電力線OFDM通信系統(tǒng)資源分配研究.pdf

1、電力線通信(Power Line Communication, PLC)是利用已有的電力線傳輸數(shù)據(jù)和語(yǔ)音信號(hào)的一種通信方式。利用電力線不需要重新布線，節(jié)約了接入成本，同時(shí)還具有擴(kuò)展性好，覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，在低壓電力線上實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸有著廣闊的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。電力線最初為傳輸電能鋪設(shè)的，利用它傳輸電能損耗很小，然而由于電力線上存在頻率選擇性衰落、較強(qiáng)的時(shí)變性及復(fù)雜的干擾噪聲等因素，當(dāng)利用電力線進(jìn)行信息傳輸時(shí)，系統(tǒng)的有效性和可靠性受到

2、很大限制。正交頻分復(fù)用技術(shù)(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)作為第四代移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，它具有高頻譜利用率以及良好的抗多徑衰落特性的優(yōu)點(diǎn)。將 OFDM技術(shù)應(yīng)用到電力線通信中，可以很好的克服電力線的這些特性，提高通信的可靠性。同時(shí)在OFDM系統(tǒng)中采用自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)，根據(jù)每個(gè)子信道的狀態(tài)的不同，為相應(yīng)子信道采用不同的調(diào)制方法：信道狀態(tài)好時(shí)，為該子信道多分配些比特信息，采

3、用高階調(diào)制，反之則采用低階調(diào)制；當(dāng)信道狀態(tài)極差時(shí)，關(guān)閉該信道。與傳統(tǒng)的固定調(diào)制方式相比，自適應(yīng)調(diào)制可以提高系統(tǒng)的性能。
　　本文首先介紹了電力線信道特性和噪聲特性，建立了電力線信道多徑模型。然后介紹了OFDM技術(shù)的基本原理及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基本框圖，在介紹OFDM技術(shù)優(yōu)點(diǎn)時(shí)也指出它存在著一些不足，比如頻偏敏感，峰值平均功率比較高等，在使用OFDM技術(shù)時(shí)需要采用相應(yīng)的技術(shù)克服這些不足。最后重點(diǎn)介紹了自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)，自適應(yīng)調(diào)制根據(jù)約束條件和

4、優(yōu)化目標(biāo)不同，分為速率最大化和功率最小化兩類(lèi)，介紹了注水定理，該思想是自適應(yīng)分配算法的理論基礎(chǔ)，詳細(xì)介紹了Hughes-Hartogs算法、Chow算法及Fischer算法的具體實(shí)現(xiàn)，結(jié)合電力線信道，采用OFDM系統(tǒng)對(duì)這三種算法進(jìn)行了仿真及性能分析。最后對(duì)Fischer算法進(jìn)行了改進(jìn)，與原算法一次刪除一個(gè)不可用子信道相比，改進(jìn)算法一次刪除多個(gè)不可用子信道，降低了迭代次數(shù)，且在迭代計(jì)算過(guò)程中利用了前次迭代的結(jié)果，降低了計(jì)算復(fù)雜度，但性能與