本文關(guān)鍵詞：電力線通信中信道編碼和協(xié)作中繼技術(shù)研究　出處：《寧波大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：電力線通信是通過已經(jīng)廣泛布網(wǎng)的電力傳輸線做為通信信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和信息交換的通信技術(shù)。與無線通信網(wǎng)絡(luò)、傳統(tǒng)的以太網(wǎng)等技術(shù)相比,電力線通信具有無需重復(fù)布線、分布范圍廣等特點,因此成為了用戶終端寬帶接入、智能電網(wǎng)、智能建筑和家庭自動化等領(lǐng)域極有潛力的技術(shù)。在電力線信道中傳輸高頻信號時,信道會表現(xiàn)出時變、多徑衰落、脈沖干擾等特性,高頻信號通過電力線信道后會被嚴(yán)重衰減和干擾。因此,研究如何高速、可靠地在電力線信道中傳輸數(shù)據(jù)就成為一個非常有意義和應(yīng)用價值的研究課題。本論文針對電力線通信系統(tǒng)中存在的信道多徑、脈沖干擾、時變特性等問題,對電力線通信系統(tǒng)中的信道編碼和協(xié)作中繼技術(shù)進(jìn)行研究,以增大系統(tǒng)容量、降低系統(tǒng)誤比特率和實現(xiàn)低復(fù)雜度為優(yōu)化目標(biāo),在信道編碼算法和協(xié)作中繼協(xié)議等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。主要研究成果歸納如下:1.針對電力線通信系統(tǒng)的脈沖干擾問題,提出將極化碼用于電力線通信系統(tǒng)的信道編碼以降低系統(tǒng)的誤比特率,并引入了比特交織技術(shù),減少脈沖干擾帶來的“錯誤平臺效應(yīng)”。設(shè)計了基于極化碼的電力線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)框架和編譯碼算法,最后通過仿真與LDPC碼、LT碼等信道編碼方式的系統(tǒng)性能進(jìn)行對比,驗證了基于極化碼的電力線通信系統(tǒng)的性能優(yōu)勢。2.針對在低信噪比時極化碼譯碼器的“錯誤蔓延”問題,提出將極化碼為內(nèi)碼,LT碼為外碼的級聯(lián)碼作為信道編碼的電力線通信系統(tǒng)。LT碼作為外碼,減少譯碼時的“錯誤蔓延”問題,使得內(nèi)碼極化碼的連續(xù)刪除譯碼算法性能得到進(jìn)一步提高。設(shè)計了基于極化碼-LT級聯(lián)碼的電力線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)框架和編譯碼算法,最后通過仿真與LDPC-LT級聯(lián)碼的系統(tǒng)性能進(jìn)行對比,并對系統(tǒng)復(fù)雜度進(jìn)行分析,驗證了該架構(gòu)的有效性。3.提出一種基于噴泉碼協(xié)作中繼協(xié)議的電力線通信系統(tǒng)并分析其系統(tǒng)容量。理論分析該系統(tǒng)的容量上界,得到系統(tǒng)容量的閉式表達(dá)式,并通過仿真與其它中繼協(xié)議系統(tǒng)容量進(jìn)行對比;討論在不同的電磁兼容規(guī)定下的容量增益情況以及不同的中繼位置對基于噴泉碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議的電力線協(xié)作中繼系統(tǒng)容量的影響。4.為避免信道估計和系統(tǒng)同步,提出一種三個時隙自適應(yīng)差分調(diào)制雙向中繼協(xié)議。中繼節(jié)點根據(jù)收到來自兩個源節(jié)點的信息解碼情況,動態(tài)的生成調(diào)制信號,避免中繼節(jié)點的“錯誤蔓延”,獲得更高的系統(tǒng)性能,然后通過仿真驗證了算法的有效性。為了進(jìn)一步降低系統(tǒng)的復(fù)雜度,提出了一種次優(yōu)的差分合并檢測算法,仿真驗證了該次優(yōu)算法的性能逼近最優(yōu)差分合并檢測算法。
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN911.22;TN913.6

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