本文關(guān)鍵詞：PLC中基于MIMO的預(yù)編碼技術(shù)研究與中繼系統(tǒng)性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展,電力線通信(Power line communication, PLC)己逐漸應(yīng)用于人們生產(chǎn)、生活的多個(gè)領(lǐng)域。與無線通信網(wǎng)絡(luò)、傳統(tǒng)的以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比,電力線通信具備無需重復(fù)布線、分布范圍廣等特點(diǎn),因此電力線通信網(wǎng)絡(luò)是一種具有較強(qiáng)競爭力的通信網(wǎng)絡(luò)。然而,傳統(tǒng)的電力線通信系統(tǒng)中存在傳輸速率較低、信息傳輸不可靠、受到外界干擾大以及中斷概率高等問題。提高通信容量、增強(qiáng)通信的可靠性成為電力線通信領(lǐng)域中需要迫切解決的問題。針對(duì)以上問題展開研究工作,所取得的主要研究成果如下：(1)針對(duì)傳統(tǒng)電力線通信系統(tǒng)容量低的問題,提出使用電力系統(tǒng)的多條供電線路同時(shí)發(fā)送信號(hào),引入了基于多輸入多輸出(Multiple input multiple output, MIMO)方式的電力線通信信道模型。分析了傳統(tǒng)電力線通信系統(tǒng)的容量和基于MIMO的電力線通信系統(tǒng)的容量。分別對(duì)電力線通信系統(tǒng)、基于MIMO的PLC通信系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明基于MIMO的電力線通信系統(tǒng)容量約為傳統(tǒng)電力線通信系統(tǒng)容量的2倍。(2)針對(duì)多輸入多輸出的電力線通信系統(tǒng)中用戶間干擾較大的問題,引入了容量最大化的預(yù)編碼方案來減少用戶間干擾。在電力線通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)預(yù)編碼方法,如SVD、MMSE、BD等預(yù)編碼算法。對(duì)上述預(yù)編碼算法進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的預(yù)編碼算法相比,在基于MIMO的PLC系統(tǒng)中容量最大化的預(yù)編碼方法有更好的性能。(3)針對(duì)電力線通信系統(tǒng)中中斷概率高的問題,提出在電力線通信系統(tǒng)中采用基于放大轉(zhuǎn)發(fā)的雙向中繼來減小中斷概率的方法。分析了引入中繼后,PLC通信系統(tǒng)中接收信噪比的概率分布。利用接收信噪比的概率分布,推導(dǎo)了具有中繼的PLC系統(tǒng)的平均誤碼率、中斷概率以及信道容量。仿真結(jié)果表明,引入中繼后,PLC系統(tǒng)容量有顯著的提高,而中斷概率及符號(hào)錯(cuò)誤率大幅度減小。因此,本文為PLC系統(tǒng)所引入的MIMO技術(shù)與本文提出的PLC中繼技術(shù)能夠提高系統(tǒng)的通信效率,降低中斷概率,達(dá)到了預(yù)期的效果。
【關(guān)鍵詞】：電力線通信 信道容量 中繼 多輸入多輸出 預(yù)編碼
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-17
• 1.1 論文的背景及意義7-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 PLC信道模型11-12
• 1.2.2 MIMO-PLC預(yù)編碼方案12-13
• 1.2.3 PLC網(wǎng)絡(luò)中的中繼技術(shù)13-15
• 1.3 本文所作的工作及章節(jié)安排15-17
• 2 基于MIMO的PLC信道的建模與容量分析17-33
• 2.1 PLC信道建模分析17-21
• 2.1.1 PLC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)17-18
• 2.1.2 多徑衰落18-19
• 2.1.3 傳輸衰減19-20
• 2.1.4 PLC信道的建模20-21
• 2.2 MIMO-PLC信道的建模21-24
• 2.3 MIMO-PLC信道的容量分析24-25
• 2.3.1 SISO-PLC信道容量24
• 2.3.2 MIMO-PLC信道容量24-25
• 2.4 數(shù)據(jù)仿真及結(jié)果分析25-31
• 2.4.1 仿真參數(shù)的選擇25-27
• 2.4.2 PLC信道模型仿真27-29
• 2.4.3 信道容量仿真29-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 3 基于MIMO-PLC預(yù)編碼算法研究33-52
• 3.1 MIMO-PLC經(jīng)典預(yù)編碼算法研究33-41
• 3.1.1 ZF預(yù)編碼算法33-34
• 3.1.2 MMSE最小均方誤差算法34-36
• 3.1.3 BD塊對(duì)角化預(yù)編碼算法36-37
• 3.1.4 Max-SLNR最大化信號(hào)泄露噪聲比預(yù)編碼算法37-39
• 3.1.5 SVD奇異值分解預(yù)編碼算法39-41
• 3.2 基于容量最大化MIMO-PLC預(yù)編碼設(shè)計(jì)41-44
• 3.3 仿真結(jié)果與分析44-50
• 3.3.1 系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計(jì)與選擇44-45
• 3.3.2 仿真與結(jié)果分析45-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 4 PLC中繼系統(tǒng)的性能分析52-63
• 4.1 雙向中繼系統(tǒng)模型52-53
• 4.2 中繼系統(tǒng)的性能分析53-57
• 4.2.1 信道增益的PDF和CDF54
• 4.2.2 中斷概率分析54-55
• 4.2.3 符號(hào)錯(cuò)誤率分析55-56
• 4.2.4 平均信道容量分析56-57
• 4.3 數(shù)值仿真與結(jié)果分析57-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 5 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 總結(jié)63-64
• 5.2 展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 附錄72

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 孫辛茹,吳云峰,齊淑清;電力線通信(PLC)接入技術(shù)及各種接入方式的比較[J];電力系統(tǒng)通信;2002年06期

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 羅文亮;基于低壓配電網(wǎng)的OFDM調(diào)制技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];西安理工大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：PLC中基于MIMO的預(yù)編碼技術(shù)研究與中繼系統(tǒng)性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：425290