基于OFDM的低压电力线通信中信道估计的研究

摘要

电力线通信(Power Line Communication)是指以电力线为传输媒介进行数据传送和信息交换。随着调制技术、传输技术和信号处理技术的进步，电力线通信技术不断发展：调制技术从传统的单载波调制发展到多载波调制，传输速率从几Kbps发展到几Mbps。目前，电力线通信已经进入高速时代。由于电力线通信不需要重新布线、成本低廉等优点，在智能家庭网络和宽带接入等领域受到了极大的关注。正交频分复用(OFDM)是实现宽带电力线通信的关键技术。它是一种多载波调制技术，同时也是一种复用技术。它利用多个相互正交的子载波来传送信息，不但大大提高了频谱利用率，同时也有效克服了电力线信道中的频率选择性衰落和多径时延，实现了高速、可靠的数据通信。 通信信道是通信的基础。与无线通信相同，电力线通信的性能主要受到电力线通信信道的制约。因此需要采用各种信号处理技术对抗恶劣的电力线信道对电力线通信造成的影响，提高通信性能，信道估计必不可少。 本文研究了电力线信道的基本特性，分析了电力线信道作为通信媒介的特点，建立了实用的信道模型。对基于OFDM的低压电力线通信信道估计算法中导频算法进行详细的了研究。对OFDM系统中信道估计的块状导频和梳状导频图案进行了分析和研究，探讨了不同的内插方法来获得完整的信道频响，包括线性插值算法、三次样条插值算法、时域插值算法和低通滤波器插值算法。运用MATLAB仿真比较了导频插值算法。本文针对梳状导频的信道估计算法提出了一种变换域的插值算法，仿真表明，变化域插值算法有较好的性能，它确实有效抑制噪声以及多普勒频移产生的ICI对系统的影响，有一定的可行性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2 OFDM信道估计的国内外研究现状

1.2.1基于导频信号的信道估计

1.2.2盲信道估计和半盲信道估计

1.2.3基于隐训练序列信道估计

1.3本文的主要研究内容

第2章电力线通信信道分析与建模

2.1低压电力线上的阻抗和衰减特性

2.2低压电力线的噪声模型

2.3低压电力线的传递函数模型

2.4低压电力线通信信道模型

2.5本章小结

第3章信道估计算法方案论证

3.1系统描述

3.2 OFDM系统信道估计算法

3.2.1时域信道估计算法

3.2.2频域信道估计算法

3.3本章小结

第4章基于导频的低压电力线信道估计算法

4.1引言

4.2导频信号的安排

4.3估计方法

4.3.1线性最小二乘估计

4.3.2线性最小均方误差估计

4.4插值算法

4.4.1插值信道估计法

4.4.2基于导频的电力线信道估计插值算法性能仿真

4.5维纳滤波算法

4.6本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢