基于FSK的電力載波通信SoC芯片設(shè)計(jì)與驗(yàn)證.pdf

1、電力線通信是以無處不在的電力線纜為傳輸媒介,具有低投資、高回報(bào)、建網(wǎng)及維護(hù)簡單等突出優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)、工業(yè)控制、智能家居、安防監(jiān)控等領(lǐng)域,有著巨大的市場。國外在電力線載波通訊技術(shù)上研究早、技術(shù)強(qiáng),但是在國內(nèi)的特殊的電網(wǎng)特性、電力結(jié)構(gòu)等因素影響下,國外電力載波通信芯片在國內(nèi)并沒取得很大成功。而國內(nèi)現(xiàn)有的電力載波通信芯片普遍存在通信速率低、通信頻率以及通信功率不達(dá)標(biāo)等缺陷。因此本文旨在設(shè)計(jì)一種高效可靠的調(diào)制解調(diào)方式,并應(yīng)用到自帶MC

2、U的電力載波通信芯片中去。
　　文中介紹了設(shè)計(jì)FSK調(diào)制解調(diào)器所用到的通信算法原理以及實(shí)現(xiàn)形式,其中包括基本的調(diào)制解調(diào)算法頻移鍵控(FSK),檢錯(cuò)糾錯(cuò)算法循環(huán)冗余碼校驗(yàn)(CRC)與差錯(cuò)控制編碼(ECC),以及偽隨機(jī)算法擾碼器(Scrambler)。這些算法的引入有效的提高了通信時(shí)的可靠性、準(zhǔn)確率以及抗干擾能力。在設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),傳輸錯(cuò)誤經(jīng)常是以一段連續(xù)方式出現(xiàn),所以本文引入了Interleave算法與ECC有機(jī)結(jié)合,增強(qiáng)

3、了ECC的糾錯(cuò)能力。
　　根據(jù)算法設(shè)計(jì),本文完成了FSK調(diào)制解調(diào)器IP的設(shè)計(jì),在功能仿真正確后將其集成于電力載波通信SoC芯片中。接著對整個(gè)SoC設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證,包括功能仿真、靜態(tài)時(shí)序分析、形式驗(yàn)證以及后端設(shè)計(jì)的DRC和LVS等驗(yàn)證方式。最終完成了SoC芯片的版圖設(shè)計(jì),并交由中芯國際代工生產(chǎn),最后封裝測試。測試結(jié)果表明芯片能夠正常工作,性能上已經(jīng)和國內(nèi)現(xiàn)有的電力載波芯片持平甚至更優(yōu),而本文所設(shè)計(jì)的芯片具有更低的成本和更快的傳輸速率,