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基于OFDM的电力线窄带通信关键技术研究与实现

作　者: 杨硕
导　师: 徐元欣；潘翔
学　校: 浙江大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 电力线通信 OFDM 定时同步自适应调制
分类号: TN913.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

电力线通信(Power Line Communication)是利用电力线作为通信媒介实现数据传递和信息交换等工作的一种通信方式。作为一种新兴的通信方式,电力线通信网络具有覆盖面积大、组网成本低和接入方式方便快捷等优点,但电力线信道的噪声干扰、多径效应和频率选择性衰落制约了电力线通信技术的普及应用。本文首先介绍了电力线通信的背景知识,讨论了电力线通信的优缺点和应用前景,然后详细阐述了被很多专家和学者认为能够有效对抗低压电力线通信信道不良影响的电力线通信物理层核心技术方案OFDM技术,并在详细分析电力线信道噪声特点的基础上,搭建了一个低压电力线OFDM通信系统,结合具有优异的非周期性自相关特性的改进前导序列,开展了对S&C延迟相关法、匹配滤波法以及改进的匹配滤波法等三种OFDM符号定时同步算法的研究与仿真工作,之后分别对这些算法在电力线信道环境下的同步效果进行分析与对比,最终给出了效果较为理想的同步算法方案。本文随后为低压电力线通信系统引入自适应调制和动态子载波分配技术,并分别在不同的信道环境下测试了改进后的电力线通信系统性能。仿真结果表明采用固定门限的自适应调制技术与动态子载波分配技术,在满足一定误码率要求的基础上能够有效地提高整个系统传输速率,同时也能较好的保证了低压电力线通信系统在信道环境变化较为频繁时的系统稳定性,最终实现了高速可靠的电力线通信。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
1 绪论  9-21
  1.1 低压电力线通信简介  9
  1.2 低压电力线通信的研究现状  9-12
  1.3 低压电力线通信的通信标准  12-13
  1.4 低压电力线通信的应用前景  13-15
  1.5 OFDM技术简介  15-19
    1.5.1 OFDM技术背景  15
    1.5.2 OFDM基本模型  15-18
    1.5.3 OFDM技术应用于电力线通信的优缺点  18-19
  1.6 本文的主要内容与章节安排  19-21
2 低压电力线OFDM系统结构  21-27
  2.1 卷积编码与解码  22-24
  2.2 扰码  24-25
  2.3 交织  25
  2.4 调制  25-26
  2.5 本章小结  26-27
3 仿真平台搭建以及关键算法研究  27-50
  3.1 电力线信道特征分析及建模  27-34
    3.1.1 低压电力线信道噪声模型  28-32
    3.1.2 低压电力线信道模型  32-34
  3.2 符号定时同步算法  34-48
    3.2.1 S&C延迟相关法  35-41
    3.2.2 匹配滤波法  41-45
    3.2.3 改进的匹配滤波法  45-48
  3.3 本章小结  48-50
4 自适应调制技术在OFDM中的应用  50-63
  4.1 自适应调制理论基础  50-51
  4.2 自适应调制OFDM系统数学模型  51-53
  4.3 自适应调制算法  53-56
  4.4 自适应系统性能分析  56-62
  4.5 本章小结  62-63
5 工作总结及展望  63-65
  5.1 工作总结  63
  5.2 前景展望  63-65
参考文献  65-69
作者简历及在学期间所取得的研究成果  69

基于OFDM的电力线窄带通信关键技术研究与实现

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