本书介绍了电力线通信技术的基本理论和核心技术问题，共分为9章。第1章是导言，回顾了过去几年中，国内外电力线通信技术的研究动态和发展趋势；第2章描述了电力传输网系统及其特性，对电力网络的拓扑结构和通信带宽进行分析；第3章分析了电力线的信道特性，通过信道建模，构建电力线传输函数，是电力线数据通信的基础；第4章介绍了现有的电力线通信标准，展望即将和我们见面的G.hn标准；第5章论述了电力线通信中的OFDM技术，这是未来通信技术的核心；第6章讲述了多种信道估计的方法，它是OFDM技术中数据解调与均衡的基础；第7章通过讲解传输协议的使用、设备协调和家庭网关，整体构建电力线通信系统；第8章整理了智能电网的构架，重点讨论了中国智能电网的发展方向，独创性地阐述了智能电网传输系统和符合中国国情的电力线通信解决方案，列举了智能家庭网络系统和智能网关的概念框图，描述了未来家庭电力线通信的美好蓝图；第9章简述物联网的起源和发展，刻画了电力线通信技术在物联网下与众不同的应用前景。

本书从电力线的传输网络特性出发，首先讲述电力线数据通信中的主要问题和研究方向，包括信道建模、调制方案等；然后通过对国内外相关标准的理解，解析构建电力线通信系统的基础技术；最后，重点以国家智能电网为背景，描绘电力线通信技术在智能电网中的巨大应用前景。

本书思路清晰，生动活泼，既充满了前沿性的展望，也不乏严谨的论证；不仅可以作为高等院校相关专业的教学用书，还可供从事电力线通信相关工作的技术人员、管理人员参考。

第1章 导言 1

 1.1 国外电力线通信技术介绍 2

 1.2 我国电力线通信技术研究现状 3

 思考题 5

第2章 电力传输网系统及其特性 6

 2.1 现行电力网络拓扑结构 7

2.1.1 低压供电网的拓扑结构 7

2.1.2 PLC接入网的组织 8

2.1.3 家庭内部PLC网络结构 11

2.1.4 逻辑网络模型 12

 2.2 作为通信介质的电力网络分析 14

2.2.1 PLC信道带宽分类 15

2.2.2 PLC传输信道特点 16

2.2.3 电磁兼容 16

2.2.4 干扰的影响和速率限制 19

 思考题 20

第3章 电力线数据通信基础 21

 3.1 信道特性分析 22

3.1.1 信道的输入阻抗分析 22

3.1.2 信道衰减特性分析 24

3.1.3 信道噪声特性分析 27

3.1.4 噪声建模方法 29

 3.2 信道建模 37

3.2.1 时域模型 38

3.2.2 传输矩阵模型 39

 3.3 对电力线衰减特性的具体测量与描述 44

3.3.1 由电力线的长度引起的信号衰减 45

3.3.2 分支造成的衰减 46

3.3.3 相同的长度和分支数情况下的衰减 47

 思考题 47

第4章 电力线通信标准 48

 4.1 HomePlug 49

4.1.1 HomePlug 1.0概述 49

4.1.2 HomePlug AV概述 55

 4.2 G.hn 61

4.2.1 G.hn发展现状 61

4.2.2 G.hn家庭网络拓扑结构 63

4.2.3 G.hn家庭网络参考模型 65

 4.3 其他标准 66

4.3.1 IEEE P1901 66

4.3.2 HomePlug BPL与HomePlug C&C 67

4.3.3 HD-PLC 69

4.3.4 PRIME 69

 思考题 70

第5章 电力通信及通信系统的调制方案 71

 5.1 传统的载波调制方案 72

5.1.1 ASK 72

5.1.2 PSK 73

5.1.3 FSK 74

5.1.4 三种调制方案的简单比较 75

 5.2 OFDM调制技术的研究 76

5.2.1 OFDM基本原理 76

5.2.2 多载波调制和FFT 77

5.2.3 OFDM性能分析 79

5.2.4 OFDM在PLC中的应用 80

 5.3 电力线载波芯片 86

5.3.1 宽带PLC芯片 86

5.3.2 窄带PLC芯片 87

 思考题 91

第6章 信道估计 92

 6.1 信道估计的基本准则和算法 93

 6.2 基于导频的非盲信道估计 93

6.2.1 导频的分布形式 93

6.2.2 信道估计准则 94

6.2.3 内插方法 95

 6.3 基于判决反馈的信道估计方法 98

 6.4 盲信道和半盲信道估计 98

 6.5 其他信道估计方法 99

6.5.1 基于AVSF算法的信道估计 99

6.5.2 基于自组织映射的循环平稳PLC信道的估计 101

 思考题 102

第7章 电力通信系统的构建 103

 7.1 电力线通信协议的设计 104

7.1.1 协议模型分析 104

7.1.2 低压电力线载波通信协议的设计 107

7.1.3 MAC层结构 110

 7.2 设备协调 121

7.2.1 耦合技术 121

7.2.2 用户端设备 124

7.2.3 局端设备 126

 7.3 基于电力线的家庭网关 127

7.3.1 电力线家庭网关的功能 127

7.3.2 电力线家庭网关的特点 128

7.3.3 电力线家庭网关的设计要求 128

7.3.4 电力线家庭网关的基本组成 129

 思考题 134

第8章 智能电网概述 135

 8.1 智能电网的发展 136

 8.2 智能电网的构架 139

 8.3 中国特色智能电网及其意义 141

8.3.1 中国智能电网的设计特点 141

8.3.2 智能电网的意义 144

 8.4 智能电网中的电力线通信 144

8.4.1 基于电力线通信的家庭电力系统服务 145

8.4.2 智能电表 147

 思考题 151

第9章 电力线通信与物联网 152

 9.1 物联网的起源和发展 153

 9.2 物联网中的电力线通信部署 154

9.2.1 医疗卫生 155

9.2.2 现场监控 156

9.2.3 智能交通 157

9.2.4 智能家居 158

 思考题 161

参考文献 162