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电力线载波通信技术同无线通信技术,有线同轴通信技术一起成为世界三大通信领域之一,电力网是世界最大的网络,因此,电力线通信有着天然的优势。随着智能电网和智能家居建设的兴起,电力线载波通信方兴未艾,各国政府,企业和研究机构都投入了大量的人力物力去研究。但是,电力线信道本身并不适合通信,尤其是窄带高速和宽带高速,电力线信道噪声,阻抗,衰减成为通信必须要面对的挑战。电力线信道不同于无线和同轴有线信道,时变,非线性,具有时间和频率双重选择性,但是,电力线载波通信同样遵循香农定理和OFDM离散时间系统模型。本文给出了电力线信道统计分析,这些统计分析包括过零点和非过零点噪声,阻抗,衰减特性,这些特性表明在电力线信道过零点具有噪声低,阻抗恒定,衰减少。在这些特性基础上,本文提出了一种适合窄带高速OFDM传输的电力线信道模型,这些模型是本文提出的过零点支持单载波调制解调传输模式的基础,也是用新的LDPC编解码来替换传统RS码组合卷积码(CC)联合编解码的基础。本文在G3窄带高速电力线载波通信技术(简称NB-OFDM-PLC)标准基础上,系统阐述了NB-OFDM-PLC系统与数学模型和关键技术算法原理,并给出了其具体的物理实现,这些实现是国内第一次全景和系统性公开,同时,根据电力线信道时变,非线性,时延大且变化快的特点,本文提出了在工频过零点支持BPSK/DBPSK/2FSK统一调制解调模式,提高了在电力线信道恶化时,破坏NB-OFDM-PLC正交性的系统通信成功率；另一方面,本文提出了一种新的LDPC矩阵编解码算法来代替传统的R·S+CC前向纠错码(FEC)算法；提升了系统SNR；本文提出的NB-OFDM-PLC新的算法成果在仿真性能,物理实现和现场测试情况来看,均达到了预期目标,综合性能远高于2FSK单载波通信系统。最后,本文就NB-OFDM-PLC今后需要关注的研究方向做了综合阐述,这些理论和工程实践需要花费大量的人力和物力去实现,本文的作者也一直在此领域不断耕耘。