發(fā)布時間：2020-10-24 04:11

　　 電力線通信(Power Line Communication,PLC)由于具有覆蓋范圍廣、建設成本低、連接方便等諸多優(yōu)勢,近年來受到越來越多研究者的關注。伴隨著信息通信技術(shù)的飛速發(fā)展,電力線通信技術(shù)正在朝著高速率、高可靠性的方向發(fā)展。然而,電力線通信系統(tǒng)中存在著嚴重的脈沖噪聲干擾問題,當脈沖噪聲出現(xiàn)時,將會產(chǎn)生嚴重的突發(fā)錯誤,并導致系統(tǒng)吞吐量的下降。因此,有必要研究有效的脈沖噪聲消除技術(shù),從而保證電力線通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的可靠傳輸。針對電力線通信系統(tǒng)中存在的脈沖噪聲問題,本文進行了如下研究:1.研究了電力線信道的傳輸特性,對電力線中存在的信號衰減,多徑傳播,噪聲干擾等問題進行了分析和描述,并闡述了電力線信道的建模方法以及脈沖噪聲的建模方法。2.研究了電力線通信系統(tǒng)中的脈沖噪聲消除方法,針對非線性預處理法和迭代脈沖噪聲消除法存在的問題,提出了一種改進的脈沖噪聲消除方法。所提改進方法首先在時域采用非線性預處理技術(shù)消除脈沖噪聲的影響;然后,利用頻域的判決結(jié)果以及時域檢測到的脈沖噪聲樣點位置信息,重構(gòu)由于時域非線性預處理所引入的信號失真;最后,從非線性預處理器的輸出中減去重構(gòu)的非線性失真。仿真結(jié)果表明,所提改進算法與非線性預處理法相比,具有更好的誤比特率性能,并且與迭代脈沖噪聲消除法相比,具有更快的收斂速度。3.研究了非線性預處理法的自適應閾值確定方法,針對基于噪聲參數(shù)估計的閾值確定方法和基于信號峰值估計的閾值確定方法存在的問題,提出了一種簡單的、實用的自適應閾值確定方法。所提改進方法首先從受脈沖噪聲干擾的接收信號中估計出信號功率和背景噪聲功率之和,然后根據(jù)設定的虛警概率實現(xiàn)閾值的自適應確定。仿真結(jié)果表明,在不同的脈沖噪聲場景下,所提自適應閾值算法的最優(yōu)虛警概率仍然十分穩(wěn)定,并且誤比特率性能接近實際最優(yōu)閾值下的性能。4.結(jié)合所提脈沖噪聲消除算法和非線性預處理的閾值確定方法,給出了電力線通信系統(tǒng)下的脈沖噪聲消除解決方案。仿真結(jié)果表明,在不同的脈沖噪聲場景下,所提脈沖噪聲消除方案在誤比特率性能和算法收斂速度方面均具有很好的表現(xiàn)。
【學位單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN913.6
【文章目錄】：
摘要
Abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 PLC技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 OFDM技術(shù)在PLC中的應用
    1.3 脈沖噪聲消除技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要工作及章節(jié)安排
第2章 PLC信道特性分析及OFDM系統(tǒng)概述
    2.1 電力線信道特性分析
        2.1.1 信道輸入阻抗特性
        2.1.2 信道衰減特性
        2.1.3 信道噪聲特性
    2.2 電力線信道建模
        2.2.1 多徑信道模型
        2.2.2 二端口網(wǎng)絡模型
    2.3 電力線脈沖噪聲建模
        2.3.1 PLC脈沖噪聲常規(guī)模型
        2.3.2 Middleton A類模型
        2.3.3 二分量高斯混合模型
    2.4 OFDM系統(tǒng)概述
        2.4.1 OFDM調(diào)制與解調(diào)
        2.4.2 OFDM應用在PLC系統(tǒng)中的優(yōu)勢
    2.5 本章小結(jié)
第3章 PLC系統(tǒng)中脈沖噪聲消除算法研究
    3.1 PLC-OFDM系統(tǒng)模型介紹
    3.2 脈沖噪聲的時域消除算法
        3.2.1 時域非線性預處理
        3.2.2 非線性處理的性能增益
        3.2.3 仿真結(jié)果與分析
    3.3 迭代脈沖噪聲消除算法
        3.3.1 迭代脈沖噪聲消除的基本原理
        3.3.3 仿真結(jié)果與分析
    3.4 所提改進算法
        3.4.1 改進算法的基本原理
        3.4.2 改進算法的實現(xiàn)步驟
        3.4.3 仿真結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 自適應非線性預處理閾值的研究
    4.1 基于BG噪聲參數(shù)估計的自適應閾值算法
        4.1.1 最優(yōu)閾值確定方法
        4.1.2 BG噪聲參數(shù)估計方法
    4.2 基于峰值估計的自適應閾值算法
    4.3 所提自適應閾值算法
    4.4 三種非線性閾值估計算法性能比較
    4.5 PLC系統(tǒng)中脈沖噪聲消除整體方案
        4.5.1 脈沖噪聲消除整體方案
        4.5.2 仿真結(jié)果與分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 論文工作總結(jié)
    5.2 下一步研究工作展望
參考文獻
致謝
附錄 A 非線性處理輸出SNR的部分公式推導
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 楊昉;顏克茜;丁文伯;劉思聰;馬旭;宋健;;電力線通信技術(shù)綜述[J];信息技術(shù)與標準化;2015年05期

2 徐冬梅;胡靜宜;張翠;;電力線通信標準化研究[J];信息技術(shù)與標準化;2015年05期

3 陳小軍;俎云霄;;電力線通信物理層綜述[J];電力信息與通信技術(shù);2014年10期

4 馬曉奇;邵濱;崔宇;孫長河;;電力線OFDM的壓縮感知均衡消噪方法[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2014年15期

5 咼濤;胡國榮;;基于稀疏貝葉斯學習的MIMO電力線脈沖噪聲消除[J];電力系統(tǒng)自動化;2014年14期

6 季云云;楊震;;脈沖噪聲環(huán)境下高斯稀疏信源貝葉斯壓縮感知重構(gòu)[J];電子學報;2013年02期

7 肖勇;房瑩;張捷;黨三磊;;低壓電力線載波通信信道特性研究[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2012年20期

8 歐善科;葉建華;王瑞合;;低壓電力線載波通信技術(shù)研究[J];低壓電器;2012年19期

9 張艷;陳忠輝;;PLC信道特性分析及建模仿真[J];電力系統(tǒng)通信;2012年08期

10 蔡偉;樂健;靳超;黃楚鴻;鄭雪;;電力線載波通信信道建模技術(shù)綜述[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2012年10期

本文編號：2853999