低壓電力線噪聲及信道特性的研究.pdf

1、低壓電力線載波通信技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，然而，由于低壓電力線信道中復(fù)雜的噪聲環(huán)境、對通信信號的衰減問題以及阻抗特性的時變問題，嚴(yán)重制約了其可靠性和傳輸速度的提高。低壓電力線的信道特征與低壓電力線通信的調(diào)制方案、糾錯編碼以及網(wǎng)絡(luò)拓撲選擇有緊密的關(guān)系，但由于缺乏對低壓電力線信道特性的深入探討，導(dǎo)致在通信技術(shù)的選擇過程中缺少足夠的理論依據(jù)。本文針對低壓電力線信道的噪聲、信號衰減和阻抗時變等問題進行分析，為進一步深入理解低壓電力線信道特性提供

2、必要的理論基礎(chǔ)。
　　首先對低壓電力線的噪聲特性進行分析。通過搭建低壓電力線噪聲測量電路，獲取了低壓電力線中的噪聲情況。將電力線噪聲分為背景噪聲與脈沖噪聲分別進行研究。對背景噪聲利用自回歸模型建模，分別利用奇異值分解法和Levinson-Durbin快速遞推法對其參數(shù)進行求解，并比較兩種方法的優(yōu)劣；針對脈沖噪聲模型提出將噪聲特性分成群外特性與群內(nèi)特性的兩個層面上分別進行研究，并在時域與頻域分別驗證了模型的準(zhǔn)確性，為建立高精度低壓電

3、力線信道噪聲模型提供方法和依據(jù)。
　　其次，以低壓電力線噪聲模型為基礎(chǔ)，利用LabVIEW軟件以及NI公司的PXI-5412板卡完成噪聲發(fā)生器的設(shè)計，完成對實測噪聲數(shù)據(jù)的重構(gòu)，為研究低壓電線的電磁兼容環(huán)境與高頻信號在低壓電力線上的傳輸特性提供實驗基礎(chǔ)。
　　再次，對于低壓電力線通信的信號衰減特性的研究?？紤]到集膚效應(yīng)與介電損耗對高頻信號傳輸?shù)挠绊?，在均勻傳輸線理論的基礎(chǔ)上，建立一種低壓電力線的RLCG傳輸模型。模型參數(shù)的提取

4、是通過對基本單元長度電力線的頻率特性進行測量，并利用量子遺傳算法進行辨識來完成的。實驗與仿真結(jié)果表明，電力線RLCG模型在頻域和時域上均能準(zhǔn)確的反映電力線的高頻傳輸特性及衰減特性。
　　最后，對低壓電力線網(wǎng)絡(luò)阻抗時變性的研究，關(guān)注網(wǎng)絡(luò)拓撲改變的實時監(jiān)測問題。以RLCG模型與FSV方法為基礎(chǔ)，提出利用隨機脈沖噪聲表征網(wǎng)絡(luò)拓撲改變，經(jīng)實驗驗證該方法可準(zhǔn)確對隨機脈沖噪聲進行辨識，進而判斷出網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的改變。準(zhǔn)確檢測網(wǎng)絡(luò)拓撲的改變，并通