CEBus电力线通信模块在智能小区中的应用
摘要：随着现代通讯技术的不断发展，电力线通信以其独特的优势得到人们的普遍关注，在智能小区中的应用更是近几年的研究热点。本文通过分析扩频技术及CEBus协议，介绍了一种基于此的通讯模块，并且通过仿真研究了该模块的频谱特性。最后给出该模块在智能小区中的一种应用。ApplicationofCEBusPLCModelinIntelligentLocalAreaLIRui，KEXizheng(Xi′anUniversityofTechnology，Xi′an，710048，China)
电力线通信(PowerLineCommunication，PLC)是指建立在电力输送网基础上的、实现电力通信网络内部各节点之间以及与其他通信网络之间通信的系统［1］。近几年，与电信网及有线电视网相比，电力线通信网以其资源广阔、与家庭结合紧密等优势日益引起人们的关注，并得到快速发展。PLC的应用已不限于简单的点对点的传输，欧美一些国家正研究其在智能化小区及接入网方面的应用，这是信息网络的发展和信息家电出现的必然趋势。专用通讯模块的设计决定了这些功能是否能高质量、低成本地实现，以及系统的安全性能和电力线高压危险的防护。
1 基于Chirps的扩频载波通讯技术和CEBus协议
1.1 基于Chirps的扩频载波技术
对电力线这一强背景噪声的信道，数据传输的一种有效手段就是扩频(SpreadSpectrum，SS)技术。扩频技术就是用伪随机码将载有信息数据的基带信号的频谱进行扩展，形成宽带低功率谱密度的信号来发送。这样，在接收端使用恰当的手段就可以将信号提取出来，从而减少噪声对信号的影响，保证了电力线网络上的可靠通信。
如图1所示，宽带线性调频利用一组扫描频率作为载体，信号占用的频带宽度远远大于信息带宽，可获得很大的扩频增益。
该扫描频率是一系列短促的、可自同步的连续脉冲，又称作“chirps”，每个chirps一般持续100μs，他代表了最基本的单位通信符号时间(UST)。他可通过不同的UST组合来实现数据传输，其最大速率为10kb/s。按照CEBus标准，这些信号频率覆盖了100～400kHz的带宽。在Intellon公司的SSCP300芯片中，扫描总是以200kHz的频率开始和结束，也就是说：400kHz和100kHz的频率总是在每一个chirps的中间，这样做的优点是便于进行扫描信号的谐波抑制，并使数据传输中位与位之间的过渡变得比较平滑［2］。另外，此种chirps波形具有很强的独立性。
1.2 CEBus协议简介
CEBus是专门为家用电子产品通讯而制定的协议标准，又称作FLA－600协议[3]。美国电子工业协会(ElectronicwIndustryAssociation,EIA)联合其他厂商，在1989年制定出一套家庭自动化控制规格的初步草案并在1992年发布，命名为CEBus(ConsumerElectronicBus)，目标是建立一个针对家用电子产品的开放性协议；开发一套通用的、廉价的、与制造厂家无关的通讯方法；允许用户以很小的代价实现在系统中加入新的家电产品；减少家用电子产品设备功能的冗余。1997年，CEBus的EIA－600正式成为美国ANSI标准。
