本文關(guān)鍵詞：基于OFDM的低壓電力線自適應(yīng)資源分配算法研究

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【摘要】：電力線由于布線廣泛,在室內(nèi)場(chǎng)所中幾乎處處存在,因此電力線通信被視為實(shí)現(xiàn)智能家居、整合室內(nèi)多網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)手段。電力線信道由于最初不是設(shè)計(jì)用來(lái)傳輸信號(hào),在傳輸信號(hào)時(shí)存在高衰減,強(qiáng)時(shí)變和頻率選擇性衰落等不利影響。對(duì)此,通常采用正交頻分復(fù)用和電力線通信聯(lián)合的技術(shù)進(jìn)行信息傳輸。自適應(yīng)資源分配技術(shù)是正交頻分復(fù)用技術(shù)中重要的一環(huán),該技術(shù)能根據(jù)傳輸業(yè)務(wù)需求,極大地提升整體系統(tǒng)的性能,同時(shí)節(jié)省傳輸過(guò)程中資源的消耗。另外,自適應(yīng)資源分配技術(shù)能較好地克服電力線信道中的種種不利影響,因此該技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到電力線通信當(dāng)中。本文首先對(duì)電力線通信和正交頻分復(fù)用實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,然后給出了兩種低壓電力線信道模型,其中靜態(tài)的多徑信道能很好地反應(yīng)電力線多徑衰落的特性,而動(dòng)態(tài)的周期時(shí)變信道能夠準(zhǔn)確地描述電力線信道周期時(shí)變的特性,為后文的自適應(yīng)資源分配建立了系統(tǒng)模型和仿真基礎(chǔ)。之后,本文根據(jù)低壓電力線信道的周期時(shí)變特性,提出了一種新的優(yōu)化準(zhǔn)則,該準(zhǔn)則在工頻周期內(nèi)能更加合理地分配功率,從而提升系統(tǒng)的總體傳輸速率。根據(jù)新的準(zhǔn)則,本文給出了一種基于寬帶電力線周期時(shí)變特性的單用戶資源分配算法,該算法首先通過(guò)拉格朗日乘子法進(jìn)行預(yù)分配,通過(guò)排序剔除不可用子信道的方式減少了算法的迭代次數(shù),之后調(diào)整階段通過(guò)二分搜索法的思想加快了調(diào)整過(guò)程,經(jīng)仿真證明該算法能在保證性能的情況下大大減少運(yùn)算時(shí)間。針對(duì)多用戶系統(tǒng),本文根據(jù)當(dāng)前已有的智能算法,結(jié)合粒子群算法和模擬退火算法的優(yōu)點(diǎn),給出了一種粒子群模擬退火聯(lián)合的多用戶資源分配算法,經(jīng)仿真證明,該算法能較好地克服粒子群算法容易局部收斂的缺點(diǎn),相對(duì)傳統(tǒng)粒子群算法和其他智能算法,該算法能提高整體系統(tǒng)傳輸速率,適用于要求進(jìn)行高速傳輸?shù)膶拵щ娏�通信。
【關(guān)鍵詞】：電力線通信 電力線信道特性 正交頻分復(fù)用 資源分配
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN913.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 電力線通信技術(shù)概述9-10
• 1.2 OFDM技術(shù)概述10-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)12-14
• 1.3.1 電力線通信的發(fā)展和研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 資源分配算法研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本課題研究背景及意義14-15
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第2章 OFDM技術(shù)理論基礎(chǔ)17-28
• 2.1 OFDM基本原理17-18
• 2.2 OFDM調(diào)制與解調(diào)18-19
• 2.3 OFDM保護(hù)間隔19-21
• 2.4 OFDM保護(hù)頻帶21-23
• 2.5 信道估計(jì)23-27
• 2.5.1 導(dǎo)頻的選擇23-25
• 2.5.2 信道估計(jì)算法25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 低壓電力線信道建模28-42
• 3.1 低壓電力線信道特性28-29
• 3.2 電力線線性時(shí)不變信道模型29-32
• 3.3 電力線線性周期時(shí)變信道模型32-41
• 3.3.1 網(wǎng)絡(luò)模型32-36
• 3.3.2 負(fù)載模型36-39
• 3.3.3 信道建模39-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 基于單用戶系統(tǒng)的資源分配算法42-57
• 4.1 資源分配優(yōu)化準(zhǔn)則42-43
• 4.1.1 速率自適應(yīng)準(zhǔn)則42-43
• 4.1.2 功率自適應(yīng)準(zhǔn)則43
• 4.2 單用戶經(jīng)典資源分配算法43-48
• 4.2.1 頻率注水算法43-45
• 4.2.2 貪婪算法45-46
• 4.2.3 Chow算法46-47
• 4.2.4 Fischer算法47-48
• 4.3 基于電力線周期時(shí)變特性的速率最大化資源分配算法48-56
• 4.3.1 資源分配優(yōu)化模型48-49
• 4.3.2 算法描述49-52
• 4.3.3 算法仿真與結(jié)果分析52-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 基于多用戶系統(tǒng)的資源分配算法57-69
• 5.1 多用戶資源分配模型57-59
• 5.1.1 速率自適應(yīng)準(zhǔn)則58-59
• 5.1.2 功率自適應(yīng)準(zhǔn)則59
• 5.2 基于多用戶系統(tǒng)的速率最大化資源分配算法59-68
• 5.2.1 PSO原理59-60
• 5.2.2 SA原理60-61
• 5.2.3 基于SAPSO的多用戶速率最大化資源分配算法的實(shí)現(xiàn)61-65
• 5.2.4 算法仿真與結(jié)果分析65-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 致謝76-77
• 附錄A (攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及公示的專利)77-78
• 附錄B (攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目)78

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本文編號(hào)：529126