基于OFDM電力線載波通信系統設計及FPGA實現.pdf

1、低壓電力線通信是利用低壓電力線進行數據信息傳輸的一種網絡技術的統稱。低壓電力線網絡覆蓋范圍廣，使得低壓電力線通信無需再建設新的通信網絡，大大降低了電力線通信的成本，具有連接方便的優(yōu)點。由于低壓配電網絡并非專為通信用途而設計，電力線的傳輸信道并不是很適合數據的傳輸。正交頻分復用(OFDM)技術可以有效克服電力線信道的多徑干擾和頻率選擇性衰落的影響，具有高效的頻譜利用率。因此，OFDM技術非常適合于低壓電力線載波通信系統使用。目前，OFDM

2、技術在低壓電力線通信中的應用越來越受到重視。
　　 本文首先介紹了電力線通信的相關背景，國內外研究現狀及本文的研究內容，接著介紹了低壓電力線信道的傳輸特性，分別就它的輸入阻抗特性，衰減特性，噪聲特性進行了分析。根據電力線信道特性，得出了交流電過零點區(qū)段是電力線通信的最佳通信時隙。介紹了OFDM技術的基本原理和實現過程，闡明OFDM技術用于電力線載波通信的優(yōu)勢。
　　 分析研究了基于OFDM的電力線載波通信標準G3-PLC

3、的物理層相關規(guī)范，包括基本參數，幀結構，前導等，并對G3協議的主要模塊進行軟件仿真。
　　 在G3-PLC協議的基礎上，根據國內低壓配電網絡的特點和現狀，設計了基于OFDM低壓電力線載波通信系統，主要有：系統實現框圖，過零點通信，幀結構設計、前導設計、窗函數的選取等。
　　 接著，利用FPGA器件和單片機實現了基于OFDM低壓電力線載波通信系統的整個物理層協議。系統主要包括了微控制單元(MCU)，基帶調制解調器以及模擬前