对ofdm电力线载波通信系统中同步技术研究

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1、总第47卷第532期电测与仪表Vo1．47No．S322010年第o4期ElectricalMeasurement&InstrumentationApr．2010OFDM电力线载波通信系统中同步技术研究．王勇，徐娟娟(1．广东电网公司东莞供电局，广东东莞523008；2．深圳林洋电子科技有限公司，广东深圳518057)摘要：OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)系统能够对抗电力线环境中的频率选择性衰落、多径干扰、脉冲噪声等。由于符号定时偏差和载波频率偏差将会产生较为严重的符号问干扰(ISI)和信道间干扰(ICI)，从而降低

2、OFDM系统性能，所以OFDM关键技术之一同步技术的好坏占有较为重要的地位。本文对OFDM同步技术做了系统的研究和分析，给出四种同步算法，能够较好地进行符号定时同步和载波频偏估计，可针对不同的电力线通信环境选用不同的同步算法。关键词：PLC；OFDM；ISI；ICI；同步；符号定时同步；频率同步中图分类号：TN914，TM73文献标识码：A文章编号：1001—1390(2010)04—0035—05StudyandAnalysisonSynchronizationforOFDMBasedPowerLineCommunicationSystemsWANGYong，XUJuan

3、--juan(1．DongguanPowerSupplyBureauofGuangdongPowerGridCorp．，Dongguan523008，Guangdong，China．2．ShenzhenLinyangElectronicTechnologyCO．，Shenzhen518057，Guangdong，China)Abstract：OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM)effectivelymitigatesfrequencyselectivefading，muti-path，impulseinterferenc

4、eandotherimpairmentsofpowerlinechannels．ThetimeoffsetandfrequencyoffsetwillintroduceInterSymbolInterference(ISI)andInterCarriersInterference(ICI)，whichdegradetheperformance，thussynchronizationtechniqueasthekeypointofOFDMplaysanimportantrole．Basedonthestudyandanalysisofsynchronizationtechni

5、que，foureffectivelyalgorithmswhichcansupportfinesymboltimingsynchronizationandcarrierfrequencyoffsetestimation，areintroducedfordifferentpowerlinechannels．Keywords：PLC，OFDM，ISI，ICI，synchronization，symboltimingsynchronization，frequencysynchronization0引言为满足智能电网高传输速率的发展需求，全球相电力线载波通信(PLC)是电力系统特

6、有的、基本关组织和企业正积极研发新的电力线载波通信调制的通信方式。早在20世纪20年代，电力线载波通信就方式。欧洲提出的正交频分复用(OFDM)多载波调制开始应用到10kV配电网络线路通信中，并形成了相方式引发了全球电力线载波技术的新一轮研发热潮。关的国际标准和国家标准。在PLC发展的这么多年几家国外企业，包括美国美信、西班牙ADD和德国里，曾经使用过很多技术，~NFSK、PSK、扩频等，也有iAD，法国sT都已经推出了基于OFDM调制方式的电许多半导体公司推出电力载波芯片，较早有美国的力线载波通信芯片，国内清华力合也即将推出新的Intellon和国家半导体公司都曾推出专用

7、芯片。目前国OFDM电力载波芯片。同时欧洲推出了专门针对电力内主流的芯片方案大致有以下几种，分别为窄带通信线载波通信的PRIME标准，OFDM调制方式将成为下的法国ST7538和美国ECHELON(埃斯朗)的一代电力线载波通信的主流。PL3120／3150，扩频通信的北京福星晓程、青岛东软、1OFDM系统模型青岛鼎信、深圳瑞斯康和北京国电龙源。通信速率在假设Ⅳ为OFDM子载波的个数(包括虚拟子载100～5000bps之间。波)，即做FFT点数。为传输的调制符号，则做IF兀后一35—总第47卷第532期电测与仪表V0