低压电力线载波通信可靠性研究

论文摘要

在我国智能电网建设的蓬勃进程中,低压电力线载波通信是最具发展潜力的研究热点之一,其核心竞争力是利用我国低压电力线基础设施资源作为信息传输的媒介,因而避免额外投资建设新的通信网络,是我国建立低压电力用户数据库的关键技术,可大力提升电力管理办公自动化水平,提高人们的生产生活水平。但作为非均匀分布的低压电力线,当初设计的出发点是为千家万户提供电能,由于低压电力线网络时变性强负荷复杂,尤其是当今大量变频设备的应用推广,降低了低压电力线载波通信可靠性。在低压电力线载波通信应用推广过程中,亟待解决的问题有阻抗匹配,抑制信号衰减和噪声干扰以及多径效应等,这些严重影响了其系统的可靠性,是设计低压电力线通信产品的基础。基于此,本文提出了一种低压配电网载波通信混沌跳频改进算法,提高系统可靠性。首先,综论了低压电力线载波通信国内外研究现状和意义,列举几款低压电力线载波芯片,介绍了我国在电力线载波芯片的不足之处。对低压电力线载波通信系统组成、基本原理和特点作了阐述,分析了系统调制技术。其次,对低压电力线信道进行分析和建模,分析了信道网络特性和通信组网结构,对阻抗特性和衰减特性和噪声干扰特性进行分析,建立相关模型,并给出了仿真结果。最后,分析低压电力线载波通信调制方式,介绍当今广泛研究的跳通信和OFDM技术理论以及关键技术,结合混沌理论改进了一种混沌跳频序列算法,并应用于OFDM编码系统中,研究表明,该混沌跳频序列对有效提高低压电力线载波通信系统的可靠性。由于配电网开放性,该序列对系统保密性也大有益处。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景与意义
• 1.2 低压电力线载波通信国内外研究现状
• 1.2.1 低压电力线载波通信的国外研究现状
• 1.2.2 低压电力线载波通信的国内发展现状
• 1.3 论文的主要工作及章节安排
• 第二章 低压电力线载波通信的原理
• 2.1 低压电力线载波通信系统组成
• 2.2 低压电力线载波通信基本原理
• 2.2.1 低压电力线载波经典调制技术的基本原理
• 2.2.2 低压电力线载波扩频通信技术的基本原理
• 2.2.3 正交频分复用调制技术的基本原理
• 2.3 低压电力线载波通信质量的影响因素
• 2.4 小结
• 第三章 低压电力线载波通信的信道特性
• 3.1 引言
• 3.2 低压电力线载波通信系统拓扑结构
• 3.2.1 低压电力线网络结构
• 3.2.2 低压电力线载波通信组网拓扑结构
• 3.3 低压电力线阻抗特性
• 3.4 载波信号衰减特性
• 3.5 低压电力线噪声特性
• 3.5.1 常见低压电器噪声干扰分析
• 3.5.2 低压电力线信道噪声分类与建模
• 3.6 低压电力线载波通信信道模型
• 3.7 本章小结
• 第四章 低压电力线载波通信的可靠性
• 4.1 低压电力线载波通信可靠性定义
• 4.2 低压电力线载波通信可靠性指标
• 4.3 低压电力线载波通信系统可靠性模型
• 4.4 传统载波通信调制技术的可靠性
• 4.5 低压电力线载波跳频通信可靠性分析
• 4.6 基于CFH-OFDM 调制技术可靠性分析
• 4.6.1 混沌跳频改进算法
• 4.6.2 CFH-OFDM 载波通信系统可靠性分析
• 4.7 本章小结
• 第五章 提高低压电力线载波通信可靠性的关键技术
• 5.1 跳频通信的关键技术
• 5.2 OFDM 关键技术
• 第六章 总结与展望
• 6.1 研究工作的总结
• 6.2 有待进一步开展的工作
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A （攻读学位期间发表论文目录）
• 详细摘要