基于改进ML算法电力线载波通信的研究.pdf
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1、煤炭工程 2 0 1 3年第 1期 基于改进 ML算法 电力线载波通信 的研 究 张祖兵 ( 安徽理工大学 电气与信息工程学院,安徽 淮南2 3 2 0 0 1 ) 摘要:电力线载波通信具有经济、可靠等优点,具有很广泛的应用前景。鉴于井下恶劣的 通信环境 ,探讨 了电力线载波通信在矿 井通信 中的应 用,给 出了 O F D M 系统的信道模型。通过 对电力线 O F D M 系统 同步 问题的分析 ,在 ML算法的基础上提 出了一种改进的 ML算法。最后通 过 M A T L A B仿真可以看出,此算法在电力线载波通信中可以有效提高符号定时和载波频偏估计, 提 高了电力线载波通信在矿 井通信
2、 中的通信质量。 关键词 :电力线载波通信 ;O F D M;改进 ML算法;MA T L A B仿真 中图分类号 :T D 6 5 文献标识码 :A 文章编号 :1 6 7 1 0 9 5 9 ( 2 0 1 3 ) O 1 - 0 1 2 8 - 0 3 St ud y o n Ca r r i e r Co mmu ni c a t i o n wi t h El e c t r i c Po we r Li ne Ba s e o n I mp r o v e d M L Al g o r i t hm Z HANG Z ub i n g ( S c h o o l o f E l e
3、 c t ri c a n d I n f o r ma t i o n E n g i n e e ri n g ,An h u i U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,H u i n a n 2 3 2 0 0 1 ,C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e c a r r i e r c o mmu n i c a t i o n wi t h a n e l e c t ri c p o w e r l i n e c a n h a v e e c o n o m
4、i c, r e l i a b l e a n d o t h e r a d v a n t a g e s a n d wo u l d h a v e a n e x t e n s i v e a p p l i c a t i o n p r o s p e c t I n c o n s i d e r a t i o n o f t h e h a r s h c o mmu n i c a t i o n e n v i r o n me n t i n u n d e r g r o u n d mi n e , t h e p a p e r d i s c u s s
5、e d t h e a p p l i c a t i o n o f t h e c a r r i e r c o mmu n i c a t i o n wi t h the e l e c t r i c p o we r l i n e t o t h e mi n e c o mmu n i c a t i o n a n d a c h a n n e l mo d e l of t h e OF DM s y s t e m wa s p r o v i d e d Wi t h t h e a n a l y s i s o n t h e s y n c h r o n o
6、 u s p r o b l e ms o f the e l e c t r i c p o w e r l i n e OF DM s y s t e m , b a s e o n t h e ML a l g o ri t h m ,a n i mp r o v e d ML a l g o r i t h m wa s p r o v i d e d F i n a l l y t h e MA T L AB s i mu l a t i o n s h o w e d t h a t t h e a l g o ri t h m c o u l d e f f e c t i v
7、e l y i mp r o v e t h e s y mb o l t i mi n g a n d t h e c a r r i e r f r e q u e n c y o f f s e t e s t i ma t i o n a n d c o u l d i mp r o v e t h e c o mmu n i c a t i o n q u ali t y o f the p o w e r l i n e c a r r i e r c o mmu n i c a t i o n i n the mi n e c ommu ni c a t i o n Ke y w
8、o r d s : c a r r i e r c o mmu n i c a t i o n wi t h e l e c t ric p o w e r l i n e;OF DM ; i mp r o v e d ml a l g o r i t h m ;MAT L A B s i mu l a t i o n 电力线载波通信技术,就是利用输送 电能的电线作为 载体,来传输信号的一种通信方式。近年来,随着电力 线载波通信技术的发展,其应用越来越受到人们的重视。 就井下通信而言,巷道表面不平整和各种机电设备的存在 等 ,使得其存在很多干扰因素,通信环境恶劣,提高 了无 线电波传播环境的复
9、杂性和特殊性。因此 ,在煤矿的井下 通信中,可以利用电力线进行通信来提高通信的可靠性。 为了提高电力线载波通信在井下的质量,可以采用基 于 ML算法的 O F D M技术。但是电力线载波通信中 O F D M 技术对信号同步性要求比较高,对同步的误差非常敏感。 为此,在 M L算法的基础上,文中给出一种新的改进的 ML 算法 。 1 O F D M 系统基本原理 正交频分复用( O F D M) 技术,与频分复用 ( F D M) 技术 很类似 ,O F D M有着特殊的多载波传输方案 ,即单个信号 信道的数据流经过串并转换以后,生成多个低速率的数据 流进行传输 ,每一个数据流都用一条载波来传
10、送 ,提高了 频带的利用率 J 。传统的分隔子载波频谱的方式一般用的 是带通滤波器。但是 O F D M不用这种方式,采用的是跳频 的方式来分隔各个子载波。这样 ,即使有频谱混叠,也同 样能够保持波形正交。从某种意义上说,O F D M技术一方 面可以作为调制技术,另一方面也可以作为复用技术。对 于抗频率选择性衰落和窄带干扰的能力,O F D M明显增 强 。对于传统的单载波传输系统 ,出现单个衰落 ,就可 能导致整条通信链路发生质的变化 ,但是,在多载波通信 系统中,只会受到很小的影响。 传统的并行通信 ,是将整个频带分成若干个互相不能 重叠的子信道,对每个信道进行单独的调制,这样一来就 大
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