文档介绍：基于 OFDM 的电力线载波通信的符号同步的
算法研究

重庆大学硕士学位论文
(学术学位)

学生姓名:杨迷
指导教师:何世彪教授
专业:电路与系统
学科门类:工学

重庆大学通信工程学院
二 O 一三年四月
Reasearch on Power munication
System based on OFDM Synchronization

A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Master’s Degree of Engineering
By YangMi
Yang Mi

Supervised by Prof. He ShiBiao
Specialty: Electric Circuit and Systematic

College munication Engineering of
Chongqing University, Chongqing, China
April, 2013
重庆大学硕士学位论文中文摘要

摘要

低压电力线载波通信技术是利用低压电力线作为媒介进行语音和高速数据传
输的网络技术,它建立在覆盖广泛的低压配电网的基础上,实现了电力线通信网
络内部和其他通信网络之间的互联。由于低压电力线网络的覆盖面广,无需进行
额外的建设投资,极大降低了硬件建设成本,因此对低压电力线通信技术的研究
具有可观的经济前景。在多种通信调制方式的选择中,正交频分复用(OFDM)技术
以其抗多径干扰、抗频率选择性衰落、频带利用率高的优点逐渐成为实现低压电
力线载波通信的主流技术,也是近年来 PLC 技术研究的一个热点。
首先,本文介绍了低压电力线载波通信研究的背景和发展现状,研究了低压
电力线信道特性,通过实验测量了低压电力线的衰减特性和噪声特性,给出低压
电力线的信道模型,信道模型是后面章节论述的基础。
其次,介绍了正交频分复用技术的发展背景,阐述了其基本原理,给出了
OFDM 系统的模型,讲解了对 OFDM 调制的关键技术。在此基础上,介绍了基
于 OFDM 技术的低压电力线载波通信的相关行业标准,重点介绍了 PRIME 和 G3
两种 PLC 技术标准,对 OFDM 系统的同步技术进行了介绍,然后重点对符号同步
的算法进行研究。
最后,本文研究了基于 OFDM 电力线载波通信的同步算法,针对同步偏移对
OFDM 系统产生的影响,提出了基于 OFDM 的 PLC 技术模型,介绍了几种基于
CAZAC 序列的经典符号同步算法,包括:Schmidl&COX(S&C) 算法、Minn 算法
和 Park 算法,通过 Matlab 仿真实现分析了三种算法性能。最后,根据电力线信道
特性,提出了三种改进的符号同步算法:采用接收信号和本地都单比特量化符号
定时同步算法、本地序列单比特信号能量归一化符号定时同步算法、本地序列单
比特绝对值归一化符号时同步算法,并通过 Matlab 仿真实现,仿真结果表明第一
种和第三种算法具有易于硬件实现的特点,而第二种算法利用了 P 符号良好的自
相关特性,旁瓣值会更加变小使得信号的峰值会更加明显,能更加的防止旁瓣干
扰。三种算法各有优缺点,但都达到了预期的改进目的。
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 OFDM 电力线通信芯片奠定了基础。

关键词:电力线载波通信,OFDM,符号同步,算法
I
重庆大学硕士学位论文英文摘要

ABSTRACT

The low-voltage power line munication technology is the use of low
voltage power work technology as a medium for voice and high-speed data
transmission, it is based on covering a wide range of low voltage work
based on the interconnection between the power munication within work
and works. Due to the wide coverage of low voltag