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《北京化工大学》 2009年
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低压电力线WOFDM关键技术的研究

陈雷  
【摘要】: 近年来,随着通信技术不断发展,通过目前覆盖面很广的电力线传输各种数据已经成为了人们关注的焦点。早前的通信技术已经不能满足高性能的传输需求,人们已经把OFDM通信技术列为在电力线传输的主要技术,但对于信道环境远比无线信道恶劣的低压电力线,OFDM技术还存在一些可以改进的地方,如循环前缀的添加使得OFDM的带宽利用率减少,因此国内外学者不断研究新的多载波通信系统,比傅里叶分析信号能力更强的小波变换成为了人们研究的重点。但目前这种研究还处于起步阶段,很多问题还没有解决。比如:如何在不同的信道环境下选取最优的小波基、如何在硬件上实现该技术等等。 本文对改进的多载波通信系统WOFDM进行了深入的研究分析和仿真。主要内容有:(1)对低压电力线中的各种调制技术进行对比分析,在证明OFDM技术比其它调制技术更有优势的基础上,设计了基于OFDM的电力线自动抄表系统的组网方案;(2)深入分析了WOFDM系统的理论基础,研究了WOFDM系统与OFDM系统的差异,并基于不同的信道环境下对两者进行了性能仿真;(3)深入研究了小波变换应用在基于离散小波的WOFDM系统的可行性,首次从信号空间正交分解角度证明了小波变换在多载波通信中优于傅里叶变换;(4)针对目前选择小波基的难题,首次全面系统的对不同正交小波基的WOFDM系统进行了性能分析和仿真,为将来的自适应WOFDM系统奠定理论基础;(5)基于WOFDM系统中多路子载波可以选择不同的调制方式,因此在FPGA上全面的设计和实现了多种调制技术,并通过实验证明了设计的正确性,为将来自适应WOFDM系统硬件实现奠定了基础;(6)在FPGA上实现WOFDM系统中的汉明码编解码。(7)探讨了WOFDM系统目前仍需改进的方面并提出进一步的研究方向。文中的Matlab仿真实验结果证明了WOFDM系统比传统OFDM系统的性能优越。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN919.3

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