基于混沌理论的L-PLC信道特性预测研究

论文摘要

低压电力线通信是以低压电力输电网络作为传输媒介进行数据传输的,与其它通信方式比较有着特殊的优势和广阔的应用前景。目前,电力线通信的研究内容多是建立在信道特性研究的基础上,研究信道的特性并建立适当的信道预测模型已成为电力线通信技术领域的重要课题。本研究将混沌理论引入低压电力线信道建模研究。主要可以分为混沌时间序列预测模型研究和低压PLC信道特性预测模型确立两部分内容,具体工作及成果如下:混沌预测:首先本文在总结前人的基础上,对混沌相空间重构理论、混沌时间序列预测原理、传统的预测模型进行了研究,分析了现有混沌预测模型的不足之处。其次,利用线性变换原理和表征系统混沌水平的最大lyapunov指数构造了分维指数映射,并且提出基于分维指数映射的混沌时间序列预测模型。最后通过软件仿真确定了新算法的预测精度,并将新的算法与传统的预测方法做比较证实了算法的优越性。低压PLC信道特性:利用实验室的测量装置测量出低压PLC信号,在重构的相空间中计算信号序列最大lyapunov指数,研究不同工况下低压PLC信道的混沌特征。然后将基于分维指数映射的预测模型用于低压PLC信道建模,建立了低压PLC信道的预测模型。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状及分析
• 1.2.1 信道特性研究现状分析
• 1.2.2 混沌时间序列预测模型发展概况
• 1.3 结构及内容安排
• 1.4 本章总结
• 第2章 相空间重构理论及混沌特性辨别方法研究
• 2.1 混沌理论探讨
• 2.1.1 混沌的定义
• 2.1.2 混沌的基本特征
• 2.2 相空间重构理论
• 2.3 延迟时间和嵌入维数的选取方法
• 2.4 混沌时间序列的特征量
• 2.4.1 关联维数
• 2.4.2 Lyapunov 指数
• 2.5 本章小结
• 第3章 混沌时间序列预测模型研究
• 3.1 混沌时间序列的预测原理
• 3.2 传统混沌预测模型介绍
• 3.2.1 全局法
• 3.2.2 局域法
• 3.3 本章小结
• 第4章 基于分维指数映射的混沌时间序列预测模型
• 4.1 传统混沌时间序列预测模型的缺点
• 4.2 利用变换映射减小混沌时间序列的变化速度
• 4.3 构造分维指数映射
• 4.4 基于分维指数映射的混沌时间序列预测算法的一般步骤
• 4.4.1 重构相空间
• 4.4.2 坐标变换
• 4.4.3 寻找相关点
• 4.4.4 建立预报模型
• 4.4.5 预测计算
• 4.5 仿真结果及讨论
• 4.5.1 一步预测
• 4.5.2 多步预测
• 4.5.3 最大Lyapunov 指数变化对预测的影响
• 4.5.4 嵌入维数选取对预测的影响
• 4.6 本章总结
• 第5章 基于混沌预测模型的低压电力线信道特性预测
• 5.1 低压电力线信道特性建模研究概况
• 5.2 基于李雅普诺夫指数的低压PLC 信道特性分析
• 5.3 基于分维指数映射的L-PLC 信道时间序列的预测分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 全文结论与改进设想
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 改进设想
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间取得的科研成果