面向ami的低压电力线信道特性与传输性能优化方法研究

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1、学校代号10532学号B11090034分类号TN919密级公开博士学位论文面向AMI的低压电力线信道特性与传输性能优化方法研究学位申请人姓名谷志茹培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称刘宏立教授学科专业电路与系统研究方向现代通信理论及应用论文提交日期2015年1月5日湖南大学学位论文原创性声明本人郑垂声明；所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究巧取内容外’本论文不包含任何得的研究成果。除了文中特别加从标注引用的其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本义的研究做出巫耍贡献。的个人和集体，巧己在文中明确方式标明

2、本人完全意识到本芦明的法律后果由本人承担。曰期：知｜妊月６作者签名；鲁足车？学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同窓学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被或部分内容编入查阅和借阅。本人授权湖南大学可臥将本学位论文的全部有关数据库进行梳索，可Ｗ采用影印、缩印或村描等复制乎段保巧和汇编本学位论文。本学位论义属于□。１、保密，在年解密后适用本授权书２、不保密口＾＂＂（请在ｙ■上相应方框内打Ｖ）作者签名：Ｈ期：２口ｉｆ年

3、６月３曰各是］＾專日期；年＾月口导师签名：苗Ｊ学校代号：10532学号：B11090034密级：公开湖南大学博士学位论文面向AMI的低压电力线信道特性与传输性能优化方法研究学位申请人姓名：谷志茹导师姓名及职称：刘宏立教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电路与系统论文提交日期：2015年1月5日论文答辩日期：2015年5月21日答辩委员会主席：李树涛教授ResearchonLow-VoltagePowerLineChannelCharacteristicsandTransmissionPerformanceOptimizat

4、ionMethodforAMIbyGUZhi-ruB.E.(DalianJiaotongUniversity)2002M.S.(TheResearchInsitituteofTelecommunicationTechnology)2008AdissertationsubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofEngineeringinCircuit&SystemintheGraduateSchoolofHunanUniversitySuperviso

5、rProfessorLIUHongliJanuary,2015博士学位论文摘要利用现有的电网资源，建立高速、双向、实时的通信系统，是实现智能电网（SmartGrid,SG）的基础，在生态环保的前提下，节约了国家资源。基于计量和HomeLAN应用的电网用户，主要集中于进户线路和户内线路的低压段，如何使高速通信技术适应于低压电网，是电力线通信（PowerLineCommmunication,PLC）的研究重点。低压电力信道具有大的信号衰减、时变特性以及强的噪声干扰，一定程度上限制了高速的数据通信，而正交频分复用（OrthogonalFreque

6、ncyDivisionMultiplexing，OFDM）调制技术，通过将高速串行数据流分割为低速并行数据流并调制在相互正交的子载波上实现并行传输，能够有效对抗信道多径引起的码间串扰和衰落引起的误码率，提高抗噪声干扰的能力，在电力通信中发展迅速。现阶段基于电力线的通信技术，在满足传输速率或误比特率的基础上选择基带映射模式，同一时刻每个子信道上采用相同的映射方式和发送功率，设计映射和编码等参数均以最差时的信道状况为依据，为了抗干扰，屏蔽某些干扰严重的子载波，所以数据帧冗余，频谱利用率降低，当信道具有较大干扰时，其通信速度陡降。本文在研究窄带（

7、9-95kHz）电力信道和噪声模型的基础上，选择G3-PLC标准构建OFDM通信系统。为提高系统传输率，一方面通过主元分析的方法改进符号同步检测性能并抑制电力噪声，另一方面采用适于软判决解映射和解码的自适应子载波比特映射方式。最后论文将所研究低压窄带电力载波通信技术应用于AMI（AdvancedMeteringInfrastructure）系统，设计实现网络层入网方法，并完成系统组网测试。主要工作包括：（1）通过对窄带(9-95kHz)电力信道平稳和非平稳分布的噪声进行实际环境的测量，提取衰减-多径-噪声功率-脉冲率等特性参数的统计分布，构

8、建由这些特性参数所描述的随机模型，模拟真实的电力环境，以此为基础，设计和评测最优信道容量方法。（2）选择G3-PLC协议的物理层，建立OFDM上下行通信链路，作为论文的系统模型。