电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)是利用电力线作为介质的通信方式,具有易于部署、使用便捷和覆盖范围广等优点。目前,PLC已逐步成为智能电网中较有竞争力的通信方式。然而,PLC信道的快速衰落与脉冲噪声影响了传输信号的可靠性与稳定性,这使得PLC通信被智能电网广泛采用时遇到了困难。因此,如何提高PLC网络的稳定性、可靠性成为急需解决的问题。一种有效的解决方案是在电力线通信系统中安装中继,从而提高通信的可靠性。本文围绕电力线系统中中继系统的设计与性能分析展开研究,并取得如下成果:(1)针对PLC中继系统的研究中缺乏统一仿真模型的问题,通过研究智能电网中智能家居部分的特点,在智能家居系统中设计了基于中继的PLC网络,且以信道容量为指标,优化了家庭PLC网络中中继的安装位置。仿真结果表明,中继位于接收端的主控处时,PLC网络的信道容量最优。(2)针对PLC系统中,多中继协同时转发效率低的问题,提出基于解码转发的PLC机会中继模型,即在每个时隙中选取最优中继转发信息。为了分析系统性能,采用伯努利-高斯噪声下的对数正态衰落模型对PLC信道进行建模;并基于该信道模型推导了PLC机会中继系统的误码率(Symbol Error Rate,简称SER)。仿真结果表明,PLC机会中继系统具有较低的误码率。(3)针对PLC中继信道衰落严重,性能急需提高的问题,提出了基于信号空间分集(Signal Space Diversity,简称SSD)的PLC中继系统,分析了处于伯努利-高斯噪声下对数正态衰落信道的性能。仿真结果表明,基于SSD技术的PLC系统具有更高的传输可靠性。最后,总结了全文工作和不足之处,并对后续的研究进行了探讨和展望。