基于DSP的电力线载波OFDM调制解调器

基于DSP的电力线载波OFDM调制解调器


基于DSP的电力线载波OFDM调制解调器
摘要：提出一种基于ＯＦＤＭ的电力线宽带高速通信系统的实现方案讨论了ＯＦＤＭ应
用于电力线载波通信的原理，探讨了通信系统调制解调部分的硬件实现和软件流程，并
对其关键的ＦＦＴ算法进行了优化。
    关键词：电力线载波 ＤＳＰ ＯＦＤＭ ＦＦＴ
利用电力线作为信道进行通信是解决“最后一公里”问题的一个很好的方法。然而电
力线作为通信信道，存在着高噪声、多径效应和衰落的特点。ＯＦＤＭ技术能够在抗多
径干扰、信号衰减的同时保持较高的数据传输速率，在具体实现中还能够利用离散傅立
叶变换简化调制解调模块的复杂度，因此它在电力线高速通信系统中的应用有着非常乐
观的前景。文中给出一种基于正交频分复用技术（ＯＦＤＭ技术）的调制解调器的设计
方案。
１ ＯＦＤＭ原理
ＯＦＤＭ全称为正交频分复用（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
Ｄｉｖｉｓｉｏｎ
Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ），其基本思想是把高速数据流经过串／并变换，分成几个
低比特率的数据流，经过编码、交织，它们之间具有一定的相关性，然后用这些低速率
的数据流调制多个正交的子载波并迭加在一起构成发送信号。每个数据流仅占用带宽的
一部分，系统由许多子载波组成。在接收端用同样数量的载波对发送信号进行相干接收
，获得低速率信息数据后，再通过并／串变换得到原来的高速信号。从而降低子载波上
的码率，加长码元的持续时间，加强时延扩展的抵抗力。
在ＯＦＤＭ中，为了提高频带利用率，令各载波上的信号频谱相互重叠，但载波间隔
的选择要使这些载波在整个符号周期上正交，即相加于符号周期上的任何两个子载波乘
积为零。这样，即使各载波上的信号频谱间存在重叠，也能无失真复原。当载波间最小
间隔等于符号周期的倒数的整数倍时，可满足正交性条件。实际上为实现最大频谱效率
，一般取载波间最小间隔等于符号周期的