噪音與濾波器的問題談起來可能要很長時間。因此，在寫這篇文章之前我決定把噪音與濾波器的問題分為三篇文章來寫。

這篇文章我將向大家解釋電力線噪音以及它對 X10 系統的影響。下一篇文章將談一談濾波器的工作原理。第三篇文章我們把前兩篇文章綜合一下來談談在實際應用中如何用濾波器降低電力線的噪音。如果有可能，我還會向大家介紹全屋阻波器的應用。當然那可能是第四篇文章。

在 X10 世界里，電力線噪音是影響 X10 系統的最有爭議的問題。我們就從噪音以及噪音在示波器上的樣子談起。圖一是 220V 電力線上有一點點噪音的樣子。我的確不太想用“噪音”這個術語。在大多數情況下我還是更愛用“干擾”這個詞。

從專業角度來說是電力線“噪音”“干擾”了 X10 系統。但有一次一位客戶問我：“你說的是什么意思，噪音？我怎么沒有聽到呢？”。從那以后我就改為是電力線中的“干擾”影響了 X10 系統，這樣大家就很好理解了。但是在這篇文章中我還是會用“噪音”這個詞。我想你一定不會不同意吧！

我桌子上的字典這樣解釋噪音這個詞：嘈雜的、令人不快的特殊聲音。顯然這樣的解釋并不全面（不過，我還是比較喜歡“令人不快”這部分解釋）。而且還會給我們理解這篇文章帶來一定難度。那就換一個詞“污染”，它在字典中的解釋是：被染污，使其變得不純凈。你當地的供電電源（在中國是 50Hz ，在美國是 60Hz ）是非常干凈的。不幸的是，許多公司的產品（當然是電子產品）會產生很高頻率的負影響，并且把這個負影響反向發射到電力線上。它們 污染 了電力線的環境。

當電力線污染產生時，我也試著用肥皂去洗電線（開玩笑）。每個人都可以用長江水，但請不要污染她。這個觀點我想我們都會同意吧！而這又與電力線污染有什么區別呢？每個人都可以用電力線的能量，但是請不要污染她！顯然，人們并不是很重視電力線污染問題。許多公司都聲稱他們的產品不會污染電力線。但是還是有一部分產品會污染電力線。

為什么我總是談論電力線的污染問題，因為它不止是 X10 的問題，電力線污染會摧毀很多種家用電器。你遇到過電腦死機嗎？ ... 你遇到過電視突然沒有圖像嗎？ … 傳真中斷？ … 音響雜音？ … 燈忽亮忽暗？所有這些問題，也許更多，都可以歸結為電力線污染。許多醫院或研究院都要求不能用電子鎮流器式的日光燈，他們的許多設備都對電力污染很敏感 , 而電子鎮流器式日光燈會產生電力線污染 .

我們回到 1900 年，那時的煤礦工人下井時總是會帶上一只金絲雀 , 如果金絲雀昏倒，那么就說明礦井里有危險的瓦斯氣。如果金絲雀死了，那么他們就必須馬上離開礦井。 X10 系統就好比金絲雀。如果你的 X10 系統因為電力線噪音而發生問題，那么你家中的其它用電器也會受到影響，只是時間稍長一些。 X10 系統會因為電力線噪音而時靈時不靈，偶爾也會變成“死”系統 ( 就像金絲雀 ) 。

我在這里想提醒那些生產或出售污染電力線電器的人們（特別是一些假冒偽劣產品），請你們負起責任并采取行動改進你們的電器性能。因為好的電器（真的長城認證或 CE 認證）是不會向電力線發出噪音的。

當使用者裝上一個新的 X10 接收器時，本地控制可以，但網絡控制卻不行時，原因一般有以下三點：

⒈ 信號傳錯了線（當然這種情況是非常少見的 , 我們在本文中就不再討論）

⒉ 信號強度不夠（當然可以用一些耦合器或濾波器解決）

⒊ 電力線污染（或稱之為噪音，干擾）。

電力線污染是個新問題嗎？不是，但是在當今時代顯現的越來越嚴重。有兩點原因：第一，現在有比以前更多的電氣設備，更多的電子日光燈，更多的電腦還有更多的大屏幕電視。第二，現在有許多已經被使用或未被使用的高科技產品。電力線噪音現在仍然存在是因為沒有約束它的標準。 FCC 只是約束 450KHz 以上的噪音（ AM 頻段的下限）， UL 認證只是約束電力線噪音為“安全”的。影響 X10 系統的頻段分布在 80KHz—150KHz 之間，而在這個頻段上幾乎沒有標準！

在此，我的觀點是很明確的！那些生產發出電力線噪音的電氣生產商，請你們肩負起減小電力線噪音的責任。不管怎么樣，雖然我說出了我的觀點，但我也沒有很好的辦法同生產商談。所以當我們發現了產生電力氣噪音的電器時，最好的辦法是不用它，換一個品牌的產品。

Pico 的工程師是很有遠見的，早在 1978 年他們定義 X10 的信號時就選擇了正弦波的過零點為載波時間。時至今日，過零點仍然是最干凈，最不易受干擾的地方。

他們的另一個好主意是使用“補碼”來發射數字信息。（在當時還有一部重要的決定就是“ X10 二進制擴展碼”，擴展碼的應用在近幾年非常廣泛，比如在 A10 系統中，這點我以后會為大家作解釋）

在標準的 TTL （ TRANSISTOR TO TRANSISTOR LOGIC ）電路中，以什么也不發射（低電平）代表“ 0 ”。但在多數情況下，電力線會好幾個小時都有什么也不發射（至少 X10 系統不發射），如果說不重新定“ 0 ”，那么接收端會認為發射端發射了一連串的“ 0 ”。所以 Pico 工程師（發明 X10 協議的人）決定用 0—1 代表“ 0 ”用 1—0 代表“ 1 ”（如圖二所示）用這種方法代替那種“發射”代表“ 1 ”，“不發射”代表“ 0 ”的原始方法是很有遠見的。

在 1989 年， X10 工程師改進了二進制碼的接收電路，并提高了接收的可靠性，后來我們得到了新一代的可以抵御干擾的 AGC 和門限 AGC 接收器。我們先看一些噪音，再談 AGC 電路

。

圖三給我們展示了一個看似很干凈的正弦波，但是如果你把電腦的屏幕放大，你可以發現這個正弦波上還是有一些小小的干擾。大多數地區電力線的正弦波都是比較干凈的。比如在美國電力線一般是 10—25mV 的噪音，中國電力線一般會有 25—50mV 的噪音。當然噪音的大小還取決于你家中的電器和電器的開關狀態。在大多數家庭用房中，噪音的水平是處于 X10 系統的允許范圍內的。

接下來我將向你展示一些圖形。第一點，以下展示的一些圖形有些夸張，請相信我，這只是一些示意圖，因為我要向你展示一些電力線的正弦波（它們的振幅非常高，可達 300V 以上）還有 X10 載波信號或噪音（對比起來它們振幅只有幾伏或幾十毫伏），如果我把它們按正常的比例顯示給大家看，那你根本就看不到載波信號或噪音，只能到一個 300V 振幅的正弦波。所以以下的圖只是示意圖。第二點，我會向你展示一些簡單的 X10 協議。不管怎么說，以下的解釋可能你會不好理解，但當你把這篇和我以后要寫的幾篇文章看完后就會明白一切的。（聽起來好像電腦游戲的攻略）

如圖四所示，那是一個標準的沒有令人反感的背景噪音的 X10 電力載波信號（請記住這只是一個放大了振幅的示意圖）。對于這樣的載波信號 X10 接收器可以很容易地將字符串從電力線中萃取出來，并且加工，執行動作。

讓我們回到 1980 年的美國，當時是美國的科技爆炸時代，許多的家用電器以及新科技被用于家庭。隨之而來的是電力線噪音不斷增長， X10 工程很快響應并改進了接收 X10 載波信號的算法。當然細說起來會花很長時間，簡單地說，他們把每個周期的 120KHz 的脈沖個數進行計算，從而提高了接收器的頻率響應特性。

到了 1990 年，由于家庭中出現了電腦，大屏幕電視，傳真機以及許多電子小器具， X10 工程師很快響應并推出“ AGC ”（ AUTOMATIC GAIN CONTROL 自動增益控制）接收方法。許多天線電愛好者都知道 AGC 被廣泛地用于電視機和收音機電路中，用于改善接收效果。簡單地說，如果使用 AGC 電路，那么它的輸出量不再是一個恒定的量，而且根據系統的需要和控制，應用反饋電路輸一個可以變化的量。這就好像現在有些高級的汽車音響一樣，當你在高速公路上開車并打開車窗時它就會自動把音量增大，當你停在紅綠燈前時，它會自動把音量減小。

AGC 電路使 X10 接收器進入了一個新時代，它可以自動判斷電力線干擾的大小，這就意味著它可以更好的地區分噪音與信號。但在很強的干擾下， AGC 電路也不會很好的工作。 AGC 電路要求 X10 載波強度至少要比背景噪音大一倍。

如圖五所示的噪音，即使是最新的 X10 AGC 接收器也對它無濟于事，從圖中我們可以看出 X10 信號并沒有比噪音大一倍。

AGC 接收電路要做的比 X10 系統強一些，它的信噪比可達 1.25 ∶ 1 （ X10 是 2 ∶ 1 ），但是現在只供應國外市場（因為價格很高），我們期待著有一天也會供應國內市場！