文档介绍：东南大学
硕士学位论文
基于OFDM技术的中低压电力线载波通信接收系统的设计与实现
姓名:王辉
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:胡庆生
20090301
摘要电力线网络分布广泛,连接方便,在智能家庭网络和宽带接入方面受到越来越多的关注。正交频分复用技术以其高效的频谱利用率、超强的抗多径和噪声能力、易于高速传输、实现成本低廉等优点,广泛应用于众多通信领域,不仅成为各种通信标准和协议中的数字调制技术,而且在电力线通信幸卜⒒映隽司薮笥攀啤本文研究了基于的电力线通信技术及其实现,重点研究了中低压邮机的设计和实现。本文首先简单介绍了原理,分析了电力线信道特点,并用/设计了基于的电力线载波通信系统仿真平台。接着,本文着重研究了系统的同步技术,在对衷谖尴咄ㄐ胖杏τ媒衔成熟的同步方案的分析比较后,针对电力线环境的突发传送模式,提出了一种适合电力线通信的同步算法。该算法在保证有效符号同步定位的情况下,扩大了频率偏移的估计范围,从而改善了归一化频偏在边界点附近的估计失真问题。仿真结果表明,改进后的算法能检测大范围的频率偏移,同步帧头开销小,运算简单,在恶劣的信道环境下保证了可靠性。在此基础上,本文完成了基于的邮栈腞级设计,实现了包括串并转换、同步、蚎成涞仍谀诘慕邮栈娜ú抗δ埽⒔辛朔抡妗仿真结果表明,整个接收机功能正确,符合设计要求。除此之外,本文还完成了整个电力线通信系统的硬件设计工作并进行了调试。本文的研究结果对电力线通信接收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:电力线通信同步技术
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第滦髀多载波传输技术与多载波技术有多种不同的称谓:如多载波调制.⒄桓从肣⒄籉,当应用于时,则被称为数字多音频。在本论文中,将用来代表多载波技术。技术的应用可以追溯到上个世纪年代。年,就提出一种多载波:将串行传送的数据分成若干个数据流,分别调制到不同的载波上,进行并行传输。。年,牙肷⒏盗⒁侗浠应用到并行传输系统中,作为调制和解调过程的一部分U庋谕成墓讨校梢酝耆揽恐葱锌焖俑盗⒁侗浠的硬件来实施,无需用一组振荡器来产生多个子载波。同时为了防止符号间干扰妥有诺兰涓扇,他们在符号间引入了保护间隔,同时在时域使用了升余弦窗。虽然他们的系统在弥散信道中不能保证很好的正交性,但的引入对技术仍是一个重要的贡献。在的发展过程中,,用于抑制U庵址椒ㄓ行У亟诺烙氪头胖涞南咝跃积近似成圆卷积,当比信道的脉冲响应时间长时,能够很好的保证子信道之间的正交性。然而肓擞肫涑ざ瘸烧鹊南低衬芰克鹗В胨腎比较起来,这种能量的损失是可以接受的。随着技术难点的不断突破,,技术己经广泛应用到各类民用通信系统中,被多个通信标准所采纳,如:欧洲地面数字视频广播猅汞准,数字音频广播西曜迹毡咀酆弦滴竦孛媸止悴猅罾标准;高速数据传输数字用户环线曜迹桓速无线局域网标准如的虸;在标准中,技术还被应用于固定无线接入系统等等【。总之,技术己经展现出广阔的应用前景,愈来愈成为研究人员所关注的新一代通信核心技术。多载波系统相比于单载波系统有四大优点【浚频谱利用率高。子载波频谱的正交重叠,频谱利用率理论上可以达到畔传输理论的极限,这相比于单载波系统要高的多。较强的抗多径能力。由于的符号间隔比较长,对多径效应和快速衰落有较强的抵抗能力。◆
电力线通信的发展抄表、电网负载控制和供电管理等领域,但并没有导致电力线通信产品及服务的大量出现㈣。.釶发展状况的一个很好的特性是可以根据不同频率上的≡翊筒煌谋忍厥6杂谖粗信道,常用的方法是在不同的子信道上分配相