高速電力線通信的研究與應(yīng)用.pdf

1、電力線遍布城鄉(xiāng)，四通八達(dá)，構(gòu)成了世界上規(guī)模最大的網(wǎng)絡(luò)。利用電力線進(jìn)行高速率數(shù)據(jù)通信，不僅可以為電力系統(tǒng)配電自動化、信息化提供方便，還可以為Internet寬帶網(wǎng)絡(luò)接入“最后一公里”問題及室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)互連提供方便、快捷、經(jīng)濟(jì)、可靠的接入方式。但是，電力線信道具有噪聲強、高頻信號衰減大、多徑干擾嚴(yán)重等不利于數(shù)據(jù)通信的特性，目前投入使用的寬帶電力線通信設(shè)備存在通信速率不穩(wěn)定、硬件成本較高等缺陷。此外，電力線上高頻信號的輻射可能干擾無線通信，這成為

2、制約高速電力線通信發(fā)展的又一關(guān)鍵因素。 以解決上述問題為目的，本論文主要作了以下工作： (1)針對電力線信道噪聲強、輸入阻抗變化大的缺點，設(shè)計了一種改進(jìn)的電力線信道優(yōu)化裝置。經(jīng)計算和仿真證明，該電路裝置既能將來自電器設(shè)備的高頻噪聲濾除在信道之外，又能實現(xiàn)現(xiàn)有電力線信道優(yōu)化裝置所不能實現(xiàn)的阻抗匹配功能，從而起到優(yōu)化信道、提高信噪比及信道容量的作用。 (2)從保持信號完整性的需要出發(fā)，在分析多導(dǎo)體傳輸線線間串?dāng)_規(guī)律的

3、基礎(chǔ)上，提出采用反相對稱輸入法來克服線間串?dāng)_。仿真顯示，該方法在抑制串?dāng)_、穩(wěn)定信號方面比傳統(tǒng)的信號輸入方式有明顯的優(yōu)勢，從而能有效地提高接收信號的幅度值。此外，還初步探討了多導(dǎo)體電力線上噪聲的相關(guān)性，并據(jù)此分析了采用反相對稱輸入法消除噪聲的可能性。 (3)以提高信道容量為目的，研究了多導(dǎo)體傳輸線并行傳送信號的調(diào)制解調(diào)方式。多路并行信號在多導(dǎo)體傳輸線上傳送時，信號在導(dǎo)線間的相互串?dāng)_會導(dǎo)致接收信號的混亂，本文把正交頻分復(fù)用技術(shù)(OF

4、DM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)和獨立分量分析方法(ICA，Independent Component Analysis)結(jié)合起來，將較為復(fù)雜的卷積型ICA轉(zhuǎn)化為較為簡單的瞬時線性混合型ICA問題，以求從接收端混合的信號中分離出原信號。給出了調(diào)制解調(diào)的基本步驟及其數(shù)學(xué)形式，闡述了這一方法的可行性。 (4)針對高頻信號電力線上傳輸時電磁輻射相對較強，對無線通信可能造成干擾