中压配电网载波通信多径反射模型研究

中压配电网载波通信多径反射模型研究

一、中压配电网载波通信的多径反射模型研究(论文文献综述)

林佳祥[1](2021)在《基于OFDM的宽带电力载波通信系统关键技术研究》文中提出随着我国电网的现代化建设,电力载波通信技术由于覆盖范围广、成本低廉等优势成为了重点研究内容,当前的大容量、低延时业务对电力载波通信技术的速率与可靠性提出了较高的要求。以实现高速率、低误码的通信为目标,本文研究了基于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的宽带电力载波通信系统,并采用FPGA(Field Programmable Gate Array)与DSP(Digital Signal Processing)开发平台对接收子系统进行了软硬件协同设计和实现。本文在低压宽带电力载波信道的基本特征分析基础上,利用Middleton A类噪声模型进行随机脉冲噪声建模,并通过与自底向上法以及频域分析法的电力载波信道传递函数建模方法进行对比,选择采用M.Zimmermann与Klaus Dostert提出的自顶向下传递函数模型,结合噪声模型与传递函数模型建立了低压宽带电力载波通信信道,为后续仿真提供支撑。本文阐述了OFDM系统的基本原理与关键技术,对电力载波通信中采用OFDM技术的优势进行了分析,然后提出了宽带电力载波通信系统的总体方案,对物理层框架、主要参数与帧结构进行了设计,并简要介绍了接收子系统的主要功能模块。针对起始位置偏移导致的接收星座图旋转与符号间干扰问题,本文结合延时自相关与本地序列互相关算法,提出了基于本地序列的二次相关算法,可以消除测度函数的峰值平台与“小尖峰”现象,使符号同步结果更加精确。针对收发端采样时钟不匹配的情况,提出了基于相位叠加的采样时钟同步算法,与传统方法相比,准确度有3d B以上的增益。针对电力载波信道中的多径与噪声特性造成的通信误比特率过高问题,本文提出了基于噪声聚类的镜像扩展DFT(Discrete Fourier Transform)信道估计算法,相比传统LS(Least Square)算法在误比特率10-3处存在2.8d B左右的性能提升。在OFDM峰均功率比优化方面,本文提出哈达玛变换和迭代翻转部分传输序列相结合的方法,有效降低系统的峰均功率比。基于FPGA与DSP开发平台对提出的宽带电力载波通信系统接收端进行软硬件协同设计,实现了接收基带处理子系统,并通过功能仿真与上板调试对各个模块进行测试,结果表明接收端可以准确恢复出发送数据,验证了本文提出的宽带电力载波通信系统总体方案和关键算法的可行性,为后续产业化芯片的设计提供重要参考。

史建超[2](2021)在《面向电力物联网信息感知的电力线与无线通信融合关键技术研究》文中研究说明电力物联网技术对保障电网的正常运行具有重要作用,由于我国配用电网络拓扑结构复杂,配用电设备种类多且数量大、覆盖范围广,配用电设备安装场所电磁环境复杂,任何单一通信方式都难以胜任智能配用电网信息感知的需求。为了提高配用电网信息感知通信的可靠性,论文研究了电力线与无线通信融合关键技术,使两种通信方式优势互补,提高了配用电网数据传输的可靠性及通信覆盖率,并通过正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)资源分配方法优化资源配置,增强网络性能。本文的主要工作及研究成果如下:(1)提出一种基于深度学习的电力线信道传输特性识别方法,通过构建基准样本、训练识别模型、构建噪声样本、自编码去噪处理和去噪样本识别的过程,完成对电力线信道传输特性的识别,以便于后续深入研究计及OFDM资源分配的电力线与无线通信融合方法。(2)针对启发式算法易于陷入局部最优解的特点,提出迭代激励机制和迭代激励因子的概念,增强算法的全局搜索能力及收敛速度,仿真结果验证了迭代激励机制能增强启发式算法的寻优性能。结合迭代激励因子动态控制系统参数和Levy飞行双蚁群竞争择优,提出了改进蚁群服务质量参数感知路由算法。通过与其他算法的仿真对比,验证了所提算法收敛速度较快且不易陷入局部最优解,使通信节点快速寻找到最优通信路径。(3)以改进蚁群算法为基础,设计相应的通信协议、组网方法和路由重构策略,构成基于改进蚁群算法的电力线通信服务质量(Quality of Service,QoS)约束组网方法。采用直接路由重构方式与间接路由重构方式相结合的路由重构策略,对电力线通信网络进行动态维护以增强其稳定性和可靠性。仿真结果表明,该组网方法能针对不同的电力线通信服务类型选择相应的最优通信路径,保障数据的高效可靠传输。(4)提出一种低压电力线与微功率无线通信融合方法,通过在电力线与无线混合通信网络的介质访问控制层建立统一的通信协议、网络层实现最优通信路径组网、业务层基于误码率需求因子的子业务流分配,实现低压电力线通信与微功率无线通信的跨层融合。仿真结果表明,混合通信网络的性能优于其他对比网络。提出多跳中继电力线通信网络中的OFDM跨层资源分配算法和计及OFDM资源分配的电力线与无线通信融合方法。仿真结果表明,所提资源分配算法具有较高的系统吞吐量和较好的时延特性,所提通信融合方法能满足电力物联网感知层和网络层对通信接入的需求。(5)结合理论研究,提出基于PLC-LoRa(Long Range)的多模通信融合技术和基于低压PLC-中压PLC-4G/2G桥接中继多模通信融合技术。研制配用电网智能感知终端,并应用于企业能效及安全用电监控系统和农村偏远地区集中抄表的实际工程项目中,服务企业数千家,安装各类终端数万套。

王阳[3](2021)在《配电网电力线载波信道建模与特性分析》文中研究指明可靠、经济、灵活和弹性的信息通信网是实现配电网智能控制与管理的前提。随着城市配电网的发展,其结构也日益复杂,“无线+有线”的互补通信方式是未来配电网通信技术的发展方向之一。电力线载波通信(PLC)技术以现有的电力线作为通信信道,具有天然的网络通道优势与应用的灵活便利性,能够适应配电网多分支、多负荷的复杂结构,成为无线通信的重要补充与延伸。目前城市中压配电网大多为电缆线路与架空线路构成的混合型网络,载波信号在电缆线路和架空线路上的耦合方式及传输特性均存在较大的差异。因此,建立混合型中压配电网的载波信道模型,分析载波信号在混合型中压配电网中的传输特性,对PLC在电力物联网中的规划设计以及推广应用具有重要的理论意义和实用价值。首先,通过回路分析法,得到了中压配电网铠装地埋电缆7导体模型的单位长度参数的计算方法,考虑到地埋电缆在实际运行时为5导体模型,通过高斯消元法得到了地埋电缆5导体模型参数的计算方法。其次,提出了混合型配电网PLC信道建模输入阻抗法。该方法结合配电网的结构特点,将配电网划分为不同类型网络分支,并给出各类分支输入阻抗矩阵的计算方法,由传输线的链参数矩阵及各节点的输入阻抗矩阵,可求得网络中任意节点的电压向量,实现混合型配电网PLC信道建模。然后,提出了混合型配电网PLC信道建模BLT方法。该方法通过列写配电网总的传播矩阵和节点散射矩阵来求解网络任意节点的电压向量,实现混合型配电网PLC信道建模。该建模方法不受网络拓扑结构及线路类型限制,具有很强的适应性及可移植性。并且考虑到BLT信道建模法在实际应用中存在BLT方程阶数过大的问题,结合输入阻抗法,提出了改进BLT法,该方法可以有效地减少BLT方程的阶数。最后,在实现PLC信道建模的基础上,进一步研究中压配电网中线路长度、分支网络个数、分支网络分布、电缆屏蔽层和铠装层接地电阻、PLC设备耦合方式、无功补偿设备对混合型配电网PLC信号传输特性的影响进行分析,为混合型配电网PLC技术的实用化提供参考。

杨雅文[4](2021)在《面向配用电物联网的电力线载波通信技术研究》文中研究说明随着智能电网的发展,大量分布式能源设备接入,通信终端向智能化演变,配用电网络中的新兴业务和台区及用户家庭内部的通信需求不断增多,传统的配用电网络无法满足新兴业务下的可靠性、高效性的要求,融合物联网技术的电力线载波通信为此问题提供了一个很好的解决方案。电力线分布范围广,无需另外布线,经济性较高,且传输速率高,可靠性较好,适用于配用电物联网的通信。同时配用电物联网中分布式电源的接入或接出,导致通信网络的拓扑结构动态变化,加上信道衰减和多径等因素的影响,会造成信道传输特性的改变,因此需要研究适配的路由方法找到最优传输路径,提高通信效率与可靠性。本文首先根据配电台区至用户家庭分层网络拓扑的特点,建立了配用电物联网的总体架构,旨在满足用户多样的通信需求。同时对电力线载波通信技术在配用电物联网中的适配性进行分析,为了建立合适的电力线载波通信信道模型,对信道特性进行研究,构建了基于传输线理论的信道模型,分析了网络拓扑结构对信道传输特性的影响。针对配用电物联网中网络拓扑动态变化的问题,研究电力线载波路由算法,实现通信网络连通性和可靠性的提升。本文以传输时延和数据丢包率为约束条件,提出一种基于贪心算法的改进蚁群算法,同时结合多路径选择策略,提供多条备选路径,以提高数据传输的成功率。仿真结果表明,本文所提出路由算法得到的路径传输时延小、数据丢包率低、吞吐量大,相比于其他算法,更适用于电力线载波通信网络的路由选择。

陈子璇[5](2021)在《配电网电力线载波通信组网方法研究》文中进行了进一步梳理以电力系统为核心与纽带,以互联网思维与技术为基础,能源互联网横向追求多源互补,纵向实现“源-网-荷-储”协调,进而实现能源与信息的高度融合。通信网络是实现能源互联网的关键技术之一。而电力线载波通信PLC(Power Line Communication)具有天然的网络通道资源、成本低、应用灵活便利,成为了配电物联通信网的重要选择之一。但电力线信道具有工作环境恶劣、干扰严重、时变性大等缺点,且中压配电网结构较为复杂,沿线接带多条(台)分支线路以及配电变压器,信号反射、驻波、谐振等现象在传输中极易发生。因而,设计足够坚强的组网方案对形成一个实用化的载波通信网络乃至中压配电网PLC技术的发展有着重要的意义。本文对中压配网PLC组网优化方法进行深入研究,选题具有重要的理论意义和工程实用价值。首先,根据电力传输线的类型、结构特点和物理特性,估算架空线路和电缆线路各单位长度的分布参数。结合传输线理论和载波信道特性,计算了载波信号在电力线路上传输过程中的衰耗以及经过各连接节点的衰耗,为下一步组网打下理论基础。其次,在结合中压配电网的实际拓扑结构和信道环境的基础上,提出了一种基于遗传算法的PLC组网方法。该方法综合考虑了节点间实际距离、节点间链路衰耗、连接节点衰耗、节点自身价值及链路价值等因素,利用遗传算法计算网络的最大价值函数,确定网络的最佳链路集。在最佳链路集基础上,求取各通信节点的节点度,将节点度数值较大者作为网络的中继节点,进而完成配电网PLC的优化组网。最后,通过Matlab软件进行仿真验证,证明该算法组网的有效性,并与蚁群组网算法进行对比分析。本文算法考虑了配电网的实际拓扑结构与信道特性,中继节点和链路分配更为合理,具有更高的网络价值;且本文算法中继节点占比较低,能够减少数据转发次数,加快组网速度,进而提高了网络资源利用率和传输效率。

程梦媛[6](2020)在《中低压电力线宽带载波通信物理层技术研究》文中研究表明电力线通信(Power Line Communication,PLC)是基于电力线系统的通信方式,利用已有的配电网作为信息传输载体,从而避免了通信网络的重复建设和投资,提供一种经济、稳健和高速的通信服务。无论是从满足当前智能电网发展需求的角度,还是从未来电网发展战略上来看,发展PLC技术均具有重要意义。电力线信道作为载波信号的传输媒介,是PLC研究的基础。因此,本文首先对电力线信道建模方法进行了深入研究,并与国家电网公司展开合作,对我国典型的中低压配电网络进行采样、测量、建模,最终用两种不同的建模方法分别建立起中压(Medium Voltage,MV)的多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)和低压(Low Voltage,LV)的单输入单输出(Single Input Single Output,SISO)两种信道模型作为研究案例,进而开展下一步的科研工作。在低压SISO的信道场景下,本文设计并实现了一种与IEEE1901标准兼容的Turbo译码算法,针对标准中特殊编码结构的Turbo码,定制了一种双比特+咬尾结构的Turbo译码器。经过仿真验证,本文定制的译码算法达到了优于传统算法的性能。在中压MIMO的信道场景下,本文结合IEEE1901宽带电力线载波通信标准和无线通信中的MIMO相关技术,为中压MIMO信道设计了一套完整的正交频分复用(OFDM)收发系统。最终通过MATLAB软件仿真,验证了所设计系统的高性能。

宋士龙[7](2019)在《中压配电网多频带电力载波通讯技术应用研究》文中研究指明随着智能配电网概念的兴起,电力系统对通信线路的需要与日俱增,而新建专用的通信线路不仅需要投入大量的人力物力,还需要投入巨额的建设资金。所以,利用现有的配电网线路来实现电力线数据通信传输就成为了技术人员关注的焦点。目前,电力线载波通信技术主要是由G3-PLC技术来实现,G3-PLC技术在规定范围内具有高可靠性、抗干扰能力强等优点,但该技术是以固定的工作频率来定义其使用范围,即只有在规定范围内才可以达到通信的可靠性要求,当面对复杂的电网环境、不同区域、不同线路时,经常会发生通信失败的现象,无法满足通信可靠性的要求,需要对其带宽标准和信道容量进行改进。本文首先对当前配电网通信的现状进行研究,并针对上述描述的问题,以G3-PLC技术为基础,OFDM(正交频分复用技术)为核心,自主研发出多频带、自适应为特征的新一代电力载波装置,该装置主要包括耦合电路、模拟前端、收发前端、物理层处理单元、MAC/汇聚层处理单元等五个部分,可以在7.8k Hz-10MHz跨频带范围内自适应选择合适的工作频率和信道带宽,实现信息的有效传输。最后,对自适应电力载波装置进行了性能测试及组网测试。实验结果表明,本文所提出的多频带自适应技术能够有效增大信道容量,提高数据传输的可靠性,满足电力系统通信的要求。

贾睿[8](2019)在《低压宽带电力线信道特性统计分析及FPGA实现》文中研究指明随着智能电网与能源互联网概念的提出,高速宽带电力线载波技术受到越来越多人的重视与关注。由于电力线网络无处不在,是一种分布最广的物理网络,实现通过电力线对数据进行传输具有重大的经济效益和广阔的应用前景。然而经过研究发现,电力线本身并非理想的通信媒介,其信道特性复杂多变,衰减、阻抗、噪声都会影响电力线通信性能。因此要想将整个电力线通信技术推广应用,就必须对这三大特性深入研究。本文为了统计分析低压宽带电力线信道的特性,设计并提出一种基于统计分析规律的信道发生器,使相关研究人员能够在实验室环境下测试并研究电力线载波相关产品在不同场景电力线信道中的性能。本文围绕低压宽带电力线信道特性,从以下两个部分进行研究:第一部分,对低压宽带电力线信道的基础特性及外场台区电力线信道的统计特性进行研究。首先,实验室环境下测量配电网在不同长度及分支结构的衰减特性、常用电器的负载阻抗特性及电力线信道源端噪声特性。通过对电力线信道进行实测数据分析,探讨了配电网基础特性对信道传输特性的影响及其成因。其次,实地测量了大量不同台区及不同住宅区的现场工作情况,确保测量样本的多样性与充分性。然后,将测量样本按信道容量的大小分为六类,分别对样本总体频率响应的凹槽高度、宽度、数量分布进行统计分析,同时运用其分布规律建立随机信道的生成模型。最后,统计分析总体样本时域上的相干带宽和时延特征,确立电力线信道相干带宽与均方根时延扩展之间的关系。第二部分,随机信道发生器的硬件实现。针对信道频域特征的统计分析,提出了基于现场可编程门阵列(Field—Programmable Gate Array,FPGA)的电力线信道发生器的设计实现方案。应用System Generator快速设计工具,完成任意分布随机数模块、插值模块以及平均衰减模块的设计实现,并搭建电力线信道生成模块化系统。在KC705评估板上载入所搭建系统的IP核,实现了信道发生器。

张慧[9](2019)在《低压宽带电力线信道和噪声建模研究》文中研究说明低压电力线通信(Power Line Communication,PLC)技术利用已有配电网中的电力线装置作为通信媒介,由于其覆盖面广,组网方便,不需要安装新的通信设备等优势,受到国内外研究学者的广泛关注。电力线通信技术已经广泛应用到人们的日常生活中,如智能抄表、家庭自动化和远程路灯控制等方面,同时也是智能电网中数据传输的一种关键的通信技术。然而,电力线通信又具有特殊性,它是通过将高频信号加载到电网上,其传输特性和结构与传统的通信技术有很大差异。另外,低压电力线信道具有的低通特性、噪声干扰、电磁兼容和时变性等特性决定了实现高速可靠的电力线通信极具挑战性。建立简单精确的电力线信道和噪声模型,充分研究和掌握电力线信道特性,有针对性地应用各种物理层技术,提高电力线通信系统传输质量,才能进一步优化电力线通信系统的性能。然而,现有的电力线信道和噪声模型存在很多缺点,电力线通信系统优化技术还有待提高。本文的主要工作和创新点如下:(1)本文提出了一种新颖的基于图论的低压电力线信道仿真模型,该模型通过迭代列举算法(丨terative Enumeration Algorithm,IEA)递归运算求解电力线信道的前K条最短路径,从而简单有效地仿真电力线信道传输函数,并与两种传统的电力线信道建模方法(基于传输线理论和参数匹配的建模方法)开展了比较研究。(2)提出了将基于图论的 SISO(Single-Input Single-Output,SISO)电力线信道建模方法扩展应用到MIMO(Multi-Input Muiti-Output,MIMO)电力线信道中。基于实际测量数据仿真验证了该建模方法的有效性,并与传统的宽带MIMO电力线信道建模方法进行了比较。(3)针对现有的电力线信道噪声模型的缺点,本文将机器学习应用到电力线信道噪声建模中,建立了基于小波神经网络和最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LS-SVM)的低压电力线信道噪声模型和一种新的简单的噪声发生器,通过数据测量验证了该噪声建模方法的有效性,并与传统的Markovian-Gaussian噪声模型开展了比较研究。(4)针对电力线网络结构复杂多变的特点,本文研究了电力线网络结构参数,如电力线长度、节点数、分支长度、分支负载等对电力线信道频域响应和时域响应的影响,以及变化的结构参数对电力线信道统计特性如均方根时延扩展(root mean square delay spread,DS-RMS)、相干带宽(coherence bandwidth,CB)和信道容量等的影响,进一步掌握了电力线网络结构与信道特性的关系。(5)为了提高宽带电力线通信的传输范围和传输速率,本文开展了多跳宽带中继电力线通信研究,推导了在实际电力线网络中如何确定安装中继的位置并开展了仿真研究。(6)提出了一个电力线通信最佳收发端阻抗设计方法,通过最大化求解一个与发送端阻抗和接收端阻抗都有关的信噪比,得出收发端的最佳匹配阻抗,该收发端阻抗设计方法可以使电力线通信系统获得更好的性能。

刘天宇[10](2019)在《基于电力线载波的故障分析及拓扑识别研究》文中指出智能电网是现如今电网系统发展的重要方向,也是我国电力行业的研究重点。在电力系统中,电力线缆是连接系统内负载和用户的主要设施,是串连电力网络的重要一环。电力线载波技术是基于电缆应用于电力网络的一项新兴技术,具有将电力物理网络和通信应用结合的特点,是未来长期的热点研究课题。本文研究分析了电力系统中配电网络电力线的信道特性,对不同的电力线信道特性进行分析比较,并对电力线信道衰减特性建模分析,通过非线性最小二乘参数估计法建立电力多径信道模型。其次,对电力系统中电力线老化的故障进行研究分析,对不同类型的老化方式做了概述,根据对电缆物理参数变化的检测判断电力线是否出现故障,并分别对单一信道参数和多信道参数变化下的传输函数幅值进行仿真,通过仿真结果得出电缆参数变化和电力线故障之间的关系,并对基于电力线载波应用的高阻抗故障定位进行分析和研究。最后,基于电力线网络拓扑结构实现电力系统网络的结构辨识,并对子空间法和矩阵束法分别研究比较,对于网络拓扑结构的重建,在根邻接法的基础上改进,运用动态树重建法实现网络拓扑重建,提出了基于到达时间的测距和网络逐层重建相结合的电力线网络拓扑结构感知方法,并对到达时间测距算法和网络拓扑重建算法性能进行评估,验证了方法的有效性。

二、中压配电网载波通信的多径反射模型研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、中压配电网载波通信的多径反射模型研究(论文提纲范文)

(1)基于OFDM的宽带电力载波通信系统关键技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
缩写、符号清单、术语表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外电力载波通信研究现状
        1.2.2 国内电力载波通信研究现状
    1.3 主要研究内容及后续章节安排
第2章 低压宽带电力载波信道建模
    2.1 低压宽带电力载波的信道特性
        2.1.1 衰减特性
        2.1.2 噪声特性
        2.1.3 多径传播
        2.1.4 时变性
    2.2 信道建模
        2.2.1 噪声建模
        2.2.2 传递函数建模
        2.2.3 低压宽带电力载波信道模型
    2.3 本章小结
第3章 宽带电力载波通信系统总体设计
    3.1 典型的OFDM通信系统框架
        3.1.1 OFDM系统的基本原理
        3.1.2 循环前缀与加窗
        3.1.3 OFDM系统的关键技术
        3.1.4 OFDM在电力载波通信中的优势
    3.2 宽带电力载波通信系统总体设计方案
        3.2.1 系统物理层框架设计
        3.2.2 系统物理层主要参数
        3.2.3 通信帧结构
        3.2.4 接收子系统主要模块
    3.3 本章小结
第4章 宽带电力载波通信系统的关键技术
    4.1 符号同步算法设计
        4.1.1 符号同步偏差的影响
        4.1.2 符号同步算法
        4.1.3 仿真对比与分析
    4.2 采样时钟同步算法设计
        4.2.1 采样时钟偏移的影响
        4.2.2 采样时钟同步算法
        4.2.3 仿真对比与分析
    4.3 信道估计算法设计
        4.3.1 电力载波信道的影响
        4.3.2 信道估计算法
        4.3.3 仿真对比与分析
    4.4 降峰均功率比算法设计
        4.4.1 OFDM峰均功率比统计方法
        4.4.2 降峰均功率比算法
        4.4.3 仿真对比与分析
    4.5 宽带电力载波系统整体仿真性能
    4.6 本章小结
第5章 系统接收样机实现方案
    5.1 样机整体框架
        5.1.1 收发系统联调及测试等效方案
        5.1.2 硬件平台简介
    5.2 基于FPGA的硬件逻辑设计
        5.2.1 A/D转换接口模块
        5.2.2 降抽样模块
        5.2.3 AGC模块
        5.2.4 帧检测模块
        5.2.5 符号同步模块
        5.2.6 SRIO发送模块
        5.2.7 FPGA资源占用情况
    5.3 基于DSP的软件设计
        5.3.1 SRIO接收模块
        5.3.2 采样时钟同步模块
        5.3.3 信道估计模块
        5.3.4 符号解调模块
        5.3.5 DSP存储资源占用情况
    5.4 测试结果与分析
    5.5 本章小结
第6章 全文总结与后续工作展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
作者简历及在学期间所取得的研究成果

(2)面向电力物联网信息感知的电力线与无线通信融合关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
        1.1.1 电力物联网现状及存在的问题
        1.1.2 课题研究的目的和意义
    1.2 电力线通信技术的发展及现状
        1.2.1 电力线通信技术的标准化发展及现状
        1.2.2 电力线通信技术的应用发展及现状
        1.2.3 电力线通信技术的理论研究现状
    1.3 电力线通信路由及组网算法研究现状
        1.3.1 PLC网络信道接入协议研究现状
        1.3.2 PLC网络路由算法研究现状
    1.4 电力线通信与无线通信融合技术研究现状
    1.5 论文主要工作及组织结构
第2章 电力线与无线信道特性研究
    2.1 引言
    2.2 电力线通信网络的拓扑结构
    2.3 电力线信道衰减模型与噪声模型
        2.3.1 电力线信道衰减模型
        2.3.2 电力线信道噪声分类及模型
    2.4 无线信道衰落特性
    2.5 基于深度学习的电力线信道传输特性识别
        2.5.1 方法的可行性分析及流程图
        2.5.2 构建样本及模型识别训练
        2.5.3 去噪自编码器网络搭建过程
        2.5.4 去噪效果仿真
        2.5.5 去噪样本识别结果
    2.6 本章小结
第3章 改进蚁群路由算法及电力线通信组网方法
    3.1 引言
    3.2 蚁群算法基本原理及组网模型
        3.2.1 蚁群算法基本原理
        3.2.2 电力线通信路径的QoS参数
        3.2.3 电力线通信组网的数学模型
    3.3 基于迭代激励因子控制的Lévy飞行双蚁群算法
        3.3.1 迭代激励机制原理
        3.3.2 Lévy飞行随机过程
        3.3.3 基于迭代激励因子的改进蚁群路由算法原理
        3.3.4 I-LDAQ算法性能分析与参数选取
    3.4 基于I-LDAQ算法的电力线通信组网方法
        3.4.1 通信协议设计
        3.4.2 自动组网步骤
        3.4.3 基于I-LDAQ的组网方法仿真实验与分析
    3.5 PLC网络路由重构及网络维护实现动态组网
    3.6 本章小结
第4章 面向信息感知的电力线与无线通信融合方法
    4.1 引言
    4.2 低压电力线与微功率无线通信跨层融合方法
        4.2.1 低压电力线与微功率无线混合通信网络拓扑结构
        4.2.2 低压电力线与微功率无线通信跨层融合原理
        4.2.3 CPW网络跨层融合实现过程
        4.2.4 混合通信网络仿真实验和性能分析
    4.3 多跳中继宽带电力线通信网络中的OFDM跨层资源分配
        4.3.1 电力线通信网络OFDM跨层资源分配原理
        4.3.2 多跳中继PLC网络的OFDM跨层资源分配过程
        4.3.3 跨层资源分配算法仿真与分析
    4.4 计及OFDM资源分配的电力线与无线通信融合方法
        4.4.1 计及OFDM资源分配的混合通信网络工作模式
        4.4.2 参数选取与仿真分析
    4.5 本章小结
第5章 基于电力线无线通信融合技术的配用电网智能感知终端及应用
    5.1 引言
    5.2 配用电网智能感知终端总体方案
        5.2.1 配用电网智能感知终端的功能
        5.2.2 配用电网智能感知终端设计原则
    5.3 配用电网多信息融合感知单元
        5.3.1 ARM微处理器系统
        5.3.2 电量采集单元
        5.3.3 非电量采集单元
    5.4 智能感知终端中的PLC-LoRA多模通信融合技术
        5.4.1 PLC-LoRa多模通信融合技术原理
        5.4.2 PLC-LoRa双通道通信的工作模式
    5.5 智能感知终端的MVPLC-4G/2G桥接中继多模通信融合技术
        5.5.1 MVPLC-4G/2G桥接中继多模通信融合技术原理
        5.5.2 MVPLC-4G/2G桥接中继多模通信融合技术的通信协议与组网问题
    5.6 配用电网智能感知终端的应用实践
        5.6.1 在企业能效及安全用电监控系统现场信息感知中的应用实践
        5.6.2 农村偏远地区集中抄表全覆盖中的应用实践
    5.7 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介

(3)配电网电力线载波信道建模与特性分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 中压配电网传输线模型研究现状
    1.3 中压配电网电力线载波通信信道建模研究现状
    1.4 论文的主要工作
第2章 中压配电网铠装地埋电缆传输线模型
    2.1 中压配电网传输线的结构
    2.2 中压配电网5 导体电缆传输线模型
    2.3 本章小结
第3章 基于输入阻抗法的中压配电网PLC信道建模
    3.1 中压配电网多导体传输线理论
        3.1.1 多导体传输线相模变换矩阵
        3.1.2 多导体传输线2n端口表征
    3.2 中压配电网节点连接处阻抗矩阵的关系
        3.2.1 终端节点的输入阻抗矩阵
        3.2.2 互联节点前、后的输入阻抗
    3.3 基于输入阻抗法的配电载波信道建模
        3.3.1 传输线-变压器分支
        3.3.2 传输线-传输线分支
        3.3.3 树状分支
        3.3.4 环网分支
        3.3.5 收发信节点分支
        3.3.6 基于输入阻抗的载波通信信道建模
    3.4 仿真验证
    3.5 本章小结
第4章 基于BLT的中压配电网PLC信道建模
    4.1 基于配电网特性的传输线网络
    4.2 基于BLT的中压配电网PLC信道建模
        4.2.1 线路传播矩阵
        4.2.2 节点散射矩阵
        4.2.3 基于BLT的中压配电网PLC信道建模
    4.3 仿真验证
    4.4 BLT法的改进
        4.4.1 输入阻抗法和BLT方程法的优缺点
        4.4.2 BLT法的改进
    4.5 实验室仿真与验证
    4.6 本章小结
第5章 混合型配电网PLC信道特性分析
    5.1 线路长度对混合型配电网PLC信道特性的影响
    5.2 分支网络个数对混合型配电网PLC信道特性的影响
    5.3 分支网络分布对混合型配电网PLC信道特性的影响
    5.4 接地电阻大小对混合型配电网PLC信道特性的影响
    5.5 PLC设备耦合方式对配电网PLC信道特性的影响
    5.6 无功补偿设备对配电网PLC信道特性的影响
    5.7 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(4)面向配用电物联网的电力线载波通信技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 配用电物联网
        1.2.2 电力线载波通信技术
        1.2.3 电力线载波路由方法
    1.3 论文研究内容与结构安排
第2章 面向配用电物联网的电力线载波适配性研究
    2.1 配用电物联网的总体架构
    2.2 配用电物联网的业务通信需求分析
        2.2.1 电网控制类业务
        2.2.2 信息采集类业务
    2.3 电力线载波通信的机理与信道建模方法
    2.4 电力线载波在配用电物联网中的适配性分析
    2.5 本章小结
第3章 面向配用电物联网的电力线载波通信信道建模
    3.1 配用电物联网架构下的电力线信道特性
        3.1.1 台区-用户-家庭内部的分层网络拓扑结构
        3.1.2 电力线分层信道的衰减特性
        3.1.3 电力线分层信道的多径反射
    3.2 基于传输矩阵的电力线信道建模
        3.2.1 双端口网络的传输函数
        3.2.2 电力线子网络的传输矩阵
    3.3 电力线载波信道传输特性的仿真
    3.4 本章小结
第4章 适配配用电物联网的电力线载波通信路由研究
    4.1 电力线载波网络路由优化的需求分析
        4.1.1 分层载波网络逻辑拓扑结构
        4.1.2 电力线载波网络拓扑结构特点
    4.2 基于分簇算法的路由算法
    4.3 结合贪心算法的改进蚁群路由算法
        4.3.1 普通蚁群算法
        4.3.2 结合贪心算法的改进蚁群算法
        4.3.3 多路径选择策略
        4.3.4 混合路由算法流程
    4.4 仿真结果及分析
    4.5 配用电物联网环境下的电力线载波通信业务拓展
        4.5.1 基于电力线载波通信的拓扑辨识与台区优化管控
        4.5.2 配用电物联网环境下的多元信息汇聚
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(5)配电网电力线载波通信组网方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
    1.2 国内外组网方法研究现状及发展动态分析
    1.3 论文主要工作
第2章 中压配电网电力线载波信道衰耗分析
    2.1 中压配电网拓扑结构
        2.1.1 单电源放射型接线方式
        2.1.2 双电源环网接线方式
        2.1.3 三电源环网接线方式
    2.2 中压配电网电力传输线衰耗分析
        2.2.1 传输线理论
        2.2.2 电力传输线的单位长度分布参数估算
        2.2.2.1 电缆线路的单位长度分布参数估算
        2.2.2.2 架空线路的单位长度分布参数估算
        2.2.3 载波信号在电力传输线上的衰耗分析
    2.3 配电网连接节点衰耗分析
        2.3.1 配电变压器的泄漏衰耗
        2.3.2 分支线路的分支衰耗
    2.4 本章小结
第三章 配电网载波通信组网优化方法
    3.1 基于图论的配电网载波通信组网模型
        3.1.1 图论基本原理
        3.1.2 网络模型元素
        3.1.3 网络数学模型
    3.2 基于邻接矩阵编码的配电网载波通信遗传算法
        3.2.1 邻接矩阵编码法
        3.2.2 选择运算
        3.2.3 交叉运算
        3.2.4 变异运算
    3.3 载波通信组网算法流程
    3.4 本章小结
第四章 配电网载波通信组网算法仿真验证
    4.1 基于遗传算法的载波通信组网结果分析
    4.2 不同链路数下的中继节点选取分析
    4.3 组网算法对比分析
        4.3.1 网络价值对比分析
        4.3.2 中继节点占比对比分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 进一步研究工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(6)中低压电力线宽带载波通信物理层技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略语表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 本领域研究现状
        1.2.1 电力信道测量与建模
        1.2.2 电力通信系统设计
    1.3 研究内容及思路
    1.4 本文贡献
    1.5 本论文的结构
第二章 电力线信道模型
    2.1 信道特性分析
    2.2 低压SISO信道
        2.2.1 建模方法
        2.2.2 实例分析
    2.3 中压MIMO信道
        2.3.1 建模方法
        2.3.2 实例分析
    2.4 噪声模型
    2.5 本章小结
第三章 MIMO-OFDM电力线通信系统设计
    3.1 加扰
    3.2 Turbo码
        3.2.1 编码结构
        3.2.2 译码结构
        3.2.3 仿真结果
    3.3 信道交织
        3.3.1 信息码交织
        3.3.2 校验码交织
        3.3.3 信息码和校验码之间的交织
        3.3.4 半字节移位
    3.4 MIMO-OFDM检测器
        3.4.1 MIMO-OFDM系统模型
        3.4.2 MMSE检测
        3.4.3 空时译码
        3.4.4 软解调原理
    3.5 仿真结果
    3.6 本章小结
第四章 总结讨论与展望
    4.1 本文的总结
    4.2 讨论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(7)中压配电网多频带电力载波通讯技术应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 中压配电网多频带电力载波通讯研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文研究的主要内容及章节安排
第二章 影响载波信道特征的因素分析
    2.1 影响载波信道特征的主要因素
    2.2 配电网载波信道特性测试方法
        2.2.1 噪声测试
        2.2.2 阻抗测试
        2.2.3 衰减与串扰测试
    2.3 现场实测
    2.4 本章小结
第三章 配电网载波信道建模
    3.1 多径信道建模
        3.1.1 多径衰落概念
        3.1.2 传输线理论
        3.1.3 阻抗匹配
        3.1.4 基于非线性最小二乘参数估计法的多径信道建模
    3.2 噪声建模
        3.2.1 时域模型
        3.2.2 频域模型
    3.3 配电网载波信道模型及仿真
    3.4 本章小结
第四章 多频带载波通讯技术
    4.1 多频带自适应载波技术基本原理
    4.2 多频带载波通信装置系统网络架构
    4.3 多频带载波装置系统协议体系
    4.4 多频带载波装置系统整体架构
    4.5 硬件平台设计
        4.5.1 模拟前端板卡设计
        4.5.2 数字板设计
        4.5.3 接口设计
        4.5.4 时钟与复位
        4.5.5 硬件平台外观
    4.6 配电网多频带电力载波装置样机
    4.7 本章小结
第五章 实际应用
    5.1 组网测试
    5.2 噪声与干扰测试
    5.3 时延测试
    5.4 多逻辑网络测试
    5.5 仿真通信网重构测试
    5.6 仿真相线击穿与屏蔽线接地测试
    5.7 仿真载波故障断电测试
    5.8 频率串扰测试
    5.9 召测测试
    5.10 应用系统集成测试
    5.11 本章小结
第六章 结束语
    6.1 主要工作与创新点
    6.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(8)低压宽带电力线信道特性统计分析及FPGA实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
注释表
第1章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 低压电力线载波通信简介
        1.2.1 低压电力线载波通信原理
        1.2.2 低压电力线载波通信的应用领域
        1.2.3 低压电力线载波通信前景展望
    1.3 低压电力线信道特性研究现状
    1.4 论文主要工作及章节安排
第2章 低压电力线载波信道特性分析与信道模型
    2.1 低压电力线载波信道特性
        2.1.1 衰减特性分析
        2.1.2 噪声特性分析
        2.1.3 阻抗特性分析
        2.1.4 时变特性分析
    2.2 低压电力线载波信道模型
        2.2.1 自上而下的电力线信道模型
        2.2.2 自下而上的电力线信道模型
    2.3 本章小结
第3章 低压电力线信道特性测量与统计分析
    3.1 信道基础特性测量方案
        3.1.1 测量原理
        3.1.2 测量安排
    3.2 信道基础特性测量结果及其分析
        3.2.1 阻抗特性
        3.2.2 衰减特性
        3.2.3 噪声特性
    3.3 外场信道测量及其信道特性统计分析
        3.3.1 宽带信道探测平台
        3.3.2 频域特征统计分析
        3.3.3 时域特征统计分析
    3.4 本章小结
第4章 电力线信道发生器的FPGA实现与验证
    4.1 总体设计框图及开发平台选择
        4.1.1 总体设计框图
        4.1.2 FPGA评估板
        4.1.3 System Generator开发平台及流程
    4.2 电力线信道发生器设计
        4.2.1 伪随机数产生模块
        4.2.2 插值模块
        4.2.3 平均衰减模块
    4.3 电力线信道发生器的FPGA实现与验证
        4.3.1 伪随机数产生模块的System Generator实现与验证
        4.3.2 插值模块的System Generator实现与验证
        4.3.3 平均衰减模块的System Generator实现与验证
        4.3.4 System Generator建立的电力线信道发生器系统模型及验证
        4.3.5 Vivado开发平台的板级调试
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文工作总结
    5.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果

(9)低压宽带电力线信道和噪声建模研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
    1.2 电力线通信技术研究意义和概况
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 电力线信道建模研究现状
        1.3.2 电力线噪声建模研究现状
        1.3.3 低压电力线通信性能改善研究现状
    1.4 本文的主要思想和工作
    1.5 论文组织结构
第2章 低压宽带电力线信道和噪声模型
    2.1 引言
    2.2 低压电力线信道特性
    2.3 低压电力线信道模型
        2.3.1 基于参数匹配的电力线信道建模方法
        2.3.2 基于二导体传输线理论的电力线信道建模方法
        2.3.3 基于三导体传输线理论的电力线信道建模方法
    2.4 低压电力线信道噪声特性
    2.5 低压电力线信道噪声模型
        2.5.1 噪声分类建模
        2.5.2 噪声统计建模
    2.6 本章小结
第3章 基于图论的低压宽带电力线信道模型
    3.1 引言
    3.2 图论算法的理论基础
        3.2.1 电力线网络的多径传播
        3.2.2 电力线信道最短路径算法
        3.2.3 电力线信道其它路径算法
    3.3 基于图论的宽带SISO电力线信道模型
        3.3.1 基于图论的宽带SISO电力线信道模型
        3.3.2 基于图论的SISO电力线信道模型的验证
        3.3.3 基于图论的SISO电力线信道模型与传统模型的比较
    3.4 基于图论的宽带MIMO电力线信道模型
        3.4.1 基于图论的宽带MIMO电力线信道模型
        3.4.2 基于图论的MIMO电力线信道模型的验证
        3.4.3 基于图论的MIMO电力线信道模型与传统模型的比较
    3.5 本章小结
第4章 基于LS-SVM和小波神经网络的电力线信道噪声建模
    4.1 引言
    4.2 LS-SVM和小波神经网络的基本原理
        4.2.1 LS-SVM的基本原理
        4.2.2 小波神经网络的基本原理
    4.3 PLC信道噪声数据的测量
    4.4 LS-SVM和小波神经网络对噪声的建模
        4.4.1 LS-SVM对噪声的建模
        4.4.2 小波神经网络对噪声的建模
        4.4.3 基于LS-SVM和小波神经网络噪声模型的对比
    4.5 两个噪声模型与Markovian-Gaussian模型的比较
    4.6 本章小结
第5章 网络拓扑结构对低压电力线信道特性的影响
    5.1 引言
    5.2 网络拓扑结构对PLC信道传输函数的影响
        5.2.1 改变发送端到接收端电力线长度
        5.2.2 改变分支长度
        5.2.3 改变单节点上的分支数
        5.2.4 改变分布式分支数
        5.2.5 改变负载阻抗
    5.3 网络拓扑结构对PLC信道统计特性的影响
        5.3.1 平均信道增益
        5.3.2 路径损耗
        5.3.3 信道容量
        5.3.4 相干带宽
        5.3.5 均方根时延扩展
    5.4 本章小结
第6章 低压宽带电力线通信系统性能改善方法
    6.1 引言
    6.2 低压宽带电力线通信系统收发端最佳匹配阻抗
        6.2.1 电力线通信系统模型
        6.2.2 收发端最佳匹配阻抗的计算
        6.2.3 收发端最佳匹配阻抗的系统性能改善
        6.2.4 三种收发端阻抗优化方法的比较
    6.3 基于三跳的宽带电力线中继位置选择
        6.3.1 基于中继的电力线通信系统模型
        6.3.2 理想电力线通信的中继位置选择
        6.3.3 实际电路的最佳中继位置选择
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 论文工作总结
    7.2 今后工作展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介

(10)基于电力线载波的故障分析及拓扑识别研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容及结构安排
2 配电网络电力线信道特性及模型研究
    2.1 引言
    2.2 配电网电力线载波信道特性分析
        2.2.1 电力线信道特性—时变特性
        2.2.2 电力线信道特性—噪声特性
        2.2.3 电力线信道特性—衰减特性
        2.2.4 电力线信道特性—阻抗特性
    2.3 配电网电力线载波信道模型的研究
        2.3.1 电力线载波信道平均衰减及标准差模型研究
        2.3.2 基于非线性最小二乘参数估计法的多径信道模型
    2.4 本章小结
3 电力线缆故障类型分析及定位方法研究
    3.1 引言
    3.2 电力线缆老化故障分析
        3.2.1 电力线本体老化
        3.2.2 电力线水树枝老化
        3.2.3 电力线热电老化
        3.2.4 电力线水树检测方法的分析
    3.3 基于电力线载波通信的电缆老化故障研究
        3.3.1 电力线单一信道参数变化对传输函数幅值的影响
        3.3.2 电力线多个信道参数变化对传输函数幅值的影响
    3.4 电力线故障定位分析研究
        3.4.2 阻抗法高阻抗故障定位分析
        3.4.3 行波法高阻抗故障定位分析
    3.5 基于电力线载波通信的高阻抗故障检测和定位研究
    3.6 本章小结
4 电力线网络拓扑结构辨识的分析研究
    4.1 引言
    4.2 电力线网络拓扑结构测距研究
        4.2.1 基于子空间方法的ToA测距研究
        4.2.2 基于矩阵束方法的ToA测距研究
    4.3 电力线网络拓扑结构感知的网络逐层重建
        4.3.1 基于根邻接方法的网络逐层重建
        4.3.2 基于动态树重建方法的网络逐层重建
    4.4 拓扑结构辨识的算法性能评估分析
        4.4.1 基于ToA的测距性能评估
        4.4.2 网络逐层重建性能评估
    4.5 本章小结
5 结论与展望
致谢
参考文献

四、中压配电网载波通信的多径反射模型研究(论文参考文献)

  • [1]基于OFDM的宽带电力载波通信系统关键技术研究[D]. 林佳祥. 浙江大学, 2021(01)
  • [2]面向电力物联网信息感知的电力线与无线通信融合关键技术研究[D]. 史建超. 华北电力大学(北京), 2021
  • [3]配电网电力线载波信道建模与特性分析[D]. 王阳. 华北电力大学, 2021
  • [4]面向配用电物联网的电力线载波通信技术研究[D]. 杨雅文. 华北电力大学(北京), 2021(01)
  • [5]配电网电力线载波通信组网方法研究[D]. 陈子璇. 华北电力大学, 2021
  • [6]中低压电力线宽带载波通信物理层技术研究[D]. 程梦媛. 上海交通大学, 2020(01)
  • [7]中压配电网多频带电力载波通讯技术应用研究[D]. 宋士龙. 上海交通大学, 2019(01)
  • [8]低压宽带电力线信道特性统计分析及FPGA实现[D]. 贾睿. 重庆邮电大学, 2019(02)
  • [9]低压宽带电力线信道和噪声建模研究[D]. 张慧. 华北电力大学(北京), 2019(01)
  • [10]基于电力线载波的故障分析及拓扑识别研究[D]. 刘天宇. 中国地质大学(北京), 2019(02)

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中压配电网载波通信多径反射模型研究
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