摘要：针对宽带电力线载波通信系统物理层的功能特性,分析了物理层逻辑验证所面临的挑战,提出了一种基于Systemverilog的逻辑验证平台。验证平台采用分层设计,结合面向对象技术,实现平台部件的重用性和扩展性。验证还引入工厂模式,提高了验证平台的灵活性和执行速度。验证采用随机和定向相结合的方式以保证验证的全面覆盖。利用DPI-C接口集成比特精确的算法仿真模型来实现随机验证,提高功能覆盖率。利用MATLAB算法仿真平台的数据作为有噪环境下的定向测试,使功能覆盖率达到100%,达到了验证目的。

摘要：在分析了基4 FFT算法的基础上,提出了迭代计算1 024点基4 FFT的一种数字逻辑实现结构。蝶形计算单元使用共享寄存器和共享复数乘法器来减少面积,同时通过流水线设计降低延时。设计了一种存储结构通过存储器分组、交叉连接及特定的访问时序实现两路蝶形计算单元无等待访问。块浮点单元根据每次迭代计算得到的最大值实时压缩数据,提高了数据处理的动态范围。旋转因子单元通过正弦对称性,将旋转因子存储空间减小75%。通过MATLAB仿真,定点FFT的输出信噪比达50.4 dB。相应的RTL实现通过Systemverilog得以验证。采用SMIC 40 nm LOGIC0040LL标准单元库综合,在PVT为ss/0.99 V/-40℃下,最高时钟为310.5 MHz,吞吐量为2.11 Gbps,面积为161.36 kGE,功耗为10.14 mW。

摘要：宽带电力线载波是用电信息采集系统常用的通信方式。功耗高是宽带电力线载波需要解决的—个问题。首先分析了载波通信模块的功耗组成,提出了降低功耗的方法。分别从载波芯片层面、模块电路层面给出了低功耗的设计方案。实践表明,采用以上措施有效的降低了载波通信模块的功耗,能够满足用电信息采集系统的要求。

摘要：影响宽带电力线载波通信的关键因素之一是随机突发的脉冲噪声。目前的噪声研究大多停留在理论建模上,缺乏标准化的电力线噪声硬件实现方法。文中深入研究Markov-Middleton脉冲噪声模型,分析产生Markov性质的脉冲序列原理,利用System Generator和Xilinx Vivado联合仿真工具,设计出具有随机突发特性的电力线噪声生成系统,并完成该系统的硬件实现。通过对比现场可编程门阵列(FPGA)输出、Middleton Class A模型仿真与实测电力线噪声的统计特性,证明了该硬件实现方法能够生成具有随机突发性和时间相关性的脉冲噪声。通过搭建实验室环境下的电力线载波通信系统,测试不同参数下噪声对通信成功率的影响程度,对比其他的硬件实现方法,验证了所提方法的工程应用价值。

摘要：电力线载波通信具有网络覆盖范围广、接入方便的特点,但电力线不是一种理想的传输信道,其信道传输环境恶劣,不但具有阻抗匹配和频率选择性衰减的问题,而且还存在着严重的噪声和干扰。长期的实践证明:对抗恶劣电力线信道的最有效手段是信道编码技术,HomepulgAV标准中给出了双二元Turbo编码构造以及码内交织方案,但这种编码已经被国外通信设备商申请了专利,如果照搬恐会引起知识产权纠纷,因而给出了一种新的Turbo码交织方案,其性能比HomeplugAV标准略有提升,复杂程度完全相同,并给出仿真结果。

摘要：在对物联网体系结构和关键技术学习、分析的基础之上,结合“工业云”建设方案理念,设计了一种基于BPLC主干通信网络的智慧工厂控制系统。依托宽带电力线载波通信技术组建的高速有线通信网络,实现了工控中心对某工业园区车间内工业设备的智能控制与在线管理。实验证明:BPLC主干通信网络在智慧工厂实施具备可落地性。