基于OFDM的低压电力线通信系统的分析与研究

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电力线通信(PLC,Power Line Communication)是利用电力线作为通信媒介来传输数据信息和语音信号的一种通信方式。由于电力线具有组网容易和成本低廉等优点,因而具有很高的应用潜力。随着人们对网络传输速度的要求越来越高,如何提高电力线通信容量和实现更高的传输速度是本文主要解决的问题。OFDM调制技术具有频带利用率高,传输速度快,抗干扰能力强等优点,能够有效提高频带利用率,缓解频带短缺矛盾。基于OFDM的低压电力线通信充分利用低压电力网现有线路和设备实现高速数据通信,为人们提供了一种新的高速通信方式。因此,对OFDM及其在低压电力线通信中的应用进行深入研究具有非常重要的现实意义。 本文对传统数字调制技术性能特性进行简要分析,并对OFDM调制技术,基本思想,基本原理,实现方法,主要应用,性能特性等进行了较为全面的分析讨论。针对OFDM的均衡问题,在对电力线信道特性进行分析的基础上就时域均衡和频域均衡进行了详细讨论,并对两种均衡算法(基于导频算法和LMS算法)进行了分析对比。针对OFDM的PAPR问题,对PAPR问题的原理,PAPR过高带来的危害,降低PAPR的方法及其实用性进行了详细讨论,并进行了MATLAB仿真试验,试验结果表明,改进算法在付出PAPR略微增大的条件下大大减小计算量,达到了实用化目的。 由于低压电力线作为通信信道存在很多问题,因此对其信道特性也作了详细的分析。作为OFDM的一个具体应用,本文在分析电力线信道的基础上,提出了一种基于OFDM技术利用低压电力线接入Internet的解决方案。根据这个方案完成了PLC Modem的设计制作调制试验工作,产品达到设计要求。
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