论文部分内容阅读
为了满足电力线通信（Power Line Communication,PLC）对更大容量和更广覆盖范围的需求,多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）技术已逐渐应用于PLC中,实现了高速率的数据传输。但MIMO-PLC信道具有严重的频率选择性衰落的特性,使不同频率的信道质量差异性大,因此现有信号检测算法不能获得良好的性能。除此之外,MIMO-PLC系统性能还受到脉冲噪声的影响,当脉冲噪声出现时,通信质量严重下降。针对上述问题本文提出具体的解决方案,研究内容如下:1.针对MIMO-PLC系统中不同频率的信道质量差异大的特点,本文提出一种基于条件数阈值选择的检测算法,该算法利用条件数来衡量信道质量的好坏,信道质量好时,选择基于CLLL（Complex Lenstra-Lenstra-Lovasz）格基规约的MMSE-SQRD（Minimum Mean Square-Error Sorted QR Decomposition）检测算法,信道质量差时,选择QRD-M（QR Decomposition with M-algorithm）检测算法。通过仿真验证,本文所提算法性能接近最优,而且在16QAM调制方式下,算法复杂度相比于QRD-M检测算法降低了约44%,且随着调制阶数的增加,复杂度降低更为明显。2.因为脉冲噪声严重影响MIMO-PLC的质量,所以本文提出一种时频结合的迭代脉冲噪声消除方法,主要应用于发射分集模式,利用空频分组码（Space Frequency Block Code,SFBC）提高硬判决准确性,再经过多次迭代能够最大程度地消除脉冲噪声的影响。通过仿真可知,在16QAM调制方式下,该算法相比于置零消噪算法,在误码率为10-4其性能提升约2.7dB,而且迭代次数较少,便于工程实现。3.由于传统信号检测算法并不能适用于MIMO-PLC系统的脉冲噪声环境,因此,本文提出脉冲噪声下改进的最大似然（Maximum Likelihood,ML）检测算法,该算法通过分析脉冲噪声分布特性,推导该噪声分布下的ML检测算法表达式,为了降低复杂度,本文进一步提出两种次优检测算法,通过分段函数来降低改进的ML检测算法中指数和对数运算的开销。通过仿真可知,三种算法的性能都明显优于传统的信号检测算法,而且三种算法的性能趋于一致。但考虑复杂度,两种次优算法更符合实际需求。