基于OFDM的PLC系统模型和性能分析

体条件为N = 256, 可以看出保护间隔L 和信噪比变化时
对系统性能的影响。
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交流, 或组成一个讨论小组, 讨论教学方案等; 老师和同学之 间也可用该系统进行教学和情感方面的交流。
该系统下一步将应用到煤矿当中。在各矿管理室安装 该系统, 辅助煤矿人员管理。
参 考 文 献
[ 1 ] [ 美 ] 琼斯·奥朗德1W indow s 网络编程技术 [M ] 1 北京: 机械工业出版社, 20001
O FDM 的抽样序列 {x v} 为:
xv =
∑ 1
N- 1
A
e j2Πv
n
N
(v
=
-
L g , …, N -
1)
(4)
N n= 0
112 信道部分
低压电力线通道模型可表示为一个多径模型[ 3 ]。他与
无线移动通信的信道不同, 电力线信道中由多径反射产生 的时延可以认为是一个常数[4]。从衰减特性上看, 电力线 上的信号衰减随频率增长有增加的趋势, 并且频率越高传 输线效应越明显, 发生谐振的可能性越大, 导致在某些频 率下衰减会迅速增加[ 1 ]。因此低压电力线传递函数多径信
1 系统模型
系统主要分为发送、 信道和接收3 大部分。 111 发送部分
输入数据经过编码后以较高速率传输, 设每个码元周 期为 T , 经过串并转换后变成较低速率的N 路并行信号。 再经N 点 ID FT 调制成正交载频的基带信号, 基带信号通 过加载波调制到射频部分, 发射部分将射频信号发射到通 信信道中。由于不同载频间的信号不相关, 因此码元周期 可以延拓来减小同一载频间的码间串扰。码元周期延拓后 的理论长度最大可达到N T。 输入的N 个数据符号{an, n= 0, 1, 2, …, N - 1}表示频域数据符号, 经过 ID FT 变换 后得到时域数据符号{A k, k = 0, 1, …, N - 1}, 即:
[ 2 ] 胡晓军, 邓波, 高宏伟 1V isua l C+ + 高级开发范例解析 [M ] 1 北京: 电子工业出版社, 20001
[3 ] W u D , Hou Y T , Zhang Y Q 1T ran spo rt R ea l tim e V ideo over the In ternet: Cha llenges and A pp roach [J ] 1 P roc1 IEEE, 2000, 88: 1 855 1 8751
1)
(7)
N v= 0
结 果, 即保护间隔长度小于多径时延时间、信道包含多径
衰落和加性高斯白噪声。而当L > M 时, 接收到的信号就
只 包含 3 部分: 通过衰落信道的信号、子信道间串扰和加
性高斯噪声。此时g b 的结果也变得相对简洁, 如式 (10) :
gb =
2 (S
2 c1
+
S
2 H
(N
NN 0 + L)
Ke yw o rds: O FDM ; PL C channel; sym bo l erro r ra te; QAM
作为解决信息高速公路“最后一公里”问题的一种方 案, 高速电力线通信 (PL C) 越来越受到人们的关注和重 视。 影响电力线通信质量的因素主要来自电力线上的噪 声、阻抗特性以及信号衰减和多径效应[ 1 ]。正交频分复用 (O FDM ) 采用保护间隔和循环前缀来抗多径, 可以有效地 降低码间干扰 ( IS I) 和信道间干扰 ( IC I)。美国 (HOM E PLU G) 联盟在多载波正交频分复用技术 (O FDM ) 上取 得了突破, 于2000 年1 月4 日进行了组网实验, 研究实验 结果表明, 可以在配电网电力线上实现14 M b s 的数据传 输。 本文给出了O FDM 在 PL C 信道中的系统模型并对模 型进行了理论分析。
《现代电子技术》2005 年第 3 期总第 194 期
通信与信息技术
次序, 1 为最短路径。第一项 g j 为路径 j 的权系数 (由路径
中的反射和透射系数确定) ; 第二项为衰减部分, 其中 a0 为
电力线的衰减参数, d j 为路径 j 的长度; 第三项为时延部
分, Σj 表示路径 j 的时延。
号传播模型[1]可表示为式 (5) :
N
∑ H (f ) =
g e e - a0d j - j2Πf Σj j
(5)
j= 1
式中, j 为路径号, 也可表示信号经过不同路径到来的先后
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到 1 dB。但是带来的信息速率损失达20%。同时为了保持 子载波间的正交性, 该保护间隔必须是循环前缀, 此时 O FDM 的符号周期为:
Ts= Tg + T
(2)
保护间隔的离散长度, 即样点个数:
Lg >
Σm axN Ts
(3)
根据式 (1) 和式 (2) , 包含保护间隔、功率归一化的
113 接收部分
经过信道 h (Σ, t) 和高斯噪声作用后的接收信号为:
∫ y (t) =
Σm ax
x
(t
-
Σ) h ( t, Σ) dΣ+ n ( t)
(6)
0
接收信号 y ( t) 经过A D 变换后得接收序列{y v}, v =
- L g , …, N - 1。IS I 只会对接收序列前L g 个样点形成干
) Es
(10)
信道中的另一个重要的因素是加性高斯白噪声。当
N 0 为 0 时, 在理想情况下 E s N 0 = ∞, 接收信号中就不存 在加性高斯噪声分量, 因此平均信噪比式 (9) 中就不存在
高斯噪声分量, 可以写为式 (11) :
gb =
S
2 H
2
(S
2 s1
+
S
)2
c1
(11)
从以上分析可知, 影响误符号率的 g b 是由多种因素
共同组成的,
各因素之间相互制约。其中
Ρ2 c1
和
Ρ2 s1
是一对矛
盾, 一般地减小其中之一会增大另外一项。
2 性出信号R i (s) 可以表示成4 部 分: 通过衰落信道的信号、子信道间串扰、码间串扰和加
性高斯噪声。 如下所示:
R i (s) = ai (s) H i (s) + C i (s) + S i (s) + N i (s) (8) 其中: H i (s) , C i (s) , S i (s) , N i (s) 分别为信道衰落, 子信道 间窜扰, 码间窜扰和加性白噪声。 信道的平均信噪比:
Σ t = 1, 则当采用 O FDM 系统时, 该比例变为 Σ N T =
1 N , 因此多径时延的影响对比单频调制就小得多。以 Σ<
T 2 为判决规则, 单频调制时最大可允许时延为 Σ= T 2。
O FDM 系 统 不 加 保 护 间 隔 时 最 大 可 允 许 时 延 为 Σ =
N T 2, 如果采用添加保护间隔的办法最大可允许时延为
终端与显示技术
杨 佳等: 基于 IP 组播的分布式多媒体视频会议系统的设计和应用
差错控制技术包括前向纠错 (Fo rw ard E rro r Co rrec tion, FEC) 或有限重传、 差错恢复和差错掩盖等技术。
本小组采用了SFEC 基于信源FEC 编码。SFEC 是为 In ternet 视频而设计的 FEC。 SFEC 通过加入冗余信息来 恢复丢失的数据, 与信道编码不同的是SFEC 直接把冗余 数据加入到压缩的视频流中, 而且每一个包都可以单独解 码。因此SFEC 的一个优势就是低时延。其缺点是他与信 道编码一样增加了传输速率, 且不能根据不同的网络丢包 特性灵活配置。
Σ= N T 2。前一种情况抗多径时延能力是单频调制的N
倍, 后一种情况抗多径时延能力约是单频调制的2N 倍。以
上分析可以看出, O FDM 系统在抗多径时延方面有单频调
制无法比拟的能力。式 (9) 给出的是最复杂情况下的理论
本文从子信道数、信号和高斯噪声比、保护间隔长度
3 方面考虑O FDM 系统的误符号率情况。 使用卷积编码, 系统参数如表1 所示, 误符号率图分别为图1 和图2 所示。
信息安全
管林玉: 基于O FDM 的 PL C 系统模型和性能分析
基于O FDM 的 PLC 系统模型和性能分析
管林玉
(解放军电子工程学院 安徽 合肥 230037)
摘 要: 给出O FDM 系统在PL C 信道中的一种通用系统模型。在此基础上对该系统模型进行分析, 并基于QAM 推导 出信道衰落和噪声对系统性能影响的具体数学公式, 给出分析结论。
关键词: O FDM ; PL C 信道; 误码率; QAM 中图分类号: TN 91114 文献标识码: B 文章编号: 1004 373X (2005) 03 078 02
System Ana lys is and Performance S im ula t ion of the O FDM System in PLC Channels
4 系统应用
通过终端Q oS 控制机制, 本小组开发的基于 IP 多播 的分布式视频会议系统能较好地实现视频传输和回放。
该系统已应用于我院教学方面, 能进行远程会议, 远程 教学 (都仅限于校园网内)。各实验室间可随时随地通过该系 统组成一个学术讨论小组, 进行学术、情感交流, 增进了各实 验室的友谊, 促进彼此的发展; 老师之间也可通过该系统进行