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浅析关于电力线信道的模拟

 只要选择合适的阶数,并得到参数ak和u(fn)的方差2,就能得到低压电力线的频率响应。为了合理地反映低压电力线的时变性,可对低压电网进行24h连续测量,考虑到低压电网是个随时间缓慢变化的信道,且为了避免测量间隔与任何可能的变化规律同步,测量间隔可随机取n0min或(n0+1/2)min,这样就可得到几百组相应时间点的110MHz频率响应数据,对它们进行统计分析,即得到含有2p+1个随机实变量的统计AR(AlternativeRouting)模型。

  假设低压电力线信道是准时不变的,并设2+2=1,信道1LMS算法的误比特性能如所示。由于迭代步长的取值决定了算法性能,因此图中给出了不同值下的信噪比与误比特率的关系。当>0.1时,算法性能随的增大而变差;在0.1范围内,小信噪比时的误码率随的增大而增大,大信噪比时的误码率随的增大而减小,故可折中考虑适当选取值。可以看到,当=0.01时,信道估计值能够很好的均衡低压电力线信道衰落后的信号,SNR12dB达到通信要求。

  不同值下信噪比与误码率的关系算法的MSE收敛性能与信道特性有关,在低压电力线信道下,LMS算法的MSE曲线如所示。算法在40次迭代之后就达到平稳跟踪状态,且稳定状态下均方误差MSE几乎为零,因此,该算法在电力线信道下具有良好的收敛性。

  LMS算法的收敛曲线。从中可以看出,在准时不变的低压电力线信道下,这两种算法下的信噪比误码率曲线很接近,因此,具有相差不多的信道估计性能。LMS算法与Decision-feedback算法的误比特性能比较但实测结果表明,低压电力线信道的慢衰落往往存在较大的衰减突变,假设信道特性在第50个符号处变为信道2,如(b)所示,则LMS和Decision-feedback算法的MSE收敛曲线。因此,考虑到低压电力线慢衰落存在突变的特点,LMS算法更适用于低压电力线OFDM通信系统。

  结束语本文通过实测数据建立了低压电力线信道的统计AR模型;利用该模型对OFDM系统中的LMS和Decision-feedback半盲信道估计算法进行了仿真分析,结果证明,LMS算法更适用于低压电力线信道OFDM通信系统。

 


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