智能配电通信网之信道编码技术概述

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1、智能配电通信网之信道编码技术概述第1章绪论1.1课题背景及研究目的和意义由于火电厂是二氧化碳排放大户，而汽车碳排放可以通过发展电动汽车来解决，因此发展智能电网，在发电、输电和用电侧实现节能减排是发展低碳经济的关键。2009年1月25日，美国白宫发布了《经济复兴计划进度报告》，在报告中提出美国政府将铺设或更新3000英里输电线路并为家庭安装4000万个智能电表，4月16日，奥巴马政府又宣布了一项约40亿美元的用于开发新的电力传输技术计划。2009年5月21日，在北京召开的特高压输电技术国际会议上，中国国家电网公司发布了统一坚强智能电网前期研究成果。发展特高压技

2、术、建设坚强智能电网的提议得到与会者的广泛认同，在世界范围内引起高度关注和广泛赞誉。随后国内外开展了智能电网的研究工作。中国国家电网中国电力科学研究院给出智能电网的概念是：以物理电网为基础（中国的智能电网是以特高压电网为骨千网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础），把现代先进的传感器测量技术、信息通信技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。智能电网能够充分满足用户对电力的需求和资源配置的优化、确保以外的其它信道下的性能进行了广泛研究，如无线中继信道[3']、衰落信道[32]、二进制无记忆对称信道等，然而关于LT码在电力通信

3、网中应用的研究极少。本章主要研究LT码，讨论其编、译码原理和译码性能表现以及在电力通信中传输具体业务时的应用，并做了相应的仿真分析。物理层仿真工具一般选择Matlab软件。根据开放式系统互联（OpenSystemInterconnection,OSI)参考模型划分标准，网络从逻辑上被分为了7层，每一层都有与之相关、相对应的物理设备。根据物理层所要完成的任务跟所要解决的问题，仿真工具一般选择Matlab;解决MAC层和网络层所涉及的相关问题时一般选用网络仿真工具NS2。信道编码一般应用在物理层。对于经常用到的信源类型、信道编码类型、交织器类型、调制方式、信道类

4、型、均衡、接收端误码率与信噪比关系统计、理论限等，将其做成一个界面，以便用到时灵活操作取出所要的结果。软件界面如图2-1所示。2.2LT码数字喷泉码的编码器好像喷泉一样，不断地喷涌水珠，能够源源不断地产生无限多个编码数据包。常见的喷泉码有随机线性码、LT码和Raptor码，具有以下4个显著的优点：(1)无速率性。喷泉码的编码可由K位信源符号生成任意数量的编码符号，而译码器只需接收到其中任意N位编码符号，即可以一定概率译出全部信源符号信息。其与传统码字的最大区别在于：喷泉码没有码长L的定义，或者认为码长L趋于无穷大，故编码效率为R=K/L的定义亦不复存在；(2

5、)编、译码的复杂度很小；(3)编码的冗余度较低；.(4)信道利用率高。喷泉码属前向差错控制(FEC)技术，这就在理论上摆脱了基于接收端拥塞控制（ARQ)的固有缺憾，大大地提高了信道的利用率。第3章配电通信网无线双信道传输..........213.1引言.........213.2通信系统模型.........223.2.1CRC的编译码.........223.2.2RS的编译码.........233.2.3信宿模块.........233.3仿真分析.........243.3.1CRC-RS系统.........243.3.2CRC与CRC-RS比较

6、.........253.4本章小结.........27第4章采用电力线和无线方式的双信道.........284.1引言.........284.2双信道模.........324.3信道性能.........334.4本章小结.........40第5章异构网络双信道传输中的信道编码研究.........415.1引言.........415.2通信系统模型.........425.2.1编码调制系统.........425.2.2比特交织编码调制系统.........435.3通信系统的设计.........455.4本章小结.........50第

7、5章异构网络双信道传输中的信道编码研究5.1引言随着配电网的发展，越来越多的有线与无线技术受到很大的关注，比如电力线通信(pounication,PLC)脚无线传感网(AX,ZigBee)等，这些技术有潜力用在配网通信中。电力线通信通过在有线的介质上传输已调制的载波信号。这种有线的介质就是电能输送的线路所组成的网络，分布广泛，并且直接连接到各个分散的用户住宅里，这种传输技术已经得到了深入的研究并取得了一定的成果。电力线用于数据通信还存在一定的缺点，为了提高网络通信的可靠性与健壮性，还需要规范一下传输介质的标准并采用特定的技术。而在无线传感网中，每个节点可以搜

8、集节点周围的信息，通过与相邻节点交换信息可以得到更大