寬帶電力線(xiàn)通信調制解調器

　　電力線(xiàn)通信系統(PLC，Power Line Carrier)是利用交流電源線(xiàn)路做為媒介傳送數據信號的技術(shù)。PLC技術(shù)主要包括：

　　● 電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )單元，負責控制電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )并從單元配電網(wǎng)集成業(yè)務(wù)量;

　　● 電源線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )終端，為最終用戶(hù)提供適當的接口，如以太網(wǎng)接口或USB接口;

　　● 耦合設備，將信號傳入線(xiàn)路并濾波;

　　● 正交頻分多路復用(OFDM)技術(shù)，提高電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸質(zhì)量。

　　電力線(xiàn)通信系統廣泛應用于自動(dòng)讀表、工業(yè)中遠端監測與控制、樓宇自動(dòng)化、家庭智能化(網(wǎng)絡(luò )化)、交通管理、語(yǔ)音系統等。電力線(xiàn)通信獲得人們普遍關(guān)注的主要原因是它采用普遍存在的電源線(xiàn)做為傳輸數據的媒介，不用單獨專(zhuān)門(mén)架設線(xiàn)路，這是一種經(jīng)濟實(shí)用的技術(shù)。

　　電力線(xiàn)通信也面臨諸多問(wèn)題，例如：窄帶干擾、群延時(shí)、信號阻塞、脈沖噪聲以及選頻特性造成的衰減等。這些問(wèn)題會(huì )嚴重妨礙低頻段的數據傳輸。為此，Maxim公司推出業(yè)內首款寬帶電力線(xiàn)通信調制解調器MAX2990，使電力線(xiàn)通信的設計難題迎刃而解。

　　MAX2990

　　Maxim公司的寬帶電力線(xiàn)線(xiàn)通信調制解調器MAX2990采用具有DBPSK(差分二進(jìn)相移鍵控)調制的OFDM和前向糾錯(FEC)，能夠通過(guò)交流、直流電力線(xiàn)實(shí)現高性?xún)r(jià)比、高度安全的雙向數據通信，在10~490KHz工作頻段支持大于100Kbps的有效數據速率。與目前市場(chǎng)上的窄帶技術(shù)相比，采用OFDM和誤碼糾錯技術(shù)的MAX2990能夠將性能指標提高大約8dB，支持更高的數據通信速率。MAX2990功能框圖示于圖1，它具有如下特性：

　　● 組合了物理層和MAC層，集成16位MAXQ微控制器，帶有32KB閃存和8KB SRAM;

　　● 內置3DES加密/解密協(xié)處理器，提供數據保護;

　　● 包括CSMA/CA(帶有避免沖突的載波監聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn))架構，用于控制MASH網(wǎng)絡(luò )的數據流量;

　　● 自動(dòng)重發(fā)請求(MRQ)有助于增強誤碼檢測并提高數據可靠性，確保數據包的可靠發(fā)送與接收;

　　● 包括FEC機制和CRC16(循環(huán)冗余校驗)，能夠通過(guò)電力線(xiàn)實(shí)現最可靠的數據通信;

　　● 符合歐洲、美國和日本的CENELEC、FCC和ARIB頻率規范，用戶(hù)可編程頻率選項;

　　● 為了進(jìn)一步提高性能，MAX2990能夠在輸入信號變化超出預先定義的門(mén)限(例如SNR電平、輸入波動(dòng)電平、帶內衰減等)時(shí)，自動(dòng)切換到可靠工作模式。這種工作模式使SNR(信噪比)提高5dB;

　　● 支持SPI、I2C和UART接口。

　　應用

　　MAX2990目標市場(chǎng)為：自動(dòng)讀表裝置(流量控制和費率調節，負荷管理);樓宇自動(dòng)化(加熱、通風(fēng)、空調，照明管理，門(mén)禁控制);交通管理(道路交通管理，機場(chǎng)跑道管理);家庭智能化(網(wǎng)絡(luò )化);工業(yè)自動(dòng)化(遠端監測與控制，電機控制);語(yǔ)音(電話(huà)系統擴展/橋接，VoIP，內部通信網(wǎng)絡(luò ))等。

　　圖2示出MAX2990應用框圖，在完備的調制解調器應用電路中包括基帶、模擬前端和線(xiàn)驅動(dòng)器，其中模擬前端可用分立元件或集成方案實(shí)現?；鶐Ш湍M前端可選用MAX2986/MAX2980-14Mbps HomePlug芯片組。