G3-PLC是电力线载波通信（Power Line Communication,PLC）常用的国际标准。由于国内电力网络环境复杂,通信信道存在噪声干扰严重和信号衰减明显等问题,降低了G3-PLC系统的通信可靠性。为提高G3-PLC系统的信道适应能力,在对其物理层传输模型研究的基础上,通过纠错编码和物理层信号滤波相结合的方式优化通信可靠性,完成了算法的设计并实现了一套具有较高通信可靠性的G3-PLC系统。论文首先介绍了 G3-PLC的物理层模型,研究了物理层核心的正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）调制方法的原理,对通信误码率性能进行了分析。在此基础上,结合电力线信道的干扰特性,为降低G3-PLC系统的误码率,论文采用里得-所罗门（Reed Solomon,RS）编码和卷积编码相结合的方式进行信息的纠错处理,介绍了纠错方法的原理和实现方式,对误码率性能进行了仿真和分析。结合OFDM信号及电力线噪声的循环平稳特征,为进一步提高系统的抗噪性能,依据循环平稳理论设计了循环维纳滤波算法,以物理层信号滤波的方式进一步提高传输的可靠性,并对滤波算法的去噪性能进行了分析。在理论研究基础上,根据实际需求,选择STM32H743作为核心处理单元,设计了 G3-PLC系统的实现方案,搭建了硬件平台并完成了相关算法的实现。所设计的G3-PLC系统分为发送模块和接收模块两部分,通过耦合单元连接到电力线路,发送模块主要对待传输数据进行编码和调制,接收模块主要对接收信号进行符号同步、最优滤波、解调和译码。所设计的通信可靠性优化方法基于实际搭建的电力线通信实验平台进行了可靠性测试和系统功能测试。结果表明,论文所提出的RS编码、卷积码和最优滤波相结合的方法,可大幅优化G3-PLC系统的通信可靠性,系统工作稳定,相比未优化的G3-PLC系统,误码率在10-3时获得20dB左右的性能提升;信噪比在-10dB时,系统误码率可达10-4量级。