以电力线作为通信传输介质的电力线载波通信(Power Line Communication,PLC)技术已经在各个领域得到了广泛的实践与应用,成为解决高速数据通信网络接入到室内“最后三百米”最具竞争力的技术之一。电力线在作为通信传输介质是具有无需布线、成本低廉、覆盖范围广的特点。Homeplug Green PHY协议是由Homeplug Power line Alliance推出的Homeplug AV协议的简化版本,目的是适应市场上的多数低速率设备,并且与其前一代的Homeplug AV协议、未来的IEEE P1901协议兼容。对该协议的研究对我国自主宽带电力线通信协议的设计可以起到参考作用。通信信道是通信的基础。设计用来运输电力而不是高速信号的电网线路上存在复杂的多径传播效应和非常严重的噪声干扰,使得电力线上的宽带数据通信环境非常恶劣。因此,需要对宽带电力线信道的信道特性进行详细研究,才能根据其特点制定应对方法。精确的同步是接收机实现的前提条件。当同步模块性能无法得到保证时,再完美的接收机都无法正常工作。Homeplug Green PHY协议采用的OFDM系统的特殊结构注定了其受同步偏差的影响十分明显,由于其波形特性,很多简单的同步算法都无法得到可行的性能表现。本文基于Homeplug Green PHY协议前导符号的特点,重点进行了前导辅助定时同步算法的研究与设计。本文绪论首先介绍了电力线通信的研究背景和研究电力线通信技术的意义,接着介绍了目前国内外各机构对电力线通信技术的研究现状,提出了本论文重点要研究的内容,并介绍了本论文的结构安排。本文第二章简要介绍了Homeplug Green PHY协议采用的OFDM调制技术和其物理层协议概述。第三章对宽带电力线通信信道中对通信性能影响最大的两个因素:多径传播和噪声干扰特性进行了详细的研究。结合理论研究与实际测量,建立了宽带电力线通信中的多径干扰模型和噪声模型。本文第四章完成了Homeplug Green PHY协议接收机的算法设计,给出了接收机的流程和各模块的结构和功能,重点研究了基于Homeplug Green PHY协议前导特点的定时同步算法设计,介绍了其信道编解码和ROBO交织等技术原理。之后在第五章给出了接收机同步性能和解码性能的仿真结果。本文对Homeplug GP协议、电力线信道以及同步等电力线通信关键技术的研究,证明了利用电力线信道传输高速信号的可行性,为制定符合我国电力线环境的电力线通信协议做出了贡献。