基于OFDM技术的电力线通信仿真与实测分析

• 作 者: 钟小锋
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 电力线通信 OFDM技术 电力线信 PRIME G3

电力线通信系统是指采用电力线传输数据的一种通信方式,具有用户多、分布广、不需要重新布线等优点,在通信领域中发挥着极其重要的作用。在诸多领域展现出巨大的优势和前景比如智能电网、宽带接入、智能家居和四网融合。在家庭环境中,低压电力线无疑是分布最为广泛的有线网络介质,为实现家庭智能化提供了强大而实用的网络基础。然而,由于家庭内部的电力线信道环境非常恶劣,存在着时变复杂和不稳定噪声,对电力线传输质量影响比较大,严重制约着电力线载波技术应用于家庭环境的普及和发展。正交频分复用(OFDM)具有抗干扰能力强、频带利用率高等优点,已经成为现如今电力线通信技术发展的一个契机。在电力线通信中,OFDM技术以其抗干扰、抗多径、抗衰减能力强的特性很好的克服了电力线信道的恶劣环境,对电力线通信的发展具有非常重要的意义。由此也衍生了很多基于OFDM技术的新一代电力线通信标准比如PRIME和G3标准。本文针对复杂时变的电力线信道环境,分析了其特性,建立了符合实际的电力线信道模型。并利用MATLAB软件构建和仿真了基于电力线信道模型的OFDM系统,实现了数据在电力线信道环境中有效可靠传输,误码率低,并分析对比了OFDM系统中不同信道估计类型的传输性能。最后在实际家庭环境下通过德州仪器PLC开发者套件(TMDSPLCKIT v2)实测不同距离添加负载噪声对电力线载波PRIME和G3标准通信质量的影响。总结出在不同通信距离和不同信道噪声条件下,PRIME和G3标准通信实际传输性能,为未来智能家居中电力线载波基于信道环境主要噪声来源和通信距离选用合适的标准提供实际测量依据。