高壓電力線載波通信自適應(yīng)OFDM調(diào)制技術(shù)研究.pdf

1、高壓電力線載波通信曾經(jīng)是我國電力通信網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，在電力系統(tǒng)調(diào)度、安全穩(wěn)定運(yùn)行方面發(fā)揮著重要作用。但是國內(nèi)外高壓電力線載波機(jī)的最高傳輸速率只有64kbps，隨著電力通信網(wǎng)需求的提高，高壓電力線載波通信已無法滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的通信需求。為了提高高壓電力線載波通信速率，本文對高壓電力線載波通信自適應(yīng)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex, 正交頻分復(fù)用)調(diào)制技術(shù)進(jìn)行了研究。 信道特性

2、是研究通信系統(tǒng)的先決條件。為此，本文首先研究了高壓電力線信道特性和噪聲特性。其中對信道特性的研究，本文主要從高壓電力線載波通道的組成入手，分析了高壓電力線信道與通信信道的不同之處，并根據(jù)理論分量法和工程計(jì)算方法分析了電力線信道的衰減特性。對噪聲的研究，本文著重于電力線路特有的電暈噪聲的研究。在以往的分析中，大多使用白噪聲來模擬實(shí)際的電暈噪聲。本文在分析了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，基于相關(guān)電暈噪聲建立了電暈噪聲模型。該模型突出了電暈噪聲不同于

3、白噪聲的特性，即在電網(wǎng)中電暈噪聲是受150Hz的分量調(diào)制產(chǎn)生，而且我們也考慮了測試中背景噪聲的存在。在分析電力線載波通道上，此模型可以用來代替白噪聲更好的模擬實(shí)際電暈噪聲的情況，有一定的實(shí)用價值。 在高壓電力線載波通信中運(yùn)用自適應(yīng)OFDM調(diào)制技術(shù)，最重要的是有適合的算法。為此，本文重點(diǎn)研究算法，在基于SNR(Signal Noise Ratio, 信噪比)門限的比特分配算法的基礎(chǔ)上，改進(jìn)提出了一種基于發(fā)射效率的OFDM比特分配算

4、法。 為了驗(yàn)證算法性能，本文結(jié)合了高壓電力線信道特性，根據(jù)工程計(jì)算方法和本文建立的電暈?zāi)Ｐ?，建立了高壓電力線信道仿真平臺。并將該算法其與固定調(diào)制方式和基于SNR門限的比特分配算法進(jìn)行對比，分析了算法性能。仿真計(jì)算結(jié)果表明該算法性能優(yōu)于固定調(diào)制方式和基于SNR門限的比特分配算法，有一定實(shí)用價值。同時也證明了自適應(yīng)OFDM調(diào)制技術(shù)能明顯提高了系統(tǒng)的性能，比固定調(diào)制方式更適用于電網(wǎng)的高速傳輸。本文為提高高壓電力線載波傳輸速率提出了方