一种多带时频扩展OFDM电力线通信系统.pdf

第 41卷 第9期 电力 系统保护 与控制 Vbl|41NO．9 2013年 5月 1日 PowerSvstem ProtectionandCentrel Ⅵay 1，2013 一 种多带时频扩展OFDM电力线通信系统 李风飞，郝学飞，胡国荣 (中国科学院微电子研究所，北京 100029) 摘要：针对电力线信道特性和噪声特性以及现有技术在鲁棒性和可靠性方面的不足，提出了一种适用于电力线环境的多带时 频扩展 OFDM(Mu1ti—BandTime—FrequencySpreading0FDM，MB-TFS-0FDM)系统。该系统利用时频二维扩频技术来抵抗电 力线信道的时变性和脉冲噪声，引入多带技术来克制脉冲噪声和窄带噪声，采用 0FDM技术以抵抗符号间干扰、满足对速率 的需求。与OFDM系统相比，MB—TFS一0FDM以牺牲 (扩频因子)倍的速率，获得 10log(dB的增益；通过频带 自适应选择 和多带滤波，提高系统的鲁棒性。仿真结果显示，MB-TFS一0FDM性能优于0FDM和时频扩展OFDM(Time—FrequencySpreadingOFDM， TFS—OFDM)，尤其在脉冲噪声环境下，性能改善达5dB。 关键词：电力线通信；二维扩频；0FDM；多带滤波器；脉冲噪声；窄带噪声 Multi-bandtime—frequencyspreadingOFDM forpowerlinecommunicationsystem LIFeng-fei，HAOXue—fei，HU Guo-rong (InstituteofMicroelectronics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100029，China) Abstract：ThispaperproposesaMulti-BandTimeFrequencySpreadingOFDM (MB-TFS—OFDM1system usedinpowerline environmentin accordancewith thecharacteristicsofpowerline channelsand itsnoise，andhteshortcomingsofthe existing technologyinrobustnessnadreliability．Thesystem resiststimevariabiliyt ofthepowerlinechannelsandhteimpulsenoisethrough Time-Frequency Spreading technoloyg ，restrainshte impulsenoiseandnarrowbna dnoise through hteadoption ofmultiband techn oloyg ,andresiststheintersymbolinterferenceandmeetstheneedofspeedthroughOFDM technoloyg．Comparedwiht hte OFDM system，hteMB-TFS-OFDM acquiresagainof10log(G)dBatthecostofG-timesspeed，andenhancestherobustnessof thesystem through hteadaptiveselection ofhterfequency bnadna dmulti-bna d filter．Thesimulation resultsshow htatthe MB-TFS-OFDM performancesraebetterthna OFDM andTime-Frequency SpreadingOFDM ，withaperformna ceimprovementof 5dBunderimpulsenoiseenviromn ent． Keywords：powerlinecommunication；2-D spreading；OFDM ；multi-·bandfilter；impulsenoise；narrow-bandnoise 中图分类