基于soqpsk的低压电力线通信技术研究

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1、基于SOQPSK的低压电力线通信技术研究2013董晓明硕士信息与通信工程王永建副研究员江虹教授ClassifiedIndex:TN91U.D.C:621.39SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisStudyofPowerLineCommunicationTechnolo-gyBasedontheSOQPSKGrade:2013Candidate:DongXiaomingAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:Informati

2、onandCommunicationEngineeringSupervisor:WangYongJianresearcherJiangHongProfessorMay.28,2016西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要随着我国电力行业的迅猛发展，无论是在城市、农村还是在边远山区，都已经完成了低压配电网的构建。利用低压电力线作为信息的传输介质来完成信号传输，具有接入方便、无需布线、建设速度快、分布范围广等多个优点，因此低压电力线通信在智能抄表、远程控制、物联网等方面的应用受到了广泛的关注，同时也是目前解决“最后一公里”问题的选择方案之一。但是由于

3、电力线并非理想的通信线路，其信道具有很强的时变特性和干扰特性，因此相比于其它有线传输介质，必须选择抵抗干扰能力更强的传送方式进行传输。为了在电力线上传递高速数据，有必要对低压电力线信道进行分析与估计，采用合理的信号编码和调制方式，用以抵抗信道噪声以及减少干扰。本文对低压电力线信道的阻抗特性、噪声特性和衰减特性进行了研究分析，并给出了低压电力线信道模型和噪声模型的仿真。在此基础上，分析了成形偏移相位调制技术（SOQPSK）的基本原理及特性，并且仿真对比了非递归SOQPSK和递归SOQPSK的调制解调技术。然后建立了基于SOQPSK的电力线通信调制解调

4、仿真系统，针对传统SOQPSK调制技术在电力线通信系统中应用的缺陷对其进行了改进并仿真，通过仿真结果证明了改进的SOQPSK调制方法具有良好的抗干扰性能、频谱效率和抗非线性特性，在低压电力线通信系统中具有较好的应用价值。为了进一步提高电力线通信性能，本文借鉴认知无线电技术的思路，设计了一种基于部分可观测马尔科夫决策过程（POMDP）模型的电力信道感知和接入方法，并进行了相应的仿真分析，仿真结果表明该技术有效提高了电力线通信的抗干扰能力和信道吞吐量。关键词:电力线通信背景噪声多径效应SOQPSKPOMDP西南科技大学硕士研究生学位论文第II页Abst

5、ractWiththefastdevelopmentofpowerindustry,theconstructionoflow-voltagedis-tributionnetworkhasalreadybeencompletedinurban,ruralandremotemountainousareas.Therefore,asatransmissionmedium,thelow-voltagepowerlinecommunicationhasmanyadvantages,suchaseasyaccess,nowiring,quickconstruc

6、tionandwidedis-tribution,soitreceiveswidespreadattentionintheintelligentmeterreading,smarthome,internetbroadbandaccess,anditisoneofthebestoptionstosolvethe‘lastkil-ometer’problem.Duetotheheavytime-varyingandtheinterferencecharacteristicsofthecommunicationchannel,somethornyprob

7、lemsneedtobesolvedinthepowerlinecommunication.Inordertotransmitthehigh-speeddataoverthepowerline,thechan-nelofthelow-voltagepowerlineshouldbeanalyzedandestimated.Areasonalblesig-nalencodingandmodulationtechnologyalsoneededtobeadoptedtoresistthechannelnoiseandattenuationofinter

8、ference.Inthispaper,thecharacteristicsoflowvoltagepowerlinech