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摘要：随着通信网络建设步伐的加快，对电力线通信技术的应用也提出更高的要求。然而从当前电力线通信性能看，多会因通信信道而受到影响，要求在信号处理技术应用下使通信性能得以提高。本文将从OFDM技术下的信道估计技术、信噪比估计以及自适应调制解调技术等角度，对电力线通信中关键技术的应用进行研究。
关键词：电力线通信；OFDM技术；关键技术
前言：作为图像、话音等业务信息的一种传输方式，电力线通信在现代较多领域中的应用都较为常见，如通信媒介选择电力线，无需考虑将信息传输线装接于通信终端中，便可达到信息传输的目标。但现行电力线通信发展中，部分关键技术的优势并未被真正挖掘出来，影响电力线通信作用的发挥。因此，本文对OFDM技术下电力通信关键技术的研究，具有十分重要的意义。
1电力线通信技术相关概述
关于电力线通信，其在通信技术推动下逐渐细化为不同的模式，主要表现在家庭联网模式，或直接进行配电变压器的提供等。从以往电力线接入系统看，采用的主要以PLC、ADSL等方式。以其中ADSL方式为例，其在优势上表现为可借助电话线达到接入的目标，接入速度较快。但其应用下也有一定的弊端，如信号传输中将表现出衰减趋势，甚至在过于微弱情况下将难以可靠连接。在此背景下提出PLC技术，其优势表现为网络建设灵活、带宽较宽等，且能满足电力、视频、话音与数据等“四线合一”的要求。但其弊病也难以忽视，如电力负荷波动下容易应影响吞吐量，且传播距离有一定的限制。另外，从自适应调制解调技术方面，其当前应用下也有较多不足之处，如报告时延、测量误差等，影响信号质量。因此，当前电力线通信中的技术应用问题亟待解决[1]。
2信道估计技术
针对现行电力线通信信号检测、自适应调节等问题，实际解决中可考虑将OFDM技术引入，其可用于信道估计方面。首先从OFDM技术优势与实现原理看，主要表现在：①增加子载波上数据符号长度，在ISI控制下使接收机均衡复杂度得以减小；②通过子载波相互正交，重叠子信道频谱，这样频谱资源将得到最大程度利用；③OFDM系统应用下可使窄带干扰问题得到有效控制，仅有部分自在博可能受到干扰。其次，为使信号传输更为可靠，要求做好卷积编码工作。本文在研究中考虑将（2，1，7）编码器引入，其在码率上保持1/2，约束度7，将6个移位寄存器引入，其对于信息的可靠传输以及误码率的降低可发挥重要作用，如图1。
图1卷积编码器示意图
为使数据传输接收性能得以提高，可考虑将信道估计技术引入，OFDM技术应用下的信道估计技术主要表现在二维信道估计、两个级联一级信道估计方式。其中前者应用下主要强调频域估计后进行时域的估计。而后者应用下，注重以两个级联一维信道估计器，对信道衰落情况进行估计，但需注意信道估计前，要求做好导引处信道衰落计算、线性内插、高斯内插等工作[2]。
3信噪比估计技术
当前通信系统运行中，其性能所受到的影响因素集中在干扰噪声、失真两方面，而这些因素的产生又归因于硬件器件应用不合理或外部环境的影响等。对此问题，实际进行信噪比估计中，可分为三个步骤，包括：①信道质量估计，该步骤又可细化为信道质量度量以及判断系统性能受估计误差与时延的影响两方面，前者强调通过度量信道质量，使不同调制方式下的误码率性能被反映出来，后者侧重于将SNR作为信道质量度量，在此基础上分析系统性能受估计误差与时延的影响；②SNR估计，由于其在估计中主要对信号采取参数评估方法，所有误差存在，这种误差产生的原因归结于干扰与噪声本身为加性的，且信号变化中为盲估计带来一定难题，所以SNR估计算法应用下要求做到估计误差、估计时延的控制；③SNR估计用于电力线信道中，主要要求做好仿真参数、判决门限的设定工作，对于仿真参数，分别为调指符号数、误码率，误码率越小可说明通信质量越高，而调制符号用于通信容量表示，数值越小，说明通信有效性越高。为使SNR估计应用于电力线信道中的效果更为显著，可考虑通过仿真方法获取理想的估计值，可由发送端将全1序列向接收端发送，这样接收后的数值便为信道衰落理想值[3]。
4自适应调制解调技术
4.1OFDM自适应调制解调系统概述
以往OFDM技术应用下，由于调制方式在所有子载波中都相同，其中的深衰落子载波会导致调制中有错误概率。对此问题，要求将OFDM自适应调制解调技术引入，其可根据信道特征，对参数进行动态调整，以此使系统性能改善，达到信息传输速率、频谱利用率提高的目标。本文研究中提出的OFDM自适应调制系统，其能够有效结合OFDM技术与AMC技术，使频谱效率提高。但应注意其在实现中要求信号中有开销比特存在，其目的用于将发射信号调制方式告知接收端。
4.2信令过程明确
信令过程在开环自适应、闭环自适应中有一定的差异。其中开环自适应方面，接收机需以接收的信号为依据估计信道，且结合最终估计结果，对本机传送中调制参数的应用进行确定。而在闭环自适应方面，同样以接收的信号为依据完成信道估计过程，并将最终的估计结果向发射机反射，调制参数的确定将结合发射机的反馈结果。
4.3合理选择传输参数
传输参数是否准确，对解调数据符号有极大的影响，因此需在传输参数上进行合理选择。对传输参数确定中，通常可考虑将信令传输、盲检测方式引入，以盲检测方式为例，主要选取多个子载波传输信令，对其进行合并，以此使信号检测性能得以改善。此外，从大多研究中也可发现，为使检测性能得以提高，也可采用信令符号交织方式，在此基础上进行传输，有利于解决信道变化下性能损失问题，或直接在信令信息编码方面进一步强化，以此使检测性能得以提高[4]。
结论：OFDM相关技术的应用是提高电力线通信整体性能的关键所在。实际引入OFDM技术中，应正确认识当前电力线通信系统存在的弊病，如噪声、信噪比等问题，在此基础上选择相应的信道估计技术、信噪比估计技术以及OFDM自适应调制解调系统，保证所有技术应用合理下，使信号传输质量得以提高，促进电力线通信的进一步发展。
参考文献：
[1]杨硕.基于OFDM的电力线窄带通信关键技术研究与实现[D].浙江大学,2012.
[2]侯青波.基于OFDM的电力载波通信的智能家居系统设计与实现[D].云南大学,2013.
[3]任会芬.基于G3-PLC标准的低压电力线窄带通信系统研究[D].哈尔滨工业大学,2013.
[4]席亚明.基于OFDM的电力线通信系统的标准研究及性能分析对比[D].重庆大学,2012.