發(fā)布時(shí)間：2020-04-20 22:58

【摘要】：在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下,人們越來越關(guān)注建筑物室內(nèi)的數(shù)據(jù)接入與分享。在通信方面,傳統(tǒng)的室內(nèi)信號傳輸系統(tǒng)往往布局鏈路復(fù)雜、架設(shè)成本高,這種寬帶接入方式已經(jīng)不能滿足人們的現(xiàn)代需求,利用已有的電力線供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行室內(nèi)通信已經(jīng)引起人們的極大關(guān)注。另一個(gè)值得關(guān)注的問題是,如何在環(huán)境復(fù)雜的建筑物內(nèi)進(jìn)行精確的實(shí)時(shí)定位,同樣獲得了人們極大的研究興趣。無線網(wǎng)通信技術(shù)(Wireless Fidelity,Wi-Fi)作為一種成熟的無線電技術(shù),可以用作室內(nèi)定位的一種技術(shù)手段,很好的彌補(bǔ)了戶外衛(wèi)星定位系統(tǒng)在室內(nèi)定位的不足。電力線通信(Power Line Communication,PLC)技術(shù)融合Wi-Fi無線定位技術(shù)(為表述方便,本文以下部分對該融合系統(tǒng)簡稱為“PLC+Wi-Fi”融合系統(tǒng)),在智能室內(nèi)環(huán)境領(lǐng)域必將展現(xiàn)較好的發(fā)展前景。本文首先分析了PLC融合Wi-Fi無線電技術(shù)在通信和定位領(lǐng)域各自存在的巨大優(yōu)勢與一些仍未解決的問題。分析指出,一方面,電力線由于信道的復(fù)雜性對傳輸性能存在較大的干擾,另一方面基于Wi-Fi的室內(nèi)定位技術(shù)也存在由于算法不準(zhǔn)確帶來精度較差的問題。針對這些問題,在通信方面,本文介紹了基于離散小波變換(Discrete Wavelet Transform,DWT)的正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)調(diào)制技術(shù),發(fā)現(xiàn)DWT-OFDM技術(shù)可以很大程度抵抗由于PLC信道帶來的各種干擾。在定位方面,采用基于接收信號強(qiáng)度(Received Signal Strength Indication,RSSI)的指紋匹配技術(shù)結(jié)合KNN(K-Nearest Neighbor,KNN)算法,利用卡爾曼濾波(Kalman Filtering,KF)以及粒子濾波(Particle Filte,PF)對定位精度與穩(wěn)定性作了極大改善,最終精度可達(dá)1m以內(nèi)(0.59m)。最后,對所提出的PLC+Wi-Fi通信系統(tǒng)以及基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方案進(jìn)行MATLAB仿真,驗(yàn)證了本文所提PLC+WiFi融合系統(tǒng)具有良好的通信與定位性能,為后期的實(shí)際運(yùn)用提供了很好的理論基礎(chǔ)。
【圖文】：

簡要介紹了 PLC+Wi-Fi 融合通信系統(tǒng)的基本知識(shí)，，利用現(xiàn)有室兩種帶寬接入方式電力線以及 Wi-Fi 作為通信媒介，不僅可以節(jié)通信速率。本章將詳細(xì)介紹這種將無線與有線技術(shù)融合的帶寬接析電力線作為載波通信，信道環(huán)境的復(fù)雜性，并給出解決方案，使代傳統(tǒng)的 FFT-OFDM 通信系統(tǒng)。 PLC + Wi-Fi 通信的融合網(wǎng)絡(luò)模型研究的室內(nèi)融合通信系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示。從圖中可以看統(tǒng)中利用電力線載波通信不僅可以智能控制室內(nèi)所有的家電設(shè)它還可以與無線熱點(diǎn)路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)連接，這樣室內(nèi)的所有 Wi-Fi 訪問互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn) PLC + Wi-Fi 的新型通信系統(tǒng)架構(gòu)

Manfred Zimmermann, Klaus Dostert[8][26]提出來描述電力線信道的復(fù)雜特性，適用于電力線 50，是目前關(guān)于 PLC 信道建模最普遍的參考模型表 2-1 四徑電力線衰減參數(shù)與路徑常量衰減參數(shù) = × = 路徑參數(shù) i 0.642 120 3 -0.0380.825 140 4 -0.369道參考模型，將表 2-1 中具體參數(shù)設(shè)置帶入，經(jīng)幅頻特性響應(yīng)曲線，如圖 2-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN92

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

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本文編號：2635057