适用于中压电力线通信的调制解调方式研究

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作为电力系统特有的通信方式,电力线通信在配电网自动化、远程自动抄表、智能小区建设等领域应用广泛。但由于中压电力线阻抗变化大、噪声干扰强烈、衰减严重等原因,信号的传输质量很差。为克服以上问题,选择适合的调制解调方式是关键。调制解调方式的选择,必须与信号传输媒介的特性相结合,因此本文对中压电力线信道特性以及调制解调技术两个方面的问题进行深入分析和研究。主要涉及信道特性的测量,信道模型的建立,调制解调技术比较以及OFDM技术的实现。首先,分析了中压配电网的拓扑结构,以及信道的阻抗、噪声和衰减特性。然后,通过对某地区某条10kV中压线路的实际测试,建立了中压电力线信道的等效噪声模型以及基于多导体传输线理论的三相架空线路的模型,并根据实测配电变压器的阻抗特性建立其终端模型完成参数设置。最后,对现有调制技术的特点进行比较,并在Simulink环境下,搭建了基于中压电力线信道特性的PLC-OFDM仿真模型,对信号的调制、发送、接收和解调过程进行仿真分析。此外,通过对PLC-OFDM系统编码、子载波映射、信道估计以及恶劣信道等不同情况下的性能比较,验证了OFDM调制方式的在抗频率选择性衰落和抗干扰方面具有良好性能,是非常适合中压电力线通信的调制技术。
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