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电力线通信调制解调器提供100kbps的有效数据速率

姚琳?? 2009年03月31日 ?? 收藏0

  在电力线通信中,窄带干扰、群延时、信号阻塞、脉冲噪声以及选频特性造成的衰减会严重降低频段的数据传输,因此通常的电力线调制解调器只能够提供几十K的数据速率,这在一些对数据速率、可靠性有要求的应用中是难以接受的。

  Maxim公司推出的MAX2990采用具有DBPSK调制的OFDM技术和前向纠错(FEC),能够通过交流、直流电力线实现高性价比、高度安全的双向数据通信,在10KHz~490kHz的工作频段支持大于100kbps的有效数据速率,使电力线通信的设计难题迎刃而解。

  在CENELEC A频段下,典型窄带FSK调制解调器仅能够以2kbps的发送速率提供12dB的SNR(信号是噪声的四倍)和10-4的误码率(BER)。这意味着每发送10,000位将丢失1位数据。而CENELEC A频段下,MAX2990能够以最高32kbps发送速率达到相同的BER,此时所要求的SNR仅为4dB。由此,利用具有误码纠错的OFDM技术使系统性能改善了8dB,支持更高的数据通信速率。

包括基带模拟前端和线驱动器的OFDM调制解调器应用电路


  MAX2990集成16位MAXQ微控制器,带有32kB闪存和8kB SRAM,组合了物理层和MAC层,符合CENELEC、FCC和ARIB频率规范,可编程设定的工作频率为10kHz~500kHz,包括FEC(前向纠错)、CRC16和CRC32,高速3DES引擎的加密/解密协处理器可实现最高的数据安全性,CSMA/CA通道接入仲裁用于控制MASH网络的数据流量,自动重发请求(ARQ)有助于增强误码检测并提高数据可靠性,支持SPI、I2C和UART接口,提供五路可编程和两路PWM时钟,功耗仅为40mA。

  MAX2990的前向纠错(FEC)方式为Reed-Solomon和卷积编码。为了进一步提高性能,MAX2990能够在输入信号变化超出预先定义的门限(例如:SNR电平、输入波动电平、带内衰减等)时,自动切换到可靠工作模式。这种工作模式使SNR提高5dB,但降低了数据速率。在FCC和ARIB频段下的标准模式、高度可靠模式的传输速率为100kbps和25kbps,在CENELEC频段下的速率为32kbps和8kbps。

  据Maxim的工程师介绍,在自动读表装置、照明管理、门禁控制、交通管理、机场跑道管理、家庭网络、远程检测与控制、电机控制、VoIP、内部通信等凡是有电力线的应用中,都可以使用MAX2990进行通信。在测试中,MAX2990的传输距离可达200米以上,即便在有多个中继和分支的复杂拓扑电网中,MAX2990也能够以较低的速率稳定通信。Maxim还准备进一步把模拟前端集成到一个芯片中的方案,可大大降低系统成本。


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通信? 电力线通信? DBPSK调制? OFDM?

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