OFDM及其在低压电力线通信中的应用分析与仿真研究

摘要

随着社会的发展,频带资源短缺与日益增加的使用者之间的矛盾越发尖锐.提高频带利用率和开拓新的通信资源成为解决这一矛盾的两个重点工作方向.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,具有成本低廉,方便快速等优点,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.该文对传统数字调制技术性能特性进行简要分析,并对OFDM调制技术的提出,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,在对降低PAPR的传统算法进行深入研究的基础上,提出了改进算法,并进行了MATLAB仿真实验,实验结果表明,改进算法在付出PAPR略微增大的条件下大大减小计算量,达到了实用化的目的.作为OFDM的一个具体应用,该文在分析电力线信道特性的基础上,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的设计制作调试实验工作,产品达到设计要求.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1 OFDM和PLC的实用价值与理论意义

1.2国内外相关文献综述

1.3本文的主要工作

第二章OFDM调制技术

2.1传统数字调制技术性能特性的简要分析

2.2OFDM调制技术介绍

2.2.1OFDM的提出

2.2.2OFDM的基本思想

2.2.3OFDM的原理及实现

2.2.4OFDM的性能特性分析

2.2.5OFDM的应用

2.3 OFDM与传统数字调制技术的比较

2.4 OFDM若干技术问题的深入讨论

2.4.1同步问题

2.4.2信道编码和交织

2.4.3OFDM信道估计

第三章两种OFDM均衡算法的理论分析与仿真实验

3.1OFDM频域均衡及其缺陷

3.2OFDM时域均衡

3.3两种均衡方案的比较研究与仿真

3.3.1基于导频平均的均衡

3.3.2基于最小均方算法的均衡

3.3.3两种均衡算法的仿真对比实验

第四章功率峰均值比(PAPR)问题及降低PAPR的算法改进

4.1功率均值比(PAPR)问题

4.1.1OFDM中的PAPR过高问题及其带来的不利影响

4.1.2PAPR分布函数的推导和分析

4.1.3减小PAPR的一些传统方法

4.2降低PAPR算法的改进与仿真

4.2.1一种新的降低PAPR的优化算法

第五章OFDM技术的一个具体应用实例—电力线宽带网络终端

5.1 PLC简介

5.2电力线信道特性分析及对策

5.2.1电力线信道特性分析

5.2.2电力线上OFDM抗干扰性能分析

5.2.3扩频和OFDM针对于电力线信道的比较

5.3 PLC的系统结构

5.3.1OFDM在PLC中的应用

5.3.2 MAC层采用的关键技术

5.4电力线宽带网络终端设计

5.4.1设计思想

5.4.2设计方案

5.4.3设计原理及实现

5.4.4组网方案及实验

第六章几点体会

参考文献

致 谢

个人简历

附录