فائزه رجب‌زاده، دکتر علی کوهستانی، دکتر سیدفریبرز زارعی،
دوره ۲۰، شماره ۴ - ( مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران - جلد ۲۰ شماره ۴ ۱۴۰۲ )
چکیده
در این مقاله، یک سیستم مخابره اطلاعات در بستر خطوط برق (PLC) برای کاربرد شبکه‌های توزیع مطالعه می‌شود. برخلاف کاربرد معمول PLC در شبکه‌های فشار قوی، بکارگیری رله‌ها در شبکه توزیع به دلیل مسافت کانال طولانی‌تر و ساختار شبکه‌ای آن ضرورت دارد. بر این اساس، تعیین متوسط ظرفیت سیستم مخابراتی یا به اصطلاح ظرفیت ارگادیک، یک نیاز اساسی در بکارگیری و انتخاب سیستم PLC مناسب در شبکه‌های توزیع می‌باشد. ظرفیت یک سیستم مخابراتی، به عوامل مختلفی از جمله مشخصات کانال، پهنای باند و نویز موجود در شبکه بستگی دارد. در مقایسه با پژوهش‌های انجام‌شده در خصوص تعیین ظرفیت سیستم مخابراتی PLC، تاکنون مقاله‌ای به مطالعه یک سیستم PLC در حضور رله‌ی تقویت و ارسال و نیز نویز ضربه‌ای نپرداخته است. در این مقاله، با بکارگیری مدل‌های عملی کانال و نویز، ظرفیت ارگادیک به صورت تابعی از نسبت سیگنال به نویز سیگنال ورودی محاسبه می‌شود. در تحلیل‌های صورت گرفته شده، پارامترهای اثرگذار شامل توزیع آماری کانال، فاصله بین منبع و رله، فاصله بین رله و مقصد، توان سیگنال ارسالی و نسبت سیگنال به نویز ضربه‌ای لحاظ می‌شوند. در این راستا، نسبت سیگنال به نویز در گره مقصد با روابط ریاضی فرمول‌بندی شده و با استفاده از قضیه شانون، ظرفیت ارگادیک محاسبه می‌شود. بعلاوه، تأثیر میزان تخصیص توان بین منبع و رله، در مقدار ظرفیت ارگادیک بررسی شده است. در نهایت با شبیه‌سازی یک کانال نمونه، ظرفیت ارگادیک کانال به ازای مقادیر مختلف توان سیگنال ارسالی، نسبت سیگنال به نویز ضربه‌ای و طول کانال محاسبه شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند که نمودار ظرفیت متوسط با تلفات مسیر به طور خطی تغییر می‌کند؛ به طوری‌که برای SNR=۲۰ dB و در حضور رله با کاهش طول خط از ۲۰۰ m به ۱۰ m، ظرفیت تقریباً به اندازه bits/s/Hz ۳,۵ افزایش می‌یابد.
