什么是电力线通信？它的原理及调制方式有哪些？

电力线通信全称是电力线载波(Power Line Carrier – PLC)通信，是指利用高压电力线(在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级)、中压电力线(指10kV电压等级)或低压配电线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。

电力线通信技术出现于20世纪20年代初期。应用电力线传输信号的实例最早是电力线电话，它的应用范围是在同一个变压器的供电线路以内，将电信号从电力线上滤下来。1991年美国电子工业协会确认了三种家庭总线，电力线是其中一种。1997年10月，Northern Telecom公司宣布进行数字电线技术的开发，这项技术将使电力公司能够在电力线上以1Mbps的速度传送数据和话音业务。后来西门子的PLC技术将电力线总线的家庭扩大到小区的电信接入网端口，而且能以1Mbps的速率传输数据。

技术进展后来逐渐加快。由思科、英特尔、惠普、松下和夏普等13家公司成立“家庭插电联盟”(HomePlugPowerline Alliance)，致力于创造共同的家用电线网络通讯技术标准。

欧洲也不示弱。在德国汉诺威信息技术大展上，德国电力工业巨头RWE电力公司推出了名叫电力网的新技术，这种新的传输技术将能通过电源线路传输各种互联网数据信号，从而大大推进互联网的普及。用户只需花上几分钟时间，把特制的调制解调器与普通的电线插口相接，就可以上网浏览，速度也可达到每秒2兆比特的宽带标准。德国联邦议院议会上院新近通过一项议案，批准使用能使互联网信息通过电力线和墙上电源插座传输的技术。

电力网是一个近乎天然、入户率绝对第一的物理网络。由于传统的有线网络数据通信需要重新布网线，安装和维护不便，投资较大，因此很多对现场的监控都难于推广。所以使用电力线载波通信，可以有效地运用已有的电力线进行数据传输，极大地降低了成本;如今，电力线载波通信已经被应用到自动抄表到户、城市照明设备和病房呼叫系统等方面。

电力线通信(Power Line Communication，PLC)的原理是利用调制技术将用户数据进行调制，然后将载有信息的高频信号加载到电流上，通过电力线进行传输。在接收端，先经过滤波器将调制信号取出，再经过解调，还原成原始通信信号，然后传送到计算机或电话，以实现信息传递。

具体来说，发送端将需要传输的数据信号送入调制器，调制器将这些数据信号转换成高频载波信号，然后通过耦合电路将高频载波信号注入到电力线上。在电力线上，高频载波信号以电磁波的形式进行传播。接收端通过耦合电路从电力线上取出高频载波信号，然后送入解调器进行解调，还原成原始数据信号。

电力线通信的关键技术包括调制技术、滤波技术、解调技术等。调制技术是将数据信号转换为高频载波信号的过程，滤波技术是从电力线上提取高频载波信号的过程，解调技术是将高频载波信号还原为原始数据信号的过程。此外，还需要考虑电力线的传输特性、噪声干扰等因素对通信质量的影响。

电力线通信的调制方式主要有以下几种：

正交频分复用(OFDM)：OFDM是一种多载波调制技术，它将高速数据流分成多个低速数据流，然后将每个低速数据流调制到不同的子载波上进行传输。OFDM可以有效抵抗电力线上的干扰和衰减，提高数据传输的可靠性和速率。

扩频调制：扩频调制是一种将信号扩展到更宽的频带上的技术，通过增加信号的带宽来降低信号在传输过程中的干扰和衰减。在电力线通信中，扩频调制可以有效提高数据传输的可靠性和速率。

单载波频域均衡(SC-FDE)：SC-FDE是一种单载波调制技术，它通过在频域上进行均衡来抵消电力线上的干扰和衰减。SC-FDE可以有效提高数据传输的速率和可靠性，同时降低了实现的复杂度。

多输入多输出(MIMO)：MIMO是一种利用多个发送和接收天线进行数据传输的技术。在电力线通信中，MIMO可以利用电力线上的多径效应来提高数据传输的速率和可靠性。