低压电力线正交频分复用系统信道估计技术研究

发布时间：2017-08-12 05:18

  本文关键词：低压电力线正交频分复用系统信道估计技术研究

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【摘要】：低压电力线作为通信媒介时会受到其本身固有缺点的制约,如信号的强烈衰减、噪声种类繁杂、多径等,这些都有待做进一步的研究。正交频分复用(OFDM)技术被认为是一种能够有效削弱低压电力线信道上各种不良因素的调制技术。信道估计是OFDM的关键技术之一,其结果的精确程度直接影响低压电力线通信系统性能的优劣,本文对信道估计技术做了深入的研究,具体内容如下:首先,在传统的DFT信道估计算法的基础上给出了基于判别分析的信道估计算法。该算法通过判别分析的思想动态确定门限值,对循环前缀内的时域信道信息和噪声进行更为精确的区分,进一步提高了信道估计的准确度。其次,针对一般的变换信道估计算法只是通过低通滤波器对高频部分进行处理,而对低频部分存在的噪声不做任何处理的缺点进行了改进。先在时域通过对信噪比进行估计选取有效抽头,然后将处理后的结果变换到变换域,利用低通滤波器再次对噪声进行处理,进一步提高了信道估计的准确度。最后,给出了在低压电力线信道下的一种基于以失配序列为后缀的信道估计方法。针对采用PN序列进行信道估计时,由于其循环自相关函数旁瓣不为0存在能量泄漏现象及其在频域的不平坦性会放大噪声,影响信道估计的准确度等缺点,本文给出了基于以失配序列为后缀的信道估计方法,此方法同样不需要额外添加导频,保证了频谱利用率。而且由于失配序列的旁瓣为零,在利用其进行信道估计时能够减少能量泄漏,可以得到更为精确的信道估计结果。在低压电力线信道下,上述三种算法的性能都通过了仿真验证。
【关键词】：正交频分复用 低压电力线通信 信道估计 判别分析 变换域信道估计 伪随机序列 失配序列
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM76;TN929.53
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 智能电网通信体系10-11
• 1.2 课题背景及研究的意义11-12
• 1.2.1 电力线通信技术的国内外发展现状12
• 1.3 OFDM信道估计的研究意义及现状12-14
• 1.3.1 OFDM信道估计的研究意义12-13
• 1.3.2 OFDM信道估计的研究现状13-14
• 1.4 论文的研究内容及章节安排14-16
• 第2章 低压电力线信道特性及OFDM通信系统原理16-28
• 2.1 低压电力线信道特性分析16-22
• 2.1.1 衰减特性16-17
• 2.1.2 阻抗特性17
• 2.1.3 噪声特性17-20
• 2.1.4 多径和时变特性20
• 2.1.5 低压电力线信道模型20-22
• 2.2 OFDM系统基本原理22-26
• 2.2.1 OFDM系统的基本模型22-24
• 2.2.2 IFFT/FFT的实现24-25
• 2.2.3 OFDM符号的保护间隔和循环前缀25-26
• 2.3 低压电力线通信系统中OFDM的技术优势及系统模型26-27
• 2.3.1 技术优势26-27
• 2.3.2 低压电力线OFDM通信系统模型27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 基于判别分析的信道估计技术28-40
• 3.1 低压电力线信道估计算法的系统模型28-33
• 3.1.1 导频图样的选择29-31
• 3.1.2 导频间隔31
• 3.1.3 基于LS准则的信道估计31-32
• 3.1.4 基于DFT的信道估计算法32-33
• 3.2 基于判别分析的信道估计算法33-36
• 3.3 仿真结果与分析36-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第4章 基于变换域改进的信道估计算法40-46
• 4.1 基于变换域的信道估计算法40-41
• 4.2 改进的变换域信道估计算法41-43
• 4.3 仿真结果和性能分析43-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第5章 基于失配序列后缀的信道估计方法46-56
• 5.1 基于PN序列后缀的信道估计算法46-49
• 5.1.1 PN序列及其相关性46-47
• 5.1.2 信道估计算法47-49
• 5.2 基于失配序列后缀的信道估计算法49-52
• 5.2.1 失配滤波器的系数49-50
• 5.2.2 信道估计算法50-52
• 5.3 仿真结果与性能分析52-55
• 5.4 本章小结55-56
• 结论56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果62-63
• 致谢63-64
• 作者简介64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 马强,陈启美,李勃;跻身未来的电力线通信 (二)电力线信道分析及模型[J];电力系统自动化;2003年04期

2 张有兵,程时杰,熊兰;基于低压电力线实测信道特性的OFDM分析和仿真[J];电力系统自动化;2003年11期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 郭军昌;智能配电网电力线载波通信可靠性研究[D];长沙理工大学;2012年

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本文编号：659925