跻身未来的电力线通信:(二)电力线信道分析及模型

为了设计基于电力线通信（PLC）的高速可靠通信系统，必须了解衰耗、阻抗、噪声等电力线信道特性，文中在实验基础上研究了信道的各方面特性，阐述了基于PLC设计的先决条件，建立了反映信道传输主要特性的模型，估算了信道容量，提出了噪声处理手段和信道改造方案。     

基于虚拟仪器的电力线信道噪声发生器的设计

为了方便对中压电力线通信调制与编码硬件电路的调试,提出一种基于虚拟仪器技术的中压电力线信道噪声发生器的设计方法,利用该方法设计的噪声发生器可模拟产生电力线信道的背景噪声、随机突发噪声等。本设计利用MATLAB建立符合中压电力线信道噪声特性的噪声模型,以此模型为基础,通过MATLAB与LabVIEW混合编程,基于虚拟仪器采集卡输出参数可变的噪声,并通过功放电路输出。实验结果表明,该噪声发生器能够产生符合信道噪声特性的噪声信号,可以为实验室测试调制与编码硬件电路的性能提供便利。     

电力线通信信道噪声测量与特性分析

噪声干扰是影响电力线通信可靠性的最主要因素之一,主要包括五类噪声:有色背景噪声、窄带噪声、异步于工频的周期脉冲噪声、同步于工频的周期脉冲噪声和异步脉冲噪声.搭建了背景噪声测量电路,测量了实际电力线通信信道噪声,分析了电力线通信信道噪声的一般特性,为今后建立电力线通信信道噪声的可靠模型提供了理论支持.     

低压电力线通信信道特性

低压电力线作为通信线路,其信道特性对通信质量具有重要影响,对低压电力线信道特性和信道建模问题做出分析,以期对电力线通信研究提供一定的理论依据。基于对国内外科学资料的分析归纳,得出电力线信道输入阻抗随频率的升高而呈上升趋势,电力线信道噪声由各种特定性质的噪声源叠加而成的,电力线信号的衰减是距离的函数并与频率有关,以及建立定量模型的可行性。通过该文研究低压电力线通信应建立在合适的通信频段并应采用具有强抗干扰措施的调制方式。     

低压电力线通信的信道特性分析及模型研究

利用低压电力线高速、可靠地传输通信数据具有十分重要的意义，但是低压电力线路网络结构和负载特性复杂，需要对信道有深入的了解。文中分析了电力线信道的阻抗、噪声、衰减特性，据此给出了电力线信道模型，有助于深入理解低压电力线通信的特点。     

低压电力线通信信道特性

低压电力线作为通信线路,其信道特性对通信质量具有重要影响,对低压电力线信道特性和信道建模问题做出分析,以期对电力线通信研究提供一定的理论依据.基于对国内外科学资料的分析归纳,得出电力线信道输入阻抗随频率的升高而呈上升趋势,电力线信道噪声由各种特定性质的噪声源叠加而成的,电力线信号的衰减是距离的函数并与频率有关,以及建立定量模型的可行性.通过该文研究低压电力线通信应建立在合适的通信频段并应采用具有强抗干扰措施的调制方式.     

电力线信道系统噪声的建模方法研究

电缆系统存在信道环境恶劣、噪声特性复杂的问题,对系统的正常通信及故障检测造成较大的干扰。在对典型电力线噪声进行分类并分析其不同特性的基础上,针对电力线中常发生的电弧故障,提出基于分数阶滤波器的电弧噪声建模方法,以及基于数据驱动的电弧噪声模型参数确定方法,与典型电力线噪声相结合,建立更加完善、准确的电力线信道系统噪声模型。通过仿真和实验结果验证了模型的准确性,为后续开展电力线故障诊断技术的深入研究提供参考。     

Turbo码在电力线通信中的应用研究

在电力线通信(PLC)中采用具有较强纠错能力的Turbo码编译码方案，可以在电力线较为恶劣的通信环境下取得较好的通信质量。文中探讨了Turbo码在电力线通信噪声信道中采用几种不同交织器和分量码的性能，并给出了仿真结果。     

低压电力线载波通信电器噪声特性研究

各种电器产生的噪声对电力线通信系统影响很大。目前对电力线信道中电器噪声的测量与分析方面的研究还不是很充分。基于大量的实测结果,利用MATLAB进行分析,讨论了电器开启、运行、关闭时的噪声特性;同一电器不同距离下噪声随距离的衰减情况;几种电器共同工作时的噪声叠加特性等等,对电力线通信中电器噪声影响进行了分析。同时提出了几种抑制措施,以减小电器噪声对电力线通信的影响。     

低压电力线高频载波通信信道的建模研究

低压电力线信道特性是设计低压电力线载波通信系统的基础。文中采用自行设计和研制的测量系统对将低压电力线用做高频通信网络时的电气特性，包括输入阻抗特性、信号衰减特性和系统的噪声特性等，进行了大量的试验研究，在此基础上，建立了一个将低压电力网用做高频载波通信信道的模型，该模型的建立提供了一个实用、有效的平台，为低压电力网载波通信系统的研究和设计打下了良好的基础。     

电器噪声对低压电力线通信的干扰及其抑制

低压电力线作为数据通信的媒介时，其信道特性并不理想，特别是家用电器引起的大量噪声对于电力线通信系统的性能影响很大。因此了解电器噪声的规律，对于选择电力线通信调制手段、载波频率等方面都具有现实意义。文章通过对家用电器所产生的干扰与噪声的特性分析，总结了其对低压电力线载波通信的影响，提出了具体的抑制措施。同时指出了在低压电力线载波通信信道分析与编码、调制过程中，运维人员需要注意的一些问题。     

基于最小二乘支持向量机和小波神经网络的电力线通信信道噪声建模研究

电力线通信是智能电网中的一种重要通信方式,电网中噪声干扰复杂,建立电力线通信信道噪声模型对于深入研究智能电网中低压电力线通信性能至关重要。针对低压电力线通信信道噪声特性,分别提出基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型和小波神经网络模型在电力线信道噪声中的应用。为了验证并比较LS-SVM和小波神经网络模型对时变的低压电力线信道噪声建模的有效性,在室内和室外环境下对低压电力线通信信道的噪声进行测量,基于大量的测量数据,研究两个模型的准确度和效率。结果表明,两个噪声模型能够很好地仿真和适应时变的低压电力线通信信道,LS-SVM模型有更高的精度和更短的仿真时间。此外,提出的两个模型与传统的Markovian-Gaussian模型进行比较,结果表明,两个噪声模型有更高的精度和更低的复杂度,尤其是LS-SVM模型能够代替传统的Markovian-Gaussian模型,更适合用作低压电力线通信信道噪声发生器。该噪声模型的提出对研究在电力线通信系统和无线通信系统中内部和外部电磁源的电磁干扰有重要意义。     

低压电力线信道的决策估计算法研究

OFDM技术以其多种优势成为低压电力线载波通信的最佳选择,信道估计是OFDM系统的关键问题之一.分析了低压电力线信道特性,针对信道慢时变特性及噪声复杂的特点,提出一种适用于低压电力线通信信道的直接决策估计算法.该算法基于Kolaonen神经网络,改进了神经元学习率的自适应方法,通过竞争机制实时跟踪信道变化,实现信道估计...     

电力线传输特性和噪声干扰对通信性能的相对影响

电力线载波通信技术是支撑智能电网信息传输的重要技术之一,但是电力线作为信息传输通道时具有复杂的传输特性和较多的噪声干扰。为分析电力线信道的频率选择性对通信性能的影响及其和信道噪声的相对作用,设计滤波器模拟具有不同频率选择性的电力线信道,用米德尔顿A类噪声模拟信道中不同强度的噪声,采用基于OFDM技术的G3-PLC标准建立窄带电力线载波通信系统模型进行仿真分析。结果表明：电力线载波通信中,低速率传输数据或信号带宽较小时噪声干扰比频率选择性对系统性能影响大。随着数据传输速率或信号带宽增加,信道的频率选择性对系统性能的影响逐步增大。该结论为设计和研究电力线载波通信系统提供了理论分析基础。     

两类中压电力线信道比较及研究

电力线通信作为通信的一种可选方案有自己的独特优势,而利用中压电力线进行通信又有着广泛的应用范围和前景,中压电力线通道的特性对于通信的实现起到至关重要的作用.文章对位于北京某居民小区的地埋中压10 kV配电网和保定市某县的架空10 kV电力线作为测试线路进行测试,从而得出中压电力线的信道特性.在10 kHz～35 MHz范围内对中压电力线信道的噪声、阻抗特性以及传输衰减进行了系统的测试和比较分析研究,并且运用Matlab对得到的数据进行分析,得出了两类中压电力线信道特性,讨论了信道特性对宽带中压电力线通信的影响及对策.     

基于多进制扩频的低压电力线抄表技术的研究

低压电力线通信广泛应用于电力抄表系统中。由于低压电力线信道特性复杂,严重影响载波通信质量,结合相关数据资料对低压电力线信道噪声环境进行了分析。为了提高电力线信道条件下的传输可靠性,提出多进制扩频技术,构造了多进制伪随机序列。设计了多进制扩频的低压电力线抄表方案,并建立了基于该信道特性的电力线扩频通信系统模型。通过对其性能仿真验证,仿真结果表明:该多进制扩频方式有效改善了抄表系统误码率性能,更适合于电力线的抄表作业。     

电力线通信中信道估计和模糊滤波技术研究

信道估计是正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM) 技术中数据解调与均衡的基础。文章在分析电力线信道特性的基础上,针对电力线信道的非线性畸变对数据传输准确率的影响,提出采用基于模糊模型的滤波器来估计信道模型。仿真结果表明,所设计的H∞ 滤波器与OFDM 通信技术相结合能够有效消除或降低电力线信道中存在的噪声干扰、码间干扰和信道间干扰。     

宽带电力线通信技术探讨

分析了低压电力线通信信道的特性,根据其信道特性建立了能体现频率选择性衰落和多径衰落的低压电力线信道模型。针对电力线存在衰减和噪声干扰的问题,在对现有几种电力线载波通信的宽带调制技术原理分析的基础上,使用MATLAB/Simulink软件建立了各技术的宽带电力线通信系统模型,并进行仿真实验,最后采用误码率和信噪比两个指标对各系统模型的性能进行分析比较。     

低压电力线载波通信特性建模研究

低压电力线网络通信是利用低压配电网作为数据交流的传输媒介通信方式,其通信可靠性是当今相关领域研究热点之一.低压配电网络拓扑结构复杂和通信信道噪声大衰减强等特点,降低了低压电力线网络通信可靠性.从低压电力线网络拓扑结构入手,分析了低压电力线网络通信过程中的路径优化问题,并对通信信道、网络时滞特性建模.     

低压电力线信道中脉冲噪声的建模及仿真

在低压电力线信道的各种噪声中，随机脉冲噪声是影响高速电力线通信的主要因素。首先分析了低压电力线信道的噪声特性，尤其是脉冲噪声；通过将噪声状态分组，并引入过渡状态，建立了基于分群马尔可夫链的脉冲噪声统计模型，并用单差错状态Fritchman模型的无差错游程分布来拟合实际测量的概率曲线，从而得出模型的各参数值。最后进行了相应的测量及仿真，给出了脉冲间隔时间和脉冲宽度的概率分布曲线。仿真研究结果表明，所建模型是有效的。