基于差分算法的低压载波通信信道模型多参数辨识

低压电力线载波通信是通过低压电力线网络传输模拟和数字信号的一种通信方式。本文在已有的传输模型结构上,将差分算法应用到低压载波通信信道模型的多参数辨识上,取得了不错的参数辨识效果,为电力线系统的研究和设计提供了依据。     

低压电力线载波通信压缩感知信道估计方法

针对低压电力线载波通信多径信道,建立了正交频分复用(OFDM)基带传输系统和低压电力线载波通信多径信道传输特性模型,并根据传输特性模型与模型参数,实验得出了低压电力线载波通信信道的冲击响应 h(n);在此基础上,分析推导了满足压缩感知条件的 OFDM 低压电力线载波通信多径传输数学模型,提出了低压电力线载波通信压缩感知信道估计方法,解决了最小二乘(LS)信道估计方法和最小均方误差(MMSE)信道估计方法精度差的缺点。 实验结果表明:在采用相同导频数 128 和相同信噪比 SNR 为 14 dB 的情况下,压缩感知(CS)信道估计方法与 LS 及 MMSE 信道估计方法中较优者相比,得出的信道均方误差降低 16 dB,接收端的误码率降低 3 倍,并且随着信噪比的增加性能提升更明显。     

基于改进蚁群算法的无线通信网络拓扑重组

为了提高无线通信网络的传输性能,提出基于改进蚁群算法的无线通信网络拓扑重组方法.构建无线通信网络拓扑结构模型,采用4元组模型构建无线通信网络节点的初始拓扑分布结构模型,进行无线通信网络拓扑节点的线性结构分解,提取无线通信网络传输信道的关联特征量,采用频谱特征分解方法,实现无线通信网络的节点拓扑结构设计,采用改进的蚁群算法进行无线通信网络拓扑重组,实现无线通信网络节点的分布式优化设计,提高无线通信网络的传输性能.仿真结果表明,采用该方法进行无线通信网络拓扑重组能提高网络的连通性,输出稳定性较好,传输误码率较低.     

电器对低压电力线载波通信信道特性的影响

为了深入分析和研究各类电器的负载阻抗特性及其对低压电力线载波通信信道特性的影响,提出一种基于矢量网络分析仪的时频2维电器阻抗测量方法,并通过该方法对各类电器在不同工作状态下的阻抗特性进行了测量,结合自下而上的电力线信道建模方法对接入不同类型电器负载的典型电力线信道场景的信道特性进行了理论分析。根据测量可得,相同的电器负载在不同空间位置分布对电力线信道特性造成的影响不同,不同的电器负载在同一位置对电力线信道特性造成的影响不同,且时变负载会导致接入该负载的电力线信道也呈现出时变特性。理论分析与测试结果表明,时频变的电器负载阻抗是影响低压电力线载波通信信道特性的关键因素之一。     

一种适用于低压电力线通信信道的背景噪声建模方法

构建电力线通信信道噪声干扰模型对于深入研究低压电力线载波通信性能至关重要.结合低压电力线信道的噪声特性,构建了基于背景噪声的自回归(auto-regressive,AR)模型,对比分析自相关、Burg和修正协方差3种模型参数求取方法,并进行仿真验证分析结果.理论分析与实际仿真结果表明,在电力线背景噪声的AR模型中,修正协方差法所求结果较其他2种方法更适合电力线背景噪声建模,为研究电力线载波抗干扰提供理论基础.     

无线传感器网络能量模型

随机抛洒的无线传感器节点形成何种逻辑拓扑结构将直接影响高层通信协议和网络运行能耗,而合理使用有限能量资源是无线传感器网络研究的核心问题.基于传感器节点工作能耗分布特点和数据传输能耗模型,建立传感器节点能量模型和网络传输模式模型,对单跳传输和多跳传输两种方式下的网络总能耗和单节点能耗进行理论计算,并分析不同网络拓扑结构对网络能耗和网络运行的影响.通过理论计算推导出不同网络拓扑结构和传输模式下无线传感器网络总能量消耗公式和网络能耗分布规律,为设计能量有效的无线传感器网络拓扑结构提供指导,为实现无线传感器服务质量体系下的高层通信协议提供理论基础.     

电力线信道噪声分析及建模研究

电力线信道噪声干扰是影响电力线通信(power line communication,PLC)的主要因素,为了研究电力线信道噪声的统计特性,以采集的场测噪声数据为依据,在时域和频域分析了低压电力线信道的噪声特性,并以此为基础,利用统计的方法建立了窄带噪声和脉冲噪声模型。通过实测噪声的统计特性对所建噪声模型进行优化,对电力线信道噪声的统计特性进行了计算和仿真。结果表明,所建立的电力线信道噪声模型与采集的实际噪声相比,时域波形几乎一致,而在频域上误差小于8.51%,从而验证了所建立模型的有效性。     

低压配电网电力线载波通信路由算法研究

低压配电网电力线载波通信具有不可靠性,制约了载波通信应用范围。本文以分析低压配电网拓扑结构为基础,提出了一种基于蚁群算法和粒子群算法的混合路由算法。算法仿真结果显示,混合路由算法能适应电力线通信信道的变化,快速收敛到全局最优路径,并降低传输时延和数据包丢失率,提高了低压电力线载波通信的有效性。     

基于PL3201的电力线扩频载波技术应用

设计了以PL3201为核心的载波通信功能模块,针对该芯片提出一种符合我国低压电力线载波信道传输特性的通信调制方法,采用QPSK调制等技术自制了一个低压电力线载波通信系统,其抗衰减和抗干扰的性能具有较大的优势,实验结果表明利用220V低压电力线进行数字信号的传输是切实可行的。     

LPLC自适应速率传输技术的实现

针对低压电力线信道复杂多变的特点,提出了根据信道环境实时改变数据传输速率的通信方式。其中,包括CRC检错码技术、ARQ重传技术、混合型ARQ自适应速率传输协议以及数据合并判决等方面的应用。最后,采用TMS320F2812DSP作为处理器,以FSK调制解调为通信方式,搭建电力线载波通信系统,实现自适应速率传输的低压电力线载波通信方案。