OFDM调制技术在低压电力线的自适应控制

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1、2013年7月25日第30卷第4期通馋电潦技术TelecomPowerTechnologyJuly25，2013，V01．30No．4文章编号：1009—3664(2013)04—0061—03OFDM调制技术在低压电力线的自适应控制郭荣祥，邢彪(内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010)摘要：通过改进传统LMS算法，提出了一种模糊推理的变步长自适应算法。该算法结合模糊推理对LMS算法的步长增益进行了改进，通过模糊推理把输入变量映射为合适的步长增益，从而提高了对信道估计值的精度。通过误差绝对值与均方误差值的比较，表明该算法所测得的信道值比传统的L

2、MS算法信道值更接近真实值，说明该算法具有良好的估计性能。关键词：低压电力线；正交频分复用；自适应LMS算法；信道估计中图分类号：TM915。TM73文献标识码：AAdaptiveControlofOFDMModulationTechnologyinLowVoltagePowerLineGU0Rong-xiang。XINGBiao(InformationEngineeringCollege，InnerMongoliaUniversityofTechnology，Baotou014010，China)Abstract：Throughtheimprovemen

3、toftraditionalLMSalgorithm，thepaperpresentsafuzzyreasoningvariablestepsizeadaptivealgorithm，thisalgorithmcombinesthefuzzyreasoningtOimproveLMSalgorithmsteplengthgain，throughthefuzzyreasoningtheinputvariablemappingfortherightsteplengthgain，SOastoimprovetheaccuracyofthechannelestima

4、tion．ThroughtheerrorabsolutevalueandmeansquareerrorvaluecomparisonshowthatthealgorithmismeasuredchannelvaluethantraditionalLMSalgorithmismoreclosetOtherealvalueofchannelvalue，itisshownthatthealgorithmhasgoodestimationperformance．Keywords：lowvoltagepowerline；orthogonalfrequencydivi

5、sionmultiplexing；adaptiveLMSalgorithm；channelas—timation1LMS自适应信道估计算法在信道存在频率选择性衰落的情况下，正交频分复用技术(OrthogonalFrequencyDivisionMultiple—xing，又简称为OFDM)的各个子载波所受到的衰减程度会有所不同，一些子信道可能衰减得很强烈。在这种情况下，采用自适应调制技术是一种很好的选择，既避免使用那些条件恶劣的子信道，同时也将待传送数据分配到了通信条件较好的子信道上，从而保证在误码率能够满足一定条件的频带范围内的信号传输，提高了通信的可靠

6、性。但是由于电力线信道上存在着各种噪声、衰减、频率选择性衰落和多径传播等问题，使得信号在电力线信道中传播时可能失真和畸变，从而加大了通信的难度。而OFDM以其对抗频率选择性衰落强、频带利用率高、抗噪声能力强等优点，受到人们广泛关注。自适应算法包含两类：最小均方误差算法(LMS)和递推最小二乘算法(RLS)。1960年Widrow和Hoff提出了最小均方误差(LMSLeast—mean-square)算法。LMS算法因其具有简单性、鲁棒收稿日期：2013-03—25作者简介：郭荣祥(1963一)，男，副教授，硕士生导师，研究方向：电力电子及风力发电。邢彪(1

7、987一)，男，硕士研究生，研究方向：电力系统信息传输。性和易于实现等优点被广泛应用于自适应噪声消除、自适应谱线增强、自适应波束形成等方面。然而，传统的固定步长的LMS算法在收敛速度、时变系统的跟踪能力和稳态失调之间的要求是存在很大矛盾的：小的步长确保稳态时具有小的失调，但是算法的收敛速度慢，并且对非稳态系统的跟踪能力差；大的步长使算法具有更快的收敛速度和好的跟踪能力，但是以大的失调为代价。所以选择合适的步长在LMS滤波算法应用中至关重要。图1为自适应变步长算法原理图。图1自适应变步长算法原理图LMS算法的迭代公式为：v(咒)一W“(规)z(咒)(1)P(

8、咒)一d(咒)一v(，z)(2)W(，z+1)一W(靠)+“(，z