文档介绍：东南大学
硕士学位论文
低压电力线通信OFDM调制器的设计与FPGA实现
姓名:白玉洁
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:胡庆生
20090301
摘要电力线载波通信且缘缌ν魑P诺溃迪值氖荽ǖ莺托畔⒔换唬诳煽啃浴踩浴经济性和便利性等方面都具有其它通信方式无可比拟的优势,应用前景十分广阔。然而中低压电力线信道是一个具有高衰减特性的时变频率选择性信道,同时还具有高斯白噪声和脉冲干扰。因此,型ǔ2捎每垢扇拍芰η康恼黄捣指从际酰允迪治榷ā⒏咚俚牡缌ο咄ㄐ磐纭本文研究了基于技术的中低压电力线载波通信,重点研究了应用于腛髦器的设计与实现。本文首先讨论了电力线信道的一般特性,及的基本原理与调制解调方法,并用/建立了的仿真平台,在此基础上还介绍了的技术难点和关键技术。在降低系统功率峰均比方面,提出了使用预编码与压扩技术相结合的改进算法并进行了仿真,仿真结果表明,峰均比得到了有效的抑制。最后用设计实现了差错编码,串并转换,星座映射,码加入,插入循环前缀和调制等调制系统的主要功能并进行了仿真、综合和实现。在线测试结果表明,该调制器功能正确,工作正常,取得了预期的结本文的研究对电力线通信发射机的实际应用具有一定的价值,也为今后设计完全自主知识产权基于电力线通信芯片奠定了基础。关键词:电力线载波通信;正交频分复用:;调制器;峰值平均功率比值果。
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硼、≥.鱼垂迄自垂溢东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:导师签名:日期:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。
第滦髀课题背景和意义技术是一种利用电力线进行数据和语音信号传输的通信方式,以前该技术只是作为长距离调度的一种通信手段。随着技术的飞速发展,利用低压电力线传输高速数据的价值越来越为人们所重视,,连接方便,通道可靠性高,抗破坏能力强的显著特点,已被认为是提供“最后一公里”解决方案最具有竞争力的技术之一。多载波传输【是将一个高速率的数据流经过串/并变换,分成几个低比特率的数据流,它们之间通过编码,交织具有一定的相关性,然后用这些低速率的数据流来调制多个子载波并叠加在一起构成发送信号。每个数据流仅占用带宽的一部分,系统由许多子载波组成。在接收端用同样数量的载波对发送信号进行相干接收,获得低速率信息数据后,再通过并/串变换得到原来的高速信号。多载波系统能够把一个频率选择性衰减的影响分散到许多个符号上,有效地使衰减或脉冲引起的衰落随机化,这样就不是几个相邻的符号遭到破坏,而是许多符号都有轻微的失真,从而可以用前向纠错使其恢复:由于把整个可利用的带宽划分成许多个窄带子信道,因此单个子信道上的频率响应变得相对平坦了许多,所需的均衡要比串行系统简单,若采用差分编码甚至可以不用均衡。并行调制可使符号的速率下降,延长符号的持续时间,使系统可以很好地对抗时延扩展。多载波调制是一种频域技术。抵抗时域脉冲干扰的能力较强,但很容易受到频域脉冲的干扰,一般可以通过关闭相应的子信道来消除其影响。为了消除嘣夭ǖ髦菩枰2迦胍欢ǖ谋;ぜ涓簟6杂诙嗑端ヂ洌多载波调制通常发送一个导频以获取频域均衡和信道译码所需要的信道状态信息。】是一种典型的多载波调制技术,可被看做一种调制技术,也可以被认为是一种复用技术,通过串并转换把高速串行数据分散到Ⅳ个正交的子载波上进行传输,从而使各子载波的速率减为串行数据速率的Ⅳ分之一,而子载波的符号持续时间增大为串行数据的Ⅳ倍,可以减少符号间干扰的影响,同时还采用插入循环前缀来克服符号问干扰。把信道分成了Ⅳ个子信道,每个信道的频率响应是比较平坦的,这样就可以很好的克服信道的频率选择性衰落。为了提高频谱利用率,将各子载波的频谱重叠,但载波间隔的选择使这些载波在整个符号周期上是正交的。显然载波间隔等于符号周期倒数的整数倍时,可以实现正交。一般选择载波间隔正好为符号周期的倒数。图为信号的频谱图。
,..!/舰坐笋菷系统节约了一半带宽,而两者的信号速率相同,所载波,髯釉夭ㄖ涞闹靼瓴荒苤氐訤的信号主瓣带