窄带PLC信道下混沌调制解调系统的性能分析与优化

发布时间：2020-04-17 21:36

【摘要】：本文在传统的电力线通信(PLC:Power Line Communication)研究的基础上,应用了一种新的调制方式——以混沌信号为载波的多元差分混沌移位键控调制技术(M-DCSK:M-ary Differential Chaotic Shift Keying)。有数据显示接入网络的费用占比在网络总投资中高达50%以上,如果可以有效利用接入家庭的电力线作为接入网络的载体,便能有效解决接入网络成本高的问题。传统PLC通信针对不同的业务传输速率的需求有宽带和窄带的区分,本文特定的针对窄带PLC信道(NPLC:Narrowband PLC)进行有更好性能和更高效带宽的信号传输方案设计。PLC信道环境非常恶劣,使得在通信中通信质量的保证成为最大的难点。传统的在PLC通信中使用的调制方法无法有效抑制PLC信道的多径干扰和噪声干扰。本文应用以混沌信号为载波的多元差分混沌位移键控技术(M-DCSK:M-ary Differential Chaotic Shift Keying),由于混沌信号具有类噪声的内在的扩频特性,在调制的同时直接对信号进行扩频,利用其良好的相关特性和连续带宽的功率谱特性,该系统具有较好的抗电力线信道噪声以及抗多径干扰的能力。本文主要工作包括以下几方面:(1)提出了在窄带PLC信道下多元混沌调制解调系统的完整的系统模型,并仿真不同调制进制下的系统仿真结果;(2)推导出在窄带PLC信道下多元差分混沌移位键控调制技术的理论误码率公式,并与仿真结果进行比较分析;(3)针对PLC信道特点,对多元混沌调制解调系统进行星座点设计的优化,为提升PLC系统通信质量做出尝试。
【图文】：

如果无线信号必须通过墙壁或天花板，尤其是当由具有金属增强物的混凝土制成时，逡逑其数据吞吐量和可靠性显着降低［３］。为了实现“房间到房间”连接的真正宽带吞吐量，需逡逑要一个家庭骨干网络，以最少的安装工作量连接家中的各个设备或群集。如图１．１所示，逡逑ＰＬＣ满足这些要求。逡逑随着宽带通信需求的不断增长，ＰＬＣ通信的各种解决方案层出不穷，基于各种宽带逡逑ＰＬＣ解决方案目前有ＯＴＤＭ技术，窄带通信技术目前有振幅键控（ＡＳＫ）、移频键控（ＦＳＫ）、逡逑移相键控（ＰＳＫ）等，使用的扩频通信技术有直接序列（ＤＳ）扩频、跳频（ＦＨ）扩频、跳时逡逑（ＴＨ）扩频等方式。另外，随着ＣＤＭＡ技术在各种通信领域的应用，表明它可以作为宽逡逑带电力线通信的理想选择。但是，由于电力线路并不具体为通信而设计，不可避免地存在逡逑一些问题，例如可能产生的噪声和多径效应成为这些技术在ＰＬＣ通信上的问题。逡逑尽管其有望成为众多现在和未来应用的推动技术，但ＰＬＣ尚未达到其潜力范围内的大逡逑众市场渗透率。然而

图２．２相干接收的ＣＳＫ通信系统框图逡逑图２．２是基于相干接收的ＣＳＫ解调方案。由于相干接收需要实现发射端与接收端的步，但是在信道条件恶劣的无线通信情况下，实现载波同步难度较大，因此此方案应用中受到多种限制。混沌信号对初始值的高度敏感性，即使几乎从相同的初始点
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN911.3;O415.5

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本文编号：2631323