电力线载波通信定时同步算法及其FPGA实现

doi:10.3724/SP.J.1087.2011.02918

计算机应用 ›› 2011, Vol. 31 ›› Issue (11): 2918-2921.DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02918

电力线载波通信定时同步算法及其FPGA实现

何世彪¹,吴红桥¹,王杰强¹,席亚明²

1. 重庆大学通信工程学院，重庆 400044
2. 重庆大学通信工程学院

收稿日期:2011-06-01 修回日期:2011-07-05 发布日期:2011-11-16 出版日期:2011-11-01
通讯作者: 吴红桥
作者简介:何世彪(1963-)，男，安徽安庆人，教授，博士，主要研究方向：宽带无线通信、飞行器测控；吴红桥(1985-)，男，湖北黄冈人，硕士研究生，主要研究方向：电力线载波通信同步；王杰强（1987-），男，福建泉州人，硕士研究生，主要研究方向：电力线载波通信基带；席亚明(1983-)，男，江苏南通人，硕士研究生，主要研究方向：电力线载波通信协议。

Power line carrier communications timing synchronization and FPGA implementation

1. College of Communication Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China
2.

Received:2011-06-01 Revised:2011-07-05 Online:2011-11-16 Published:2011-11-01
Contact: Wu Hong-qiao

摘要/Abstract

摘要： 基于电力线载波通信G3技术标准下的物理层协议，针对电力线上噪声干扰较大，造成帧同步有虚警现象，符号定时同步尖峰幅值随信号衰减变化以及尖峰的旁瓣超过门限等缺点，提出了准确性更高、占用硬件资源相对较少的电力线载波通信帧同步与符号定时算法。通过算法仿真，表明该算法在信噪比较低时，具有门限自适应性，能够克服旁瓣的干扰，并易于硬件实现的特点。在一发一收两块现场可编程门阵列(FPGA)开发板上验证，提出新的帧同步、符号定时算法和硬件实现方案，实现了对电力线载波通信的正交频分复用（OFDM）基带系统进行实时、连续、准确的定时同步。

关键词: 电力线载波通信, 正交频分复用, 帧同步, 符号定时同步, 现场可编程门阵列

Abstract: Large power line noise results in false frame synchronization and such problems as the peak amplitude in symbol timing synchronization changes with the attenuate signal and peak sidelobe exceeds the threshold. Therefore, based on the PLC G3 physical layer specification, this paper elaborated an improved frame synchronization and symbol timing synchronization algorithm with higher accuracy and less hardware resources occupancy. Through the simulation, the new algorithm shows adaptive threshold and better performance in conquering the interference of side lobe at low Signal-to-Noise (SNR). And it is easier to design in hardware. In the end, in two development tools of which one sends out signal and the other receives signal validate even when there is a large power line noise, the method can still achieve accurate real-time, continuous timing synchronization on the power line carrier communication baseband system.

Key words: Power Line Carrier Communications (PLCC), Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), frame synchronization, symbol timing synchronization, Field Programmable Gata Array (FPGA)

中图分类号:

TP391.9

何世彪吴红桥王杰强席亚明. 电力线载波通信定时同步算法及其FPGA实现[J]. 计算机应用, 2011, 31(11): 2918-2921.

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Power line carrier communications timing synchronization and FPGA implementation

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