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低压电力线OFDM系统信道估计的研究

作　者: 周超
导　师: 张锐
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 低压电力线正交频分复用信道估计自适应LMS算法模糊推理
分类号: TM73
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 73次
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内容摘要

电力线通信( Power Line Communication ),是指利用已有的电力线作为传输媒介,进行数据传输和信息交换的一种通信方式。由于电力线网络分布广泛,不需重新布线,连接方便等优点已成为通信领域新的研究热点。由于电力线本身是为传输工频电能而设计的,当用电力线进行通信传输时,传输信道环境将比较恶劣,表现为:噪声多,衰减大,频率选择性衰落强,因此要在电力线上实现高速、可靠的数据传输,必须选择一种合适的调制技术。正交频分复用技术( OFDM )以其频带利用率高、对抗频率选择性衰落强、抗噪声能力强等优点而成为调制电力线通信的首选技术。对于OFDM系统来说,信道估计是一项关键技术,信道估计的精确程度将直接影响到OFDM系统的性能。本文首先介绍了低压电力线通信和OFDM技术的发展现状,分析了电力线信道特性,包括噪声特性、衰减特性、阻抗特性,给出了低压电力线信道模型。然后对OFDM基本原理、实现方式及优缺点进行了论述。最后对OFDM中的信道估计进行了研究,在分析传统LMS算法基础上进行了改进,提出了一种模糊推理的变步长自适应算法,该算法结合模糊推理对LMS算法的步长增益进行了改进,通过使用模糊推理把输入变量映射为合适的步长增益,从而可以提高对信道估计值的精度,并利用MATLAB软件对其进行仿真。通过误差绝对值与均方误差值的比较,表明该算法所测得的信道值比传统自LMS算法及SVS-LMS算法更接近于信道真实值,说明该算法具有良好的估计性能。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 课题研究的背景和意义  10-11
  1.2 电力线通信技术的发展现状  11-12
    1.2.1 国外发展现状  11-12
    1.2.2 国内发展现状  12
  1.3 OFDM 技术的发展现状  12-14
  1.4 电力线通信与其他接入方式比较  14-15
  1.5 本文的研究内容及组织结构  15-17
    1.5.1 本文的研究内容  15-16
    1.5.2 论文组织结构  16-17
第2章电力线通信  17-26
  2.1 电力线信道特性  17-22
    2.1.1 噪声特性  17-20
    2.1.2 衰减特性  20-22
    2.1.3 阻抗特性  22
  2.2 电力线信道模型  22-23
  2.3 电力线通信调制方式  23-25
  2.4 本章小结  25-26
第3章正交频分复用技术  26-33
  3.1 OFDM 基本原理  26-29
  3.2 OFDM 系统的实现  29-30
    3.2.1 IDFT/DFT 在OFDM 系统中的应用  29
    3.2.2 保护间隔和循环前缀的加入  29-30
  3.3 OFDM 技术应用于电力线通信的优缺点  30-32
    3.3.1 存在的优点  30-32
    3.3.2 存在的缺点  32
  3.4 本章小结  32-33
第4章 OFDM 中的信道估计  33-45
  4.1 OFDM 低压电力线通信系统的信道估计问题  33-35
  4.2 LMS 自适应信道估计  35-40
    4.2.1 引言  35-36
    4.2.2 频域信道估计原理  36-37
    4.2.3 LMS 自适应信道估计算法  37-40
  4.3 一种S 函数的变步长LMS 算法(SVS-LMS)  40-41
  4.4 仿真分析  41-44
  4.5 本章小结  44-45
第5章模糊推理变步长自适应LMS 算法  45-51
  5.1 模糊推理理论  45
  5.2 模糊推理的变步长自适应LMS 算法  45-48
    5.2.1 输入输出语言变量的选取及其隶属函数的确定  46-47
    5.2.2 模糊控制规则的确定  47-48
    5.2.3 解模糊化  48
  5.3 仿真分析  48-50
  5.4 本章小结  50-51
结论  51-52
参考文献  52-56
攻读学位期间发表的学术论文  56-57
致谢  57

低压电力线OFDM系统信道估计的研究

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