基于DSP和小波去噪技术的L-PLC Modem的研究与软件设计

论文摘要

低压电力线通信（L-PLC）是电力系统特有的一种通信技术,在电力系统通信网中占有非常重要的地位。近年来,L-PLC技术在应用技术研究方面取得了一些突破性的进展。然而,L-PLC信道是一种很差的通信媒介,动态特性复杂多变,严重影响了L-PLC的可靠性。因此,如何保证数据在低压配电线路中的可靠传输成为电力线载波通信领域研究的重点与难点。本文首先对低压配电网的信道特性和现有的调制解调技术进行了研究,分析了基于功率谱密度（PSD）相对值判决的多载波编码调制解调技术。其次对低压电力线上广泛存在的开关噪声等突发性噪声引起的失同步问题进行了研究,在对传统的小波去噪技术的局限性进行分析的基础上,提出了基于多分辨率分析的小波系数压扩去噪算法。仿真测试结果表明该算法能有效抑制突发性噪声,能减小这类噪声对多载波调制系统同步环节造成的影响。然后研究设计了基于PSD相对值判决解调的多载波编码技术的软件编程算法,具体内容包括,编译码算法；同步算法；小波去噪算法。最后,设计开发了基于上述技术原理的L-PLC调制解调器的软件程序,并在硬件电路上完成了实际调试。设计完成的L-PLC调制解调器以TMS320F2812处理器为核心,具有处理速度快,控制精度高等特点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题背景及其意义
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势
• 1.2.1 国外研究现状和发展趋势
• 1.2.2 国内研究现状和发展趋势
• 1.2.3 主要芯片比较分析
• 1.3 本论文的相关研究工作
• 第2章 低压PLC信道特性研究
• 2.1 低压电力线上传输干扰特性分析
• 2.2 低压电力线输入阻抗特性和高频信号衰减特性分析
• 2.2.1 低压电力线上输入阻抗特性研究
• 2.2.2 低压电力线上高频信号衰减特性研究
• 2.3 本章小结
• 第3章 低压PLC关键技术分析
• 3.1 基于PSD判决的多载波编码调制解调原理
• 3.1.1 传统电力线载波通信技术
• 3.1.2 扩频载波通信（SSC）技术
• 3.1.3 正交频分复用（OFDM）技术
• 3.1.4 基于PSD判决的多载波编码调制解调原理
• 3.1.5 PSD算法分析
• 3.2 Golay（24,12）码的编译码算法
• 3.2.1 Golay（24,12）码的编码算法
• 3.2.2 Golay（24,12）码的译码算法
• 3.3 基于循环前缀的符号定时同步算法
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于多分辨率分析的小波系数压扩去噪算法
• 4.1 小波分析基础
• 4.1.1 傅立叶变换及其存在的不足
• 4.1.2 连续小波变换
• 4.1.3 离散小波变换
• 4.2 多分辨率分析和mallat算法
• 4.2.1 小波函数与小波空间
• 4.2.2 正交小波函数与多分辨率分析
• 4.2.3 二尺度方程
• 4.2.4 离散小波变换快速算法-Mallat算法
• 4.3 基于小波变换的去噪方法的研究
• 4.3.1 小波强制去噪原理及局限性分析
• 4.3.2 小波阈值去噪原理及局限性分析
• 4.4 基于多分辨率分析的小波系数压扩去噪算法
• 4.4.1 突发性噪声对定时同步的影响
• 4.4.2 小波系数压扩去噪算法和MATLAB仿真分析
• 4.4.3 小波压扩去噪算法在实际中的应用
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于DSP的多载波调制系统软件设计
• 5.1 DSP芯片TMS320F2812简介
• 5.2 基于DSP技术的调制解调算法分析与仿真
• 5.2.1 系统的抗衰减能力和抗宽带噪声能力分析
• 5.2.2 电力载波系统设计的可行性分析
• 5.3 基于TMS320F2812的多载波调制系统实现方案
• 5.3.1 调制主程序设计
• 5.3.2 解调主程序设计
• 5.3.3 串口中断程序设计
• 5.3.4 AD和DA中断程序设计
• 5.4 FLASH存储模块程序设计
• flash运行时的启动过程'>5.4.1 TMS320F2812_flash运行时的启动过程
• 5.4.2 TMS320F2812芯片的FLASH烧写技术
• 5.4.3 FLASH烧写过程中寄存器的配置
• 5.4.4 DSP复位以后从Flash运行代码
• 5.5 系统设计的调试
• 5.6 系统设计的优化分析
• 5.7 本章小结
• 第6章 总结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 致谢