导读:本文包含了电力线建模论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:电力线,信道,通信,建模,噪声,模型,低压。
电力线建模论文文献综述
胡学涛[1]（2019）在《低压电力线噪声建模、优化及FPGA实现》一文中研究指出随着智能电网和泛在物联网概念的提出,电力线通信技术受到专家学者们的广泛关注,作为现有覆盖范围最大的物理网络,频率范围高达30MHz的低压电力线,在其之上进行信息传输成为“最后一公里”问题的重要解决方案之一。在当今时代背景之下,对电力线通信的针对性研究已经成为一大热点,具有广大的发展前景和巨大的应用价值。但研究发现,电力线本身并非理想的通信媒介,其信道特性复杂多变,衰减、阻抗、噪声都会影响电力线通信性能。因此要想将整个电力线通信技术推广应用,就必须对这叁大特性进行深入研究。本文以噪声干扰特性作为主要研究点,在现有的理论成果之上,研究了一种低压宽带电力线噪声FPGA实现方法以及一种基于复杂拓扑网络结构的噪声建模方法,两者分别从工程应用角度和理论建模角度,对电力线噪声做进一步研究,为后续电力线通信技术的理论研究和广泛应用奠定基础。首先,本文对低压电力线通信技术及噪声干扰进行介绍,引出并分析了电力线噪声的传统五大分类及其相关特性,接着介绍了目前国内外主流的几大噪声建模方法:ARMA背景噪声建模、Middleton Class A脉冲噪声建模以及Markov脉冲噪声建模方法。然后,本文针对目前国内外缺乏标准化的噪声硬件实现方法的不足,依据经典的Markov-Middleton脉冲噪声模型,提出了一个改进型的噪声实现方法,利用System Generator和Vivado软件仿真工具,将脉冲噪声模型通过FPGA硬件开发板进行实现,并利用PicoScope测量结果以及实际电力线通信过程验证本文所提方法的工程应用价值。最后,本文研究发现现有噪声建模方法在应对现实复杂用电场景下的局限性,据此提出了一种基于电力线网络复杂拓扑结构的多源端噪声建模方法,从源端噪声建模出发,结合多节点信道建模,最后在接收端综合完成整个多源端噪声模型,随后通过FPGA实现该模型。实测结果表明本文提出的噪声建模方法可以较好地规避传统噪声模型的不足,有效体现出复杂用电场景下电力线噪声的诸多特性,相较于现有的噪声建模方法,有更好的适用性和更大的实际应用价值。(本文来源于《重庆邮电大学》期刊2019-06-09）
张慧[2]（2019）在《低压宽带电力线信道和噪声建模研究》一文中研究指出低压电力线通信(Power Line Communication,PLC)技术利用已有配电网中的电力线装置作为通信媒介,由于其覆盖面广,组网方便,不需要安装新的通信设备等优势,受到国内外研究学者的广泛关注。电力线通信技术已经广泛应用到人们的日常生活中,如智能抄表、家庭自动化和远程路灯控制等方面,同时也是智能电网中数据传输的一种关键的通信技术。然而,电力线通信又具有特殊性,它是通过将高频信号加载到电网上,其传输特性和结构与传统的通信技术有很大差异。另外,低压电力线信道具有的低通特性、噪声干扰、电磁兼容和时变性等特性决定了实现高速可靠的电力线通信极具挑战性。建立简单精确的电力线信道和噪声模型,充分研究和掌握电力线信道特性,有针对性地应用各种物理层技术,提高电力线通信系统传输质量,才能进一步优化电力线通信系统的性能。然而,现有的电力线信道和噪声模型存在很多缺点,电力线通信系统优化技术还有待提高。本文的主要工作和创新点如下:(1)本文提出了一种新颖的基于图论的低压电力线信道仿真模型,该模型通过迭代列举算法(丨terative Enumeration Algorithm,IEA)递归运算求解电力线信道的前K条最短路径,从而简单有效地仿真电力线信道传输函数,并与两种传统的电力线信道建模方法(基于传输线理论和参数匹配的建模方法)开展了比较研究。(2)提出了将基于图论的 SISO(Single-Input Single-Output,SISO)电力线信道建模方法扩展应用到MIMO(Multi-Input Muiti-Output,MIMO)电力线信道中。基于实际测量数据仿真验证了该建模方法的有效性,并与传统的宽带MIMO电力线信道建模方法进行了比较。(3)针对现有的电力线信道噪声模型的缺点,本文将机器学习应用到电力线信道噪声建模中,建立了基于小波神经网络和最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LS-SVM)的低压电力线信道噪声模型和一种新的简单的噪声发生器,通过数据测量验证了该噪声建模方法的有效性,并与传统的Markovian-Gaussian噪声模型开展了比较研究。(4)针对电力线网络结构复杂多变的特点,本文研究了电力线网络结构参数,如电力线长度、节点数、分支长度、分支负载等对电力线信道频域响应和时域响应的影响,以及变化的结构参数对电力线信道统计特性如均方根时延扩展(root mean square delay spread,DS-RMS)、相干带宽(coherence bandwidth,CB)和信道容量等的影响,进一步掌握了电力线网络结构与信道特性的关系。(5)为了提高宽带电力线通信的传输范围和传输速率,本文开展了多跳宽带中继电力线通信研究,推导了在实际电力线网络中如何确定安装中继的位置并开展了仿真研究。(6)提出了一个电力线通信最佳收发端阻抗设计方法,通过最大化求解一个与发送端阻抗和接收端阻抗都有关的信噪比,得出收发端的最佳匹配阻抗,该收发端阻抗设计方法可以使电力线通信系统获得更好的性能。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-06-01）
郭以贺,霍然,杨哲,谢志远[3]（2019）在《低压电力线宽带通信信道建模方法》一文中研究指出电力线网络的高频阻抗和传输特性是设计低压电力线宽带通信系统的重要依据。该文分析趋肤效应和邻近效应对单位长度电阻和电感的影响,以及复介电常数对单位长度电容和电导的影响。基于电磁仿真方法求解单位长度参数初值,结合电力线的低损耗特性,提出一种利用开路阻抗测量结果进行单位长度参数精确求解的方法。多分支网络下的测试结果表明信道模型在30k Hz～30MHz宽带范围内具有很高的准确性。结合测试结果,分析网络结构对信道特性的影响,指出分支线路和用电设备输入阻抗的频变性是整体网络形成深度衰落的主要因素。建模方法结合仿真计算和辅助测量,具有结果准确、简单易行和适用广泛的优点。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2019年21期）
仝师伟[4]（2019）在《基于路灯线路的宽带电力线信道特性测试与建模研究》一文中研究指出利用路灯线路实现宽带电力线通信,可有效解决公网通信接入问题。研究路灯线路信道特性及建模技术,对于在物理层采取有效措施,充分挖掘路灯通信系统容量、优化系统性能,进而在路灯线路上实现高速宽带通信,具有重要意义。论文主要工作如下:首先研究了路灯线路不同状态下的输入阻抗特性、传输衰减特性、噪声特性等。分别分析了在频域上的频率选择性特性,时域上的时变特性和随工频信号变化的周期特性。然后利用现有高速电力线通信设备进行了通信性能测试,分析了路灯线路实际通信承载能力。为了排除耦合器对测试的影响,研究了电力线通信耦合器的传输特性和输入阻抗特性。最后针对路灯线路研究了两种电力线建模方法。依据路灯线路的构造特点,建立了基于传输线理论的路灯信道模型。该模型根据研究场景生成相应信道,并分析了路灯线路长度、分支数量、分支长度、分支位置对信道传输特性的影响。基于实测数据,建立了相应的多径信道模型。利用经过简化的多径模型对测试数据进行拟合,结果表明该模型对路灯信道具有较好的描述能力。提出了一种基于最小二乘法的分段拟合方法,提高了拟合的精度和程序运算的效率。(本文来源于《华北电力大学》期刊2019-03-01）
王新宇[5]（2019）在《低压电力线通信信道建模及传输特性研究》一文中研究指出作为现代通信的重要技术,电力线通信具有分布广泛,建设成本相对低廉,可以用于特殊场景或者到达没有其他网络信号覆盖的偏远地区,与其他通信方式相比,具有独特的优势。低压电力线通信技术在很多领域都有应用,包括用电信息采集、智能家居管理、楼宇监视和路灯控制等,对推动电力系统自动化技术的发展和提高社会整体的经济效益无疑具有积极的促进作用。本文的主要工作有:第一,分析了低压电力线通信的特性,包括信号衰减、输入阻抗、多径传输及噪声等。第二,研究了低压电力线通信信道的建模,具体地讲,对电力线有无分支,电力线长度及分支长度对传输函数的影响进行了仿真研究。并对低压电力线信道容量进行了分析,结果表明当电力线有分支时信道容量有显着下降,分支的存在增加了反射路径从而减小了信道容量。第叁,研究了低压电力线通信的传输特性,仿真结果表明,当发送端阻抗与接收端阻抗相等时,电力线通信信道的正向传输函数和反向传输函数一致,即电力线网络特性具有对称性;当发送端阻抗小于接收端阻抗时,电力线通信信道的正向传输衰减小于反向传输衰减。本文对电力线通信信道建模及传输特信进行了全面详尽的研究,为今后电力线信道建模及其仿真设计提供了参考。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01）
曹旺斌,梁晓林[6]（2019）在《基于Q3D的宽带电力线通信信道建模》一文中研究指出提出了一种基于Q3D的宽带电力线信道建模方法。首先利用Q3D软件提取电力线信道的单位长度参数RLGC,然后根据提取的RLGC参数计算电力线信道的ABCD传输矩阵,最后根据ABCD矩阵求出电力线通信信道传输函数和输入阻抗的幅频响应和相频响应。利用所提方法,建立基于3 mm×4 mm叁芯对称电缆的宽带电力线通信信道模型,并在30 kHz～100 MHz频带范围内与实测数据进行对比。结果表明,仿真结果能够很好地符合测量结果,本文所提方法能够快速、准确地建立电力线宽带信道模型,对于电力线通信信道特性的研究以及工程实践具有重要意义。(本文来源于《电信科学》期刊2019年01期）
黄家伟,夏中金,陈述[7]（2018）在《宽带电力线载波通信信道特性研究与建模》一文中研究指出为提高低压电力线信道传输性能,拓宽信道带宽和降低高频信号在低压电力线中传输误码率,基于G3-PLC标准建立了一个高频载波通信信道模型,并应用于低压电网络。采集多组电力线噪声数据,在通信频段为100 k Hz～3 MHz的情况下,进行时域和频域二维空间仿真,并在PSpice中验证了模型的可靠性。实验结果直观展示了电力线的噪声干扰、阻抗和衰减特性,对深入理解和推进宽带电力线通信发展具有积极意义,为预测低压电网络中PLC信号传输特性提供了一种分析方式。(本文来源于《黑龙江电力》期刊2018年05期）
曹旺斌,梁晓林,杨蓉[8]（2018）在《基于Q3D的宽带电力线通信信道建模》一文中研究指出随着信息技术的发展,电力线通信技术(power line communication,PLC)在楼宇自动化、自动抄表、智能控制、物联网以及微网等方面的应用日益广泛,电力线通信业务变得更加多样化,宽带电力线通信(BPLC)在国内外受到了愈来愈广泛的关注。电力线信道模型对于特定线路电力线通信信道特性的掌握、电力线通信相关产品的性能指标确定以及通信编码算法的研究具有重要意义。电力线通信信道的建模一般需要经过确定单位长度的电阻、电感、电导和电容4个分布参数(RLGC);根据分布参数计算特征阻抗、传输常数;根据特征阻抗、传输常数及线路长度建立传输方程;结合终端条件建立信道模型4个步骤。对于给定的传输线,由于单位长度的电阻、电感、电导和电容参数需要包含导体的横截面、半径、导体间的空间间隔以及绝缘材料的电气特性等信息,计算需要运用复杂的数学和电磁场相关知识,尤其对于宽带PLC的通信信道建模而言,计算复杂且准确度难以保证。在以往针对电力线信道的建模中,单位长度参数主要通过解析法获得,此方法需要利用电路原理进行分析,设计实验,测量出电路的一次参数。然后根据一次参数推导出二次参数,过程繁琐,要求建模人员具有扎实的专业知识和数学功底。为能够快速、准确地建立宽带电力线通信信道模型,提出了一种基于Q3D的宽带电力线信道建模方法。Q3D,也称为Quick3-D,用于针对电磁场仿真所需的电阻、电感、电导和电容的参数提取,主要用于PCB高频电路设计领域。Q3D使用了先进的叁维准静态电磁场求解器,核心算法为矩量法,同时采用了快速多极子算法进行加速。在求解的过程中,考虑到耦合效应、趋肤效应、介质损耗、金属损耗和频变属性的影响。在实践中发现,Q3D软件对于电力线通信信道的仿真同样适用,不仅适用复杂形状的导体建模,准确度高,而且可以减少计算复杂度,显着简化RLGC参数的提取过程。本文主要介绍了以Q3D Extractor提取参数为依据,建立宽带PLC信道模型的步骤和方法。首先利用Q3D软件提取电力线信道的单位长度参数RLGC,然后根据提取的RLGC参数计算平行电缆的特征阻抗和传输常数,从而根据特征阻抗和传输常数计算出电力线信道的ABCD传输矩阵,最后根据ABCD矩阵求出信道传输函数和输入阻抗的幅频响应和相频响应。由于单位长度参数提取的重点是线缆结合模型的做图和各部分材料的分配,将复杂的数学问题转化成了几何作图问题,对建模人员数学知识的要求大大降低,本文所提建模方法能够适用于双导体、多导体及横截面结构复杂的多种PLC信道。论文最后利用所提方法,针对3 mm×4 mm叁芯对称电缆建立了宽带电力线通信信道模型;利用网络分析仪分别测量了叁芯对称电缆的S参数(散射参数),利用S参数计算出线缆传输函数和输入阻抗的幅频特性以及相频特性,并在30 kHz～100 MHz频带范围内将模型计算值与实测数据进行对比。结果表明,利用所提方法建立的模型计算值能够很好地描述实际测量结果,本文所提方法能够快速、准确地建立电力线宽带信道模型,对于电力线通信信道特性的研究以及工程实践具有重要意义。(本文来源于《数字中国 能源互联——2018电力行业信息化年会论文集》期刊2018-09-15）
胡苏阳,王莉,杨善水[9]（2018）在《电力线信道系统噪声的建模方法研究》一文中研究指出电缆系统存在信道环境恶劣、噪声特性复杂的问题,对系统的正常通信及故障检测造成较大的干扰。在对典型电力线噪声进行分类并分析其不同特性的基础上,针对电力线中常发生的电弧故障,提出基于分数阶滤波器的电弧噪声建模方法,以及基于数据驱动的电弧噪声模型参数确定方法,与典型电力线噪声相结合,建立更加完善、准确的电力线信道系统噪声模型。通过仿真和实验结果验证了模型的准确性,为后续开展电力线故障诊断技术的深入研究提供参考。(本文来源于《电测与仪表》期刊2018年17期）
张慧,卢文冰,赵雄文,李梁,刘军雨[10]（2018）在《基于最小二乘支持向量机和小波神经网络的电力线通信信道噪声建模研究》一文中研究指出电力线通信是智能电网中的一种重要通信方式,电网中噪声干扰复杂,建立电力线通信信道噪声模型对于深入研究智能电网中低压电力线通信性能至关重要。针对低压电力线通信信道噪声特性,分别提出基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型和小波神经网络模型在电力线信道噪声中的应用。为了验证并比较LS-SVM和小波神经网络模型对时变的低压电力线信道噪声建模的有效性,在室内和室外环境下对低压电力线通信信道的噪声进行测量,基于大量的测量数据,研究两个模型的准确度和效率。结果表明,两个噪声模型能够很好地仿真和适应时变的低压电力线通信信道,LS-SVM模型有更高的精度和更短的仿真时间。此外,提出的两个模型与传统的Markovian-Gaussian模型进行比较,结果表明,两个噪声模型有更高的精度和更低的复杂度,尤其是LS-SVM模型能够代替传统的Markovian-Gaussian模型,更适合用作低压电力线通信信道噪声发生器。该噪声模型的提出对研究在电力线通信系统和无线通信系统中内部和外部电磁源的电磁干扰有重要意义。(本文来源于《电工技术学报》期刊2018年16期）
电力线建模论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
低压电力线通信(Power Line Communication,PLC)技术利用已有配电网中的电力线装置作为通信媒介,由于其覆盖面广,组网方便,不需要安装新的通信设备等优势,受到国内外研究学者的广泛关注。电力线通信技术已经广泛应用到人们的日常生活中,如智能抄表、家庭自动化和远程路灯控制等方面,同时也是智能电网中数据传输的一种关键的通信技术。然而,电力线通信又具有特殊性,它是通过将高频信号加载到电网上,其传输特性和结构与传统的通信技术有很大差异。另外,低压电力线信道具有的低通特性、噪声干扰、电磁兼容和时变性等特性决定了实现高速可靠的电力线通信极具挑战性。建立简单精确的电力线信道和噪声模型,充分研究和掌握电力线信道特性,有针对性地应用各种物理层技术,提高电力线通信系统传输质量,才能进一步优化电力线通信系统的性能。然而,现有的电力线信道和噪声模型存在很多缺点,电力线通信系统优化技术还有待提高。本文的主要工作和创新点如下:(1)本文提出了一种新颖的基于图论的低压电力线信道仿真模型,该模型通过迭代列举算法(丨terative Enumeration Algorithm,IEA)递归运算求解电力线信道的前K条最短路径,从而简单有效地仿真电力线信道传输函数,并与两种传统的电力线信道建模方法(基于传输线理论和参数匹配的建模方法)开展了比较研究。(2)提出了将基于图论的 SISO(Single-Input Single-Output,SISO)电力线信道建模方法扩展应用到MIMO(Multi-Input Muiti-Output,MIMO)电力线信道中。基于实际测量数据仿真验证了该建模方法的有效性,并与传统的宽带MIMO电力线信道建模方法进行了比较。(3)针对现有的电力线信道噪声模型的缺点,本文将机器学习应用到电力线信道噪声建模中,建立了基于小波神经网络和最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LS-SVM)的低压电力线信道噪声模型和一种新的简单的噪声发生器,通过数据测量验证了该噪声建模方法的有效性,并与传统的Markovian-Gaussian噪声模型开展了比较研究。(4)针对电力线网络结构复杂多变的特点,本文研究了电力线网络结构参数,如电力线长度、节点数、分支长度、分支负载等对电力线信道频域响应和时域响应的影响,以及变化的结构参数对电力线信道统计特性如均方根时延扩展(root mean square delay spread,DS-RMS)、相干带宽(coherence bandwidth,CB)和信道容量等的影响,进一步掌握了电力线网络结构与信道特性的关系。(5)为了提高宽带电力线通信的传输范围和传输速率,本文开展了多跳宽带中继电力线通信研究,推导了在实际电力线网络中如何确定安装中继的位置并开展了仿真研究。(6)提出了一个电力线通信最佳收发端阻抗设计方法,通过最大化求解一个与发送端阻抗和接收端阻抗都有关的信噪比,得出收发端的最佳匹配阻抗,该收发端阻抗设计方法可以使电力线通信系统获得更好的性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电力线建模论文参考文献
[1].胡学涛.低压电力线噪声建模、优化及FPGA实现[D].重庆邮电大学.2019
[2].张慧.低压宽带电力线信道和噪声建模研究[D].华北电力大学(北京).2019
[3].郭以贺,霍然,杨哲,谢志远.低压电力线宽带通信信道建模方法[J].中国电机工程学报.2019
[4].仝师伟.基于路灯线路的宽带电力线信道特性测试与建模研究[D].华北电力大学.2019
[5].王新宇.低压电力线通信信道建模及传输特性研究[D].华北电力大学(北京).2019
[6].曹旺斌,梁晓林.基于Q3D的宽带电力线通信信道建模[J].电信科学.2019
[7].黄家伟,夏中金,陈述.宽带电力线载波通信信道特性研究与建模[J].黑龙江电力.2018
[8].曹旺斌,梁晓林,杨蓉.基于Q3D的宽带电力线通信信道建模[C].数字中国能源互联——2018电力行业信息化年会论文集.2018
[9].胡苏阳,王莉,杨善水.电力线信道系统噪声的建模方法研究[J].电测与仪表.2018
[10].张慧,卢文冰,赵雄文,李梁,刘军雨.基于最小二乘支持向量机和小波神经网络的电力线通信信道噪声建模研究[J].电工技术学报.2018