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电力线采样同步效率优化算法

更新时间：2020-03-19 09:38:19 大小：1017K 上传用户：zhengdai 查看TA发布的资源 标签：电力线 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着单片机的发展和改进，电力线扩频通信技术越来越受到公司，科研单位的重视。在自动抄表、路灯控制和智能楼宇等工程中低压电力线通信被广泛使用。但由于电力线最初是以传输电能为目的而开发和使用的，因此电力线上各种的环境变化和干扰使得电力线信道很不稳定，在低压电力线扩频通信的应用中遇到了很多阻碍和问题。其中采样同步计算问题是现在电力线扩频通信技术的热点和关键点之一。

本文首先研究了基于电力线扩频通信技术的抄表系统的物理特性，然后研究了电力线的噪声特性、衰减特性和阻抗特，再对已应用于抄表系统中的采样算法进行了分析。

本文的采样同步算法优化工作主要围绕电力线扩频通信采样的扩频序列和同步计算过程进行的。在基于电力线扩频通信技术的抄表系统中，需要循环发送多次同步序列，在有限的时间要求内计算同步序列的起始位和结束位，完成对信号的捕捉和计算。本文根据单片机指令程序的执行特点，提出了应用于电力线扩频通信技术抄表系统的同步采样优化算法。基于扩频码，提出了展频码概念，在扩频码的基础上，提高了码片识别效率。对直接同步算法的程序流程进行了优化，提出先片后位同步算法。在采集过程中，利用片内高低电位差异在线计算片偏移，合理利用了采样过程中的时间等待，相比较直接同步算法，提高了时间利用效率。

先片后位算法思想是将问题分解为二个子问题，类似于算法思想中的动态规划问题，解决子问题的过程中实现了扩频码循环左移的简化，将主循环分解为多个小问题，实现对时间效率的优化。本文的创新之处在于，利用在指令的执行过程中，由于采样间隔时间远大于数据计算时间，而直接同步算法需要在所有的数据采集完成后才能进行计算，有大量的时间浪费在等待数据采集上，因此先片后位算法充分利用了采样间隔的时间等待计算片内差异，降低指令执行时间。

本文提出的先片后位同步算法已在东软载波科技股份有限公司生产研制的扩频通信芯片上得到应用。在实际应用中，该算法证明可以提高电力线扩频通信技术的同步采样计算时间。