基于OFDM的電力線載波通信16QAM調(diào)制解調(diào)器設(shè)計與驗證.pdf

1、電力線通信是指在電力線上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通信方式。雖然電力線載波通信是一種出現(xiàn)于幾十年前的技術(shù)，但是近年來在智能電網(wǎng)、智能家居和智能交通等領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。由于電力線信道具有頻率選擇性衰減的特點，為了信號穩(wěn)定傳輸因而主要采用正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)技術(shù)。
　　本文首先介紹了低壓電力線信道的主要特征，根據(jù)OFDM技術(shù)的基本原理，重點分析了OFDM系

2、統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)和工程實現(xiàn)方式。然后介紹了IEEE1901.2窄帶電力線通信標(biāo)準(zhǔn)的物理層，并結(jié)合課題的設(shè)計要求，確定了OFDM系統(tǒng)總體框架和幀結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)帶寬范圍為35.938kHz-90.625kHz，采樣頻率400kHz，子載波數(shù)36，采用16QAM調(diào)制。接著對OFDM系統(tǒng)中的主要模塊建模設(shè)計，包括信道編碼、調(diào)制映射、傅里葉變換等模塊，搭建了完整的OFDM系統(tǒng)動態(tài)仿真模型，驗證算法實現(xiàn)的可行性。最后選定本課題采用的現(xiàn)場可編程門陣列(Fi

3、eld Programmable Gate Array, FPGA)芯片，對OFDM系統(tǒng)關(guān)鍵模塊使用Verilog HDL進(jìn)行設(shè)計，在ModelSim SE10.1c下完成OFDM系統(tǒng)的發(fā)射模塊和接收模塊的功能仿真，接著采用ISE14.5平臺對發(fā)射模塊和接收模塊進(jìn)行綜合和實現(xiàn)，并完成FPGA開發(fā)板的引腳分配和下載。最后搭建FPGA開發(fā)板的測試平臺，對接收模塊解調(diào)出的數(shù)據(jù)和發(fā)射模塊發(fā)送的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗證OFDM系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)的功