在高速OFDM電力線通信系統(tǒng)中,采樣頻偏嚴重影響電力線通信的性能。針對此問題,在分析電力線通信系統(tǒng)及其信標幀結構的基礎上,提出了一種新的采樣頻偏估計與補償方法。該方法充分利用電力線通信系統(tǒng)的信標時間戳及接收機的本地網(wǎng)絡基準時間來進行頻偏估計,結合全數(shù)字的多項式動態(tài)小數(shù)倍內插來補償本地與網(wǎng)絡參考時鐘的采樣頻偏,具有估計與補償精度高、實現(xiàn)簡單的特點。測試與仿真結果表明,該方法估計精度在0.25 ppm以內,初始抗頻偏能力高達60 ppm,即使在較小頻偏范圍內,補償后性能提升也達到3 dB以上。 

【文章來源】：電子設計工程. 2020,28(17)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

高速電力線通信網(wǎng)絡

如圖2所示，信標幀由前導、幀控制和載荷數(shù)據(jù)組成。前導長度固定，幀控制（Frame Control,FC）中包含信標時間戳，信標時間戳是發(fā)送信標時標記的NTB。在中央信標中，信標時間戳是CCO的NTB；在代理信標中，信標時間戳是由PCO評估出的NTB；在發(fā)現(xiàn)信標中，信標時間戳是由STA評估出的NTB。網(wǎng)絡中各子節(jié)點（STA/PCO）在收到父節(jié)點（PCO/CCO）信標幀時會進行本地NTB校對，最終達到和CCO NTB保持同步。2 頻偏估計

由信標幀結構可知，NTB除了用于網(wǎng)絡同步外，還可用物理層的頻率與時鐘同步。在頻偏估計時，在接收機中集成圖3的采樣頻偏估計模塊，它包括模數(shù)轉換器、幀檢測、解調與解碼、網(wǎng)絡基準時間、主控單元等。模數(shù)轉換器實現(xiàn)電力線通信接收的模擬信號到數(shù)字信號的轉換。幀檢測實現(xiàn)幀同步與位同步，通過確定位同步的定時點，來確定接收數(shù)據(jù)幀的幀控制的第一個非零采樣點對應時刻點。解調解碼進行OFDM電力線通信接收機中頻域處理與比特級處理，最終恢復出原始的幀控制及載荷數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡基準時間維護一個本地的NTB計時器，同時鎖存接收的數(shù)據(jù)幀的位同步時刻的本地NTB值。主控單元根據(jù)當前接收的父節(jié)點信標幀幀控制信標時間戳和鎖存的信標幀位同步時刻的本地NTB值，以及相關的NTB和頻偏等歷史信息，估計出當前頻率誤差及采樣頻偏，估計方法如式（1）、（2）所示：

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3598387