MIMO技术研究及空时编码在电力线通信中的应用 Research on MIMO system and the application of space time coding technology in power line communication.pdfVIP

第28卷第171期 电力系统通信 V01．28No．171 200 0日TelecommunicationsforElectricPower Jan．1 ·45· 7年1月1 System 0，2007 MIMO技术研究及空时编码在电力线通信中的应用 周健，宋文妙，李保罡 (华北电力大学电子与信息工程学院，河北保定071003) 摘要：MIMO系统可以大幅度提高无线信道的容量和质量，降低系统成本。多天线技术与编码技 术以及OFDM技术相结合，能更大幅度提高信道的容量和可靠性。文章介绍的编码技术包括空 时格型码和空时分组码。由于电力线信道的特殊性，其衰落特性类似于多天线无线信道，MIMO 中的天线选择算法以及空时编码技术都可以应用到电力线通信中。可以把三相电力线当作天线 阵子来使用，并把编码技术应用其中，从而提高电力线通信的信道质量。 关键词：多入多出；无线信道；容量；信噪比；空时编码；电力线通信 中图分类号：TN76；TN911．22 文献标识码：B MIMO的核心思想是：将发送端的信号分开而将接 0 引言 收端天线的信号合并，使每个MIMO用户的传输质 根据市场调查，到2005年底，全球无线通信用量——比特误码率(BER)或数据速率得到改进， 户的总量已经超过有线用户，无线通信便捷、及时、 提高网络服务质量。 迅速的特点已使其超越有线通信成为未来个人通 针对无线信道而言，多输人多输出系统能在 信发展的目标和主流。移动通信用户爆炸式的增 不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容 长以及Internet业务对通信速率的高要求使得系 量和频谱利用率。它可以把多径效应作为有利 统的容量日益紧张，如何在现有频率资源的基础上 因素来加以利用，将是新一代移动通信系统采用 扩大系统容量、保证服务质量已经成为新一代移动 的关键技术。在理想情况下，MIMO系统的信道 通信迫切需要解决的问题。 容量随发送天线个数和接收天线个数的最小值 无线通信技术在不断发展，如何用较少的频率 线性增加，从而提供目前其他技术无法达到的容 资源来传输更多的信息以及抑制无线电干扰成为 量潜力。多天线发送和接收技术是空间分集与 无线通信技术发展的两大挑战。MIMO技术以及时间分集技术的结合，有很好的抗干扰能力，如 天线选择算法可以很好地解决无线资源紧张的问 果能进一步将多天线发送和接收技术与信道编 题，能够利用有限的无线空间资源解决更多的通信 码技术结合，就可以更大程度地提高系统性能。 问题，提高通信质量。由于电力线通信的信道特征 MIMO系统模型如图1所示。 接近于无线信道衰落特性，这些无线领域的技术同 样适用于电力线通信。 副謦蛔 1 MIMO研究现状 图1多天线系统模型 Out— 多人多出(MIMO，MultipleInputMultiple MIMO model Fig．1 system put)技术最早由Marconi于1908年提出¨1，是利用 多天