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靠前信息工程优选技术译丛电力线通信:从多媒体到智能电网的原理.标准和应用(原书第2版)
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靠前信息工程优选技术译丛电力线通信:从多媒体到智能电网的原理.标准和应用(原书第2版)

作者：[加拿大] 卢茨·兰普(Lutz Lam
出版社：机械工业出版社出版时间：2020-09-01
开本： 16开 页数： 521
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靠前信息工程优选技术译丛电力线通信:从多媒体到智能电网的原理.标准和应用(原书第2版) 版权信息

靠前信息工程优选技术译丛电力线通信:从多媒体到智能电网的原理.标准和应用(原书第2版) 本书特色

适读人群 ：PLC领域的初学者，熟悉PLC技术的相关研究人员及从业者电力线通信领域一部及时且全面的著作，涵盖了领域当前的诸多研究进展，以及各种典型应用场景。

靠前信息工程优选技术译丛电力线通信:从多媒体到智能电网的原理.标准和应用(原书第2版) 内容简介

由于电力线通信（PLC）技术的规范和标准不断成熟，本书较原书版着重扩展了PLC的应用部分，并纳入了*新的研究内容，此外，还包含了与信道特性、传输技术以及与规范相关的PLC领域的*新研究进展，使得本书内容更新、更充实、更全面。本书共分为11章，分别从信道特性、电磁兼容、耦合、数字传输技术、MAC层及上层协议以及PLC在不同领域的应用等方面做了详细的分析和讲解，不仅具有很高的学术水平，而且对PLC相关领域的进一步研究具有引领作用。

靠前信息工程优选技术译丛电力线通信:从多媒体到智能电网的原理.标准和应用(原书第2版) 目录

目录

译者序

原书前言


第1章引言1


第2章信道特性7

21简介7

22信道建模基础7

221室内/室外拓扑结构简介10

2211低压、中压和高压市电拓扑10

2212住宅和商业区的室内布线拓扑11

222频段受限信道的一些基本定义和属性12

2221脉冲响应持续时间14

2222平均信道增益14

2223方均根时延扩展（RMS-DS）14

223室内高频和超高频信道的特性14

224室外信道特性（低压和中压）18

225低频信道特性及其阻抗19

226基本方法：确定性模型和经验模型19

2261基于时域的建模：多径模型19

2262基于频域的建模：传输线模型21

227建模方法的优缺点23

228确定性方法和统计方法的结合：混合模型25

23室内和室外低压信道模型26

231传输线理论的基本原理26

2311弱有损线28

2312反射29

232室外低压信道模型29

2321欧洲、亚洲和美国的接入网络拓扑29

2322基于回波的信道模型32

23239~500kHz低频范围内的差异40

2324接入域中的参考信道43

233室内低压信道建模45

2331建模原理45

2332LTI信道模型48

2333LPTV信道模型51

2334室内参考信道59

24中压信道模型63

241中压特性64

2411配电变电站64

2412网络布局和拓扑65

2413架空电缆和地下电缆66

2414架空电缆67

2415地下电缆68

242中压信道模型简介68

243基于测量的中压信道特性70

244基于理论的中压信道特性71

2441架空电缆71

2442地下电缆71

2443中压配电网中的MIMO电力线通信72

245噪声和干扰72

25户外高压信道模型73

251高压场景73

252高压信道模型78

2521高压链路衰减79

253高压线路噪声84

254电晕噪声85

26MIMO信道87

261接地方法88

262MIMO PLC原理88

263实验测量结果89

2631MIMO耦合器89

2632信道的统计特性90

264MIMO PLC信道的建模和生成95

2641自顶向下的建模方法95

2642自底向上的建模方法98

265信道频率外的响应101

2651线路阻抗101

2652EMC相关知识102

2653MIMO背景噪声103

27噪声与干扰104

271PLC噪声分析104

2711时域PLC噪声105

2712频域PLC噪声106

2713时频域PLC噪声107

2714总噪声波形111

272PLC噪声统计-物理建模111

2721高斯混合和Middleton’s Class-A：模型介绍111

2722高斯混合和Middleton’s Class-A：模型推导112

2723结果统计模型114

273PLC噪声经验建模115

2731脉冲噪声的时域建模方法115

2732脉冲噪声的频域建模方法115

2733周期性循环平稳噪声模型116

274自适应编码调制与解调的PLC噪声特性117

28信道模型与软件参考119

29其他场景下的信道120

291LVDC配电系统121

2911LVDC配电系统的结构和特性121

2912LVDC配电系统中的PLC124

2913LVDC系统中的PLC信道特性124

292车内电力线通信信道131

2921车载线路束配置131

2922信道传递函数132

2923电路的输入阻抗135

2924噪声与干扰135

293船舶内电力线通信136

2931船舶PLC文献综述及其电网特性137

2932大型游轮网络拓扑及其测量139

2933传递函数对节点导纳的灵敏度140

2934节点导纳的变化和大节点的判别142

294总结143

参考文献143


第3章电磁兼容153

31简介153

32EMC中的参数154

321EMC相关传输线的参数154

322耦合因子156

323电场和磁场157

33电磁辐射159

331辐射160

332传导辐射161

34电磁敏感性163

35EMC协调164

351兼容性级别164

352限值的定义165

353认知无线电技术166

36EMC在欧洲的标准化和监管170

361欧盟中标准化与监管的区别170

362PLC的EMC调节171

3621市场准入172

3622对干扰投诉事件的监管173

363PLC中EMC的标准化174

3631CENELEC174

3632ETSI-CENELEC联合工作组175

3633国际EMC产品的标准化176

37电力线和其他有线通信系统之间的耦合178

371电力线和家庭环境里的电信线路的耦合特性179

372PLC传输对在VDSL2上传输的服务的影响179

3721实验室测试180

3722现场实验测量187

373VDSL2传输对PLC的影响189

374减轻影响的总结和方法190

38*后说明191

参考文献191


第4章耦合194

41简介194

42耦合网络197

421要求197

422电容耦合200

423电感耦合202

424实际RF变压器203

425电阻分流器206

426电感分流器207

427调制解调器TX（发送方）和RX（接收方）阻抗210

428变压器旁路耦合211

429无功功率以及电压和电流额定值214

4210不确定性215

4211小结216

43低压耦合216

431介绍216

432N-PLC耦合器217

433B-PLC耦合器218

4331阻抗匹配219

434相间耦合221

435单相耦合221

44高压耦合222

45中压耦合225

46总结226

参考文献227


第5章数字传输技术229

51简介229

52单载波调制229

521频移键控229

522扩频调制236

5221SS技术类型：直接序列扩频237

5222SS技术类型：跳频242

5223SS技术类型：线性调频246

5224PLC中SS技术的优点和缺点249

5225SS技术在PLC系统中的实际应用250

53多载波调制251

531作为滤波器组的多载波调制252

532DFT滤波器组调制方案254

5321高效实现254

5322滤波多音（FMT）调制256

5323正交频分复用（OFDM）257

5324发射端脉冲成形的OFDM和有窗的OFDM260

5325接收端有窗的OFDM261

5326OQAM-OFDM262

533DCT滤波器组调制解决方案263

5331离散小波多音（DWMT）复用技术263

5332DCT-OFDM263

534其他MC方案264

5341循环块滤波多音调制264

535共存和陷波266

536比特加载267

54电流和电压调制269

541VLF/ULF PLC270

542带有开关负载发射机的OOK272

543使用谐振发射机的OOK278

544使用共振发射机的PSK281

55超宽带调制284

551I-UWB 发射机285

5511高斯脉冲成形设计285

552I-UWB接收机286

5521滤波器接收机286

5522等效匹配滤波器接收机287

5523噪声匹配滤波器接收机287

5524N-MF接收机的频域实现287

5525接收机的比较288

56降低脉冲噪声的方法288

561噪声的预备知识289

562传输方法291

563检测方法292

564多载波传输的抑制方法296

57MIMO传输301

571MIMO信道和定义302

572MIMO 容量303

573空间复用法308

574分集309

575信道估计311

576宽带MIMO 313

577关于PLC的MIMO研究315

58编码技术315

581各种协议中的编码技术316

582标准中的编码技术318

5821PRIME318

5822G3-PLC319

5823ITU-T G9960321

5824IEEE 1901323

583其他编码技术328

参考文献330


第6章电力线通信系统的MAC层及上层协议340

61简介340

62MAC层概念340

63不同电力线通信应用和域的协议342

631多个PLC小区之间的传输资源共享342

6311PLC小区之间的固定信道分配342

6312PLC小区之间的动态信道分配343

632PLC小区之间传输资源共享346

6321干扰347

6322信道组织348

633分布式PLC小区之间资源分配协议350

6331PLC网络结构概述350

6332资源单位定义和要求350

6333PLC网络中的资源利用率350

6334传输资源分配协议的描述351

6335基站间的通信351

634信道重分配策略原理352

635评价指标353

6351CA-Msg的吞吐量和传输时间353

6352分配协议的性能354

636数值结果354

6361CA-Msg的吞吐量和传输时间355

6362分配协议的性能355

637小结357

64多用户资源分配358

641信息论方法：多用户高斯信道359

6411单用户高斯信道 359

6412多址接入信道360

6413广播信道361

6414观察实际执行中的可实现速率362

642PLC场景下的多用户资源分配362

643PHY层系统模型363

644FDMA365

6441OFDMA网络中的载波分配技术365

6442FDMA网络中的多址接入干扰368

645TDMA372

6451无争用的TDMA：*优时隙设计和分配过程372

646TDMA和FDMA基于争用的协议376

647相关文献376

6471FDMA376

6472TDMA377

65协作电力线通信378

651协作通信简介378

652协作电力线通信简介379

653单向协作PLC系统380

6531单频网络381

6532分布式空时分组码381

6533协作编码383

6534AF和DF中继384

6535室内PLC的AF和DF中继386

654双向和多路协作PLC系统388

参考文献391


第7章用于家庭和工业自动化的PLC397

71简介397

72家庭和工业自动化中PLC的应用397

73流行的家庭自动化协议399

731X10协议399

7311X10的物理层规格和传输399

7312X10的缺陷400

732KNX/EIB PL 110标准401

7321KNX PL 110物理层和数据链路层规范401

7322KNX PL 110拓扑结构和寻址402

7323KNX与X10的比较402

733LONWorks402

74应用于冷藏集装箱船的电力线通信403

741物理层规范403

742数据链路层协议404

743系统组件406

744通信协议407

745备注408

75窗口跳频系统AMIS CX1配置文件409

751物理层410

752媒体接入控制和网络层412

753管理方法413

754进一步说明415

76数字风暴415

761数字风暴的架构和组件415

762数字风暴PLC网络组件和安装416

763数字风暴通信417

77总结417

参考文献417


第8章多媒体PLC系统419

81简介419

82多媒体业务的QoS要求419

821多媒体家庭网络420

8211多媒体业务特性420

8212服务质量参数421

8213多媒体业务的PLC解决方案422

83多媒体PLC的优化422

831多媒体PLC的总体设计注意事项423

8311多信道效应，PLC通道中的噪声和干扰423

8312多媒体PLC设计选择423

84宽带PLC网络技术标准424

85IEEE 1901宽带电力线标准424

851IEEE 1901 FFT-OFDM PHY425

8511概述425

8512载波调制427

8513帧控制427

8514有效载荷428

8515IEEE 1901 FFT-OFDM增强HomePlug AV 11428

8516附加保护间隔428

85174096-QAM429

851816/18码率429

852IEEE 1901小波-OFDMPHY429

853MAC层和两个PLCP层429

854IEEE 1901 FFT-OFDMMAC430

8541网络架构430

8542网络操作模式431

8543MAC/PHY跨层设计多媒体431

8544信道接入控制432

8545媒体活动433

8546信道适配435

8547汇聚层435

855共存435

8551ISP波形和网络状态436

8552支持动态带宽分配(DBA)437

8553TDMA时隙重用(TSR)能力的支持438

86性能评估439

861MAC分帧性能439

862MAC总体效率439

87HomePlug AV2440

871频段的扩展440

8711功率回退机制441

872有效陷波441

873立即重复441

874短分隔符和延迟确认信号442

8741短分隔符442

8742延迟确认442

88ITU-T G996x(Ghn)442

881G9960网络架构概述443

882ITU-T Ghn的物理层概述446

8821调制和频谱使用446

8822高级FEC447

8823框架447

8824MIMO448

883Ghn的数据链路层概述448

8831媒体接入方法448

8832安全450

参考文献450


第9章用于智能电网的PLC453

91简介453

911PLC技术分类453

912电网454

9121电网描述454

9122电网的地区差异456

913要求457

914应用459

915概要461

92标准461

921ITU-T G9902 Ghnem标准462

9211物理层462

9212MAC层462

922ITU G9903 G3-PLC标准463

9221物理层464

9222MAC层466

9223适配层467

9224与其他PLC网络共存467

923ITU-T G9904 PRIME标准468

9231物理层469

9232MAC层470

9233汇聚层471

924IEEE 19012标准472

9241频段使用和共存473

9242物理层473

9243MAC层473

925HomePlug Green PHY规范474

93法规474

931美国475

932欧洲476

9321欧洲市场对PLC的限制477

9322工作在3~1485kHz的PLC设备的测量方法478

9323IEEE 19012标准下，工作在150~500kHz频率范围内的PLC设备的测量方法480

933日本481

9331ARIB的带内测量设置481

9332ARIB的带外辐射要求482

94应用482

941PLC作为电信骨干技术483

9411信号耦合的可行性483

9412数据传输速率要求485

9413通信弹性486

9414网络规划过程486

9415真正的部署487

942保护继电中的PLC490

9421导频继电490

9422测试部署491

943PLC智能计量492

9431PLC部署493

944用于智能电网低压电网控制的PLC494

9441使用PLC进行智能电网运行的优点和例子495

95总结496

参考文献497


第10章用于交通工具的PLC501


第11章结论520


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