基于低壓配電網(wǎng)的OFDM調(diào)制技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、低壓電力線載波通信(PLC)是通信技術(shù)發(fā)展的一個(gè)比較新的研究方向,其技術(shù)研究和應(yīng)用成為目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問題之一,有著深遠(yuǎn)的理論意義和廣泛的實(shí)用價(jià)值。但由于低壓電力線網(wǎng)絡(luò)信道特征具有時(shí)變性且很復(fù)雜,對(duì)傳輸信號(hào)具有較高的頻率選擇性衰減特征,使低壓電力線上的數(shù)據(jù)傳輸速率受限,誤碼率高。為了充分發(fā)揮低壓電力線通信的潛力,有必要研究一種頻譜效率高、抗噪聲及信號(hào)衰減能力強(qiáng)的傳輸技術(shù),在對(duì)比各種現(xiàn)有的傳輸調(diào)制技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)后,采用正交頻分復(fù)用(OF

2、DM)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)低壓電力網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)據(jù)傳輸是一種比較理想的方案。本文對(duì)OFDM技術(shù)所涉及到的噪聲模型、傳輸模型、信道容量等關(guān)鍵技術(shù)問題展開研究,主要工作包括：1、在實(shí)驗(yàn)測(cè)量的基礎(chǔ)上,對(duì)低壓電力線通信中必須面對(duì)的阻抗特性、噪聲特性和衰減特性進(jìn)行了研究,計(jì)算分析了信道阻抗、信號(hào)的衰減與頻率的關(guān)系及各種噪聲的時(shí)域特性、頻域特性。2、根據(jù)PLC傳輸網(wǎng)絡(luò)特征建立了信道傳輸模型,實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明所建傳輸模型與實(shí)際信道特征接近；在對(duì)信號(hào)輸入功率優(yōu)化的

3、基礎(chǔ)上,研究了室內(nèi)外低壓電力網(wǎng)絡(luò)支路的數(shù)量、支路負(fù)載以及支路的長(zhǎng)度等因素對(duì)信道容量的影響。3、提出了一種基于直接決策估計(jì)的OFDM PLC信道的自適應(yīng)估計(jì)和均衡方法,該方法通過接收到的子載波符號(hào)表征一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),通過神經(jīng)元自適應(yīng)估計(jì)信道的權(quán)值變化,進(jìn)而根據(jù)信道的權(quán)值進(jìn)行信道估計(jì),利用消除星座對(duì)稱補(bǔ)償非線性的影響實(shí)現(xiàn)信道均衡。4、通過優(yōu)化相關(guān)系數(shù)進(jìn)行最大似然函數(shù)估計(jì),提出了一種基于數(shù)據(jù)輔助循環(huán)序列的時(shí)域相關(guān)和能量檢測(cè)算法,仿真結(jié)果

4、表明該算法實(shí)現(xiàn)了OFDM調(diào)制中的頻偏估計(jì)、時(shí)間同步問題。5、研究了一種降低信號(hào)峰均比(PAPR)的算法,該算法利用偽隨機(jī)序列較低的非周期自相關(guān)性,對(duì)發(fā)送序列在時(shí)域進(jìn)行擾動(dòng),然后在頻域?qū)π蛄羞M(jìn)行相鄰分割,分割后的分組信號(hào)進(jìn)行相位擾動(dòng),對(duì)經(jīng)過擾動(dòng)的頻域序列進(jìn)行IDFT變換,得到多個(gè)時(shí)域信號(hào),選擇最小的PAPR時(shí)域信號(hào)作為傳輸信號(hào),結(jié)果表明其互補(bǔ)累積分布函數(shù)(CCDF)曲線下降更快,具有顯著地降低OFDM信號(hào)的PAPR。6、設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)幀格式、