评估PLC辐射骚扰对UWB系统影响的具体流程如下

1、宽带电力力线通信信系统的的电磁干干扰评估估资助项目：国家自然科学基金项目, 60871081,60671055, 60771060；高等学校博士学科点专项科研基金，20070013002, 20070013004；信息安全国家重点实验室（中国科学院研究生院）开放课题车树良11, 22，张洪洪欣2，吕英英华2，阳彪彪21中央民民族大学学 理学院；2北京邮邮电大学学 电子子工程学学院摘要：在在分析宽宽带电力力线通信信信道及及室内拓拓扑结构构的基础础上，建建立了电电力线电电磁辐射射模型，提出了了电力线线电磁干干扰的评评估方法法。关键词：电力线线通信；电磁干干扰；评评估Elecctroomaggnet

2、tic Intterffereencee Evvaluuatiion of Brooad-bannd PPoweer LLinee CoommuuniccatiionChe Shuuliaang11, 22,Zhaang Honngxiin2, Luu Yiinghhua22, YYangg Biiao221Thee CeentrreUnniveersiity forr Naatioonallitiies, Coolleege of Sciiencce2Beiijinng UUnivvesiity of Possts andd Teeleccommmuniicattionns, Schhool

3、l off Ellecttronnic Engginnneriing2Staate Keyy Laaborratoory of Infformmatiion Seccuriity（Graaduaate Schhooll off Chhineese Acaademmy oof SScieencees）Absttracct: Bassed on thee annalyysiss off chhannnel andd inndooor ttopoologgy sstruuctuure aboout Brooad-bannd PPoweer LLinee Coommuuniccatiion(BPLLC

4、), thhe eelecctroomaggnettic raddiattionn moodell off BPPLC is sett upp. TThenn, tthe evaaluaatioon mmethhod of eleectrromaagneeticc innterrferrencce oof BBPLCC iss prreseenteed.Key Worrd: Powwer Linne CCommmuniicattionn; EElecctroomaggnettic Intterffereencee; EEvalluattionn1. 引引言通信的发发展要真真正实现现到个人人，即

5、无无论任何何人(wwhoeeverr)在任任何时候候(whheneeverr)和任任何地方方(whhereeverr)都能能自由地地与世界界上任何何人(wwhommeveer)进进行任何何形式(whaatevver)的通信信。基于于这一目目标，下下一代通通信要求求在全球球范围内内实现无无缝覆盖盖，同时时可以进进行包括括语音、文本、图像、视频等等在内的的高速多多媒体通通信。而而目前没没有任何何一种单单一技术术或方式式可以完完美的完完成这一一任务，因此下下一代通通信网络络应该是是一个包包含多种种通信技技术、通通信系统统的综合合网络，其中接接入网的的发展是是最活跃跃的部分分。电力力线通信信作为宽带带

6、无线接接入的方方案之一一重新引引起关注注，主要要是因为为结合正正交频分分复用等等技术，PLCC能够充充分利用用最为普普及的电电力线网网络资源源，建设设速度快快、投资资少、室室内无需需布线，用户通通过遍布布各个房房间的电电源插座座即能进进行高速速上网，实现“有线移移动”，具备备了其他他接入方方式不可可比拟的的优势1。目前国国际电力力线通信信技术发发展最快快最成熟熟的是欧欧洲和北北美地区区。我国国是世界界上较早早开展PPLC技技术研究究和宽带带接入应应用的国国家，开开通了我我国以电电力线为为传输介介质的PPLC宽宽带接入入Intternnet试试验小区区，实现现了利用用电力线线同时上上网和打打电话

7、1。PLC有有着强劲劲的发展展势头，但是由由于高速速率的数数据在电电力线上上传输会会因起较较强的电电磁辐射射，直接接对自身身及其它它无线通通信设备备产生干干扰。本本文主要要讨论PPLC系系统统产产生的电电磁干扰扰评估。2. 电电力线通通信电磁磁辐射建建模对PLCC信道的的建模，需要考考虑电力力线信道道的多径径、频率率选择性性、衰减减及阻抗抗的随机机性等。电力线线通信中中高频信信号衰减减受电缆缆长度以以及频率率的影响响2-6。这种传传导衰减减可以分分解为天天线模和和传输线线模，经经过特性性分析，电力线线上的传传导衰减减传输线线模分量量比天线线模分量量占优势势，因而而可以用用电力线线上的衰衰减传输

8、输线模分分量近似似表示整整个传导导衰减。由平行行传输线线理论，单位长长度的传传输线的的传输系系数r： （1）其中R,L,GG和C是电力力线的基基本电参参数。当当信号频频率在11MHzz和300MHzz之间，化简简得： (22)其中，的的含义是是指趋肤肤效应的的影响，是指电电力线绝绝缘材料料的绝缘缘损耗。单位长长度电线线的电阻阻抗主要要由趋附附效应所所决定，并且和和成正比比。单位位长度电电缆的电电导率GG主要受受介电材材料（PPVC塑塑料）的的耗散系系数影响响，和频频率f成比例例。因此此电力线线传输在在30MMHz以以内频率率信号的的信道是是一个和和频率ff有关的的衰落信信道，传传输系数数r中的

9、实实数部分分为衰减减系数可可以写成成：, （3）其中常数数k1和k2主要由由材料和和环境综综合而成成。进一一步改写写可得： （4）一般一个个局域网网内的构构成材料料都是一一种类型型，因此此系数kk1,k2,都是常常数，而而k的可以以根据试试验测得得，取值值范围比比较小00.50.77之间。总之整整个电力力线在高高频段的的信号衰衰减可以以写成3： （5） 为为了方便便电力线线辐射的的计算，可以将将电力线线等效为为如下的的模型4：Fload1F1F2FNFload2LLLNLIc1Ic2Vo1Vo2接收发送图1 电电力线传传输计算算模型Figuure 1 ccompputaatioonall mo

10、odell off PLLC ttrannsmiissiion其中参数数矩阵为为：，R1，RR2 ，L1，L2，C1，C2，M，G111，G122，G22分别为为电路的的单位电电阻、电电感、电电容、互互感、电电导等。N为PPLC线线路段数数。 电力线线传输的的电压电电流用矩矩阵表示示为55： （6）其中，VVin11，Vin22，Iin11，Iin22分别为为第i段的电电压和电电流，VVo1，Vo2，Io1，Io2分别别为接收收端的开开路电压压和电流流。第i段的的共模电电流为：Iic = Iin11+ Iinn2 （77）近似将整整个线路路分割成成N个单单元，可可以由此此计算PPLC的的共模辐

11、辐射，即即PLCC的电磁磁辐射： （8） （9）其中H为为磁场强强度，可可以由空空间电磁磁场的关关系转化化为电场场强度，A为磁矢矢势。3.电力力线辐射射模型3.1 室内典典型电力力线拓扑扑模型图2给出出了一个个室内典典型电力力线传输输拓扑模模型22。图2 典典型电力力线拓扑扑结构Figuure 2 ttypiicall toopollogyy sttruccturre oof PPLC整个网络络包括了了一条主主干线路路和三条条开端分分支，它它们的长长度分别别L1,L2，L3,L4，分别为为12mm，3m，3m和3m。为了简简化结构构，A和和E的阻阻抗是匹匹配的，中间节节点为BB,C,D，接接入

12、点FF,G,H是对对信号产产生反射射的节点点，其反反射系数数为riij11, 传传输系数数为tiij其中中i11，2，7即即路径数数。各段段电缆是是同一型型号，对对空间任任意一点点的辐射射，都是是由这四四条线路路共同作作用的结结果。3.2 电力线线辐射的的计算流流程1）按照照图2搭搭建电力力线通信信模型，其中电电力线调调制解调调器采用用INTT55000。利利用EMMSCAAN近场场测试仪仪测试的的电磁辐辐射如图图3所示示；图3 典典型电力力线辐射射场Figuure33 raadiaatioon oof ttypiicall PLLC2）建立立PLCC电磁辐辐射仿真真平台，按照HHomeePl

13、uug AAV协议议规定的的频谱模模板注入入OFDDM信号号，计算算近场电电磁辐射射。其中中所用的的电力线线拓扑结结构如图图2所示示，初始始参数设设置为AA、E两两点负载载匹配，其它终终端节点点开路；3）调节节步骤11中的仿仿真参数数，如线线路衰减减常数、线路子子段终端端的负载载等，直直到观察察点的仿仿真结果果与测试试结果相相一致为为止；4）按照照HommePllugAAV的发发射频谱谱模板7，如图44，注入入OFDDM信号号，根据据公式（6）-（9）计算评评估点的的辐射场场；图4 HHomeePluug AAV关于于PLCC的发射射功率谱谱7Figuure44 emmisssionn poo

14、werr sppecttrumm off PLLC aaccoordiing to HommePllug AV4. PPLC电电磁辐射射评估结结果设PLCC的发射射功率为为10mmw，根根据上述述的PLLC电磁磁辐射计计算流程程，就可可以评估估PLCC在空间间的电磁磁辐射。其中注注入PLLC的信信号源以以HommePllg AAV的频频谱模板板（图44）为发发射标准准，得到到的发射射功率谱谱如图55所示。计算得得到的PPLC在在UWBB频段的的干扰信信号如图图6所示示。图5. PLLC发射射功率谱谱密度Figuure55 emmisssionn poowerr Sppecttrall deen

15、siity of PLCC 图6 PLCC在UWWB频段段的干扰扰Figuure66 innterrferrencce oof PPLC in UWBB frrequuenccy bbandd5. 结结论本文给出出了针对对PLCC电磁干干扰的评评测方案案。按照照这种方方法，可可以评测测不同发发射功率率的PLLC对其其它系统统的电磁磁干扰。参考文献献：1 齐淑清清.电力力线通信信（PLLC）技技术与应应用MM，北北京：中中国电力力出版社社，20005，82. Maanfrred Zimmmerrmannn aand Klaaus Dossterrt. A MMulttipaath Moddel

16、forr thhe PPoweerliine ChaanneelJJ. IEEEE ttrannsacctioons on commmunnicaatioons, APPRILL 20002, vool. 50, NOO. 44：5553-5559.3. Thhomaas BBanwwelll.Accuuratte iindooor ressideentiial plcc moodellSuiitabble forr chhannnel andd emmc eestiimattionnC, 220055 IEEEE 6thh Woorksshopp onn Siignaat PProccess

17、singg Addvanncess inn Wiirellesss Coommuuniccatiionss, 220055: 9985-9900.4 Kinngo Miyyoshhi, Nobbuo kuwwabaara, Caalcuulattionn off Raadiaatinng MMagnnetiic FFielld ffromm InndooorACC Maainss Caablee Ussingg Foour-Porrt NNetwworkkC, 20005 IEEEEWoorksshopp onn Siignaat PProccesssingg Addvanncess inn

18、Wiirellesss Coommuuniccatiionss, 220055: 110022-10007.5 Mriidulla KKarddurii, MMickkey D. Coxx. Neear-Fieeld Couupliing Bettweeen BBroaadbaandOOverr Poowerr Liine (BPPL) andd Hiigh-FreequeencyyCommmunnicaatioon SSysttemssJ, IIEEEE Trannsacctioons on powwer delliveery, 20006,5:11-7. 6 Jammes C. Riccharrds. Chharaacteerizzatiion of Acccesss Brroaddbannd OOverr PoowerrLinne (BPLL) SSysttemss byy MeeasuuremmenttsCC, US Govvernnmennt wworkk 20005: 9882-9987.7HHomeePluugAVVSpeecifficaatioonSS, verssionn 1.0, 20005,112作者简介介：车树良（19772-），男，云南人人，硕士士，毕业业于北京京邮电大大学，中中央民族大大学理学院工程程师