电力线通信(Power Line Communication,PLC)是指用现有电网实现数据传送,具有覆盖范围广、成本低、运行稳定等特点,目前常用在室内通信、矿井通信等领域。然而由于PLC信道本身的不确定性使得该技术受到很大限制。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)不仅可以实现信号并行传输而且抗干扰能力强。因此国外多家PLC标准组织都已经开始了对基于OFDM技术的PLC协议的定制。当前国家电网也基于OFDM技术发布了新一代低压宽带PLC技术标准协议。本文基于该标准,对PLC系统物理层关键技术进行研究和改进,并基于FPGA给出硬件设计方案。本文主要工作内容如下:1、介绍了OFDM系统原理以及低压宽带PLC技术规范物理层协议的数据帧格式,给出PLC系统整体设计方案。2、详细分析了两种常用同步算法并结合仿真分析二者性能。综合考虑FPGA实现难度与同步性能对本地互相关算法做出改进。改进后降低了算法计算量,其同步性能符合实际系统需求。3、详细分析了延迟互相关频偏估计算法。结合本系统前导结构以及FPGA硬件实现对该算法做出改进。分析改进前后算法仿真可得,延长前导符号后估计性能有所提高。4、结合实际系统前导结构对最小二乘(Least Square,LS)算法做出分析和改进。由均方误差仿真可知,改变估计符号结构后算法性能有所提高。5、介绍了软输入软输出(Soft Input Soft Output,SISO)算法,详细分析MAP算法原理及其四种常用算法以及两种Turbo译码判决方法。优化了循环状态获取方法,优化后的方法不会改变译码器整体结构。为降低硬件资源利用率和计算时延使用滑动窗对算法做出改进。分析MATLAB仿真对改进Turbo译码算法参数大小做出选择,最终结果显示算法性能满足实际系统要求。6、给出了PLC物理层收发关键技术的FPGA设计方案,对发射模块中复杂的交织方式进行了简化设计,通过硬件仿真验证了各模块功能。Turbo译码时序仿真表明,加入滑窗后译码时延有所减少。