好的，电力线通信（Power Line Communication, PLC）利用现有的电力线网络进行数据传输，其调制方式和支持的系统如下：

一、 主要的调制方式

PLC系统采用的调制技术需要克服电力线环境的诸多挑战（如高衰减、多径效应、脉冲噪声、时变阻抗和显著的窄带干扰）。主要调制方式包括：

1. 正交频分复用：

   • 原理： 将高速数据流分割成多个并行的低速子数据流，每个子数据流调制到一个相互正交（不产生干扰）的子载波（副载波）上，然后同时在电力线上传输。
   • 优点：
     • 抗多径和频率选择性衰减： 通过自适应比特分配和功率分配，可以避免使用严重衰减或干扰的子载波，选择信道质量好的子载波进行高效传输。
     • 高效利用带宽： 子载波频谱可以重叠，但彼此正交，因此频谱利用率高。
     • 抗窄带干扰： 受干扰的子载波可以被禁用或采用鲁棒性更高的调制方案（如 BPSK）。
     • 支持高速率： 是当今高速PLC系统采用的最主要调制技术。
   • 变种/应用： 这是几乎所有现代高速宽带PLC标准（如 HomePlug AV/AV2/MIMO, IEEE 1901, G.hn）和许多窄带PLC标准（如 G3-PLC, PRIME）的核心调制技术。

2. 扩频调制：

   • 原理： 将信号的能量扩展到比所需信号带宽宽得多的频带上进行传输（伪随机序列）。
   • 优点：
     • 抗干扰： 对窄带干扰和脉冲噪声有较好的抵抗力。
     • 低功率谱密度： 信号隐藏在背景噪声中，不易被发现，电磁兼容性好。
     • 多址接入： 易于实现码分多址。
   • 缺点： 带宽效率相对较低（相对于OFDM）。
   • 应用： 在早期低速PLC产品和一些特定应用（如命令控制）中有使用。现在主要被更高效的OFDM取代或与OFDM结合（如在某些系统中用于前导部分）。

3. 单载波调制：

   • 原理： 传统的调制方式，所有数据在一个载波频率上进行调制（如FSK, BPSK, QPSK, 多进制QAM）。
   • 优点：
     • 实现简单： 发射机和接收机结构相对简单。
     • 对相位噪声不敏感： 相对于OFDM。
   • 缺点：
     • 对频率选择性衰减敏感： 整个数据流在一个载波上传输，容易受到信道深衰落的严重影响。
     • 均衡困难： 在存在严重多径的环境下，实现有效的均衡复杂度高。
     • 速率受限： 难以达到高速传输。
   • 应用： 主要用于非常早期的或极低速的PLC应用。现代高速系统基本不再使用纯单载波调制。

二、 支持的主要系统/标准

PLC技术广泛应用于不同领域，对应的系统和标准也不同：

1. 家庭及楼宇内宽带网络：

   • 标准：
     • HomePlug 系列： HomePlug 1.0/Turbo (OFDM), HomePlug AV (Wavelet OFDM, OFDM), HomePlug AV2 (OFDM with MIMO, beamforming), HomePlug Green PHY (节能子集)。
     • IEEE 1901： 支持两种物理层：基于FFT的OFDM（兼容HomePlug AV）和Wavelet OFDM。IEEE 1901.2 是针对窄带应用的标准。
     • ITU-T G.hn： G.9960/G.9961 系列标准，定义统一的架构支持多种传输媒质（电力线、同轴线、电话线），其中电力线部分使用OFDM作为核心调制技术。
   • 应用： 高清视频流传输、IP电话、网络游戏、智能家居设备联网、WiFi扩展等。

2. 自动抄表系统：

   • 标准：
     • PRIME： 基于OFDM（使用DBPSK、DQPSK、D8PSK）的开放式标准联盟。主要在欧洲。
     • G3-PLC： 基于OFDM（使用ROBO、DBPSK、DQPSK、D8PSK）的ITU标准（G.9903）。全球广泛应用。
     • IEEE 1901.2： 针对低频（<500kHz）窄带OFDM PLC的全球标准，适用于AMR/AMI。
     • Meters and More： 使用A-Band（3-95kHz）频段的专有技术。
   • 应用： 智能电表、水表、气表的数据远程自动抄收（AMR/AMI）。

3. 工业自动化和控制：

   • 标准/技术： 通常会使用家庭/楼宇宽带标准（如HomePlug GP用于工业M2M）或窄带PLC标准（G3-PLC, PRIME, IEEE 1901.2），以及一些工业领域专用的PLC解决方案或私有协议。
   • 应用： 工厂设备监控与控制（SCADA）、路灯控制、传感器网络、光伏监控。

4. 智能电网通信：

   • 技术： 窄带PLC（如G3-PLC, IEEE 1901.2）、甚至更低的窄带（BPSK, FSK载波通信）或宽带PLC（用于配网自动化回程）。
   • 应用： 配网自动化、分布式能源接入监控、需求侧响应、故障检测与定位（FA）通信。

5. （低压侧）专用低频电力载波系统：

   • 技术： 基于传统的FSK, BPSK等单载波技术，工作在超低频段（<150kHz）。带宽窄，速率很低，但穿透性强，距离远。
   • 典型标准/技术：
     • TWACS： 一种单向（有时支持双向）工频过零调制的专有技术，速率极低但可靠性高，广泛用于北美AMR。
     • S-FSK： IEC标准（IEC 61334），使用两个频率的移频键控（FSK）。
     • KNX： 楼宇自动化总线标准，其PLC传输层（TP）使用CSMA/CA + BPSK调制。
   • 应用： 简单命令控制、远程抄表（尤其老系统）、楼宇灯光控制（KNX TP）。

总结

• 调制方式： 正交频分复用是当今电力线通信的主流和核心调制技术，广泛用于高速宽带和现代窄带系统。扩频和单载波调制在早期或特定简单应用中仍有地位，但效率和性能上难以和OFDM竞争。
• 支持系统： PLC技术服务于多样化的场景，主要系统包括家庭宽带网络（HomePlug, IEEE 1901, G.hn）、智能电表系统（PRIME, G3-PLC, IEEE 1901.2）、工业控制（常用前述标准或专有方案）、智能电网通信（G3-PLC, IEEE 1901.2, 载波通信技术）、以及专用的低频控制/抄表系统（TWACS, S-FSK, KNX TP）等。

PLC技术通过巧妙地利用无处不在的电力线网络，为实现“最后一公里”接入、智能设备联网、能源管理和自动化控制提供了独特的解决方案。