电力线OFDM系统信道估计技术研究

发布时间：2017-09-12 01:25

  本文关键词：电力线OFDM系统信道估计技术研究

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【摘要】：电力线以成本低,覆盖面积广,不需要额外的布线等优点在通信领域得到快速发展。但是由于其所处的环境恶劣,易受到噪声及人为因素影响从而限制了数据传输及信息交换的质量。正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)因其频谱利用率高,抵抗频率衰减能力强等优点成为PLC通信的主要技术。而信道估计技术是实现OFDM可靠传输的关键技术之一,信道估计性能的好坏直接影响整个电力线通信系统的性能,为此,本文对基于低压电力线的信道估计做了深入的研究,具体工作如下:首先,针对传统的MMSE信道估计算法估计准确度高但算法复杂限制了其在具体通信传输中使用的问题提出了基于接收信号与导频信号互相关及导频信号的自相关特性算法,把信号中的噪声通过相关算法进行滤除,仿真表明在保证传输数据误码率较低的基础上,本文改进算法与MMSE估计算法性能接近,但算法复杂度低,可以有效的应用于电力线通信中。其次,在基于导频平均信道估计算法的基础上,分析了本文利用信道脉冲响应主要能量集中在循环前缀长度以内特性,构造循环前缀脉冲响应能量因子来计算改进后的信道脉冲响应,达到在不需要插入多列导频序列情况下降低信道估计的均方误差。仿真表明,该算法有效的降低信道估计的均方误差,改善通信系统的误码率性能。最后,给出了一种适用于PLC信道的DFT信道估计算法。针对电力线信道背景噪声功率谱密度低而脉冲噪声的功率谱密度相对较高的特点,对上述两种噪声分别设定两个门限来进行噪声滤除,降低了脉冲噪声对估计值影响。仿真结果表明该算法提高了电力线通信信道估计的准确性及电力线通信传输的可靠性。
【关键词】：电力线通信 正交频分复用 信道估计 背景噪声 脉冲噪声
【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】：TN929.53
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题研究的背景及意义10-11
• 1.2 低压电力线通信技术国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国外发展现状12-13
• 1.2.2 国内发展现状13
• 1.3 OFDM技术的发展13-14
• 1.4 电力线信道估计的意义和研究现状14-16
• 1.4.1 OFDM信道估计的研究意义14-15
• 1.4.2 电力线OFDM信道估计的研究现状15-16
• 1.5 本文的主要研究内容及安排16-18
• 第2章 OFDM基本原理及电力线信道特征18-34
• 2.1 OFDM系统基本原理18-23
• 2.1.1 OFDM系统基本模型18-20
• 2.1.2 OFDM系统中DFT/IDFT实现20-21
• 2.1.3 OFDM保护间隔21-23
• 2.2 OFDM系统的关键技术23-24
• 2.3 电力线信道特性24-32
• 2.3.1 阻抗特性分析24-25
• 2.3.2 衰减特性分析25-26
• 2.3.3 电力线噪声特性分析及建模26-31
• 2.3.4 电力线信道模型31-32
• 2.4 电力线通信与OFDM系统模型32-33
• 2.4.1 OFDM应用在电力线通信中的优势32
• 2.4.2 电力线OFDM系统传输模型32-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第3章 基于互相关噪声消除的OFDM信道估计算法34-48
• 3.1 传统基于导频OFDM信道估计方法34-41
• 3.1.1 传统导频插入分类35-38
• 3.1.2 LS信道估计算法38-39
• 3.1.3 MMSE信道估计算法39-41
• 3.2 基于互相关噪声消除的OFDM信道估计算法41-43
• 3.3 性能仿真及分析43-46
• 3.4 本章小结46-48
• 第4章 基于导频平均改进的OFDM信道估计算法48-54
• 4.1 传统基于PILOT-AVERAGED信道估计算法48-49
• 4.2 基于改进的PILOT-AVERAGED信道估计算法49-51
• 4.2.1 系统模型49-50
• 4.2.2 信道估计算法50-51
• 4.3 性能仿真及分析51-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 基于双重阈值减噪的DFT信道估计算法54-61
• 5.1 传统的DFT信道估计算法54-56
• 5.2 基于双阈值减噪的信道估计算法56-57
• 5.2.1 双阈值减噪原理框图56
• 5.2.2 信道估计算法56-57
• 5.3 性能仿真及分析57-60
• 5.4 本章小结60-61
• 结论61-63
• 参考文献63-68
• 致谢68-69
• 作者简介69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 仲元昌,杨洁,曾孝平;低压电力线的信道特性[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年09期

2 李平;赵志辉;张振仁;;低压电力线信道中脉冲噪声的建模及仿真[J];继电器;2007年05期

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本文编号：834262