專利名稱：一種低峰均比電力線ofdm調制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力線通信領域，具體涉及一種電力線OFDM調制方法及裝置。
背景技術：
電力線載波通信技術(PLC, Power Line communication),是指利用已有的配電網(wǎng)作為傳輸媒介，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞和信息交換的一種技術。由于PLC技術充分利用最為普及的電力網(wǎng)絡資源，建設速度快、投資少、戶內不用布線，能夠通過遍布各個房間的電源插座實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，為用戶提供Internet接入、家庭局域網(wǎng)、遠程抄表、智能家居等應用，具備了其它接入方式不可比擬的優(yōu)勢，因此，電力線載波通信技術具有不可替代的廣闊應用前景。
然而，由于電力線本身并不是為了通信而設計的，其電力線環(huán)境非常惡劣，存在諸多問題: 電力線信道的時變衰減大； 信道模型隨位置、網(wǎng)絡拓撲結構和連接在網(wǎng)絡上的負載變化而變化； 由噪聲負載引入的干擾強； 背景噪聲幅度大； 不同類型的脈沖噪聲復雜； 電磁兼容(EMC)限制發(fā)射機發(fā)送的信號能量。
因此，電力線信道并不是十分合適的通信媒介，存在嚴重的干擾、嚴重阻抗失配和多徑衰落嚴重等問題。而OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復用)技術作為一種多載波調制技術，其特點是各子載波相互正交。OFDM技術主要有如下幾個優(yōu)點:首先，抗衰落能力強。由于低壓輸電線上阻抗變化幅度較大，信號傳輸時會出現(xiàn)嚴重的衰落。OFDM通過簡單的打開和關閉某些子信道的方式來防止信道衰落。同時，OFDM技術抗窄帶干擾性很強，因為這些干擾僅僅影響到很小一部分的子信道。其次，頻率利用率高。OFDM所有子載波信號疊加到一起時，信號頻譜接近于矩形頻譜，因而其頻譜利用率理論上可以達到香農(Shannon)信息論的極限。再者，適合高速數(shù)據(jù)傳輸。OFDM自適應調制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪音背景的不同使用不同的調制方式。當信道條件好的時候，采用效率高的調制方式。當信道條件差的時候，采用抗干擾能力強的調制方式。此外，抗碼間干擾(ISI)能力強。OFDM將信道分為N個子載波，速度變?yōu)樵盘柕?/N，符號周期也相應的延長N倍，因為通常N都很大，所以OFDM具有相當強的抗ISI能力?？梢?，OFDM技術非常適合PLC的通信。與單載波系統(tǒng)相比，由于OFDM符號是由多個獨立的經過調制的子載波信號相加而成的,這樣的合成信號就有可能產生較大的峰值功率，由此會帶來較大的峰值平均功率t匕。而OFDM系統(tǒng)的一個主要缺點就是峰值平均功率比(簡稱峰均比，PAPR)過高的問題。所謂峰均比是指發(fā)射機輸出信號為非恒包絡信號時，其峰值功率和平均值功率的比值。而相對單載波系統(tǒng)而言，OFDM系統(tǒng)的輸出信號瞬時值波動較大，進而可能導致信號的非線性失真，產生諧波，造成明顯的頻譜擴展干擾及帶內信號畸變，導致整個系統(tǒng)性能下降，同時還增加A/D和D/A轉換器的復雜度并降低它們的性能。因此，降低OFDM的峰均比具有重要意義。目前，降低OFDM峰均比的方法主要有:1、信號預畸變技術，即在信號經過放大之前，首先要對功率值大于一定門限的信號進行非線性畸變處理，包括限幅、峰值加窗或者峰值消除。這些信號畸變不可避免的對系統(tǒng)性能造成了損害；2、編碼方法，針對信號采用特定的編碼圖樣處理，這種方法的缺陷在于，可供使用的編碼圖樣數(shù)量非常少，編碼效率也非常低；3、信號擾碼法，其基本思想是利用一系列的擾碼序列優(yōu)化OFDM子信道的載波相位以尋找最小的峰均比相位組合。這種方法可以大大降低峰值出現(xiàn)的概率，降低畸變技術的不利影響，但該類方法的實現(xiàn)往往較為復雜。

發(fā)明內容為了降低電力線OFDM通信中的峰均比，進而在電磁干擾強烈的電力環(huán)境下得到良好的通信質量，本發(fā)明提供了一種電力線OFDM調制方法及裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電力線OFDM調制方法，包括以下步驟:
導頻符號生成步驟，按照算法
權利要求
1.一種電力線OFDM調制方法，其特征是，包括以下步驟::V-1f JY 導頻符號生成步驟，按照算法
2.如權利要求1所述的電力線OFDM調制方法,其特征是:所述c(k) =exp[jr π k2/N],其中，r為整數(shù)，且與N互質，j表示復數(shù)的虛數(shù)單位。
3.如權利要求1所述的電力線OFDM調制方法，其特征是:還包括復數(shù)偽隨機調制步驟，對所述導頻符號插入步驟形成的OFDM數(shù)據(jù)，用復數(shù)偽隨機序列進行調制，形成OFDM符號；所述逆離散傅里葉變換步驟中的OFDM數(shù)據(jù)是所述OFDM符號。
4.如權利要求3所述的電力線OFDM調制方法，其特征是，所述復數(shù)偽隨機序列的每個復數(shù)均包含實部和虛部。
5.如權利要求4所述的電力線OFDM調制方法，其特征是，所述復數(shù)偽隨機序列通過算法
6.一種電力線OFDM調制裝置，其特征是，包括: 導頻符號生成裝置，用于按照算法
7.如權利要求6所述的OFDM調制裝置,其特征是:所述c(k) =exp [jr n k2/N],其中，r為整數(shù),且與N互質，j表示復數(shù)的虛數(shù)單位。
8.如權利要求6所述的OFDM調制裝置，其特征是:還包括復數(shù)偽隨機調制裝置，對所述導頻符號插入裝置形成的OFDM數(shù)據(jù)，用復數(shù)偽隨機序列進行調制，形成OFDM符號；所述逆離散傅里葉變換裝置中的OFDM數(shù)據(jù)是所述OFDM符號。
9.如權利要求8所述的OFDM調制裝置，其特征是:所述復數(shù)偽隨機序列的每個復數(shù)均包含實部和虛部。
10.如權利要求9所述的OFDM調制裝置，其特征是:所述復數(shù)偽隨機序列通過算法
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低峰均比電力線OFDM調制方法及裝置。其方法包括以下步驟導頻符號生成步驟，按照算法生成導頻符號c(k)；導頻符號插入步驟，將導頻符號c(k)插入數(shù)據(jù)符號之間，形成OFDM數(shù)據(jù)；逆離散傅里葉變換步驟，對所述OFDM數(shù)據(jù)進行逆離散傅里葉變換；其中，c(k)表示第k個導頻符號，N是所述序列的周期，*表示共軛復數(shù)。由此產生的序列組成的信號的峰值與均值的比值均很低，將其作為導頻符號，從而使得電力線OFDM時域數(shù)據(jù)的峰均比很低；同時，復數(shù)偽隨機序列的實部和虛部的隨機性，進一步降低了電力線OFDM時域數(shù)據(jù)的峰均比，進而在電磁干擾強烈的電力環(huán)境下得到良好的通信質量。
文檔編號H04L27/26GK103209155SQ20131013069
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權日2013年4月15日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:深圳市力合微電子有限公司