基于低压电力线的通信技术与实现

0引言 低压电力线载波通信（Power Line Communication）是利用现有的低压电线网络作为载体,进行信息传输。近年来,随着电力系统的发展,利用现有的电力线网络系统能提供低成本高效益的网络服务。然而我国电力线组网复杂,干扰强、负荷情况复杂、信号衰减大等因素,严重的影响通信的质量。因此,对于低压电力线载波有必要进一步具体分析。     

基于SC1128芯片电力载波扩频通讯系统的设计与研究

电力线载波通信是利用电力线路作为传输通道的载波通信,电力系统特有的一种传输方式.但存在着一定的缺点,本文利用SC1128芯片对电力载波通讯进行研究,改变了电力线载波通讯的可变信号衰减、阻抗调制、脉冲噪声以及等幅震荡波干扰等不利于数据传输的特性。取得的效果。     

FBMC/OQAM水声通信系统的适应性成型脉冲设计

水声信道是一个时变的双扩散信道,不仅会引起传输信号的时频扩展,而且会造成严重的信息损失。由于滤波器组多载波/交错正交幅度调制(Filter Bank Based Multicarrier/Offset Quadrature Amplitude Modulation, FBMC/OQAM)系统可通过改变发送信号的成型脉冲来减小时频扩展带来的符号干扰和子载波干扰,因此更适合快速时变的水下声信道。为了降低现有成型脉冲设计算法的优化难度,提出了一种快速且易于实现的成型脉冲设计方法,该方法根据信道时频统计特性对扩展高斯函数(Extend Gaussian Function, EGF)进行了优化,实现了期望信号能量最大化,并在时域符号间加入适当的保护间隔,进一步增强了抗多途干扰的能力。仿真结果表明,无论在高频散信道还是在低频信道下,相比于其它成型脉冲算法,该算法在降低计算量的同时,改进了的FBMC/OQAM系统的传输性能,误码率降低了2～3 dB。     

利用ST7536实现低压电力载波的数据智能恢复

本文利用电力线载波专用modem芯片ST7536,通过软件实现了低压电力载波的数据智能恢复。目的是为了在非常不利于信号传输的恶劣条件下．保证数据包在低压电力线载波传输中的。     

基于符号调整的OFDM系统载波间干扰抑制方法

基于组合优化理论,提出了一种通过调整子载波调制符号的正负来抑制正交频分复用(OFDM)系统载波间干扰(ICI)的方法.首先推导出了加性高斯白噪声(AWGN)信道下的最优符号选择算法,并给出了降低其复杂度的简化算法;然后给出了二进制相移键控(BPSK)调制下减少算法码率损失的改进算法,而且在频率选择性衰落信道下对以上算法进行了推广.仿真结果证实,提出方法的误码率低于基于选择映射的载波间干扰抑制方法.     

钻柱声传输信号多载波调制激励分析

在随钻声遥测技术中,周期性钻柱结构产生的多重回波极易造成严重的码间干扰和较高误码率,为此,根据钻柱信道的多径传输特性,基于短钻杆条件下多载波传输的实验分析,建立了多节钻杆与管箍的周期性信道有限差分模型。考虑地面噪声和信道内多径回波干扰,利用最小均方自适应均衡,基于“4钻杆—3管箍”信道结构进行了多载波调制性能仿真分析。仿真结果表明,与单载波PSK（Phase-Shift-Keying）调制相比,OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）多载波调制可使误码率平均降低约50%;在非周期性结构下其传输性能受信道变化敏感,但相同条件下仍优于PSK调制,且通过子载波相位补偿可有效改善误码率、提高传输性能。     

基于小波包分析的电力线载波通信信号处理

电力载波通信(PLC)在宽度家庭联网中的应用成为最近的研究热点领域,其利用现存的电力线作为通信媒介,符合我国大力提倡节约型社会的政策.但是由于电力线本身固有的通信环境及其恶劣,大大地降低了数据的传输速度,为了分析这样的通信环境,提出对PLC信号进行小波分析的方法,理论分析及仿真结果表明,对于被高污染的电力线宽度信号,小波包的分析方法更具有效性和实际的应用价值.     

OFDM技术在电力线载波通信中的应用研究

电力线载波通信是利用电力线这种介质来进行载波传输的一种通信方式。随着网络技术和信息技术迅猛发展,高速电力线载波通信技术不断进步。本文分析电力线载波通信的优点与一般技术,重点探讨了OFDM技术在电力线载波通信中的应用中的关键技术。     

电网自动化中中压配电载波通信技术的研究

由于中压配电线路上载波通信的实用性较强,已经受到大家的广泛关注,如何充分有效的利用网络资源,进一步提高数据传输质量是目前中压配电载波通信的焦点问题。与其他配电自动化通信方式比较,电力载波通信技术有自己的优势,随着电力线载波技术的不断发展,它已经成为配电自动化通信方式的重要补充。但是中压配电网中电力线传输时存在噪声大干扰严重、通信条件差信号衰减快、线路上多径效用明显等不利于通信的因素,大大降低通信的质量。简要分析中压配电载波通信技术。     

DS-UWB接收机双陷波器抑制窄带干扰研究

针对直接扩频序列超宽带(DS-UWB)通信系统中常见的窄带干扰问题, 提出了一种采用陷波技术的窄带干扰抑制新方法.理论分析表明,传统的只使用接收陷波器的窄带干扰抑制方法在滤出窄带干扰信号的同时,也导致了有用信号和模板信号相关函数峰值的损失,劣化了系统误码性能,而该方法同时对接收信号和模板信号进行相同的陷波处理可补偿这种损失,提高系统性能.对DS-UWB接收机的仿真结果表明,当信干比(SIR)为-20dB时,采用该方法后误码率(BER)曲线与没有干扰时的曲线基本重合;当Eb/n0=8dB时,对应BER＝1E-3,该方法较没有陷波器时抗窄带干扰能力提高了26dB;较只有接收陷波器时提高了17dB.以上结果说明该方法是DS-UWB接收机窄带干扰抑制的有效方法.     

重叠FFT频域窄带干扰抑制的改进方法

为了克服基于FFT(Fast Fourier Transform)的频域干扰抑制算法通常采用数据加窗以降低频谱泄漏而引起扩频信号失真和信噪比损耗,提出了一种重叠加窗频域干扰抑制改进方法.该方法的特点是能实现信号的完全重构,避免加窗处理引起PN码相关特性的改变.理论分析和仿真结果验证了算法的有效性.仿真结果表明,该方法能有效消除加窗引起的频谱失真和信噪比损失,降低误码率,并适用于多种类型的窗函数.该方法的代价是增加了少量复数运算.     

电力线上网

电力线上网（（Power Line Communication,PLC）是指利用电力结传输数据和话音信号的一种通信方式。终端用户只需要插上电源插头,就可以实现因特网接入,电视频道接收节目,打电话或者是可视电话。文章在介绍电力线上网的发展状况以及基本原理的基础上,重点对电力线上网存在的优缺点进行了分析。     

基于小波的局部放电信号去噪算法研究

针对因脉冲型信号和放电信号的时域频域特征非常相近导致抑制脉冲型非常困难的情况,提出一个基于小波的干扰抑制方法.该方法可以在随机脉冲信号、手机信号和白噪声等干扰信号和局部信号耦合的情况下,分离出局放信号,从而对局部放电测量提供有效的数据和有利的保障,并通过仿真和现场试验共同验证提出算法的有效性.     

单载波频域判决反馈均衡水声通信技术研究

水声信道中多途干扰严重,由多途效应引起的码间干扰是影响水声通信系统的关键性因素。单载波频域均衡(Single-Carrier Frequency Domain Equalization,SC-FDE)技术基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术提出,能有效对抗水声信道中的多途干扰,同时能避免OFDM技术峰值平均功率比高的不足。文中先介绍判决反馈均衡算法,并与其他均衡算法的抗多途性能进行比较。然后为提高系统均衡的可靠性和水声信道带宽利用率,对传统数据帧结构进行改进。将独特字(Unique Words,UW)序列均分,提高水声信道估计的精度,进而降低误码率,增加传输的可靠性;增加数据帧中有用信息符号,系统误码性能几乎不变,水声信道频带有效利用率提高。最后开展水池试验,验证了算法的有效性和可靠性。     

OFDM系统在时变信道下的迭代干扰抵消算法

为克服正交频分复用(OFDM)系统中因时变多径衰落信道破坏子载波的正交性引起载波间干扰(ICI),从而导致系统性能下降的问题,提出了一种基于最小均方误差(MMSE)估计和迭代算法相结合的迭代干扰抵消算法.为了消除一般MMSE均衡方法将载波间干扰当作加性高斯白噪声(AWGN)所带来的误差,该算法先使用MMSE方法对传输信号进行初值估计,再通过迭代干扰抵消和MMSE均衡相结合,来消除由时变信道所带来的载波间干扰.多次仿真表明,在时变多径衰落信道中使用本算法能够有效地消除载波间干扰,使系统性能得到很好的改善.     

带内全双工水声通信残余自干扰实时抵消技术研究

带内全双工水声通信(In-Band Full Duplex Underwater Acoustic Communication,IBFD-UWAC)因其频谱利用率可达传统半双工模式的两倍,已成为水声通信领域的研究热点之一。由于本地发射强功率自干扰信号会导致通信系统误码率性能无法达到正常需求,因此自干扰抵消(Self-interference Cancellation,SIC)技术成为IBFD-UWAC中的核心问题。针对经过模拟SIC或空间自干扰抑制后的残余干扰信号问题,文章利用硬件在环(Hardware In-Loop,HIL)仿真,基于Simulink^® Desktop Real-time平台,实现了实时SIC,并利用瞬时状态误差判断期望信号到达情况,提出一种基于期望信号到达阈值的改进Sigmoid函数可变步长最小均方(Improved Sigmoid function based Variable Step Size,LMS,ISVS-LMS)算法,该算法大大降低了期望信号对SIC过程带来的影响。分析、仿真及实验表明：该方法可实现实时带内全双工水声通信的自干扰抵消,且算法的收敛速度以及稳态效果均有显著提升。     

基于哈夫曼编码的关联成像算法的图像传输机理研究

目的在图像传输过程中存在信道噪声干扰、频谱资源紧张和误码率较高等问题,限制了图像传输质量和效率,降低了信道的可靠性,研究能够在降低图像传输信息量的同时提高传输图像的分辨率,进而提高信道的可靠性和安全性。方法通过在最有效地利用哈夫曼编码信道传输能力的前提下,尽可能多地降低信息传输中的误码率,综合信道编码的冗余信息和关联成像传输信道信息。结果提高了传输信号的可靠性,保证了数据的传输质量,实现了稳定快速通信。结论该研究基于信道编码关联成像的图像传输机理,充分利用了哈夫曼编码的无损耗数据压缩特性,在降低图像传输信息量的同时提高了传输图像的分辨率,进而提高了信道的可靠性和安全性。     

地下工程载波式视频安保监控系统研究

根据地下工程的实际情况,提出了基于电力线载波的图像(视频)传输系统的设计方案,该系统能够免除铺设传统的图像(视频)传输网络.对实验系统进行了图像传输测试,结果表明本方案设计合理,能够使用低压电力线作为图像传输介质,图像质量高.     

基于电力线载波的注水测调通信系统的研究

针对油田注水井测试调节系统中存在的问题,提出并设计了基于电力线载波(PLC)的远程测调技术方案。利用LonWorks现场总线处理通信任务的优势,以电力线为通信载体,以PLT-22为电力线收发器,采用神经元芯片实现通信控制并完成注水测调的任务。通过电力线载波实现地面设备与井下仪器的通信,解决了井下仪器的供电问题,更解决了现有测调系统实时性差和不稳定的问题,进一步提高了井下配注的准确性和测调系统的工作效率。     

浅析音频系统的平衡传输

一个专业的音响系统,对信号传输的真实性和声音重放还原有着很高的要求,其中平衡传输就是信号传输中的一项重要技术。它不但能有效地抑制干扰噪声,还能很好地实现专业设备间的阻抗配接和信号的有效传输,确保系统顺利地达到各项技术指标。