Praktikum Digitiale Signalübertragung PowerLine-Modem Praktikum Digitiale Signalübertragung Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Inhalt PowerLine – Theorie & Ziel Entwicklung der Hardware Programmierung der DSPs Zusammenfassung und Ausblick Vorführung 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Was ist PowerLine Kommunikation ? PowerLine – Theorie Erklärung: Datenübertragung über das 230V-Netz Vorteile: Nutzung vorhandener Leitungen Nachteile: Geschwindigkeit Abstrahlung (Elektrosmog) 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Unsere Ziele Eigene Herstellung der benötigten Hardware Was haben wir gemacht? Unsere Ziele Eigene Herstellung der benötigten Hardware Programmierung digitaler Signalprozessoren zur Realisierung der Übertragungsstrecke Anwendungsbeispiele: - hausinterne Gegensprechanlagen - Babyphones - Inhouse Netzwerk zwischen 10 und 20 MBit/s Unsere Ziele: - Fehlerfreie Datenübertragung Abbildung 1: Aufbau unserer Powerline-Kommunikations-Strecke 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Netzeinkoppelstufe – Aufgabe Was ist die Netzeinkoppelstufe? Netzeinkoppelstufe – Aufgabe Unterdrückung der 50Hz Netzspannung  Schutz Abbildung 2: Frequenzgang Netzeinkoppelstufe in Simulation Abbildung 3: Frequenzgang Netzeinkoppelstufe gemessen 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Wie sieht die Netzeinkoppelstufe aus? Hochpass Abbildung 5: Platine Abbildung 4: Schaltplan der Netzeinkoppelstufe Abbildung 6: Gehäuse 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Verstärkerstufe – Aufgabe Was ist die Aufgabe der Verstärkerstufe? Verstärkerstufe – Aufgabe Regelung am Sender genügend Leistung für Übertragung Regelung am Empfänger optimale Aussteuerung des A/D-Wandlers des DSPs Abbildung 7: Schaltplan des Empfangsverstärkers 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Verstärkerstufe – Test Wie haben wir die Verstärkerstufe entwickelt und getestet? Verstärkerstufe – Test Testaufbau mit: Steckplatine Laptop + Spectrum Lab Abbildung 8: Testübertragung mit Spectrum Lab Abbildung 9: Testaufbau 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Verstärkerstufe – Herstellung Wie sieht die Verstärkerstufe aus? Verstärkerstufe – Herstellung Schaltungsentwurf Platinenproduktion Bohren, Löten Abbildung 11: Platinen Abbildung 13: Platine oben Abbildung 10: Platinen Abbildung 12: Platine unten Abbildung 14: Gehäuse 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Allgemeines Übertragungssystem Wie haben wir die DSPs programmiert? Allgemeines Übertragungssystem Abbildung 15: DSP Abbildung 16: Blockschaltbild eines allgemeinen Übertragungssystems 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Details der Programmierung Was waren interessante Teile der DSP-Programmierung? Details der Programmierung Frame-Aufbau Speicherverwaltung Korrelation Phasensynchronisation Detektion Abbildung 17: Pilotfolge Abbildung 18: Midamble 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Was ging schief bei der Programmierung der DSPs? Probleme häufige Abstürze Timer0-Problem Implementierung der Phasen-Demodulation 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Zusammenfassung und Ausblick Was funktioniert? Was könnte man noch machen? Zusammenfassung und Ausblick Ergebnis: Datenübertragung über das Stromnetz Weitere Aufgaben: Verbesserung der Datenrate Bidirektionale Kommunikation Mischer Entwicklung einer Anwendung Abbildung 19: Beispielanwendung 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt

Abschluss der Präsentation Vorführung Vorführung der Datenübertragung über das 230V-Netz 16.11.2018 PowerLine-Modem – Annegret Plänitz, Martin Schöffel, Markus Vogt