低壓電力線通信點對點通信性能測試系統設計與實現
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點對點通信的性能主要體現在系統誤碼率、系統傳輸速率等方面。誤碼率在通信系統中具有舉足輕重的地位，通常誤碼率可以通過理論仿真得到，也可以通過現場測試或者是實驗室測試得到。誤碼率可以用來分析當前信道環境下系統的通信性能，為系統的性能比較、系統的改進設計提供可靠的衡量指標。
本文設計的點對點通信測試系統是在低壓電力線信道環境下，測試2個載波通信單元的點對點通信的能力。電力線信道的環境復雜，負載變化大，會造成電力線信道的多徑產生，并且由于各種開關電源等影響，信道環境中存在脈沖干擾、周期性噪聲等干擾源。這些干擾對通信性能有很大的影響，而且由于信道中傳輸的報文數據的長度不同，產生的影響也各不相同。目前，國內外的各類報導中關于低壓電力線信道的建模很少，因此在這種復雜的信道環境下測試通信單元的通信性能(比如誤碼率)是非常有必要的。通過這類測試，不僅可以縱向比較自身載波通信單元的點對點通信能力，還可以橫向比較不同廠家各個類別的載波通信單元在相同的信道環境下點對點通信性能，為整體通信系統的改進和設計提供一定的指導依據。
1 測試系統設計
測試系統整體結構圖如圖1所示。
此測試系統的搭建主要由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分主要由以下幾個方面：
(1)凈化電源部分：主要是在電力線與測試系統之間加入隔離器，將電力線上的高頻噪聲濾除掉，從而為測試系統提供一個相對純凈的電信號。
(2)載波通信單元：2個載波通信單元分別標識為A、B，并分別連接計算機的COM1、COM2串口。由于載波通信單元具有透傳數據的功能，A能夠接收計算機通過COM1口傳來的0、1形式的數據串，并將該數據串通過電力線透傳給B，B收到后去掉透傳信息恢復出原始的數據串并通過COM2口傳給計算機。
(3)可調衰減器：衰減頻率5 kHz～500 kHz，衰減倍數0～90 dB，接在2個載波通信模塊之間，可以根據測試需要來調整衰減倍數。
(4)噪聲信號發生器：此設備可以根據測試需要產生高斯白噪聲、脈沖干擾信號、正弦波干擾信號，通過信號耦合裝置將產生的干擾耦合到A、B通信的電力線信道上，從而可以測試在不同的干擾環境下兩個載波單元的通信性能。
(5)信號耦合裝置：通帶頻率5 kHz～500 kHz，此設備加在強電220 V與噪聲信號發生器之間，主要作用是隔離強電，防止噪聲信號發生器被高壓擊穿短路。
(6)計算機：要求有2個串口COM1、COM2，可以進行串口通信，并分別連接載波通信單元A和B。
測試軟件部分是利用VC++平臺自主開發的一款能夠通過串口發送、接收數據，可以實現比較、計算誤碼率，數據傳輸速率以及對模塊整體通信性能評價打分的測試軟件。
此測試軟件主要能夠實現以下功能：
(1)設置傳輸的報文的長度和數目。默認設置為16 B、32 B、64 B、128 B、192 B的報文各16條。
(2)根據設定的默認設置或自定義設置來產生數據串。由于載波通信單元具有透傳報文的能力，因此傳輸的報文為隨機生成的數據串，并通過COM1和COM2發收這些數據串。
(3)計算報文級和碼元級的誤碼率。報文級誤碼率＝(含錯誤位數據串個數＋發出未收到的數據串個數)÷傳送的數據串總數；碼元級誤碼率＝錯誤位數÷收到總位數。
(4)計算有效的通信速率。有效通信速率＝傳輸的數據串之和÷傳送數據串總的通信時間；其中傳送數據串總的通信時間的統計是從一個數據串發送完成到這個數據串開始接收的時間，包括通信模塊內部處理數據串的時間。
(5)根據誤碼率和有效數據傳輸速率進行整體的通信性能評價和打分。
(6)將數據保存到電腦硬盤上以便進行數據查詢。
軟件設計主界面如圖2所示。
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