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浏览输电线路在线监测系统通信方式研究
摘要:随着输电线路监测的信息量越来越大,对于通信系统的要求将更高,无线专网具有延时小、效率高等优点,广泛应用于输电线路监测系统。然而,无线专网的信道环境复杂,易受噪声干扰,很可能造成监测信息回传准确率低或回传失败等问题。因此,为降低输电线路在线监测系统的信息传输误码率,提升无线专网通信差错控制能力,研究适用于输电线路信息传输的通信技术与方案具有重要的现实价值。本文针对输电线路无线专网信息回传易受干扰且误码率高的问题,依据信号调制方式与信道编码理论,采用LDPC信道编码方式,构建了一种新型的OFDM无线电力专网,可提升信号的抗干扰能力与编码的差错控制能力。通过仿真和实际测试,得出在高斯和瑞利衰落两个典型信道下的LDPC-OFDM无线通信系统相对于其它编码方式的OFDM系统,具有更高的可靠性,可有效解决当前输电线路在线监测系统信息回传中存在的易受干扰且误码率高的通信质量问题。首先,论文介绍了无线专网通信理论,分析OFDM无线专网系统的抗干扰性能,指出现有无线专网信道存在因环境不理想易受干扰以及传输误码率高的问题;其次,采用LDPC编码方式构建OFDM无线专网通信系统,并对LDPC-OFDM系统以及采用其它编码方式的OFDM系统,在高斯和瑞利衰落两个信道环境下进行仿真分析与验证;最后,介绍LDPC-OFDM的设计方案以及将本系统应用于实际工程的效果,测试结果表明基于LDPC-OFDM的无线专网相对于其它编码方式的通信系统具备较低的误码率和较强的抗干扰性能。采用LDPC编码的OFDM系统相对于卷积编码和Tubro编码的OFDM系统可有效降低系统传输误码率,同时还对系统容量有一定的提升作用。本研究提出的无线专网通信方案为今后输电线路信息传输提供一定的技术基础。
关键词:输电线路监测信息;无线专网;
文章目录
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 课题的研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 研究内容与章节安排
第二章 无线专网理论
2.1 通信系统传输理论
2.1.1 数字通信系统
2.1.2 数字通信系统性能指标
2.1.3 输电线路信息传输模型
2.1.4 现有无线专网的问题及解决措施
2.2 基于OFDM的无线通信系统理论
2.2.1 OFDM系统的基本原理
2.2.2 OFDM系统的数学模型
2.2.3 增加循环前缀
2.2.4 OFDM系统的特点
2.2.5 降低OFDM误码率的措施
2.3 本章小结
第三章 基于LPDC-OFDM的无线专网通信系统
3.1 信道编码
3.1.1 信道编码基本原理
3.1.2 信道编码的方式
3.2 LDPC编码理论
3.2.1 线性分组码的原理
3.2.2 LDPC编码的原理
3.2.3 LDPC码校验矩阵构造
3.3 基于LDPC编码的OFDM无线专网
3.3.1 方案概述
3.3.2 基于LDPC-OFDM无线通信的方案建立
3.3.3 LDPC-OFDM通信系统实现的关键技术
3.4 本章小结
第四章 系统的仿真
4.1 系统的建立
4.1.1 高斯信道下的仿真
4.1.2 瑞利衰落信道下的仿真
4.1.3 仿真系统图
4.2 不同编码方式的仿真结果
4.2.1 高斯信道下的仿真
4.2.2 瑞利衰落信道下的仿真
4.2.3 仿真分析
4.3 本章小结
第五章 系统的应用
5.1 项目概述
5.2 组网方案
5.3 测试结果与分析
5.3.1 基本性能测试
5.3.2 通信性能测试
5.3.3 不同信道编码的性能测试
5.3.4 结果分析
5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
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