基于集群OFDM的低功耗电力线通信收发端设计

项目名称： 基于集群OFDM的低功耗电力线通信收发端设计

项目编号： No.61301149

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 全智

作者单位： 郑州大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 智能电网中最佳通信方式的选择问题是最近研究的热点。其中一个受广泛关注的通信技术就是电力线通信（Power Line Communications, PLC）技术。然而PLC的通信环境比较复杂，尤其是严重干扰数据传输的高脉冲噪声。正交频分多址（OFMDA）技术的使用被证实可明显提升系统的抗噪声能力，从而增强系统可靠性。但是在多用户OFDMA 系统中，一个OFDM 符号需要占用所有的频带，而每个用户可用的带宽只有其中一部分。这样，对每个用户而言OFDMA的收发器成本太高。针对这一问题，本课题拟将集群正交频分复用（Clustered-OFDM）技术引入到电力线通信的多用户数据传输中，提出基于Clustered-OFDM的低运算复杂性收发端，同时也把降秩算法引入到多用户接收端，进一步降低传输误码率和运算复杂度。并通过浮点运算和FPGA定点仿真共同评估不同算法的运算复杂性和实际可操作性。

中文关键词： 电力线通信；集群正交频分复用；二分坐标下降；FPGA；智能电网

英文摘要： There is a debate for the best choice of communication technique for smart grid. One of the promising techniques is power line communications (PLC) technique. However, the environment of the PLC is more complex. Especially, the impulsive noise seriously affects the reliability of data transmission.OFDMA technique can improve the system stability by combating the effect of noise.In a multiuser OFDMA system, one OFDM symbol covers all the bandwidth even though only part of the bandwidth is available to each user. Therefore the cost of the running an OFDMA-based transceiver is high for a subscriber.For this issue, this work proposes the low cost clustered-OFDM based transceivers for multiuser PLC system. Also the reduced-rank algorithm is applied to the receiver part to further reduce the complexity and bit error rate. The floating point and FPGA fixed-point simulations are used for evaluating the complexity and the feasibility of these proposed algorithms.

英文关键词： power line communications；clustered OFDM；Dichotomous Coordinate Descent；FPGA；smart grid