电力线网络已经成为现代社会分布最为广泛的网络之一，研究基于电力配电网络的通信技术具有重大的实用价值。本文侧重于对线路阻抗、多经反射和噪声的研究，旨在通过对中压配电网信道特性的研究，建立合适的信道模型以选择适合于高速数据传输的新型通信技术，包括调制方式、编码技术、使用频带和发送功率等，并进行详细分析和研究，从而为后续的高速PLC产品的研制开发工作打下坚实的基础。论文首先通过对中压电力线载波信道特性的研究，建立合适的信道模型和信道仿真模型；然后根据该模型提出中压电力线环境的OFDM信号设计方案，分析、选择了适合该信道环境的自适应调制类型，提出了限制发射功率条件下的比特分配方案；接着为了在实际应用中尽量减轻信号盲区的影响，分析用10kV线路上的配电线进行数据传输时出现的驻波；为了克服电力线信道中的脉冲噪声，提出了基于OFDM的脉冲噪声处理算法。主要取得如下几方面的成果： 1．重点对中压配电线载波信道特性进行了深入的研究。 对该信道的噪声特性、阻抗特性和衰减特性进行了详细而深入的分析，并在分析和测量的基础上，综合前人成果提出了噪声(包括背景噪声、窄带噪声和脉冲噪声)模型，详细推导了电力线多径衰落模型，从而建立了中压配电线载波信道模型。并且结合电力线信道多径衰落的特点，对路径到达时间和路径的幅度分布进行了分析。在此基础上，根据电力线信道的阻抗调制特性，采用信道控制模块来调节信道衰减参数和噪声参数，从而建立了信道仿真模型。该模型根据信道不同位置和时段的特点划分了最优、典型和恶劣等信道状态，体现了信道时变特性。从而为中压配电线载波系统的设计提供了基础和依据，这是一件非常重要的基础性工作。 2．对中压配电线载波信道中的驻波进行了计算分析。 由于电力线信道存在信号盲区，而中压载波信道的信号盲区主要由驻波影响而产生，因此分析10kV线路的配电线数据传输时出现的驻波，可以在实际应用中尽量减轻信号盲区的影响。本文采用一种简化方法来计算单位长度的串联阻抗和分支导纳矩阵，并以此进行中压配电线上的驻波分析。发现当超过一定的频率范围或在传导性很差的地平面上(或者二者同时存在)，长期沿用的以Carson公式为基础的分析方法因忽略了大地介质的影响，而对配电线上电压驻波幅度的分析过于乐观。因而对于不同频率和不同位置的驻波计算可以采用不同的方法，从而可以有效避免或减小信号盲区的影响。本文分析方法可为中压配电线上的载波通信提供更加安全可靠的设计参考。 3．根据本文提出的信道模型，给出了中压配电线载波信道自适应OFDM信号设计方调制案。 根据中华人民共和国有关电力行业标准，对于中压配电线通信系统的信号频带、发射机输出功率和物理层数据格式等要求，给出了信道的均方根(rms)延迟扩展σ<,rms>的估计算法和OFDM系统参数的选择方案。从而为中压电力线信道OFDM系统的建立提供了依据。 针对中压配电线信道的实际条件，分析了三类自适应比特分配算法的特点，并对其各项性能指标进行了比较。仿真证明，L-C算法的总体性能最优，而H-H算法的BER性能最好。在此基础上提出了限制发射功率条件下的比特分配方案，比已有的同类典型算法的计算复杂度明显降低，运算速度更快，BER性能稍有降低。经过实测数据仿真，表明了本算法的正确性和有效性。 4．提出了基于消隐非线性的OFDM多载波电力线系统脉冲噪声检测算法和阈值最优化算法。 如果阈值选取得当，这种算法对中低信噪比时的性能有所改进，高信噪比时的性能只有些许下降。但这种算法的阈值选择是关键，为此又提出了OFDM系统中消隐非线性的阈值最优化算法，并在优化阈值的基础上，计算了消隐器输出信噪比，对系统的SNR增益进行了估计。在OFDM系统子载波足够多的情况下，该算法结果和仿真结果吻合得很好。 5．对中压电力线系统中的编码和调制进行了研究。 在理论上详细分析了中压PLC信道中脉冲噪声和多径效应对单载波和OFDM系统的影响。仿真结果与分析结果吻合很好。通过分析可知，在脉冲噪声影响下，OFDM系统的BER性能取决于脉冲噪声的到达时间，平均持续时间和功率谱密度。并且只有在重度干扰的情况下，脉冲噪声才能对OFDM系统造成严重干扰。多径效应对OFDM系统的影响要比脉冲噪声大的多。在未加保护间隔的情况下，不同子载波数OFDM系统的BER曲线均出现了误码平台。当GI长度大于信道的最大延迟时，可以消除误码平台，大大提高OFDM系统性能。 测试了编码OFDM电力线载波系统的BER性能，分别使用BPSK、QPSK和16QAM调制。信道编码则使用了RS码、卷积码和Turbo码，为了提高系统性能，使用了分块交织。在性能上，BPSK调制比其它两种调制都有优势，尽管其频谱效率比QPSK和16QAM都要低。交织技术对于RS码的性能改善很有利，但对卷积码的作用并不明显。Turbo码对于OFDM系统性能的提高作用巨大，且 RCPT码的分量码为标准Turbo，所以性能比标准Turbo码更有优势。