前言

电力线通信系统是采用电力线传送数据的一种通信方式，具有用户多、分布广、不需要重新布线等优点，可以作为实现网络通信的有效手段，也是未来国家四网融合目标的旗帜性突破，更是国家电网战略部署的现实需要，不仅全方位地补充和完善了我国的通信平台，而且提升了我国在物联网技术上的全球竞争性和前沿性。

挑战，是机会的温床。在传感器网络技术快速崛起的今天，电力线通信技术不仅仅是其他无线通信的“润色”，更将会成为一个无法取代的存在！无论是遍及千家万户的家庭电网，还是分布在天圆地方的高压电线，电力线的传输不再局限于电气信号，还承载着华夏民族，乃至全球人民的感知欲望。

电力线通信技术，依然是一个陌生而又成熟的存在，因为它离我们的生活近在咫尺，却又远不可及。本书作者长期从事电力线通信技术的理论研究和实践开发工作，在西安电子科技大学开课授业也已6年，根据学生的学习反馈情况和电力线通信技术的发展情况，对电力线通信技术有着新的了解和认识。作为一项新兴的通信技术，电力线通信技术虽然在国外开展较早，但相关专著、教材种类依然较少，而且总体上看，书籍更新速度远远跟不上技术的发展速度，无法满足研究人员和学者的需求。因此，作者结合历年来的理论研究工作和实际科研项目情况，整理编写了本书，希望通过图文并茂的解释，将大家带入电力线通信不一样的世界。

为了让读者更好地学习电力线通信中的关键技术，融会贯通地掌握不同章节的知识要点，每一章都会有树状形式的“脑图”作为本章概要，提示本章内容，也希望读者能够根据这些“脑图”，举一反三，将知识永远凝聚在头脑中。

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（Orthoganal Frequency Division Multiplexing）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。

作者从2006年开始着手编撰本书，转眼已是四年，期间电力线通信技术快速发展着，如同穿梭而去的光阴一般。四年时光的反复修改和雕琢，让我不禁犹豫，是科技走得太快，还是自己渐渐地跟不上了它的脚步？现在回首，自己更像是一个爬山的远行者，总想先一步登上山顶感受旭日东升的壮观，却没有发现日出的光晕一直伴随着自己，在山脚下，在山路间。我一直以为最可怕的不是逝去的年华，而是奋不顾身的投入感。很庆幸，我还保有这样的激情，无论是踏过低潮，还是巅峰对话！感谢那些山脚下和山顶的人，你们是我最好的风景！

参与本书编写的有胡金辉、徐田田、聂鹏鹏、肖宇彪、刘永亮、白楒锋等。还有许多老师、同学以不同的形式对本书作出了贡献，在此一并致谢。

感谢我的博士导师之一，A. Wittneben教授，是他将我带入了电力线通信（Powerline-Kommunikation）这一领域，并对我在德国的研究与生活给予了细致的指导与照顾。感谢电子工业出版社的田宏峰编辑为本书所做的辛勤工作。

在本书即将付印之际，我们拿到了合作伙伴之一的某国际知名通信企业所提供的Atheros AR7400 PLC Modem，作为当前国际最高水平的产品，其标称PHY层双向传输速率达到500 Mbps！此外，获悉在2010年教育部新近审批设置的专业中，信息网络作为国家战略性新兴产业发展方向得到重点体现，有将近40 所高校院系获批了包括“物联网工程”、“传感网技术”和“智能电网”三个物联网相关的专业。对于与这些专业密切相关的电力线通信技术，这是一个好消息。相信电力线通信技术将与其他技术手段一起，为“感知中国”、“智能电网”、“智慧地球”作出一份贡献，正春华枝俏，待秋实果茂，与君共勉。拙文共鉴，抛砖引玉，恳请各界领导、专家、同行多多批评指教。联系邮箱是gyangxidian@gmail.com。

作者

2010年8月 于西安

注：本书的动画蜗牛图标已进行了商标注册。