低压配电网宽带电力线噪声测试分析及建模研究
低压电力线通信（Power Line Communication,PLC）技术因布线简单、覆盖范围广、建设成本低等优点,一直被人们所重视,广泛应用于智能电网、智能家居、能源互联网领域。但是,PLC也面临着严重问题。噪声干扰是其主要因素之一,已成为制约其发展的瓶颈。基于此,有必要进行电力线噪声的研究。本文主要从噪声测试、特性分析以及模型仿真等方面展开工作,并在该研究基础上,搭建一个噪声硬件仿真平台,使相关研究人员能够在实验室环境下研究不同场景下噪声对电力线通信系统的影响。首先分析低压电力线噪声的研究现状,本文采取从噪声源端研究的方法。将用电设备工作状态分为持续状态和瞬态状态,采集了低压配电网环境下典型用电电器在各状态下产生噪声。持续状态时,用电电器产生噪声分为随机脉冲噪声和周期脉冲噪声。瞬时状态时,用电电器产生噪声分为脉冲噪声class1和脉冲噪声class2。其次,在现在已有的建模方法基础上,针对持续状态产生噪声的包络特性提出脉冲噪声单脉冲建模方法。该方法利用马尔科夫链（Markov Chain,MC）建立单脉冲频域极值点序列统计模型,模型计算的极值点序列经插值运算后得到单脉冲的实部和虚部频域波形,再通过快速傅里叶逆变换（Inverse Fast Fourier Transform,IFFT）产生在时域上具备包络特性的单脉冲波形。通过该方法模拟用电设备持续状态产生噪声,仿真结果显示产生噪声表现出良好的包络特性,验证了该方法的有效性。最后,针对建立的噪声模型,提出了基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）的电力线噪声发生器的设计实现方案。应用System Generator快速设计工具,完成马尔科夫模块、插值模块以及IFFT模块的设计实现,并搭建源端脉冲噪声生成模块化系统。在KC705评估板上载入所搭建系统的IP核,实现了噪声发生器。
- 作者：
- 龚航
- 学位授予单位：
- 重庆邮电大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2018年
- 导师姓名：
- 黄琼
- 中图分类号：
- TN913.6
- 关键词：
- 电力线通信；噪声特性；噪声建模；马尔科夫链；System Generator
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