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低压电力线载波通信技术是利用低压电力线作为媒介进行语音和高速数据传输的网络技术,它建立在覆盖广泛的低压配电网的基础上,实现了电力线通信网络内部和其他通信网络之间的互联。由于低压电力线网络的覆盖面广,无需进行额外的建设投资,极大降低了硬件建设成本,因此对低压电力线通信技术的研究具有可观的经济前景。在多种通信调制方式的选择中,正交频分复用(OFDM)技术以其抗多径干扰、抗频率选择性衰落、频带利用率高的优点逐渐成为实现低压电力线载波通信的主流技术,也是近年来PLC技术研究的一个热点。 首先,本文介绍了低压电力线载波通信研究的背景和发展现状,研究了低压电力线信道特性,通过实验测量了低压电力线的衰减特性和噪声特性,给出低压电力线的信道模型,信道模型是后面章节论述的基础。 其次,介绍了正交频分复用技术的发展背景,阐述了其基本原理,给出了OFDM系统的模型,讲解了对 OFDM调制的关键技术。在此基础上,介绍了基于OFDM技术的低压电力线载波通信的相关行业标准,重点介绍了PRIME和G3两种PLC技术标准,对OFDM系统的同步技术进行了介绍,然后重点对符号同步的算法进行研究。 最后,本文研究了基于OFDM电力线载波通信的同步算法,针对同步偏移对OFDM系统产生的影响,提出了基于 OFDM的PLC技术模型,介绍了几种基于CAZAC序列的经典符号同步算法,包括:Schmidl&COX(S&C)算法、Minn算法和Park算法,通过Matlab仿真实现分析了三种算法性能。最后,根据电力线信道特性,提出了三种改进的符号同步算法:采用接收信号和本地都单比特量化符号定时同步算法、本地序列单比特信号能量归一化符号定时同步算法、本地序列单比特绝对值归一化符号时同步算法,并通过Matlab仿真实现,仿真结果表明第一种和第三种算法具有易于硬件实现的特点,而第二种算法利用了 P符号良好的自相关特性,旁瓣值会更加变小使得信号的峰值会更加明显,能更加的防止旁瓣干扰。三种算法各有优缺点,但都达到了预期的改进目的。 本文的研究结果对电力线通信接收机的实际应用具有一定的价值,也为今后设计完全自主知识产权基于OFDM电力线通信芯片奠定了基础。