基于ofdm的电力线载波通信系统的设计与实现

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1、硕士学位论文基于OFDM的电力线载波通信系统的设计与实现DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFPOWERLINECOMMUNICATIONSYSTEMBASEDONOFDM玉军哈尔滨工业大学2016年3月国内图书分类号：TN913.6学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文基于OFDM的电力线载波通信系统的设计与实现硕士研究生：玉军导师：吴宣利申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：深圳市新国都技术股份有限公司答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN913.6U.

2、D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFPOWERLINECOMMUNICATIONSYSTEMBASEDONOFDMCandidate：YuJunSupervisor：WuXuanliAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectronicsandCommunicationEngineeringAffiliation：ShenzhenXinguoduTechnologyC

3、o.,LtdDateofDefence：Mar,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要电力线通信是指以电力线作为传输载体进行数据的传送以及信息的交换。电力线通讯充分利用了现有的家庭电线网络，不在需要重新架设通讯线缆，从而节省了大量的成本，特别适用于宽带接入，在快速发展的智能家居行业也有广泛的应用。现今电力线通信己经可以实现高速数据传输，这主要得益于信号处理和调制技术的迅猛发展。但电力线通信本身也存在着一些先天的不足，电力线本身并不是用来进行数据传

4、输的，电力线信道环境恶劣。电力线本身的噪声干扰、信号衰减和多径传播等特点都会对高速数据信号传输造成极大的影响。在电力线通信中利用正交频分复技术可以极大得增加频谱的利用率，同时也能有效的降低了电力线信道中的时变、衰减、噪声、多径等多种不利因素的影响，从而实现了数据的高速、可靠传输。本文首先对电力线信道特性进行研究，找出影响信号高速传输的不利因素，建立电力线信道通信模型，并对正交频分复用（FrequencyDivisionMultiplexing，OFDM）技术进行理论分析，同时并结合自适应技术完成电力线载波通信系统的设计。其次根据电力线宽带接入布网的要求提出系统的

5、总体设计方案，本课题方案基于Atheros公司的集成芯片组进行设计和实现。系统由多个模块组成，电力线通信核心业务模块主要由基于ARM11的主控制芯片AR7400和模拟前端处理芯片AR1500组成；信号接口耦合电路模块实现了过零检测信号的采集和信号的耦合，解决了工程中的安装难题，使得系统的布网连接变得干更安全和简单；供电和接口电路模块为系统提供了基本的运行环境。最后结合印制电路板基本规则和系统设计要求完成电力线通信系统的电路设计。本系统为家庭网络宽带接入提供了新选择，是一种高效且成本低廉的接入方式，同时使用磁环的方法将载波信号耦合到电力线上，解决了系统的安装难题也

6、保证了人员和设备的安全。通过对系统的测试验证，在电力线上采用OFDM技术进行高速数据信号的通信是完全可行的，并具有很广阔的市场应用前景和现实意义。关键词：电力线通信；电力线信道；正交频分复用-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractPowerLineCommunicationreferstothepowertransmissionlineasacarrierfordatatransmissionandinformationexchange.PowerlineCommunicationsleveragestheexistinghomecablenetwo

7、rk,nottheneedtosetupcommunicationcables,thussavingalotofcost,especiallyforbroadbandaccessinthefast-growingsmarthomeindustryalsohasawiderangeofapplications.PowerLineCommunicationcannowhavehigh-speeddatatransmission,mainlyduetotherapiddevelopmentofsignalprocessingandmodulationtechnique

8、s.Powerlinec