电力线通信系统中基于OFDM/OQAM的时频结合消噪算法
2018-03-20郑建宏
郑建宏,张 恒,李 飞,李 想,邓 湛
(1.重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065; 2.重庆邮电大学 新一代宽带移动通信重点实验室,重庆 400065)(*通信作者电子邮箱642503625@qq.com)
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电力线通信(Power Line Communication, PLC)相比无线通信技术,具有建设成本低、覆盖范围广等优势,近年来受到了越来越多的重视。目前由国家电网公司发布的“电力线通信解决方案—低压电力线宽带载波通信技术规范第4-1部分:物理层通信协议(报批稿)[1]”采用的是正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)调制技术,主要是因为这种技术可以较好地抵抗电力线信道多径引起的频率选择性衰落,同时又具有频谱利用率高、信道均衡技术简单、信号调制解调易于实现等优点。然而,OFDM技术的缺点也很明显,其中一个弊端就是较差的频率选择性,另外,循环前缀(Cyclic Prefix, CP)的插入也降低了频谱效率。为了更有效地利用电力线的信道带宽和频谱资源,正交频分复用/偏移正交幅度调制(Orthogonal Frequency Division Multiplexing/Offset Quadrature Amplitude Modulation, OFDM/OQAM)技术[2]开始逐渐被人们所关注,通过选择时频聚焦性良好的滤波器,如升余弦滤波器、扩展高斯滤波器(Extended Gaussian Filter, EGF)和各向同性正交变换算法(Isotropic Orthogonal Transform Algorithm, IOTA)[3-4],使其时域和频域都具有较高的带外衰减速度,能够较好地适应PLC的频率掩码。
然而,电力线最初设计只是为了传输电能,若要将其用来传输高速数据,则会受到电力线信道复杂噪声环境的影响。电力线中不仅含有背景噪声,还存在脉冲噪声,这些脉冲噪声的功率谱密度甚至会比背景噪声高出50 dB[5],将严重影响电力线通信系统的性能,因此在接收端对脉冲干扰进行抑制是很有必要的。……
