电力线通信信道背景噪声建模研究

噪声干扰是影响电力线通信可靠性的最主要因素之一.分析了电力线通信信道背景噪声,搭建了背景噪声测量电路,建立了实测背景噪声的AR模型,分别用奇异值分解法和Levinson-Durbin (LD)递推法计算其AR模型参数,并进行仿真比较分析.结果表明:利用奇异值分解法所求参数和利用LD递推法所求参数都是可行的,奇异值分解法所得参数模型较为复杂,但极为精确,适合电力线通信信道背景噪声的离线计算和分析;LD递推法所得参数模型极为简单,但丧失了较大精度,适合电力线通信信道背景噪声的在线快速生成.     

基于Gram-Schmidt正交法的电力线背景噪声建模

噪声干扰是影响电力线通信可靠性的最主要因素之一。文章建立了实测背景噪声的AR模型,提出用Gram-Schmidt正交法进行模型参数求解,并与奇异值分解法、LD递推法所得结果进行仿真比较。结果表明:Gram-Schmidt正交法所得结果精确度与奇异值分解法所得结果相近,且计算时间较短,模型较简单,在背景噪声的离线计算及在线生成中均可广泛应用。     

电力线通信信道噪声模型研究现状

噪声干扰严重影响电力线通信的可靠性.测量了电力线通信信道噪声,说明了目前国内外对电力线通信信道噪声模型的研究现状.对于背景噪声,建立其自回归模型的手段已较为成熟;对于脉冲噪声这种随机的时间序列,自回归模型已不再适合,有人建立了其持续时间与间隔之间的马尔科夫模型,但其完整模型尚在研究阶段.     

低压电力线通信信道噪声建模及仿真

噪声干扰是影响电力线通信可靠性的主要因素之一。搭建了电力线通信信道噪声测量电路,对低压环境电力线噪声进行了测量。根据实测数据,分别建立了背景噪声的自回归模型和脉冲噪声的改进马尔科夫模型,合成了电力线信道噪声,并进行了计算及仿真。结果表明：所建立的电力线通信信道噪声与所测量的实际噪声相比,背景噪声的功率谱密度几乎一致,脉冲噪声的统计规律误差很小,仿真合成的噪声图形与实测图形也有较好的相似度。     

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.     

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。     

基于小波神经网络的低压电力线背景噪声建模

为增强电力线通信的抗噪能力,针对低压电力线信道噪声中的有色背景噪声和窄带噪声,提出一种基于小波神经网络的建模方法。首先,将背景噪声进行小波神经网络建模,对比所建模型输出噪声与测试噪声的时域波形及功率谱密度,计算两者功率谱密度的均方根误差;然后,对同一组背景噪声分别进行基于传统的小波马尔科夫链和小波神经网络的建模,并计算2种模型输出噪声与测试噪声的功率谱密度及其均方根误差。仿真结果表明,小波神经网络输出噪声与测试噪声的时域波形及功率谱密度均有着较一致的变化趋势,因此小波神经网络对低压电力线信道背景噪声的建模是有效的,对宽带噪声的建模效果更好。     

低压电力线信道脉冲噪声的幅值与宽度特征

在低压电力线信道的各种噪声中,脉冲噪声可能会使通信系统引起瞬间误码率升高,严重影响了低压电力线通信可靠性。根据脉冲噪声的幅值和宽度与背景噪声的区别,即幅值相差10~50 d B,且脉冲宽度约为几十微秒到几毫秒的特性,在时域中,通过窗函数设定脉冲噪声门限值过滤低压电力线背景噪声,根据实测数据计算出信号噪声中的最大值和最小值,将信号变化范围划分为四组矩形窗函数,以识别出50~200 k Hz频率范围的脉冲噪声。     

基于多导体传输线的中压电力线通信信道建模

信道特性是制约中压电力线通信技术应用的重要因素。为了实现高速和可靠的电力线通信,必须对电力线信道模型有充分的理解。根据自底向上建模方法的需要,首先求解了钢芯铝绞线的交流内阻抗和三相架空电力线路的单位长度参数矩阵。基于多导体传输线理论推导了均匀架空线路的传输矩阵,针对电力线通信中常用的耦合方式,计算了端口的电压、电流和阻抗。测量了配电变压器高压端口的阻抗,得到其阻抗矩阵和传输矩阵。基于网络级联建立了信道的总体模型,现场测试数据验证了信道模型的正确性。结合测试结果,分析了中压架空线路信道的阻抗和衰减规律,提出了电力线通信系统设计的建议。     

利用马尔可夫链建模PLC系统中的信道噪声

分析了PLC信道的特点,提出了利用马尔可夫模型对低压电力线通信信道建模。同时讨论了适用于马尔可夫模型参数估算的Baum_Welch算法,提出了消除其上、下溢问题的一种改进方法。在应用Baum_Welch算法对提出的马尔可夫模型进行参数估计和仿真后,文章还对电力线通信系统的2种典型应用环境实测了4种典型调制方式下信道的无误串分布,分析了4种典型调制方式下低压电力线通信信道的特性,所得到的结论与其他研究者的结论相一致,验证了文章提出的观点以及方法理论是切实可行的,其符合实际低压电力线通信信道情况。     

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。     

一种改进的马尔科夫链及其在电力线通信信道脉冲噪声建模中的应用

脉冲噪声干扰严重影响电力线通信的可靠性。针对电力线通信信道脉冲噪声的幅值特性,提出了一种改进的马尔科夫链（峰式马尔科夫链）,建立了脉冲噪声幅值的传统马尔科夫链模型和峰式马尔科夫链模型。通过比较两种模型,发现峰式马尔科夫链所建立模型保留了更多脉冲噪声幅值特性,与实际模型更相符。利用所建立峰式马尔科夫链模型仿真出电力线脉冲噪声幅值序列,比较两者转移概率矩阵中各概率值,误差很小,说明峰式马尔科夫链非常适合建立电力线通信信道脉冲噪声幅值模型。     

电力线通信中传输线参数测试与应用

为了研究电力线载波通信信道的特性,有必要对电力线通信中传输线的电气参数进行实际测试和分析。本文基于耦合传输线理论,模拟实际线路分布情况,对某一具体长度的电力线进行测试,理论推导出该长度的传输线在不同频率的电气参数值。通过对实际测量数据与仿真结果的比较,验证了理论计算的正确性。此外,基于传输线模型建立了电力线通信中各分支线路的模型,Pspice仿真结果基本和测试结果一致,为电力线信道模型的建立及其特性的分析与研究奠定了基础。     

低压电力线载波通信传输线参数测试与分析

为给低压配电网电力线载波通信信道估算提供参考依据,有必要对电力线通信传输线的阻抗特性参数进行理论分析和实际测试研究。在简述配电网电力线载波通信传输线理论和传输线方程的基础上,总结了理想均匀传输线理论下和考虑集肤效应的电力线参数模型。使用HP4194阻抗相位增益分析仪对3 1芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆线进行实际测试,并根据测试结果使用Matlab计算出单位长度导线的电阻、电感以及两导线间的电容和电导,验证了电力线物理参数模型公式的准确性和其实际可使用性。同时,这些实测参数也为电力线通信信道特性分析和估算提供了一定的参考依据。     

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。     

半盲信道估计在OFDM低压电力线通信中的应用

概述了低压电力线统计AR模型的建立方法,并用这种方法得到了实测数据统计结果下的低压电力线信道特性;对LMS和Decision-feedback两种半盲信道估计算法在低压电力线OFDM系统中的性能进行了仿真和分析,二者的性能比较结果表明,LMS算法更适用于低压电力线OFDM通信系统。     

宽带电力线通信动态子载波分配算法研究

为了满足在额定功率有限的情况下,传输速率最大化。选择在低压宽带电力线信道条件下,分析2 MHz~100 MHz的宽带电力线信道特征与参数。利用已有电力线信道模型,通过迭代分块约束注水算法对电力线通信进行动态子载波分配,相比传统的注水算法,改进之后的算法能更好的根据电力线信道约束条件给子载波分配功率,得到更优的信道容量。     

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。     

中压电力线信道的仿真与建模

电力线通信具有其自身的特点,利用中压电力线进行通信具有广泛的应用前景;中压电力线信道的特性对于通信的实现有着重要的影响;根据测量结果,结合传输线的基本模型,利用Matlab软件对中压电力线信道进行了仿真模拟,为研究克服电力线信道恶劣传输特性的信号处理方法提供了参考。     

基于电力线信道的正交频分复用仿真系统

根据电力线信道模型提出了一种新的基于正交频分复用(OFDM)技术的电力线通信仿真平台。在介绍OFDM基本原理以及给出电力线信道基本模型后，针对OFDM技术在实际电力通信过程中出现的问题，提出具体的解决实现方案，包括算法的选择以及参数的设定。还根据电力线通信给出了一种新的载波同步和符号同步方法。最后，对仿真系统参数以及仿真结果进行分析和说明。