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利用分布广泛的低压电力线网络进行高速数据通信是电力线通信技术研究的目标。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术具有频谱利用率高、抗噪声干扰和多径衰落能力强等优点，是高速电力线通信标准的首选物理层传输方案。当前，随着智能电网的发展，在3kHz～500kHz频段，采用OFDM技术实现高速窄带电力线通信成为电力线通信研究的热点。近几年来，国外对此进行了较为深入的研究，取得了一定的进展，而国内主要侧重于引进国外技术的应用，对具体的通信技术研究不多。 本文从研究高速电力线通信的关键技术入手，设计并实现了基于OFDM技术的高速窄带电力线通信系统，系统的OFDM核心算法全部使用硬件编程语言在现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)平台上实现，在高速窄带电力线通信技术的研究方面进行了积极探索。取得的主要研究成果如下: 1、根据实际低压电力线信道的特性，在低压电力线通信系统中设计了一种经过改进的基于时域训练序列的块状方式信道估计方法。该信道估计方法利用了OFDM符号的同步时域训练序列作为导频信息来进行信道估计，从而无需插入额外的导频序列，提高了系统的频带利用率。在进行信道的冲击响应估计时，利用OFDM的时域训练序列相关性好的特点，使用相关运算来完成，避免了复杂的矩阵运算，大大降低了算法的运算复杂度。另外，信道估计时采用了变换域方法，通过滤除信道冲击响应长度外的噪声，可以降低噪声的影响。实际电力线通信系统的测试结果表明，在使用了这种信道估计方法后，整个系统的误码率大大降低，系统工作更加稳定，提高了整个系统的效率和可靠性。 2、提出了一种适用于低压电力线通信HomePlug AV(HPAV)标准的比特和功率分配算法。结合低压电力线通信中发送信号功率谱受限的特点，在进行比特和功率分配时，先根据每个子载波的实际信噪比和比特误码率上限进行比特预分配，然后再进行迭代分配。实际电力线信道仿真结果表明，该算法能够达到最优的分配结果，而且运算复杂度也得到较大降低，大约只相当于已有算法的一半。 3、提出了一种改进的适用于电力线高速通信的快速比特分配算法。算法首先根据子信道的比特信噪比和误码率上限进行比特预分配，然后根据所给公式，近似计算出预分配后还可以继续分配的总比特数，再依次从误码率增加最小的信道开始分配，直至达到近似再分配比特数，从而避免复杂的迭代运算。实际电力线信道中的仿真结果表明，这种非迭代算法能够在分配结果与最优分配结果相差很小的情况下，大大降低比特分配的运算复杂度。 4、完成了基于OFDM的高速窄带电力线通信系统的设计和实现。系统使用200kHz～400kHz频段，实现了100kbps以上的实际通信速率。系统的硬件平台以FPGA为核心，OFDM算法使用硬件编程语言实现。文中重点研究了系统的OFDM同步算法、系统的信道估计与均衡算法以及系统的卷积编码和Viterbi译码算法在FPGA平台的具体实现方法。设计完成的低压电力线通信系统在实际的低压电力线环境进行了测试，其结果达到了设计要求。