应用研究
电力线载波技术在船舶通信中的应用研究
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摘要：电力线载波技水(PLC)已经在各个领域应用多年，向期期通信中的应用延神成为必然趋势。分析和研究电力线载波技术在船舶通信中应用的可行性，针对应用中出现的问题提出实用性强的解决方案，能为糖电网环境的通信带来新的思路。
关键调：电力线载波技术船舶通信应用
中图分类号：TN913.6
文献标识码：A
文章编号:1007-9416(2013)11-0094-01
船舶通信的内容包括电话、局域网和广播电视，目前通用的技术是使用船用电缆即双绞线进行通信，其优点是效率高、效果好、抗干扰。船用电缆通信的算病是电缆连接的成本太高，设备的添加和减少都要对电缆进行变动；而且随着科技的发展，船舶设备的数量在不断增加，使得船舶电缆的数量也急剧上升，铺设和维护成本大大增加。借鉴电力网络应用的PLC技术，则可以有效减少船用电缆
的铺设数量，控制船舶通信成本，从面提高船舶通信的水平。 1电力线载波技术概述
PLC技术是采用电力线进行数据和信号通信的一种方式，多年来大量应用在电力网通信领城。船舶的电力线原本仅作为电路使用，要达到载波通信的要求还有很多问题。比如说船舶电力线的通信信道存在噪音大、干扰强等缺陷，通信环境很差。目前PLC技术随着多载波正交频分复用(OFDM)技术的突破而得到长足发展，要实现基于船舶电力线的高速通信，克服目前遇到的困难就要依赖 OFDM技术的引人。准确的说，OFDM技术是一种调制方式，它的自适应调制机制能够根据通信信道的质量选择在调制方式，因而在抗干扰方面具有良好的效果。在通信过程中，OFDM技术表现出频带利用率高、信道适应能力强，抗噪音和码间干扰能力强等适宜高速数据通信的优点。"
2PLC技术在船舶通信应用中的可行性分析
以目前的技术水平来说,PLC技术在船舶通信中的可行性主要依赖于OFDM技术对船舶电力线通信环境的适应性和可靠性，所以研究PLC技术在船舶通信中的应用间题就是研究OFDM技术在船舶通信中的应用问题。就目前的少量应用和研究来看，OFDM技术的实用性和可靠性已经在船舶通信中体现出优势，所以现在OFDM 技术在船舶通信方面的应用是研究热点。以下从两个方面分析PLC 技术在船舶通信应用中的可行性。
2.1船舶电力系统的分析
我国有明确规定，海船的船舶电网标准频率为50Hz，60Hz，额定电压为400V、450V，以及交流发电机的负荷，功率，电压调整范围等都有额定值，所以我国船舶电网的相关参数都是固定值，只受船舶吨位大小影响电网的规模和设备数量。国家规范性的指导使船舶电网的可靠性和安全性得到保障，船舶电网的电压，容量、负荷等条件的具体定值化也便于对船舶电网进行并列开发和深度利用。可以看出，我国船舶通信中采用PLC技术是有环境基础的，OFDM技术的工作频率、负荷要求、电压要求等均可得到满足。2
2.2OFDM技术能发挥的优势
在船舶通信中采用OFDM技术能够得到很多传统的电缆通信所不具备的优势，这也增加了OFDM技术应用于船舶通信的可行性和必要性。首先是OFDM技术可以避免电力线通信环境中的信道干扰。OFDM技术能够将数据进行串并变换后分配传输，减少信道的时间弥散性产生的影响；同时OFDM技术可以对码元进行间隔保护，降低载波之间的串扰，第二，OFDM技术能够减少电力线通信环境中信道衰减的副作用，通过对突发性干扰的信道分配，将突发性
干扰变成随机信号使得接收端能采用简单的纠错就可以将信号恢复，第三，OFDM能够有效抵抗窄带干扰。第四，OFDM的频带利用
率和额谱利用率高，提高通信效率的同时节省了通信资源， 3噪音问题的解决措施
噪音问题是决定PLC技术能否顺利应用到船舶通信中的关键，利用OFDM技术能够解决电力线载波通信中的信号干扰，衰减等问题，也能够在经过论证之后解决通信噪音问题，我们从电力线通信环境的噪音特性分析人手，为OFDM技术的应用提出相应思路。
3.1电力线通信环境中噪音的特点
由于船舶电力系统的复杂性，电力线通信环境中的噪音也具有复杂的特性，针对性地分析和研究这些特性，能为解决噪音问题提出解决思路。首先是噪音的周期性，由于谱波噪音频率是交流电频率的倍数面产生。这种噪音会随着船舶大小、用电设备的数量、线路负载情况等诸多因素的影响而变化，所以会对电力线载波通信造成影响，这种影响包括噪音频谱会覆盖信号频谱、通信的信噪比降低、误码率上升等。第二是噪音的随机性，这些随机噪音是由船舶电力设备引起的。复杂的船舶电力网存在繁的开关、升降等操作，这些操作会引起电力网负荷的变动，进面造成能量集中的短时闻的脉冲噪音第三是噪音的持续性，船舶电网发出的谱波是其中之一，数量众多的电力设备周期、相位、负荷的变化引起的噪音是连续噪音的主要来源。第四是噪音的多变性，这种多变性是指噪音随着时闻间、地点的不同发生变化。这种噪音对PLC技术的影响较小不做多余探讨。以
3.2针对噪青的措施
基于上述噪音特点，基于电力线的船舶通信技术曾经在长时间内进展缓慢。许多模型和假设都不能转化为实际应用，加上船舶通信的成本限制和电力线载波通信技术的特殊性，导致了明显的发展瓶颈。但是通过认真分析，针对噪音的特性进行技术手段的改进，使 PLC技术在船舶通信方面得以应用也是一种不错的尝试。首先，针对频谱可能覆盖信号频谱的噪音，可从信号的接收端着手解决。提高信号接收端的灵缴度和可靠性，使之能正确识别信号而过滤噪音。其次，加强信号收发的运行体制，强化纠错功能、重发机制、预读机制等，避免突发性和周期性噪音的干扰，此外，为了提高电力线通信系统的生存能力可考虑采用扩频通信技术，用以克服衰减和噪音间题。最后，重点是OFDM调制技术，要从根本上解决PLC技术在船舶通信中的噪音问题，就必须将OFDM调制技术引人并优化。在调制解调过程中，强化OFDM技术的编码和解码能力，并优化其抗衰减能力。OFDM调制技术本身的优势就能抵抗大部分噪音问题，在抗衰减性能上也表现优秀，引人并优化OFDM技术是PLC技术能应
用于船舶通信的关键。参考文献
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