基于OFDM电力线载波通信系统同步新方法

提出一种新的符号定时同步判决准则,并将其应用于低压电力线OFDM载波通信系统,实现了准确的符号同步.将所提出的方法及延迟相关法、改进延迟相关定时同步算法分别应用于实际低压电力线弥散通信网络中,对比分析结果表明采用提出的新定时同步准则算法克服了改进延迟相关法可能引起误判,判决阈值选择裕度小这一缺点,算法更稳定可靠.实际低压电力线信道实验网络测试表明,新判决准则不仅可以有效地进行OFDM系统准确的符号定时同步,且判决阈值选择裕度大,计算量较小.     

低压电力线OFDM载波通信系统符号定时同步方法

正交频分复用(OFDM)技术用于低压电力线载波通信可以有效克服电力线弥散信道的多径、频率选择性衰落特性的影响.但OFDM系统对同步误差的影响相当敏感,准确的符号定时和频偏估计是实现OFDM系统的关键.文中采用改进的延迟相关符号定时同步方法实现了低压电力线OFDM载波通信系统的准确符号同步.对比分析了双滑动窗功率比值法、延迟相关算法、改进的延迟相关算法应用于实际低压电力线弥散通信环境中的效果,结果表明采用改进的延迟相关算法更稳定可靠,精度更高.实际低压电力线信道实验网络测试表明,改进的延迟相关算法可以更准确有效地进行OFDM系统符号定时,且符号定时同步不受频偏影响,具有很强的鲁棒性.     

电力线OFDM通信系统的自适应定时同步阈值选择方法

分析了信噪比与定时同步阈值之间的关系,拟合出了一条最优同步阈值曲线,并提出了一种自适应定时同步阈值选择方法。该方法适用于所有数据辅助同步系统,将该方法应用于低压电力线正交频分复用(OFDM)载波通信系统,用以对抗电力线恶劣的信道环境,提高定时同步性能。仿真结果表明,该方法同步性能明显优于固定阈值的本地相关算法,帧误检测概率接近最优阈值曲线,比固定阈值方法有2dB的性能改善,适用于低信噪比的电力线通信环境。     

面向电力线通信的OFDM符号定时同步算法

提出了一种面向电力线通信的改进正交频分复用(OFDM)符号定时同步算法,该算法结合了延迟相关算法受信道多径效应影响小以及本地相关算法具有尖锐相关峰值的优点。以延迟相关算法为主体,将同步过程分解为3个状态;通过设置状态转换条件及超时机制,可有效降低电力线噪声造成定时误判,在延迟相关算法确定的定位状态下搜索本地相关算法的峰值。建立了算法的MATLAB仿真模型,在电力线信道模型及噪声条件下,对虚警漏警概率、同步性能、简化算法的影响等指标进行了仿真分析,验证了算法的有效性。     

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。     

低压电力线正交频分复用系统同步问题的量化研究

正交频分复用(OFDM)技术是目前低压电力线通信中的一项颇具应用前景的核心技术。文中针对OFDM技术的一个关键性问题——同步问题展开研究,分别对符号定时偏差、载波频率偏差和采样时钟频偏进行了详细分析,得到了同步偏差对低压电力线OFDM通信系统性能影响的定量指标,并结合实际的低压电力线通信系统进行了仿真计算分析,为OFDM同步方案的正确选择提供了有意义的定量参考。     

用于电力线通信系统的OFDM定时同步算法

为了提高电力线通信在恶劣的电力线信道下通信的可靠性,提出了一种新的正交频分复用(OFDM)定时同步算法。该算法在本地相关法的基础上,对Schmidl算法和Park算法的定时函数的计算过程进行改进,实现信号的定时同步。基于MATLAB软件的仿真结果表明,与Park算法相比,所提算法在低信噪比的加性高斯白噪声信道和电力线信道下,都能获得更加精确的定时同步结果,并且所提算法的计算量更小。并在实验室220 V交流电力线的环境下,验证了所提算法的可行性。     

基于电力线信道的OFDM同步算法的仿真

针对OFDM在电力线载波通信中的应用,分析研究了SC的OFDM同步算法,并在此基础上提出了一种针对电力线信道的改进的OFDM同步方案。该方案在保证有效符号定位的情况下,扩大了频率偏移的估计范围,改善了归一化频偏在边界点附近的估计失真问题。通过所建立的电力线信道模型和电力线载波通信仿真平台,文章对提出的同步算法进行了仿真,证明了该方案的可行性。     

OFDM电力线载波通信系统的定时同步和模式识别

为了提高电力线载波通信系统对抗恶劣信道环境的能力,设计了适用于正交频分复用(OFDM)电力线载波通信系统的前导序列结构,基于此结构提出了一种新的定时同步方法和模式识别方法。MATLAB仿真表明,该定时同步方法可明显提升电力线载波通信系统在恶劣环境下的系统性能,与传统定时同步方法相比,定时同步偏差均值和方差都具有优势,所提出的模式识别方法也可准确识别低信噪比下的系统工作模式。     

低信噪比环境下一种OFDM抗频偏定时同步算法

针对正交频分复用(OFDM)系统中定时同步算法在低信噪比条件下定时同步性能较差以及对频偏敏感的问题，提出了一种改进的定时同步算法。首先，基于不同根值的恒包络零自相关(CAZAC)序列互相关值接近于零的性质，设计了一种具有中心对称特征的前导序列，然后基于前导序列的结构特征，利用对称相关代替延迟相关设计对频偏不敏感的定时度量函数，最后通过捕获定时度量函数的峰值实现定时同步。仿真结果表明，与现有算法相比，所提算法抗频偏能力强且在低信噪比条件下具有更好的定时同步性能，适用于低信噪比频偏存在的通信系统。     

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。     

SC-FDE系统中符号定时同步技术研究

在SC-FDE（单载波频域均衡）系统中,符号同步的目的是确定接收端每个SC-FDE符号的起止时刻,即确定准确的FFT（Fast Fourier Transform）窗口位置。在对Schmidl＆Cox、H.Minn及Serpedin3种符号定时同步算法进行深入研究的基础上,提出了一种改进的符号定时同步算法,并对其定时性能进行了验证。仿真结果表明,改进算法在SUI-3多径信道中具有较好的定时性能。     

基于超混沌系统的正交频分复用时频同步算法

针对低压电力线信道噪声干扰强、多径衰落严重,而传统同步算法保密性弱、小数倍载波频偏估计易受多径衰落影响的缺点,提出一种适合于低压电力线通信信道的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)时频同步算法。将超混沌系统生成的混沌序列用于构造同步训练序列,提出新的定时偏差估计和小数倍频偏估计的算法,在延续循环移位的思想的基础上完成整数倍频偏估计。理论分析表明,混沌系统对初始值的敏感性与所提出的算法相结合,可极大地增强系统的保密性。仿真结果表明,所提出的定时偏差估计准确率高、频偏估计性能更优,能有效地对抗低压电力线通信信道的强噪声和多径衰落。     

基于单频通信的低压电力线通信系统设计与实现

为了提高低压电力线通信的可靠性,提出了一个将单频通信和低压电力线通信相融合的低压电力线载波单频通信系统。该系统在基于Q/GDW 11612—2016标准的物理层基础上,只需对数据链路层进行修改从而缩短了信号的传播时间。同时,提出一种基于分数型锁相环的间隔式时钟同步算法,避免了时钟的过度调节,实现了系统中单频通信时钟同步的高精度调整。仿真及实际测量结果表明：所提出的时钟同步算法具有很高的时钟精度;由于低压电力线载波单频通信系统融合了两者互补的优势,相比于电力线通信,该系统具有更高的通信可靠性。验证了低压电力线载波单频通信系统是实际可行可靠的。     

利用训练符号进行SC-FDE系统粗定时同步算法的研究

定时同步是单载波频域均衡(SC-FDF)系统所有同步内容中最关键的部分,其中的粗定时同步阶段则关系到整个定时同步能否正确建立。本文对SC-FDE系统粗定时同步算法中最常用的采用训练符号的估计算法进行了专门的研究,总结出了这一类算法的实质,概括出基于被分为4个相同部分的训练符号这一结构的3组重要的相关曲线。本文研究的结论将为SC-FDE系统粗定时同步提出新的算法和改进已有的算法提供理论基础,为系统其他部分乃至系统的整体设计提供技术参考。     

降低电力线正交频分复用系统峰均比的方法

针对比例选择映射法的峰均功率比(peak-to-average power ratio,PAPR)高于传统选择映射方法的缺点,提出了一种改进方法。这种方法通过规定新的判决准则,将部分输入信号进行缩小运算,从而达到了进一步降低电力线通信正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统PAPR的目的。分析及仿真结果表明,在保证系统的误比特率(bit error rate,BER)性能的前提下,与原比例选择映射法相比,改进后的方法能够进一步降低系统的PAPR,它具有算法简单、发送效率高且易于与其他电力线通信信道降低PAPR的技术结合使用等特点,在电力线信道中具有较好的实用价值。     

电力无线区域网符号定时算法研究

无线区域网(WRAN)可以为电力通信系统提供宽带无线接入解决方案,其物理层采用正交频分复用(OFDM)调制方式,而符号定时同步是OFDM接收机设计的关键技术。基于W RAN系统的帧前导序列结构特点,提出了时域与频域相结合的两步符号定时算法,该算法与传统算法相比,解决了由峰值平台带来的定时不确定以及次峰带来的定时不准确等问题。理论分析和仿真结果表明,该算法符号定时准确率高,是一种适合于WRAN系统的符号定时算法。     

一种低压电力线通信改进分级蚁群路由算法

提出了一种应用于低压电力线通信的改进分级蚁群路由算法。首先采用人工蛛网方法对低压电力线通信网络进行组网,将低压配电网分割成由多个人工蛛网子网组成的分级网络;在此基础上,应用改进分级蚁群路由算法进行路径寻优,建立基站与网络内任意节点通信的最优路由。此算法解决了低压电力线通信的路由优化问题,为通过建立路由提高低压电力线通信可靠性提供了新的思路。仿真研究表明,该算法能有效延长低压电力线通信距离,提高算法效率,具有一定的实际指导意义。     

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OFDM系统整数频偏估计算法

正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术是电力线通信中重要的调制技术,而OFDM系统的主要缺点之一是对载波频率偏移非常敏感,故载波频偏估计是OFDM系统的关键技术之一。对采用Chu序列的互相关整数频偏估计算法进行改进,提出了基于最大后验概率准则的整数频偏估计算法。该算法在原有算法基础上考虑训练序列周围的数据符号和噪声影响,增加了一个修正项,可以进一步降低整数频偏估计错误检测概率,提高估计的准确性。仿真结果表明,与原互相关算法相比,该算法降低了一般通信信道和电力线通信信道下的整数频偏估计错误检测概率,在电力线OFDM通信系统中具有良好的应用前景。