基于OFDM的電力線通信中的部分關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、電力線通信(PLC)是利用已有的電力線網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸媒質(zhì)的一種通信方法。由于電力線網(wǎng)絡(luò)分布廣泛，因此使用電力線作為通信媒質(zhì)無需在室內(nèi)打孔布線重新構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)，具有成本低廉、連接方便等優(yōu)點(diǎn)，在智能家庭網(wǎng)絡(luò)和寬帶接入方面受到越來越多關(guān)注。 通信信道是通信的基礎(chǔ)。與無線通信相同，電力線通信的性能主要受到電力線通信信道的制約。因此需要采用各種信號(hào)處理技術(shù)對(duì)抗惡劣的電力線信道對(duì)電力線通信造成的影響，提高通信性能，比如信道編解碼、自適應(yīng)調(diào)

2、制解調(diào)和相干檢測(cè)等，而采用這些技術(shù)的前提就是需要知道信道狀態(tài)信息(CSI)。 正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)具有對(duì)抗頻率選擇性衰落、多徑時(shí)延和頻譜利用率高等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)電力線信道特點(diǎn)，可以在電力線通信中利用OFDM技術(shù)對(duì)抗電力線信道的衰減以及引入的各種噪聲干擾。本論文根據(jù)電力線通信信道特點(diǎn)，對(duì)基于自適應(yīng)OFDM調(diào)制解調(diào)的電力線通信關(guān)鍵技術(shù)做了研究。 本文首先介紹了課題產(chǎn)生的背景以及電力線通信的基本概念和發(fā)展現(xiàn)狀，給出了本文的

3、研究方向，最后總結(jié)了需要解決的問題。 本文對(duì)電力線通信中信號(hào)的傳輸媒質(zhì)——電力線通信信道的特點(diǎn)做了一些研究。首先對(duì)電力線信道中的噪聲按照特性進(jìn)行分類，再根據(jù)電力線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，給出電力線信道的衰落的特點(diǎn)，并根據(jù)電力線傳輸煤質(zhì)的基本特性參數(shù)，采用自頂向下的建模方法建立了仿真的電力線通信信道模型。 將OFDM調(diào)制解調(diào)技術(shù)應(yīng)用到電力線通信系統(tǒng)中，在接收端為了實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)的相干解調(diào)，需要知道信號(hào)經(jīng)歷的信道信息。在本文第三部分中給

4、出了電力線通信中基于OFDM的信道估計(jì)方法。針對(duì)電力線信道特點(diǎn)，本文對(duì)電力線信道估計(jì)采用了導(dǎo)引輔助信道估計(jì)方法估計(jì)數(shù)據(jù)處信道衰落值。 本文第四章主要研究了電力線通信中信噪比估計(jì)問題。電力線信道是一種慢衰落信道，對(duì)OFDM子載波進(jìn)行分組，子載波分組必須滿足小于信道相干帶寬。接收端利用得到的導(dǎo)引符號(hào)處的信號(hào)值，估計(jì)出相應(yīng)子載波組的SNR．值。 在本文第五章主要研究了電力線通信中基于OFDM的自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)技術(shù)。 采用

5、自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)，發(fā)端可以根據(jù)反饋的信道衰落特性，自適應(yīng)調(diào)整各子載波傳輸符號(hào)的調(diào)制階數(shù)及信號(hào)的發(fā)射功率，提高頻譜利用率和系統(tǒng)性能。本文對(duì)電力線通信信道建模的研究、電力線信道估計(jì)、信噪比估計(jì)以及基于OFDM的自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)技術(shù)的研究，可以應(yīng)用在一種基于照明燈的無線接入系統(tǒng)中，信號(hào)在電力線中傳輸可以采用本文所研究的信號(hào)處理方法，建立一種輻射小、組網(wǎng)方便的無線——有線接入系統(tǒng)。同時(shí)在寬帶上網(wǎng)方面，也可利用電力線接入主干網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息的高速傳輸。