基于OFDM的電力線通信系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、電力線通信(Power Line Communication，PLC)是指以電力線為傳輸媒介進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和信息交換。隨著調(diào)制技術(shù)、傳輸技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的進(jìn)步，電力線通信技術(shù)不斷發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入高速傳輸時(shí)代。由于電力線通信具有不需重新布線，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，在智能家庭網(wǎng)絡(luò)和寬帶接入等領(lǐng)域受到了極大的關(guān)注。但是電力線信道固有的噪聲干擾、頻率選擇性衰減和多徑傳播特性大大影響了通信性能。而正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)被認(rèn)為是在具有頻率選擇性衰落和

2、多徑傳播特性的通信環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高速信號(hào)傳輸?shù)闹髁骷夹g(shù)。因此，正交頻分復(fù)用(OFDM)是實(shí)現(xiàn)寬帶電力線通信的關(guān)鍵技術(shù)。OFDM是一種多載波調(diào)制技術(shù)，同時(shí)也是一種復(fù)用技術(shù)。它利用多個(gè)相互正交的子載波來(lái)傳送信息，不但大大提高了頻譜利用率，同時(shí)也有效克服了電力線信道中的頻率選擇性衰落和多徑時(shí)延，實(shí)現(xiàn)了高速、可靠的數(shù)據(jù)通信。 本文在闡述電力線載波通信的基本背景和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀后，提出了適用于OFDM低壓電力線載波通信的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體方案，并最

3、終實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于HomePlug AV協(xié)議的低壓電力線通信仿真系統(tǒng)。全文的內(nèi)容主要包括如下幾個(gè)部分：第二章對(duì)電力線信道特性進(jìn)行詳細(xì)分析，然后在此基礎(chǔ)上給出電力線噪聲模型和電力線信道模型，并對(duì)電力線信道容量進(jìn)行理論分析；第三章，論述OFDM調(diào)制技術(shù)的原理以及實(shí)現(xiàn)方法；第四章，在前面分析的基礎(chǔ)上對(duì)電力線通信系統(tǒng)發(fā)射接收機(jī)的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行討論；第五章，建立基于OFDM的電力線通信仿真系統(tǒng)，并在大量仿真的基礎(chǔ)上給出相應(yīng)的曲線與結(jié)論；第六章，給

4、出一種電力線通信系統(tǒng)硬件仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案；最后一章，給出了研究總結(jié)并對(duì)電力線載波通信這個(gè)課題未來(lái)的研究?jī)?nèi)容和研究方向提出一些見(jiàn)解。 論文使用MATLAB和C作為仿真工具，建立了基于OFDM的電力線通信系統(tǒng)仿真平臺(tái)，并利用該平臺(tái)進(jìn)行了大量的仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明：在電力線通信媒質(zhì)中，采用OFDM調(diào)制技術(shù)可以很好地配合電力線通信信道，有效地抵御電力線信道噪聲、衰減和時(shí)變特性所帶來(lái)的影響。此外，OFDM子載波采用不同調(diào)制方式(例如，