一种多带时频扩展OFDM电力线通信系统

针对电力线信道特性和噪声特性以及现有技术在鲁棒性和可靠性方面的不足,提出了一种适用于电力线环境的多带时频扩展OFDM（Multi-Band Time-Frequency Spreading OFDM,MB-TFS-OFDM）系统。该系统利用时频二维扩频技术来抵抗电力线信道的时变性和脉冲噪声,引入多带技术来克制脉冲噪声和窄带噪声,采用OFDM技术以抵抗符号间干扰、满足对速率的需求。与OFDM系统相比,MB-TFS-OFDM以牺牲G（扩频因子）倍的速率,获得10log(G) dB的增益;通过频带自适应选择和多     

基于双接口分集和数据样本的脉冲噪声抑制算法

针对电力线与无线双接口通信中的电力线突发脉冲噪声（BIN）的干扰问题,提出一种基于分集信号抵消和自适应阈值估计（DSC-ATE）的BIN抑制算法。首先,利用电力线和无线并行信道传输相同的分集信号,接收端通过分集信号抵消获得脉冲噪声样本,降低峰平比对阈值估计的影响;然后利用噪声样本对非线性函数的最佳阈值进行估计;最后对脉冲噪声进行抑制处理。为了提高算法的鲁棒性和可扩展性,该文通过引入折扣因子和学习率来实现算法在复杂度和精度之间的有效折中。与已有的非线性处理算法相比,该方法不需要噪声的先验统计信息,并可根据信道环境的变化自适应地调整阈值。仿真结果表明,所提算法在可靠性和阈值精度方面均具有显著提升。     

低压电力线通信自适应脉冲噪声抑制

针对脉冲噪声严重影响电力线通信系统传输性能,提出一种室内电器脉冲噪声估计和抑制方法.首先,分析室内脉冲噪声的特性,在通信过程中对传输信号进行交织操作.然后,在接收端利用矩估计的方法对脉冲噪声的特征参数进行估计,根据估计的脉冲噪声信息建立噪声抑制的自适应门限.最后,根据自适应门限对电力线脉冲噪声进行抑制.仿真结果表明,所...     

基于稀疏贝叶斯学习算法的电力线通信脉冲噪声抑制方法

电力线通信脉冲噪声干扰是影响通信系统性能的主要因素之一。文中针对电力线中的脉冲噪声,采用基于稀疏贝叶斯学习算法的抗脉冲方法,将电力线信道中空子载波包含的信息用于脉冲噪声估计,通过基于正交频分复用(OFDM)的宽带电力线载波通信系统,在实际室内电压电网中,验证了算法的可行性。     

智能电网窄带OFDM通信系统噪声抑制

电力信道在低频处具有高的噪声,严重影响电力线通信(PLC)系统的性能.针对窄带(9 ～ 95kHz)电力信道非平稳分布的脉冲噪声和平稳分布的背景噪声,根据实际测量电力噪声的统计分析,建立随机分布特性参数所描述的噪声模型,并提出相应的噪声抑制(Noise Suppression,NS)方案.其中脉冲噪声使用限幅(Clipping)方法进行消除,这是一种无记忆非线性技术;背景噪声因具有高斯特性,而正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号的正交和同相分量均符合线性分布模型,利用KLT(Karhunen-Loeve)变换将含噪信号协方差矩阵的特征值分解至噪声和信号子空间,在信号失真最小准则前提下,应用拉格朗日最优极值法,推导OFDM信号的线性估计.基于G3-PLC物理层和窄带噪声模型,构建OFDM仿真系统,对窄带OFDM系统噪声抑制前后性能的仿真,表明该噪声抑制方案,能够改进BER性能,提高SNR.     

基于混沌跳频的电力线交织编码技术

可靠性是制约低压电力线载波通信广泛应用的一个重要因素。作为公用网络,低压配电网通信的安全性也日益受到关注。从提高通信可靠性和安全性出发,论述了正交频分复用（OFDM）技术和混沌跳频（CFH）技术在电力线通信上应用的优缺点,分析了2种技术结合的可行性,提出并设计一种适合高速电力线载波通信的CFH-OFDM系统。该系统将混沌跳频技术引入正交频分复用的编码中,提高了系统抗信道噪声的能力,并改进了通信系统的安全性。仿真实验表明,该方法可以提高系统通信的纠错能力,保证通信的可靠性,并为提高低压电力线载波通信系统的信息安全提供一种值得借鉴的方法。     

基于稀疏贝叶斯学习的MIMO电力线脉冲噪声消除

为提高多输入多输出(MIMO)电力线通信系统对抗脉冲噪声的能力,基于稀疏贝叶斯学习的理论,利用脉冲噪声在电力线上的相关性,提出了一种消除MIMO电力线脉冲噪声的方案。方案使用全部子载波来联合估计脉冲噪声和可用子载波上的信号,无需训练脉冲噪声的统计信息。仿真中脉冲噪声拟合采用Bivariate Middleton Class A模型,结果表明该方案抗脉冲噪声性能比只使用空子载波的多观测向量稀疏贝叶斯学习(MSBL)方案提升了11dB。     

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。     

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。     

一种正交频分复用低压电力线通信系统的信道估计与迭代均衡策略

正交频分复用(orthogonal frequency division multi- plexing,OFDM)技术在低压电力线高速通信研究和应用领域获得了广泛重视。传统的OFDM系统通过对每个符号添加大于信道响应长度的循环前缀(cyclic-prefix,CP)来消除符号间干扰,使传输效率降低。提出一种低压电力线信息符号无循环前缀的OFDM通信系统的信道估计与迭代均衡策略,该策略采用m序列作为训练序列,利用其特殊的自相关特性,在系统接收端获得信道的时域响应,进而对无循环前缀的OFDM信息符号进行迭代均衡,以消除符号间干扰。仿真实验表明,该策略可提高传输效率、增强系统的抗噪性能、获得比传统OFDM系统更低的信道估计均方误差和误码率,且具有较低的计算复杂度。     

一种低复杂度的电力线OFDM峰均比降低方法

正交频分复用系统较高的峰均比大大限制了其在宽带电力线通信中的应用.为取得合适的峰均比,文章提出一种低复杂度的改进算法,将分组预判决与压扩技术相结合来降低峰均比的值,并给出了系统的实现方法,在建立的电力线信道模型基础上,对其进行了仿真.仿真结果表明,该算法能够改善信号的峰均比,减小误码率且计算复杂度低,有效地提高了电力线...     

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。     

一种改进的电力线正交频分复用信道估计的最小平方算法

信道估计是正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing,OFDM)技术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,分析了采用离散导频技术的信道估计算法的性能,针对其抗噪声干扰能力弱的特点,提出了通过截短时域冲击响应长度来提高估计精度的算法.在电力线信道环境下的仿真计算证明了该算法具有良好的估计性能.     

OFDM电力线载波通信系统中同步技术研究

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统能够对抗电力线环境中的频率选择性衰落、多径干扰、脉冲噪声等。由于符号定时偏差和载波频率偏差将会产生较为严重的符号间干扰(ISI)和信道间干扰(ICI),从而降低OFDM系统性能,所以OFDM关键技术之一同步技术的好坏占有较为重要的地位。本文对OFDM同步技术做了系统的研究和分析,给出四种同步算法,能够较好地进行符号定时同步和载波频偏估计,可针对不同的电力线通信环境选用不同的同步算法。     

COFDM运用于载波通信传输模块的DSP实现

较详细介绍了OFDM原理及编码技术 ,分析表明COFDM调制技术运用于电力载波通信可显著提高传输速率 ,明显降低误码率 ,保证可靠性。给出COFDM载波系统的数据传输流程和基于 16位定点DSP TMS32 0VC5 4 10的模块化设计 ,并实现了使用COFDM技术的新型高速数字载波通信传输模块。同时给出了详细的硬件构成和实现。     

利用低压电力线传输数据存在的技术问题及对策

低压电力线通信可分为远程抄表和实现高速Internet接入网两个主要应用方向.文章根据电力线信道的特性以及低速和高速信息传输的不同要求,指出对于数据传输速率较低的远程抄表系统可使用时分复用的扩频调制技术,但要注意选择合适的载波频率和扩频伪随机序列;高速Internet接入网则适合应用正交频分复用调制技术(OFDM),以克服低压电网对信号传输的不利影响,如噪声大、衰减强特点等.     

基于COFDM的高速电力载波通信及其SystemView仿真

传统电力线载波机已经越来越不能满足实际的需要,而基于编码正交频分复用(COFDM)调制技术的载波机可实现高速数据通信。介绍了COFDM技术的核心调制正交频分复用技术(OFDM),其基本原理是将编码后的串行数据转换为并行数据,采用频率上等间隔的N个载波分别调制,调制后的N个子载波信号相加后同时发送。信号编码采用外码RS(Reed-Solomon),内码为TCM(TrellisCodedModulation)的级联纠错编码。采用SystemView仿真软件对电力线信道模型的误码率性能作了仿真,结果表明电力线载波系统COFDM调制技术是可行的,能实现良好的通信。     

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.     

基于OFDM的低压电力载波通讯技术及其在先进计量管理系统中的应用

着重从低压电网的干扰源、线路阻抗与衰减特性人手,结合EN50065-1标准来分析适合低压电力线路阻抗和衰减特性的载波波段、发送功率门限值、以及信号调制方式,文章介绍了OFDM(正交频分复用)及扩频通讯的技术要点与实现方式,并将它与目前常用的低压电力载波通讯方式进行了初步对比和分析;最后概要介绍了兰吉尔的AMM系统功能及其应用.     

基于FastICA算法的电力线通信OFDM信号分离方法

提出了一种基于快速独立成分分析(FastICA)算法的电力线通信正交频分复用(OFDM)技术信号分离方法。该方法在FastICA算法对2路观测信号进行解混处理的基础上,将解混信号的前导字段幅度归一化后分别与OFDM符号的前导序列的对应字段进行互相关,取相关值中最大值较大的解混信号作为通信信号,实现了通信信号和噪声的正确识别。定义分离比值为2路相关值中最大值的比值,作为解混效果的评价标准。通过设置合适的分离比值阈值,实现了期望的解混效果。以解混信号的前导字段为参考相位,采用DBPSK调制解调方式,实现了接收数据与解混信号相位无关。建立了MATLAB通信系统仿真模型,仿真结果验证了该方法在低信噪比条件且无纠错编码功能时仍具有较好的通信效果。最后基于硬件平台对算法的可实现性进行了验证测试。