Modulace v PLC systémech

Abstract

V bakalářské práci je popsán princip a způsob komunikace po elektrické napájecí síti PLC, možnosti využití, jak v průmyslových aplikacích, ale hlavně v širokopásmových systémech, které mohou představovat slibnou konkurenci k tradičním širokopásmovým přístupům, např. přípojkám xDSL, aniž by bylo nutné instalovat nové vodiče, WIFI. Jsou popsány problémy, které se mohou vyskytnout v komunikačním kanálu z hlediska elektromagnetické kompatibility a různých druhů rušení. Pro přenos datového signálu není elektrická síť při kmitočtu 50 Hz (v USA 60 Hz) konstruována, zvláště pro vyšší kmitočty a zejména pro komunikaci v širším kmitočtovém pásmu. Tudíž je nutné implementovat techniky, při jejichž použití by bylo možné přenášet informační signál přes komunikační kanál s minimalizací problémů jako rušení, útlum vodičů, kompatibilita, bitová chybovost BER atd. Jsou rozebrány modulační principy, které v současné době se v uvažovaných systémech používají, popsány jejich vlastnosti, jako modulace s rozprostřeným spektrem DSSS, FHSS, tradiční OFDM, alternativní modulace FMT a DWMT s bankami filtrů. V poslední kapitole bakalářské práce jsou v programu Matlab-Simulink sestrojeny modely jednotlivých modulací, a v závěru uvedeny jejich výhody a nevýhody implementace v systémech PLC.

The bachelor thesis describes principles and methods of Powerline Communications, practical usage possibilities both in industrial applications but mainly in broadband systems that may represent promising competition to conventional broadband access, e. g. xDSL connections without the need of new wiring, WIFI etc. The thesis also focuses on problems that can occur in the communication channel from the view of electromagnetic compatibility and assorted interferences. The 50 Hz frequency electric network (60 Hz in the USA) was not designed for data signal transmission, problems may arise mainly at higher frequencies and broadband communication. It is necessary to implement methods which enable transfer of information signal through a communication channel with minimalization of problems such as interference, cable attenuation, electromagnetic compatibility, bit error rate (BER), etc. Furthermore, currently used modulation principles and their characteristics are described, such as spread spectrum modulation DSSS, FHSS, traditional OFDM, alternative modulations FMT and DWMT with filter banks. The last chapter of the bachelor thesis features models of particular modulations created in the Matlab-Simulink program and the conclusion presents advantages and disadvantages of their implementation in PLC systems.