用于有线和无线通讯。LM1893 modem芯片，FSK的调制解调方式，它只是对一般FSK调制解调芯片的稍微改进，目前，以上两款modem芯片在国内基本没有

cheng

请给一份SC1128的资料，谢谢！[emb6]
gang.chen@holley.cn