[发明专利]一种电力线载波通信系统的信号帧生成方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及电力线载波通信系统，特别是涉及一种电力线载波通信系统的信号帧生成方法。

【背景技术】

电力线载波通信技术简称PLC，是指利用电力线传输数据的一种通信方式。它可以充分利用现有的配电网络基础设施，无需任何布线，就能够为用户提供数据通信服务。利用现有的电力线实现数据通信，可极大的节省通信网络的建设费用。然而，由于多种因素的影响，制约了电力线载波通信技术的发展。最主要的是电力线上复杂的信道。

电力线载波信道环境的特点是：各种噪声，各种杂波干扰（杂波无规律，不可预测），各种脉冲干扰（无规律，不可预测），时变衰减（无规律，不可预测，使得通信距离局限在1000米以内），反射引起的多径（最大延迟<3us）。由此可见，电力线载波信道具有时变性，阻抗变换大，衰减较大以及各种干扰噪声复杂的特点。要在如此恶劣的信道环境中传输信号，要求设计的信号帧抗干扰性强。

具体来说，信号帧包括同步信号帧、控制信号帧和数据信号帧。同步信号帧携带用于使发射端和接收端达到同步的同步信号，控制信号帧携带通信系统所涉及的控制信息，例如通信系统的工作模式，发射端的编码方式，接收端的解码方式等，数据帧则携带需要通信系统需要传输的数据。

现有技术中，通常利用两个或多个重复的OFDM数据设计同步信号。但是，由于重复的OFDM数据的相关性并不强，导致所生成的同步信号同步精确度不高，抗噪声性也不强。而生成信号帧中的控制信号帧时，基于正交频分复用系统（OFDM系统），通常采用OFDM符号来生成控制信号，但在恶劣的电力线环境下，由于存在突发的强脉冲干扰，传输过程中，OFDM符号往往难以抵抗恶劣的信道环境，即控制信号抗噪声性不强，导致接收端接收到的控制信息出错。综上所述，上述方法下得到的信号帧，精确度不高，抗噪声性不强，无法适应恶劣的信道环境。

另外，不同国家和地区对电力线载波通信的通信频段要求是不同的，欧洲的CENELEC规定A信道频带10kHz to95kHz、B信道频带95kHz to120kHz、C信道频带120kHz to140kHz，美国的通信委员会FCC规定采用10kHz to490kHz，而我国规定电力线载波通信频段为3kHz～500kHz。因此，电力线载波通信系统中要求设计的同步信号、控制信号能适应多个国家和地区对频段的要求。综上所述，如何设计一种信号帧，其精确度高、抗噪声性强且能适应不同国家和地区对电力线载波频段的要求，是电力线载波通信技术中需要解决的问题。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种电力线载波通信系统的信号帧生成方法，其生成的信号帧的精确度高、抗噪声性强且能适应不同国家和地区对电力线载波频段的要求。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：