低压电力线载波抄表系统路由算法研究及实现.doc

低压电力线载波抄表系统路由算法研究及实现低压电力线载波抄表系统是一种利用低压电力线作通信媒介,利用传感、通信和计算机网络技术完成数据抄读和处理,集电能计量、数据采集、数据处理于一体的智能化系统。由于低压电力线的噪声、衰减特性使通信距离变短、可靠性变差,因此需要采用路由算法寻找中继节点进行数据的转发,完成源节点与目的节点之间的通信。本文设计实现了一种基于分簇算法的低压电力线载波抄表系统路由算法,并进行了6个节点的小型组网实验。通过实验结果验证了该算法可以根据信道的变化自动侦测可直接通信的节点,建立动态的网络路由,寻找中继节点,完成数据通信。本文首先对低压电力线载波抄表系统进行了介绍,分析了其系统结构和网络拓扑结构,并对其应用的中继技术做了简要的说明。其次,详细阐述了分簇算法的原理以及改进后的交叠分簇算法的原理,并对两种算法进行了仿真实验。然后,从硬件设计和软件设计两方面对低压电力线载波抄表路由算法的实现做出详细的说明,其重点是交叠分簇算法的软件程序设计。最后,利用试验样机在实际低压电力线载波通信环境下进行了交叠分簇路由算法的组网测试,完成整个系统的在该路由算法下的通信功能。