基于多载波调制的中压电力线通信系统噪声抑制技术研究

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中压电力线通信面临的复杂噪声干扰严重制约了其通信质量,传统的OFDM系统在这种信道环境中抗干扰能力不足且缺乏必要的噪声抑制措施,难以发挥其理论上的优势。针对上述不足,本文重点研究了基于自适应OFDM系统的中压电力线通信噪声抑制技术。首先,基于对中压电力线信道噪声的实测结果,分析了各类噪声的特性,构建了信道背景噪声的自回归(AR)模型,讨论了该模型参数估计的详细过程;通过对信道脉冲噪声数据的统计学分析,建立了随机脉冲噪声的马尔科夫链模型。为后续抑噪研究提供了噪声模型参考。其次,针对传统OFDM系统存在的问题,提出了一种结合信噪比(SNR)门限的改进注水资源分配算法。该算法通过对SNR门限统计数据的应用来实现资源的预分配,基于注水原理来实现资源的再分配,在尽量少增加原IWFP算法复杂度的情况下提升了其实用性。以此搭建了中压电力线通信自适应OFDM系统。仿真结果表明,本文提出的自适应资源分配算法有效实现了资源分配,降低了系统的误比特率,提高了OFDM系统的抗干扰能力。最后,在自适应OFDM系统的基础上,引入了低复杂度的子空间迭代算法来抑制背景噪声;采用了改进的限幅削波法来抑制脉冲噪声。前者基于子空间理论来分解含噪OFDM信号的特征空间,在信号失真最小的约束条件下,应用拉格朗日最优极值法来获得OFDM信号的最佳估计,利用重复一维子空间迭代的办法来降低计算复杂度;后者在传统限幅削波法之前使用选择性映射(SLM)算法来减小OFDM信号峰均功率比,提升了对脉冲噪声的辨识准确度。仿真比较噪声抑制前后的系统性能,结果表明,本文介绍的噪声抑制方案能够进一步改善系统误比特率性能,提高信噪比,更加优化自适应OFDM系统在MV-PLC中的应用。
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