基于OFDM技术的中压电力线通信算法研究

基于OFDM技术的中压电力线通信算法研究

论文摘要

本文应用OFDM(正交频分复用)技术通过对中压电力线信道特性的研究构建了中压电力线载波通信系统。在文中首先说明了中压电力线通信的背景和研究意义,介绍了其技术特点和所面临的问题,然后分析了相关技术。根据目前的电网结构,以及现有的文献及研究成果,总结分析了中压电力线的信道特性,其中包括:阻抗特性、衰减特性、噪声特性。在文中阐述了OFDM的原理、系统组成、优缺点及其关键技术。针对中压电力线环境以及数据业务的要求和特点,在论文中提出了如何解决OFDM系统同步的问题。在这个解决方案中采用的是带有训练序列的数据辅助方式,所以在文中首先构造了帧的前导结构,然后在此基础上提出了粗定时同步、细定时同步、频率粗同步、频率细同步的解决方案。针对设计指标设计了应用在中压电力线的OFDM通信系统。在文中主要阐述了系统中的一些关键模块的算法设计,发送端的关键模块包括:信道编码、数字调制、矩阵变换、数字上变频,接收端的关键模块包括:数字下变频、同步控制、信道解码。最后在Matlab仿真平台下对系统进行了仿真验证,并给出了频谱分析以及误码率分析。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 中压电力线通信技术背景及研究意义
  • 1.2 相关技术发展概述
  • 1.2.1 电力线载波通信发展历程
  • 1.2.2 MV-PLC特性概述
  • 1.2.3 OFDM技术在MV-PLC中的应用
  • 1.2.4 PLC发展动态
  • 1.3 论文的研究内容及章节安排
  • 1.3.1 研究内容
  • 1.3.2 章节安排
  • 第2章 中压电力线信道特性与OFDM技术
  • 2.1 引言
  • 2.2 中压电力线信道特性
  • 2.2.1 电网的基本结构
  • 2.2.2 国内外研究现状
  • 2.2.3 信道特性
  • 2.3 OFDM技术
  • 2.3.1 OFDM原理
  • 2.3.2 子载波调制
  • 2.3.3 用DFT实现子载波调制
  • 2.3.4 系统组成
  • 2.3.5 OFDM系统的优缺点
  • 2.3.6 OFDM系统的关键技术
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 中压电力线中OFDM系统的同步算法
  • 3.1 引言
  • 3.2 OFDM同步的基本原理
  • 3.3 同步偏差对OFDM信号的影响
  • 3.3.1 频率偏差对信号的影响
  • 3.3.2 定时偏移对信号的影响
  • 3.4 中压电力线通信中OFDM系统的同步实现
  • 3.4.1 粗定时同步
  • 3.4.2 细定时同步
  • 3.4.3 频率同步
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 中压电力线环境中的OFDM系统设计
  • 4.1 引言
  • 4.2 系统概述
  • 4.3 MV-PLC OFDM系统发送端链路关键模块设计
  • 4.3.1 信道编码
  • 4.3.2 数字调制
  • 4.3.3 矩阵变换
  • 4.3.4 数字上变频
  • 4.4 MV-PLC OFDM系统接收机关键模块设计
  • 4.4.1 数字下变频
  • 4.4.2 同步控制
  • 4.4.3 信道解码
  • 4.5 系统仿真验证
  • 4.5.1 发端主要模块的输出数据频谱
  • 4.5.2 收端主要模块的输出数据频谱
  • 4.5.3 误码率分析
  • 4.6 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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