本文選題：時(shí)變性負(fù)載　切入點(diǎn)：電力線載波通信　出處：《華北電力大學(xué)(北京)》2016年碩士論文

【摘要】：本文針對時(shí)變性負(fù)載電力線信道面臨噪聲環(huán)境惡劣而且復(fù)雜多變的難題,在實(shí)際應(yīng)用中未能充分考慮惡劣復(fù)雜的噪聲環(huán)境對PLC通信的影響,重點(diǎn)研究了基于OFDM的自適應(yīng)電力線載波通信的抗干擾問題。首先使用電力線載波信道測試儀對華北油田抽油機(jī)電機(jī)典型時(shí)變性負(fù)載運(yùn)行環(huán)境下的電力線信道的時(shí)域和頻域特性進(jìn)行了現(xiàn)場測試,通過測試可以清楚地看到抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)變工況運(yùn)行時(shí)除了產(chǎn)生背景噪聲外,也會(huì)產(chǎn)生脈沖干擾。在一段時(shí)間內(nèi)噪聲幅度相對較小,而在另一段時(shí)間內(nèi)干擾相對增大,但不能判斷噪聲的時(shí)頻特性。在此基礎(chǔ)上基于魏格納時(shí)頻分析法從不同時(shí)段和不同頻段聯(lián)合認(rèn)知電力線信道噪聲狀況,通過仿真驗(yàn)證了該方法在子載波選取時(shí)不僅考慮了頻率特性,還能清楚看出噪聲的時(shí)變性大小,為OFDM系統(tǒng)子載波動(dòng)態(tài)優(yōu)化組合提供了依據(jù)。其次,結(jié)合頻譜感知技術(shù),根據(jù)接收端反饋和貝葉斯定理設(shè)計(jì)一種動(dòng)態(tài)子載波選擇算法,以概率預(yù)測的方式進(jìn)行可用子載波的選擇,仿真結(jié)果表明該算法可以實(shí)時(shí)根據(jù)信道特性變化動(dòng)態(tài)地選取通信質(zhì)量較好的子載波,有效降低了系統(tǒng)誤碼率,提高電力線通信OFDM系統(tǒng)的通信可靠性。最后,在對時(shí)變性負(fù)載電力線載波信道噪聲特點(diǎn)研究基礎(chǔ)上,本文重點(diǎn)研究了電力線信道噪聲抑制算法,改進(jìn)了原有的限幅消波算法,將發(fā)送端降低峰均功率比的技術(shù)與現(xiàn)有限幅/削波去噪算法結(jié)合起來,通過仿真驗(yàn)證該算法可以有效抑制電力線脈沖噪聲,有效地改善了電力線通信OFDM系統(tǒng)噪聲干擾嚴(yán)重導(dǎo)致通信可靠性不高的問題。
[Abstract]:This paper aims at the problem that the time-varying load power line channel is faced with a bad and complex noise environment. In practical application, the influence of the bad and complex noise environment on PLC communication is not fully considered. The anti-jamming problem of adaptive power line carrier communication based on OFDM is studied emphatically. Firstly, the time of power line channel under typical time-varying load operating environment of pumping unit motor in Huabei Oilfield is studied by using power line carrier channel tester. Field testing of domain and frequency domain characteristics was carried out. It can be clearly seen from the test that the pumping unit motor will produce pulse interference in addition to the background noise in the off-condition operation. The amplitude of noise is relatively small in one period of time, but the interference is relatively large in another period of time. But the time-frequency characteristic of noise can not be judged. Based on Wigner time-frequency analysis method, the noise status of power line channel is recognized from different time periods and different frequency bands. The simulation results show that the method not only takes frequency characteristics into account, but also clearly shows the time-varying size of noise, which provides a basis for the dynamic combination of subcarriers in OFDM system. Secondly, it combines with spectrum sensing technology. According to the feedback of receiver and Bayesian theorem, a dynamic subcarrier selection algorithm is designed, in which the available subcarriers are selected by probabilistic prediction. The simulation results show that the proposed algorithm can dynamically select subcarriers with good communication quality according to the variation of channel characteristics in real time, effectively reduce the bit error rate of the system and improve the communication reliability of the power line communication OFDM system. Based on the study of the characteristics of time-varying load power line carrier channel noise, this paper focuses on the power line channel noise suppression algorithm, and improves the original amplitude suppression algorithm. Combining the technology of reducing PAPR at the transmitter with the existing amplitude limiting / clipping de-noising algorithm, the simulation results show that the proposed algorithm can effectively suppress the power line impulse noise. It can effectively improve the problem of low communication reliability caused by noise interference in power line communication OFDM system.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN913.6

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本文編號：1688044