智能电网下低压电力线通信的特性研究

提出智能电网环境下的通信方式,并说明低压电力线通信的优点。研究分析了低压电力线通信的时变性、深衰减、多径性、电磁干扰等特点。在分析电力载波通信(power line communication,PLC)原理及特点的基础上,提出利用正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术来提高系统的传输性能。对智能电网环境下低压电力线通信技术的应用进行展望,并列举低压电力线通信在超远程抄表、网络连接等方面的应用。     

基于OFDM技术的电力线通信系统建模与仿真

正交频分复用(OFDM)技术是电力线通信常用的调制技术之一;电力线通信的信道条件复杂,信道特征是电力线通信的重点模块,两者都是电力线通信研究的重要组成部分。在深入研究OFDM基本原理和电力线信道特性的基础上,在OFDM原有的发射与接收模型中,加入了电力线的信道特性,从而建立了相对完整的电力线通信系统模型,并利用MATLAB对该模型进行仿真,仿真结果体现了电力线信道特性以及OFDM技术应用于电力线通信的优越性。     

OFDM技术及其在电力线通信中的应用

正交频分复用(OFDM)技术是目前广为研究的一种调制技术,其优越的性能越来越受到人们的广泛关注。阐述了OFDM技术的基本原理,分析了将其应用于电力线通信的优点以及目前OFDM技术在电力线通信中的应用情况,并对OFDM技术在电力线通信中的应用做了展望。     

高速窄带OFDM电力线通信实时动态频谱分配

动态频谱分配应用于实际电力线通信系统面临分配策略、实时算法等诸多挑战,到目前为止还未见有公开报道。定义并设计了一个实际的基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的高速窄带电力线通信系统构架,并提出一种适用于该系统的动态频谱分配策略和对应的实时实现算法。该算法在任一种调制方式下将子载波进行分组,并对各个子载波组的功率进行排序,选择可用的子载波组,根据速率最大化准则确定最优的调制方式并分配功率。该算法与Hughes-Hartogs算法相比,具有较低的运算复杂度和较少的信令开销,与传统的等功率分配方式相比,误码性能更好。仿真结果和实验结果证明了该算法的有效性和优越性。     

OFDM调制技术在宽带高速电力线通信中的应用

介绍了电力线用做通信介质时高频部分的特性,以及应用于高速宽带电力线通信的OFDM(正交频分复用)调制的基本原理;分析了OFDM应用于电力线通信的性能,并与其他调制技术进行了比较;结合一个典型应用的例子,介绍了国际上研究的最新进展。     

智能电网电力线通信系统信道噪声模型分析

将智能电网电力线通信系统作为研究对象,以建立两种噪声模型之间的关系、比较两种模型下的信噪比SNR(signal-to-noise ratio)为研究目标,提出两种噪声模型来模拟电力线通信信道中噪声情况的方法。该方法利用循环平稳噪声模型和米特尔顿A类噪声模型的概率密度函数,得出电力线通信信道中的噪声类别。同时,通过数学推导,得出两种噪声模型在正交频分复用OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)系统中SNR表达式和在正交幅度调制16 QAM (quadrature amplitude modulation)技术下比较两种噪声模型的SNR。最后,利用MATLAB软件系统仿真,仿真结果显示,循环平稳噪声模型比米特尔顿A类噪声模型的SNR高2.5 dB左右,智能电网电力线通信系统可靠性得到提升,为电力线通信的发展研究提供了一定的理论基础。     

基于OFDM电力线通信系统的同步方案设计

分析了电力线传输信道的关键特性和OFDM系统中的同步问题,参照Homeplug 1.0协议中的规定,提出一个完整的OFDM同步方案.并给出仿真结果证明该方案的可行性.     

窄带OFDM低压电力线载波技术及标准化发展趋势分析

针对低压电力线载波通信及电力用户用电信息采集应用,分析了窄带OFDM低压电力线载波技术的发展现状以及国际标准化情况。首先分析了低压配电网电力线信道的特点,揭示了新一代低压电力线载波通信均采用窄带OFDM调制技术的原因;然后针对我国电力用户用电信息采集电力线载波本地网络,提出了一种协议栈模型,目的是为标准化建立一个分层协议框架,实现不同厂家载波终端的互联互通和互操作。最后分析了物理层工频过零点传输的必要性,并对几个主要的窄带OFDM物理层标准进行了比较。     

基于OFDM的电力线通信网络

低压电力线通信网络作为一种新的局域网接入方式，与其它接入方式相比有显著的优点，但由于电力线信道恶劣，构筑电力线通信网络有很大困难，正交频分复用在抗干扰方面的优异表现促使电力线通信网络的物理层采用OFDM技术，同时电力线通信网络必须提供可靠的高性能的服务质量（QoS），故网络的数据链路层要采用合适的媒质访问控制（MAC）接入协议。     

配电网OFDM通信系统研究和终端设计

研究开发配电网的电力线网络通信系统,提出了适于配网自动化的OFDM通信系统方案。以OFDM收／发器INT51X1和嵌入式ARM处理器为核心,完成了通信终端的具体设计。     

低压窄带电力线载波通信的半盲式信道估计

针对低压电力线信道的频率选择性传输特性,提出一种半盲式信道估计方法,该方法使用一组在频域和时域上都等振幅的正交序列对正交频分复用发送信号进行预编码,仅利用一个导频子载波就能估计出所有子载波的频率响应。在低压电力线载波信道特性的实验研究基础上进行仿真,结果表明采用该方法能有效跟踪低压电力线信道的频率选择性衰落变化,从而明显改善信道的误码率性能。     

FH-OFDM技术在低压电力线通信中的应用

正交频分复用 (orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术与跳频(frequency hopping,FH)技术结合能显著提高系统容量与传输速率,并具有抗多径衰落与抗干扰能力, 非常适合于在电力线上实现高速数据通信。在分析了低压电力线信道特性的基础上,提出了基于FH-OFDM的电力线通信的总体设计方案,利用MATLAB建立了系统的仿真模型。通过仿真,证明了FH-OFDM系统比传统OFDM系统、跳频系统具有更好的误码率性能。     

基于INT5500的宽带电力线通信Modem的设计和实现

在分析宽带电力线通信的基础上,介绍了多载波通信技术--正交频分复用,讨论了带Turbo IC的HomePlug1.0协议,介绍了INT5500的功能特点和结构,并以该处理器为核心,同时采用INT1200、AC101LKQT等外围芯片,开发了低压配电网的宽带通信Modem.     

混合业务下的电力线通信资源优化分配

充分利用电力线频带资源、提高网络中用户各种业务的服务质量是宽带电力线通信系统的重要目标。讨论了功率谱密度限制条件下正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统中多用户混合业务资源优化分配问题,提出一种低复杂度的分配算法。首先,利用相对差额分配算法为用户实时业务进行资源分配以保证服务质量(qualityofservice,QoS);然后对非实时性业务采用比例公平算法分配剩余资源;最后利用比特削减算法控制总的发射功率。在典型电力线信道环境下进行了仿真,结果表明:与已有算法相比,所提出的算法可以有效地保证实时业务的服务质量并在兼顾公平性原则的前提下提高系统的总吞吐量,且具有较低的复杂度;同时,该算法满足电力线通信系统总发射功率和功率谱密度限制的双重约束条件要求,符合宽带电力线通信的要求。     

面向智能电网的配用电通信网络研究

结合国内外最新的智能电力通信网建设理论,研究了配用电通信网建设的具体规划和设计实现。首先分析了智能配用电网的相关业务、业务之间的关系、业务通信需求等,构建出对应各类业务的基础业务网络模型。然后从多业务融合网络发展角度,分析了构建4种业务融合通信网络涉及的关键技术要素（如可用的通信技术、通信协议结构、综合网管技术、网络安...     

中压电力线通信自适应OFDM系统背景噪声抑制技术研究

针对中压电力线通信自适应OFDM系统缺乏抗噪声干扰措施的问题,介绍了一种低复杂度的子空间迭代算法用以抑制背景噪声。该方法基于子空间理论来分解含噪OFDM信号的特征空间,并在信号失真最小的约束条件下,应用拉格朗日最优极值法来获得理想信号的最佳估计。针对经典子空间方法求特征值分解时的高计算量,该方法采用重复一维子空间迭代的办法来降低计算复杂度。构建了结合信噪比门限与注水原理的自适应OFDM系统,并仿真比较背景噪声抑制前后的系统性能。结果表明,该方法能够进一步改善误比特率性能,提高信噪比。应用该方案可优化自适应OFDM系统在PLC中的应用。     

未来坚强智能电网的电力通信网络

分析和研究了中国智能电网的主要环节,包括发电、输电、变电、配电、用电、调度之间的通信需求.而后调查了中国电力通信网络的目前情况.文章也提出了未来光纤主干通信网的结构、电力区域通信网以及中国智能电网用户端的接入网络.最后介绍了使用先进的通信技术来应对未来的国家电网在智能电网中的发展需求.