基于自适应OFDM的电力线高速数据通信技术研究

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低压电力线通信作为传输数据的媒介,网络覆盖的非常广,而且成本低廉,连接方便,是一种逐渐活跃在人们视线中的一种新型通信方式。一般对其采取的调制技术是正交频分复用技术,它是一种多载波调制。在通用电力线多径模型的基础上,利用该调制技术能够有效的克服多径干扰以及频率选择性衰落的劣势,有效提高频谱利用率。自适应OFDM技术根据每个用户的,动态地为每个用户分配子载波和每个子载波上的比特数及发射功率,能够有效降低恶劣信道特性对数据传输的影响。针对在低压电网的环境下对不同地点、不同时间段电力线传输特性的不同,在0.5Hz~20MHz范围内基于已有的电力线多径传输模型结构对实际低压载波通信信道进行测量,其数据作为样本,将标准PSO算法和人工鱼群算法结合起来对路径参数进行辨识,参数的设定变得简单易懂,提高了寻找最优解的精度,参数变得集中,并且缩短了辨识时间。对于多用户OFDM系统,由于迭代的信道和比特功率分配算法实现复杂,本文以优化为前提,利用粒子群鱼群混合优化算法进行改进,结合信道分配与比特分配的问题,在多用户自适应OFDM电力线环境下实现比特功率分配,使得发射功率降低,而且节省运算时间,提高频谱利用率。为了验证采用的粒子群鱼群混合优化算法对电力线模型优化的程度,搭建了一个软硬件一体化的测试仿真平台,由各个基础模拟单元组成。用该平台模拟电力线信道的特性,拓扑结构通过计算机控制继电器来实现,用户可以根据实际需要来获得不同的信道模拟环境。为低压电力线载波通信技术工作者提供了一个实验平台,期望能够成为一种灵活实用的工具。
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