电力线通信技术第五章.pptx

第五章 目录;5.1 传统的载波调制方案 5.2 OFDM调制技术的研究 5.3 电力线载波芯片 ;5.1 传统的载波调制方案; ASK的载波幅度是随着调制信号而变化的，其最简单的形式是，载波在二进制调制信号控制下通断，此时又可称为开关键控法（OOK）。多电平MASK调制方式是一种比较高效的传输方式，但由于它的抗噪声能力较差，尤其是抗衰落的能力不强，因而一般只适宜在恒参信道下采用。现在以二进制振幅键控为例，对ASK进行简单的说明。; 载波在二进制基带信号是s(t)控制下通-断变化，???以这种键控又称为通-断键控。在OOK中，某一种符号（“0”或“1”）用没有电压来表示。; 2ASK/OOK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法（相乘器）和键控法。与AM信号的解调方法一样，2ASK/OOK信号也有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）。与模拟信号的接收系统相比，这里增加了一个“抽样判决器”方框，这对于提高数字信号的接收性能是必要的。;5.1.2 PSK; PSK相移键控调制技术在数据传输中，尤其是在中速和中高速的数传机（2?400～4?800?bp）中得到了广泛的应用。相移键控有很好的抗干扰性，在有衰落的信道中也能获得很好的效果。在实际应用中还有八相及十六相调。下面以2PSK为例，对此进行说明。;因此，式（5-4）可以改写为; 即进行二进制符号“0”时（ 取+1）， 取0相位；发送二进制符号“1”时（ 取?1）， 取 相位。这种以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝对相移方式。 与2ASK信号的产生方法相比较，只是对s(t)的要求不同，在2ASK中s(t)是单极性的，在2PSK中s(t)是双极性的基带信号。 2PSK信号的解调通常采用相干解调法。在相干解调中，如何得到与接收的2PSK信号同频同相的相干载波是个关键问题。;5.1.3 FSK; 在2FSK中，载波的频率虽二进制基带信号在 和 两个频率点间变化，故其表达式为;式中 ; 2FSK信号的产生方法主要有两种：一种可以采用模拟调频电路实现；另一种可以采用键控法来实现，即二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通，使其在每个码元 期间输出 两个载波之一。两种方法产生2FSK信号的差异在于：由调频发产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的；而键控法产生的则是不连续的。; 2FSK的解调方法可以采用非相干解调（包络检波）和相干解调。其解调原理是将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号分别进行解调，然后进行判决（decision）这里抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小，可以不专门设置门限。 技术上的FSK有两个分类，非相干和相干的FSK。对于非相干的FSK，瞬时频率之间的转移是两个分立的价值观，分别命名为马克和空间频率。在另一方面，在相干频移键控或二进制的FSK，输出信号的相位是连续变化的。;5.1.4 三者的简单比较;5.1 传统的载波调制方案 5.2 OFDM调制技术的研究 5.3 电力线载波芯片 ;5.2 OFDM 调制技术的研究; 除了被频率选择的健壮性，众所周知，信道的任何时变特性对系统的行为有诸多的限制。时变性大大地损伤了子载波的正交性。这种情况下，就会产生子载波干扰（ICI）。通过在N个子载波上传输信息，一个OFDM符号的持续时间相当于在单个子载波上传输相同信息的N倍长。相应地，线性时间分散信道所引入的ISI影响被最小化了。尽管如此，为了完全消除ISI，一个长于信道脉冲响应的保护间隔被插入。而且，为了消除ICI，保护间隔应当被循环扩展。也就是说，在线性分散信道，一个合适的保护间隔可以避免ISI而不是ICI，除非保护间隔被循环扩展，这就是CP。虽然CP的引入减小了在线性分散信道中的ISI和ICI的影响，但它同时引入了信噪比的损失（SNR），计算公式为：;5.2.1 OFDM基本原理;图5.1 OFDM原理简图;5.2.2 多载波调制和FFT;（5-15） ; 下面分析多载波传输系统可以用DFT实现的条件。 为了确定子载波间的频率间隔，我们需要考虑接收端如何对信号解调。首先对接收信号（暂不考虑噪声和失真的影响）以抽样率 进行抽样，利用DFT对抽样信号进行解调。利用N点的DF