基于OFDM的PLC系统中信道估计与信道分配的研究

发布时间：2017-10-26 22:25

  本文关键词：基于OFDM的PLC系统中信道估计与信道分配的研究

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【摘要】：随着智能电网、互联网等的快速发展,电力线通信(Powerline Communication,简称PLC)技术受到越来越多研究者的关注。由于电力线起初并非为了通信的目的而设计的,所以在电力线通信中存在着大衰落,强干扰等问题。这严重影响着通过电力线通信性能。加入中继引入正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,简称OFDM)机制是解决这些问题有效的手段。但加入中继后,基于中继的信道估计问题仍然没有解决。引入OFDM机制后,如何分配PLC的子信道,从而提高系统性能的问题也迫切需要解决。为此,本文围绕中继信道的参数估计以及基于OFDM的PLC系统中的信道分配问题展开研究,并取得如下成果：(1)针对在研究过程中还没有准确使用的基于OFDM的电力线网络模型的问题,在常用的电力线系统进行了分析基础上,设计了并建立的系统模型。对该模型进行了仿真。仿真结果说明了本文建立信道模型的正确性。(2)针对在基于OFDM的PLC系统中,难以准确地估计出信道参数的问题,引入基于导频的信道估计算法对PLC的中继信道进行了估计。采用将源到中继的信道、中继到目的节点作为一个信道来处理的信道估计方法。在不同的导频方案下,对PLC的中继信道进行了仿真。仿真结果表明,加入中继后的信道具有较好的通信质量。(3)针对基于OFDM的PLC通信系统中,子传统信道分配算法效率低的问题,提出了一种在能够保证流量平衡、信道间无干扰等条件下系统容量最优的信道分配方法。分别对传统的信道分配方法与本文提出的算法进行了仿真。仿真结果表明,本文提出的算法可有效地提高了信道的公平性与吞吐量。因此,本文在PLC系统中采用的OFDM技术以及中继技术,能够很好的提高PLC系统的性能,合理的利用信道资源,达到了预期的效果。
【关键词】：电力线通信 正交频分复用 中继 信道估计 信道分配
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN913.6
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-16
• 1.1 背景及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状分析8-15
• 1.2.1 PLC技术的研究进展8-9
• 1.2.2 信道估计技术9-11
• 1.2.3 信道分配技术11-15
• 1.3 本文所作的工作及章节安排15-16
• 2 基于OFDM的电力线通信信道模型16-33
• 2.1 PLC网络特性16-17
• 2.2 PLC信道的模型17-22
• 2.2.1 PLC信道的噪声和干扰18-20
• 2.2.2 PLC信道的传递函数20-22
• 2.3 基于OFDM的电力线通信系统22-27
• 2.3.1 OFDM系统中的关键技术23-26
• 2.3.2 基于OFDM的PLC模型26-27
• 2.4 基于OFDM的PLC信道的仿真27-33
• 2.4.1 PLC信道的仿真27-29
• 2.4.2 基于OFDM的PLC信道的仿真29-33
• 3 基于导频的PLC中继系统的信道估计33-50
• 3.1 基于导频的信道估计方法34-42
• 3.1.1 导频的选择34-36
• 3.1.2 基于导频的信道估计算法36-42
• 3.2 中继中基于导频的信道估计42-46
• 3.2.1 基于中继的电力线通信系统的模型42-45
• 3.2.2 中继系统中基于导频的信道估计45-46
• 3.3 仿真分析46-49
• 3.4 本章总结49-50
• 4 基于组合优化的PLC系统子信道分配50-64
• 4.1 电力线系统的信道分配50-51
• 4.2 组合优化方法51-53
• 4.3 系统模型53-59
• 4.3.1 PLC网络系统53-55
• 4.3.3 干扰约束55
• 4.3.4 基于线性规划的最优信道分配模型55-59
• 4.4 仿真与评估59-63
• 4.4.1 传输时延评估60
• 4.4.2 丢包率评估60-61
• 4.4.3 流量需求评估61-62
• 4.4.4 吞吐量评估62-63
• 4.5 本章总结63-64
• 5 总结与展望64-66
• 5.1 总结64
• 5.2 展望64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-73
• 附录73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 吕绍和;王晓东;周兴铭;;相继干扰消除的无线网络中的调度算法[J];软件学报;2012年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 季建玲;低压电力线OFDM通信技术的研究[D];湖南大学;2011年

2 申建;PLC网络中基于状态感知的信道分配算法研究[D];南京理工大学;2014年

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本文编号：1100753