电力线通信系统中的信号处理问题研究

摘要

随着通信领域的不断发展，电力线通信（Power Line Communication，PLC）技术因为具有布线广泛，成本低廉等优势逐渐成为通信领域的研究热点之一。但是电力线用于传输多媒体信号时，通信信道具有多径衰落和严重的脉冲干扰，研究电力线通信系统中的参量估计、脉冲干扰抑制等问题能够有效的提高系统的传输性能。正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术因为具有很好的抗多径抗干扰能力而被广泛应用于电力线通信系统中。基于OFDM信号的特性，本文开展了脉冲干扰环境下电力线通信系统中的参量估计问题和脉冲干扰抑制问题的研究，本文创新点如下：
　　①针对电力线通信系统中的信道估计问题，提出了一种基于循环平稳特性的盲信道估计算法。该算法不用改变循环频率，而是利用延迟变量z变换中的两个相关值来估计信道，通过分析OFDM信号与噪声加干扰的循环谱分布规律，采用部分频谱信息进一步降低算法的运算量。
　　②基于OFDM信号的循环平稳特性，提出一种电力线通信系统中的盲信号干扰噪声比（Signal to Interference-plus-Noise Ratio，SINR）估计方法。通过分析发送信号、背景噪声、脉冲干扰周期自相关函数的能量分布规律，然后选取合适的延时变量和循环频率，使有用信号与噪声加干扰在功率谱域分离，从而有效地估计出信号干扰噪声比值。
　　③脉冲干扰是影响电力线通信系统性能的一个重要因素。由此提出了一种基于最大似然（Maximum Likelihood，ML）准则的脉冲干扰抑制方法。该方法在接收端根据接收信号的循环平稳特性，首先估计出信号功率及噪声加干扰功率，然后将估计出的值应用于门限值的计算中，能够有效的去除脉冲干扰。

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引言

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 电力线通信系统中的研究热点

1.3 本文的主要创新点

1.4 论文的研究内容和框架

2 理论基础

2.1 电力线通信系统中的噪声

2.2 电力线通信信道分析

2.3 电力线通信调制方式

2.4 电力线OFDM信号循环平稳特性

2.5 本章小结

3 电力线通信系统中的盲信道估计

3.1 引言

3.2 电力线通信系统中的经典盲信道估计方法

3.3 电力线通信系统中的盲信道估计方法

3.4 仿真分析

3.5 本章小结

4 脉冲干扰下电力线通信系统中的信号干扰噪声比估计

4.1 引言

4.2 M2M4盲信号干扰噪声比估计方法

4.3 脉冲干扰下电力线通信系统中的盲SINR估计方法

4.4 仿真分析

4.5 本章小结

5 电力线通信系统中的脉冲干扰抑制研究

5.1 引言

5.2 电力线系统中两类脉冲干扰抑制方法

5.3 电力线通信系统中脉冲干扰抑制方法

5.4 仿真分析

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 对本论文的总结

6.2 下一步的工作展望

参考文献

在学研究成果

致谢