基于OFDM的電力線通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、電力線通信的概念由來已久，隨著智能電網(wǎng)概念的不斷發(fā)展和演進(jìn)，電力線通信技術(shù)迎來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的窄帶電力線通信技術(shù)提供非常有限的數(shù)據(jù)傳輸能力，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代智能電網(wǎng)的發(fā)展需求，采用具有更高傳輸能力的新一代通信技術(shù)迫在眉睫。為了對(duì)抗電力傳輸線上的強(qiáng)噪聲、強(qiáng)干擾和嚴(yán)重的頻率選擇性衰落，以歐洲的PRIME和G3-PLC為典型代表的新一代窄帶電力線通信系統(tǒng)傾向于采用具有強(qiáng)靈活性和抗多徑衰落能力的正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)。目前，以歐盟

2、的 G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)為重要參考的我國(guó)新一代窄帶電力線通信國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正在擬定過程中，充分掌握G3-PLC通信的核心技術(shù)，非常有助于滿足未來新一代窄帶電力線通信國(guó)標(biāo)設(shè)備的快速實(shí)現(xiàn)和部署。
　　本文主要研究了基于OFDM技術(shù)的G3-PLC電力線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在分析G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，完成了通信系統(tǒng)仿真模型的搭建，并在自行設(shè)計(jì)的DSP硬件平臺(tái)上完成了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
　　首先，簡(jiǎn)要回顧了電力線通信發(fā)展的歷史和國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀

3、，對(duì)比了目前影響廣泛的主流電力線通信標(biāo)準(zhǔn)，給出了相近標(biāo)準(zhǔn)在重要技術(shù)指標(biāo)上的異同。
　　其次，介紹了基于OFDM的G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)。著重描述了G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)的物理層規(guī)范和基于OFDM的電力線通信系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，研究了系統(tǒng)的各種關(guān)鍵技術(shù)。
　　第三，基于G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)的物理層規(guī)范，在Simulink平臺(tái)搭建了整個(gè)系統(tǒng)的仿真模型，采用面向硬件實(shí)現(xiàn)的模塊化電路搭建方式，詳細(xì)給出了每個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)置情況，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，

4、以驗(yàn)證所設(shè)計(jì)算法的正確性和有效性，為下一步的硬件實(shí)現(xiàn)提供了理論支撐。
　　最后，基于自行設(shè)計(jì)的DSP硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了基于OFDM的電力線通信系統(tǒng)。給出了所采用的硬件平臺(tái)和芯片，描述了系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)和涉及的中斷服務(wù)程序。在DSP芯片內(nèi)部開辟了專屬的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，有效實(shí)現(xiàn)了與MCU的指令和數(shù)據(jù)傳輸，以及對(duì)前端芯片的參數(shù)設(shè)置和狀態(tài)監(jiān)控。由于DSP芯片的內(nèi)存有限，根據(jù)使用情況給出了合理的內(nèi)存分配方式，優(yōu)化了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取?；贒SP的單線程工