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如何使用FPGA实现电力线载波线路的调制
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介绍了一种电力线载波线路调制的现场可编程门阵列（FPGA）实现方案，并着重介绍了实现该方案的关键技术——积分梳状（CIC）滤波器、有限冲击响应（FIR）滤波器和自动增益控制（AGC）的FPGA实现。实践表明，该方案切实可行，具有较强的实用性。
电力线载波（PLC）通信是电力系统特有的一种通信方式，用于电力系统的调度通信、生产指挥、行政业务通信以及其他各种信息的传输。随着数字通信技术的发展，PLC通信具有更加广阔的应用前景。目前，正在研究采用电力线上网、进行多媒体通信等，PLC通信已经成为当今研究热点之一。
线路调制单元是电力线载波机中关键部件之一。为了提高频带的利用率，电力线载波机的线路调制一般采用单边带调制方式。传统的单边带调制采用模拟电路实现，这种实现方案存在电路复杂、体积大、性能一致性差等缺点。为克服上述不足，可以考虑采用数字化处理方法。
进行数字化处理时首先要对模拟信号采样。电力线路中影响其衰减特性的因素很多，因此，在PLC开通过程中选用一个合适的频谱非常必要，这就要求电力线载波机线路调制单元的载波频率可变。PLC波通信标准要求的信号频率为40 kHz～500 kHz，带宽为4 kHz。由于载波频率可变，所以在系统设计中不宜采用带通采样实现数字化，只能采用低通采样。根据奈奎斯特定理，低通采样时采样频率不能小于信号带宽的2倍，即不小于1 MHz。线路调制需要完成正交变换、滤波和频谱搬移等处理口］，这些处理的运算量与采样率直接相关。高采样率导致高的运算量，现有低成本DSP芯片无法满足运算需求。现场可编程门阵列（FPGA）可用于实现DSP运算处理单元电路，达到实时完成数字信号处理的目的，为线路调制单元的数字化实现提供了一条性价比较高的途径。
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1591789880
2022-04-20
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