论文部分内容阅读
低压电力线通信(L-PLC，Lower-voltage Power Line Communication)是指利用低压电力线传输数据的一种通信形式。由于L-PLC技术具有较高的便利性和经济性，因此该技术备受关注。但低压电力线上情况十分复杂，导致了其传输特性的时变性极强，信道特性较为恶劣，故研究其特性并建立其信道模型，是L-PLC技术领域中的关键课题。目前，国内外的研究存在以下问题：没有引入综合评价L-PLC信道的指标；理论分析大体分为多径模型和传输线模型，其基础都是线性系统理论，所构建的传输函数不能反映L-PLC信道的非线性和时变性。针对以上问题本研究将混沌、多重分形两大非线性理论引入L-PLC信道特性的研究中，本研究的主要工作及成果如下：1、利用实验室现有的L-PLC数据采集装置对不同工况下的L-PLC数据进行采集。2、对不同工况下的L-PLC数据进行混沌及多重分形分析，证明了L-PLC信道具有混沌、多重分形特性，并指出了最大Lyapunov指数和多重分形维数是描述L-PLC信道的重要参数，从而引入了综合评定L-PLC信道的指标。3、针对GP算法在对L-PLC信道建模时得出的解不稳定，且解的形式过于复杂，对GP算法进行了改进。并利用改进GP算法对L-PLC信道建模，发现得出的解在误差上虽略高于GP算法，但解的形式相对简单，且重复率较高，有一定规律性，更符合L-PLC信道建模的要求。4、利用改进GP算法和计算出的混沌特征量对L-PLC信道进行全局建模，通过混沌特征量——最大Lyapunov指数对模型的有效性进行判断，找出了最能反映实际L-PLC信道特性的最优模型，并对最优模型分析发现，L-PLC实测信号的高维分量之间关系十分密切。5、通过对实测信号进行增量统计分布、统计自相似性的分析，揭示了L-PLC信道与分形布朗运动间的内在联系，并在此基础上建立了L-PLC信道的多重分形布朗运动模型，结合分形插值方法，对L-PLC实测信号进行了重构，并与简单中点插值法进行了对比。