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关于低压电力线通信的多径干扰问题以及OFDM技术理论分析

  • 投稿雪歌
  • 更新时间2015-09-16
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曹俊CAO Jun曰张翼洲ZHANG Yi-zhou

(伊犁师范学院,伊宁835000)

摘要院电力线载波通信技术利用电力线作为传输媒介,通信安全可靠,投资成本低,在电力系统中得到了广泛应用。本文主要分析电力线上存在的多径干扰问题,并进行建模仿真。并介绍OFDM 技术的基本原理。

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关键词 院电力载波通信;多径延迟;OFDM

中图分类号院TM76 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2015)27-0225-03

0 引言

电力线高速数据通信技术,简称PLC (Power LineCommunication 或PLT(Power Line T elecommunication),是一种利用中、低压配电网作为通信介质,实现数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术[1]。随着对PLC 传输速率要求的进一步提高,带宽的有限性导致基于扩频技术的电力线通信进一步发展受到制约,而正交频分复用技术OFDM 以其抗衰落能力强、频带利用率高等优势,被电力线高速通信所采用。OFDM 具有使用相对较多的窄带子载波,简单的矩形脉冲成型和频域上子载波排列紧密等基本特征。其频谱为多个相互正交的形状为Sa 函数的子载波相叠加,避免了码间干扰和子载波间干扰。FFT 和IFFT 技术的快速发展使OFDM 更加易于实现,而且子载波数越多越能体现OFDM 的优越性[2]。

1 低压电力线通信的多径干扰问题

1.1 电力线多径干扰原因

多径干扰产生原因是连接在低压电力线上的众多用户,实时在进行电器的插拔操作,导致电源线路状况不断变化,造成线路阻抗不匹配,发送的信号会经过不同的反射路径到达接收端,多路接收信号在接收端进行合并形成多径干扰,当多条路径的信号传输时延过大时会造成频率选择性衰落,从而引起码间干扰。

1.2 电力线多径信道建模

由于低压电力网每天会接收到各种各样设备的连接,其电网的负载一定不是固定的,在这种情况下,很容易造成信号的反射,使发送的信息多条经过不同的路径到达接收点。由于信号在每条路径上经历的时间不同,多条路径上的信号在接收端进行叠加形成干扰,即多径干扰[3]。当最早到达的信号与最晚到达的信号时间差较小时,这种干扰对系统的影响可以忽略,反之,如果时间差较大,这种干扰就会对系统造成严重的影响。现有的较为典型的电力线信道模型分别由Philipps 和Zimmermann and Dostcrt 提出。

1.2.1 Holger Philipps 模型

根据电力线的多径传输情况,由提出的回波模型能很好的模拟真实网络中的多径干扰,该模型可以表示为:

3 结束语

低压电力载波信道受干扰十分复杂,本文主要研究电力线多径干扰问题,并给出了实际模型以及仿真结果,可以看出在对数据量要求的情况下,多径干扰是我们必须要考虑的问题,并结合现有技术OFDM 给于一定分析,分析得到应用OFDM 可以解决多径干扰问题并且它还具有抗衰落能力强、频率利用率高、适合高速率数据传输等优点。