【摘要】：電力線載波通信技術(shù)發(fā)展迅速,已經(jīng)成為當(dāng)前科技領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但是電力線信道特性突出表現(xiàn)為信號(hào)干擾大、噪聲種類復(fù)雜、信號(hào)衰減強(qiáng),而且其具有頻率選擇性衰落特性和時(shí)變性強(qiáng)等特點(diǎn),嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)的可靠通信。差錯(cuò)控制技術(shù)是建立可靠的低壓電力線載波通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此,本課題主要研究適用于PLC系統(tǒng)的差錯(cuò)控制技術(shù)。本課題在分析、對(duì)比相關(guān)的調(diào)制/解調(diào)技術(shù)后,提出一種基于DSTFT的2FSK解調(diào)改進(jìn)算法,并利用MATLAB對(duì)常規(guī)DFT算法和改進(jìn)的DFT算法進(jìn)行仿真比較,驗(yàn)證了該改進(jìn)算法的有效性。此改進(jìn)算法能在簡(jiǎn)化系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的前提下,提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。根據(jù)噪聲對(duì)低壓PLC系統(tǒng)的影響,對(duì)現(xiàn)有的差錯(cuò)控制技術(shù)進(jìn)行理論分析與MATLAB仿真,包括CRC檢錯(cuò)碼、糾錯(cuò)碼、HARQ和組合譯碼技術(shù)。利用MATLAB對(duì)電力線通信系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真,通過對(duì)糾錯(cuò)碼模塊、組合譯碼模塊及其ARQ模塊的不同組合的研究,來設(shè)計(jì)可靠性更高的電力線載波系統(tǒng)。這些關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低,在時(shí)延要求不嚴(yán)格、載波頻率不高、數(shù)據(jù)傳輸率較低的PLC應(yīng)用場(chǎng)合中,具有較好的抗干擾性能。采用TI公司高性能32位定點(diǎn)DSP芯片TMS320F2812作為核心控制平臺(tái),編程實(shí)現(xiàn)PLC差錯(cuò)控制系統(tǒng)中主要模塊的核心算法,包括糾錯(cuò)碼、HARQ、組合譯碼和CRC檢錯(cuò)碼等模塊,以及串口收發(fā)模塊、調(diào)制解調(diào)模塊。每個(gè)子模塊均為各自獨(dú)立的API函數(shù),以便于系統(tǒng)主程序的調(diào)用。并設(shè)計(jì)相應(yīng)的外圍電路,包括發(fā)送功放、耦合、諧振濾波和接收信號(hào)放大電路等。整個(gè)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活等特點(diǎn)。這些關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低,當(dāng)應(yīng)用于低壓電力線通信時(shí),具有較好的抗干擾性能。在實(shí)際的應(yīng)用中可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求和軟硬件資源配置,設(shè)計(jì)適用于低壓PLC的差錯(cuò)控制方案,以達(dá)到低成本、易于實(shí)現(xiàn)且高可靠通信的要求。搭建了低壓PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)并對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和分析,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,所設(shè)計(jì)的差錯(cuò)控制方案可以有效抵抗信道噪聲造成的隨機(jī)錯(cuò)誤和突發(fā)錯(cuò)誤,提高載波通信系統(tǒng)的抗干擾能力。所研究的適合于PLC的差錯(cuò)控制技術(shù)為提高電力線載波通信的可靠性提供一種備選方案。
[Abstract]:With the rapid development of power line carrier communication technology, it has become a hot research topic in the field of science and technology. However, the characteristics of power line channel are large signal interference, complex noise types, strong signal attenuation, and its frequency selective fading characteristics and strong time variability, which seriously affect the reliable communication of data. Error control technology is one of the key technologies to establish reliable low voltage power line carrier communication system. Therefore, this paper mainly studies the error control technology suitable for PLC system. In this paper, after analyzing and comparing the related modulation / demodulation technology, an improved 2FSK demodulation algorithm based on DSTFT is proposed, and the conventional DFT algorithm and the improved DFT algorithm are simulated and compared by MATLAB to verify the effectiveness of the improved algorithm. This improved algorithm can improve the real-time performance of the system on the premise of simplifying the hardware structure of the system. According to the influence of noise on low voltage PLC system, the existing error control technologies are analyzed theoretically and simulated by MATLAB, including CRC error detection code, error correction code, HARQ and combined decoding technology. The power line communication system is modeled and simulated by MATLAB, and the power line carrier system with higher reliability is designed by studying the different combinations of error correction code module, combined decoding module and its ARQ module. These key technologies have low implementation complexity and good anti-interference performance in PLC applications where delay requirements are not strict, carrier frequency is not high and data transmission rate is low. Using TI high performance 32-bit fixed-point DSP chip TMS320F2812 as the core control platform, the core algorithm of the main modules of PLC error control system is programmed, including error correction code, HARQ, combination decoding and CRC error detection code, as well as serial port transceiver module, modulation and demodulation module. Each sub-module is a separate API function to facilitate the call of the main program of the system. The corresponding peripheral circuits, including transmitting power amplifier, coupling, resonance filtering and receiving signal amplification circuit, are designed. The whole system has the characteristics of simple structure, flexibility and so on. These key technologies have low complexity and good anti-interference performance when used in low-voltage power line communication. In practical application, according to different application requirements and hardware and software resource allocation, an error control scheme suitable for low voltage PLC can be designed to meet the requirements of low cost, easy to implement and high reliable communication. A low voltage PLC experimental system is built and tested and analyzed. The experimental data show that the designed error control scheme can effectively resist random errors and burst errors caused by channel noise and improve the anti-interference ability of carrier communication system. The error control technology suitable for PLC provides an alternative for improving the reliability of power line carrier communication.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN913.6

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳延海;用軟件實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)編碼[J];電子技術(shù)應(yīng)用;1997年05期

2 劉星成;朱幟;;“糾錯(cuò)編碼原理”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J];高等理科教育;2007年06期

3 鄧來勝;;無線局域網(wǎng)中糾錯(cuò)編碼的應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2008年23期

4 王明光;;基于通信領(lǐng)域中糾錯(cuò)編碼技術(shù)的應(yīng)用[J];民營(yíng)科技;2014年06期

5 肖永豪;馮久超;梁柱鋒;;基于混沌的糾錯(cuò)編碼設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J];電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào);2009年03期

6 劉星成;梁楚龍;;無線通信系統(tǒng)中糾錯(cuò)編碼的實(shí)驗(yàn)開發(fā)[J];高等理科教育;2013年02期

7 馮芻;海明自動(dòng)糾錯(cuò)編碼——×××計(jì)程儀速度數(shù)字信息高質(zhì)量傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)[J];艦船科學(xué)技術(shù);1980年06期

8 米振舉;可視數(shù)據(jù)系統(tǒng)中糾錯(cuò)編碼的實(shí)驗(yàn)研究[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);1986年03期

9 甘勇;;抗輻射計(jì)算機(jī)糾錯(cuò)編碼芯片的研制[J];鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);1995年04期

10 張新華,魯志康;糾錯(cuò)編碼技術(shù)及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];機(jī)床與液壓;2000年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前4條

1 程隆信;;糾錯(cuò)編碼的發(fā)展概況及其在通信中的應(yīng)用[A];四川省通信學(xué)會(huì)一九九三年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1993年

2 李莉;宗福建;;BCH糾錯(cuò)編碼在信息隱藏技術(shù)中的應(yīng)用[A];第十屆全國(guó)容錯(cuò)計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

3 林軍海;唐向宏;何漲桔;;基于糾錯(cuò)編碼的空頻域結(jié)合的多功能水印研究[A];浙江省電子學(xué)會(huì)2012學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

4 蔡菲菲;;糾錯(cuò)編碼技術(shù)在氣象衛(wèi)星中的應(yīng)用[A];第六屆衛(wèi)星通信新業(yè)務(wù)新技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 烽火通信;烽火通信創(chuàng)新糾錯(cuò)編碼[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2013年

2 北京郵電大學(xué) 顧婉儀;破解DWDM六大商用難題[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2006年

3 美國(guó)韋恩州立大學(xué)教授 徐黎昊;加州理工的“未知”追求[N];文匯報(bào);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李賽野;基于糾錯(cuò)編碼的SRAM加固技術(shù)評(píng)估體系研究[D];電子科技大學(xué);2015年

2 諶鵬飛;常用糾錯(cuò)編碼DSP實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

3 楊村明;LPLC通信中HARQ與組合譯碼方法的研究與實(shí)現(xiàn)[D];福州大學(xué);2014年

4 彭海杰;帶動(dòng)態(tài)糾錯(cuò)編碼的實(shí)時(shí)傳輸軟件的研究及實(shí)現(xiàn)[D];中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

5 孟慶文;線性網(wǎng)絡(luò)糾錯(cuò)編碼的性能仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

6 高揚(yáng);基于糾錯(cuò)編碼的圖像水印技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

7 林軍海;基于糾錯(cuò)編碼技術(shù)的多功能水印算法研究[D];杭州電子科技大學(xué);2013年

8 王洪婷;基于糾錯(cuò)編碼的圖像數(shù)字水印技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2008年

9 崔雪英;基于提升小波和糾錯(cuò)編碼的復(fù)合型盲水印技術(shù)[D];青島大學(xué);2006年

10 劉志君;應(yīng)用于油田電網(wǎng)的工頻通信系統(tǒng)糾錯(cuò)編碼研究[D];華北電力大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：2505632