专利名称：一种电力线ofdm导频生成方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明电力线通信领域，尤其涉及一种电力线OFDM导频生成方法及装置。
背景技术：
电力线载波(Power Line Carrier)通信技术简称PLC,是指利用电力线作为信息传输媒介进行数据传输的一种通信方式。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。随着国内智能电网和智能家居网络不断兴起，电力线载波通信赢来了有一个快速发展的时期。但影响和制约电力线载波通信发展的因素很多，最主要的还是电力线上复杂的信道。电力线载波信道环境的特点:各种噪声，各种杂波干扰(某个频率，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(尤其是电力负载为容性时，对载波通信信号近似短路)，各种干扰噪声复杂。目前国内应用较多的是窄带调制技术，即采用一般的、传统的载波调制技术将数字信号的频谱调制到较高的载波频率上，主要包括幅度键控(ASK)，频率键控(FSK)和相位键控(PSK)技术。但是这些传统的调制技术都存在如下缺点:1)抗干扰能力比较弱；2)窄带调制技术的数据速率很低。因此目前的技术无法满足日益发展的电力线载波通信需求。正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing,缩写为 0FDM)是一种特殊的多载波信号调制方法，该技术的显著优势是能够有效的对抗频率选择性衰落，且与传统并行数据传输相比频谱利用率高。OFDM已经成功应用在无线通信领域，且取得了良好的效果。例如数字音频广播(DAB)、数字视频广播(DVB)、无线本地局域网(WLAN)都应用了 OFDM技术，OFDM系统通常是在某些时刻利用某些子载波发送导频符号，然后利用时频域的相关特性进行插值来得到整个信道的频域响应。国外对电力线通信技术研究已经很久，制定了一些标准(例如Prime标准、ERDF G3标准)，将OFDM弓I入电力线通信，该OFDM系统基本上只具有编码模块和逆傅里叶变换模块。然而，经过一系列的实地测试表明，该OFDM技术或产品应用在中国电力线上，效果很差。经过对国内电力线信道环境的研究分析得知，其存在如下特性:1、由于人口密集，电力网密布，电磁干扰比较强烈；2、中国应用的大多数电器的电磁辐射超标，给电力网带来的电磁干扰也很强烈。国外的OFDM标准无法跟踪信道的变化特性，因而其在强烈的电磁环境下，无法获得优质的通信效果。另外，目前的导频插入方式只适用于固定数据长度的导频，在电力线通信中，尤其在强烈的电磁干扰的电力线中，数据的长度根据实际传输的数据量需要不断调整，在此情况下，现有的无线等领域的导频插入方式无法起到作用。
发明内容
为了适应电磁干扰强烈的电力环境，本发明提供了一种电力线OFDM导频生成方
法及装置。一种电力线OFDM导频生成方法，包括如下步骤:导频符号生成步骤，生成导频符号序列；符号映射步骤，将数据符号和所述导频符号序列分别映射到有效子载波上，从而形成包含多个由数据符号和导频符号组成的OFDM符号的数据帧。优选地，所述数据帧的每个OFDM符号都具有导频符号；经过一定的符号周期后，在后OFDM符号的导频符号所处的子载波位置与在前OFDM符号的一致。优选地，所述符号周期是Nf，在数据帧的第i个OFDM符号中，导频符号所处的子载波位置为j，
权利要求
1.一种电力线OFDM导频生成方法，其特征是，包括如下步骤: 导频符号生成步骤，生成导频符号序列； 符号映射步骤，将数据符号和所述导频符号序列分别映射到有效子载波上，从而形成包含多个由数据符号和导频符号组成的OFDM符号的数据帧。
2.如权利要求1所述的一种电力线OFDM导频生成方法，其特征是:所述数据帧的每个OFDM符号都具有导频符号；经过一定的符号周期后，在后OFDM符号的导频符号所处的子载波位置与在前OFDM符号的一致。
3.如权利要求2所述的一种电力线OFDM导频生成方法，其特征是:所述符号周期是Nf，在数据帧的第i个OFDM符号中，导频符号所处的子载波位置为j，
4.如权利要求1至3任一所述的电力线OFDM导频生成方法，其特征是:所述导频符号序列按照如下算法生成
5.如权利要求4所述的电力线OFDM导频生成方法，其特征是:C(K)=eXp[jr3iK2/N]，其中，r与N互质，j表示虚数单位，r为整数。
6.如权利要求4所述的电力线OFDM导频生成方法，其特征是，所述符号映射步骤包括: 导频插入步骤，将所述导频符号插入串行的所述数据符号之间，形成串行的数据/导频符号流； 串并转换步骤，将所述数据/导频符号流转换成并行的数据/导频符号组； 以及子载波映射步骤，将所述数据/导频符号组映射至子载波上，形成OFDM符号。
7.一种电力线OFDM导频生成装置，其特征是，包括: 导频符号生成装置，用于生成导频符号序列； 符号映射装置，用于将数据符号和所述导频符号序列分别映射到有效子载波上，从而形成包含多个由数据符号和导频符号组成的OFDM符号的数据帧。
8.如权利要求7所述的一种电力线OFDM导频生成装置，其特征是:所述数据帧的每个OFDM符号都具有导频符号；经过一定符号周期后，在后OFDM符号的导频符号所处的子载波位置与在前OFDM符号的一致。
9.如权利要求8所述的一种电力线OFDM导频生成装置，其特征是:所述符号周期是Nf，在数据帧的第i个OFDM符号中，导频符号所处的子载波位置为j， J=Nstart-1+ (i%Nf) + (k-1) Nf其中，i=l, 2,, Ns, k是系数，Ns表示传输的数据帧所包含的OFDM符号的个数，Nstart表不每个OFDM符号的有效子载波的起始子载波序号，Nend表不每个OFDM符号的有效子载波的终止子载波序号，有效子载波包含导频子载波和数据子载波；其中运算符号「I表示不大于该运算符号内的数值的最大整数，％表示取余。
10.如权利要求7至9任一所述的电力线OFDM导频生成装置，其特征是:所述导频符号序列按照如下算法生成:ΣcKKK ，其中*表示复数共轭，c(k) 的周期为N，C(K)表示导频符号序列第K个导频符号，τ是任意数。
11.如权利要求10所述的电力线OFDM导频生成装置，其特征是:c(K)=eXp[jrjiK2/N]，其中，r与N互质，r为整数。
12.如权利要求10所述的电力线OFDM导频生成装置，其特征是，所述符号映射装置包括: 导频插入装置，用于将所述导频符号插入串行的所述数据符号之间，形成串行的数据/导频符号流； 串并转换装置，用于将所述数据/导频符号流转换成并行的数据/导频符号组； 以及子载波映射装置，用于将所述数据/导频符号组映射至子载波上，形成OFDM符号。
全文摘要
本发明公开了一种电力线OFDM导频生成方法及装置。其方法包括如下步骤导频符号生成步骤，生成导频符号序列；符号映射步骤，将数据符号和所述导频符号序列分别映射到有效子载波上，从而形成由数据符号和导频符号组成的包含多个OFDM符号的数据帧。由于采用了上述的导频生成方式，完全能够适应在电力线中应用数据长度可变的OFDM技术，同时在强烈干扰的电力线环境下，能够获得优质的通信效果。
文档编号H04L27/26GK103209067SQ20131013049
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者不公告发明人 申请人:深圳市力合微电子有限公司