电力线作为一种分布广泛,不需布线,连接方便的通信媒介,在智能家庭网络和宽带接入领域具有得天独厚的优势和不可估量的市场潜力。正交频分复用(OFDM)技术具有抗多径时延、抗信道衰落、频谱利用率高、硬件实现简单等优点,近年来受到广泛关注。将自适应技术与OFDM技术相结合,将更有效的应对复杂恶劣的电力线通信环境,实现可靠高速的数据通信。自适应OFDM技术的关键问题是实时准确的信道估计和高效的OFDM自适应调制和功率分配。本文在研究信道模型的基础上,根据对各用户的子信道的瞬时特性估计的结果,采用动态分配数据速率和传输功率,有效地优化了系统性能,并利用构建的通用信道仿真平台对所设计的系统性能进行测试。主要工作如下:首先,通过对低压电网不同区域,不同时段的测试样本进行分析,在已有传输模型的基础上,提出将粒子群算法应用于电力线通信多径传输模型的参数辨识,缩短辨识时间,提高拟合精度,为低压载波通信调制技术的研究和设计打下良好的基础。其次,研究自适应OFDM通信系统的实现机理,讨论自适应调制OFDM系统结构、OFDM信号帧结构、载波控制方法,并对系统性能进行分析,建立适应低压电力线信道特性的参数选择方案。再次,针对标准卡尔曼滤波方程不适用于非线性电力线信道,扩展卡尔曼滤波算法计算量大、复杂度高的特点,本文提出了基于梳状导频的无先导卡尔曼滤波算法,采用加权采样点线性化方法代替泰勒公式线性截断的方法进行时域信道估计的同时,利用载波间的信道频域相关函数和卡尔曼滤波的估计误差的协方差矩阵,对滤波结果在频域进行最小均方误差(MMSE)意义下的估计,采用时频域联合估计算法使估计精度得到进一步提高。另外,针对多用户OFDM系统基于迭代的信道和比特功率分配算法实现复杂,而分组分配方法虽降低了运算复杂度,但却使系统性能下降的特性,本文从优化的角度出发,提出采用具有全局优化能力的粒子群算法,将信道分配和比特分配问题相结合,实现电力线信道下多用户自适应OFDM子载波比特、功率分配,节省运算时间,降低发射功率,提高频谱利用率。最后,针对低压电力线信道复杂多变,载波通信研究者缺少全面的试验环境来测试和评估设计方案,单纯依赖现场调试,影响开发速度的状况,本文建立了集软、硬件于一体的模块化、开放式的测试仿真平台,来模拟低压电力线载波通信信道特性,以无源阻容元件为核心构建阻性、感性、容性负载的基础模拟单元,以计算机控制继电器的方式实现不同拓扑结构,使用户可以根据具体需要获得不同情况的信道模拟环境,期望成为相关研究人员开发电力线载波通信设备的一种实用工具。