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【发明授权】一种基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法_河南许继仪表有限公司;河南工业大学_201710251297.2 

申请/专利权人:河南许继仪表有限公司;河南工业大学

申请日:2017-04-18

公开(公告)日:2020-03-31

公开(公告)号:CN107070838B

主分类号:H04L27/26(20060101)

分类号:H04L27/26(20060101);H04L25/03(20060101);H04L1/00(20060101);H04B3/54(20060101);H04B17/391(20150101)

优先权:

专利状态码:失效-未缴年费专利权终止

法律状态:2023.03.24#未缴年费专利权终止;2017.09.12#实质审查的生效;2017.08.18#公开

摘要:本发明提出了一种基于G3‑PLC频域ROBO编码调制解调方法,用以解决G3‑PLC标准不能实现信号的可靠传输的技术问题。步骤为:根据电力线信道传输特性,建立电力线信道模型;对G3‑PLC标准已有的数据帧结构进行分析,搭建G3‑PLC通信系统的物理层模型,并对该模型的信号数据帧结构进行确定,在G3‑PLC标准的基础上加载频域ROBO编码后的物理层模型;研究G3‑PLC标准中关于OFDM的调制解调算法,并采用OFDM调制对系统进行搭建;在OFDM调制系统的基础上增加G3‑PLC标准中各种编码操作,得到OFDM信号;对得到的OFDM信号加载频域ROBO编码。本发明具有较强抗噪性能,增加了通信系统的可靠性。

主权项:1.一种基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法,其特征在于,其步骤如下:步骤一:根据电力线信道传输特性,建立电力线信道模型;步骤二:根据已建立的电力线信道模型,对G3-PLC标准已有的数据帧结构进行分析,搭建G3-PLC通信系统的物理层模型,并对该模型的信号帧结构进行确定,在G3-PLC标准的基础上加载频域ROBO编码后的物理层模型;步骤三:研究G3-PLC标准中关于OFDM的调制解调算法,并采用OFDM调制对系统进行搭建;步骤四:在OFDM调制系统的基础上增加G3-PLC标准中各种编码操作,得到OFDM信号;步骤五:对步骤四得到的OFDM信号加载频域ROBO编码;在G3-PLC标准的基础上加载频域ROBO编码后的物理层模型包括电力线、发送模块和接收模块,发送模块包括Data发送单元、FCH发送单元和Preamble发送单元;所述Data发送单元包括CRC-16校验、扰码、RS编码、维特比编码、交织、调制映射、频域ROBO编码和逆傅里叶变换,FCH发送单元包括维特比编码、频域ROBO编码、交织和调制映射和逆傅里叶变换,Preamble发送单元包括逆傅里叶变换和加窗,Data发送单元和FCH发送单元进行组合,然后经过加循环前缀和加窗处理后与Preamble发送单元进行组合,最后经过模拟前端放大滤波器及耦合变压器AFE传送至电力线;接收模块为发送模块的逆过程,包括FCH分离单元和数据分离单元,FCH分离单元包括去循环前缀、傅里叶变换、解调、解交织、解频域ROBO编码、维特比译码,数据分离单元包括去循环前缀、傅里叶变换、解调、解频域ROBO编码、解交织、维特比译码、RS解码、解扰码和CRC-16校验;接收模块将从电力线接收的数据进行滤波、AGC和同步处理后发送至FCH分离单元和数据分离单元;所述调制映射包括DBPSK调制或DQPSK调制;所述去循环前缀、傅里叶变换、解调、解频域ROBO编码、解交织、RS解码和解扰码分别是加循环前缀、逆傅里叶变换、调制映射、频域ROBO编码、交织、RS编码和扰码的逆过程;所述频域ROBO编码的方法为:将带有通讯信息的数据流转换为并行传输的数据矩阵;在频段CELENEC-A波段35.9~90.6kHz内对应的第23~58个子载波,选取36个有用子载波的数据信号,用矩阵D表示36个有用子载波信息;选取矩阵D的某一列,每次提取9个子载波的信号,将此部分信息并行排列,将该列数据信息进行3次同样的操作,完成矩阵D的某一列的鲁棒操作,将矩阵D的每一列按同样的编码方式进行编码;假设进行频域ROBO编码的数据信息矩阵D的大小为:P×Q,将此部分信息经过频域ROBO编码后得到矩阵为A1,其大小为:P×4Q;定义矩阵A2为矩阵A1的共轭对称矩阵,即:A237-p,q=A1*p,q,1≤p≤36,1≤q≤m,其中:p表示第p个有用子载波;q表示第q个OFDM符号;m表示总的OFDM符号个数;假设Bk,q为256×m的零矩阵,经过频域ROBO编码的矩阵Bk,q表示为: 变化后的矩阵Bk,q就是经过频域ROBO编码后的数据信息矩阵,Bk,q为复数矩阵,表示第k路子信道中、第q个OFDM符号的复输入数据;在OFDM系统中,N路子信号之和为: 其中,t表示时间,xkt表示OFDM系统中的第k路子信号,Bk表示第k路信号的幅值,fk表示第k路信号的频率,Φk表示第k路信号的相位;经过频域ROBO编码变化后的数据信息再进行IFFT运算,在OFDM系统中,N路子信号之和为:

全文数据:_种基于G3-PLG频域ROBO编码调制解调方法技术领域[0001]本发明涉及通信技术中基于G3-PLC标准的正交频分复用(OFDM通信系统的技术领域,具体涉及一种基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法。背景技术[0002]电力线载波通信技术,简称为PLCPowerLineCommunication,PLC,它利用已有的配电网作为传输媒介,实现数据传输及信息交换。由于电力线网络覆盖范围广、成本低等特点,PLC技术成为通信领域的研究热点。2009年法国ERDF公司提出G3-PLC标准,该标准在物理层信号传输中采取增添循环前缀、加窗、RS编码、维特比编码等技术,很大程度克服了多径效应、信道间载波干扰(InterCarrierInterference,ICl、符号间干扰(InterSymbolInterference,ISI等不利因素对信号的影响,减少噪声对通信系统的干扰。[0003]但是,由于电力线通信系统中信道环境复杂多样且噪声对通信系统的影响较大,在恶劣的信道环境下,通信过程将会受到噪声的严重干扰,影响通信质量。特别是电力线实测噪声表现出较强的频域特性时,此时传统的G3-PLC标准将不能满足高质量的通信需求。G3-PLC标准作为一种电力线通信规范,是面向智能电网的全球开放性协议,为四网融合奠定了基础。G3-PLC标准基于正交频分复用技术,可以有效的减小噪声对通信性能的影响,但在恶劣信道环境下,G3-PLC标准不能实现信号的可靠传输。为了更好地提高通信系统抗噪声性能,保证信号传输的准确性,在对G3-PLC标准的关键技术进行分析的基础上加载频域ROBO编码,充分优化了G3-PLC标准的通信质量,提高通信可靠性。发明内容[0004]针对原有的OFDM系统中的G3-PLC标准不能满足电力线通信系统中信道环境复杂多样且噪声对通信系统的影响较大的通信需求,不能实现信号的可靠传输的技术问题,本发明提出一种基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法,具有较强的抗噪性能,增加了通信系统的可靠性,为电力线载波通信提供了一种可靠的编码方法。[0005]为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:[0006]本发明采用频域ROBO编码技术对传统G3-PLC标准进行了优化,并在高斯信道环境下进行仿真验证:⑴当调制方式为DQPSK时,与G3-PLC标准相比,本发明大约获得2〜3dB的增益;⑵调制方式改为DBPSK时,与G3-PLC标准相比,本发明将会获得3〜4dB的增益;因此,本发明具有较强抗噪性能,增加了通信系统的可靠性,为电力线载波通信提供了一种可靠的编码方法。附图说明[0007]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。[0008]图1为OFDM调制原理方框图。[0009]图2是G3-PLC标准的数据帧结构。[0010]图3是本发明基于G3-PLC标准的频域ROBO编码通信系统物理层结构框图。[0011]图4是本发明的流程图。[0012]图5是本发明中频域ROBO编码算法的原理图。[0013]图6是调制方式为DBPSK时本发明与G3-PLC标准的仿真图。[0014]图7是调制方式为DQPSK时本发明与G3-PLC标准的仿真图。具体实施方式[0015]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。[0016]一种基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法,基带信号的处理主要包含5个步骤:一)电力线信道特性分析以及建立信道建模;(二)对G3-PLC标准物理层模型研究;(三)OFDM系统搭建;(四)在三)的基础按照G3-PLC标准增加各种编码方式;(五在(四)的基础上增加频域ROBO编码。如图4所示,具体按照以下步骤实施:[0017]步骤一:根据电力线信道传输特性,建立电力线信道模型。[0018]本发明采用自顶向下法对电力线信道进行建模,多项式表述为:[0019][0020]通过式⑴可以从三部分表述该信道模型:[0021]⑴加权系数gnf,且第i条路径的衰减越大则gn越小,其中,f表示示频率;[0022]2衰落因子θχρΙ^αο+α:·f^dn,其中:α〇和^表示衰减参数,1表示衰减因子的指数,dn表示第η条路径的长度;[0023]3延时部分,其中Co为光速,er为介电常数。[0024]对电力线信道的多项式模型分析,结果显示:电力线信道具有一定的多径衰减特性,因此,以电力线为通信媒介时需要有效的编码方式来克服电力线信道特性对通信过程的影响。[0025]步骤二:根据已建立的电力线信道模型,对G3-PLC标准已有的数据帧结构进行分析,搭建G3-PLC通信系统的物理层模型,并对该模型的信号帧结构进行确定。[0026]如2所示,G3-PLC标准的数据帧结构主要由3部分构成:[0027]1前导Preamble部分:数据帧结构中Preamble部分包含的信息主要用于控制信号接收端的同步和自动增益控制AutomaticGainControl,AGC。[0028]2帧控制头FCH部分:为了保证通信过程中信号正确的进行调制解调,G3-PLC标准的数据帧结构中主要依靠FCH包含的信息进行控制。[0029]3Data部分:Data部分为发送的通讯信息。[0030]为了实现电力线的可靠通信,G3-PLC标准的数据帧结构中除了采用专门的Preamble和FCH分别对同步、AGC以及调制解调方式进行控制外,在各符号间加入一定长度的循环前缀CyclicPrefix,CP用来降低信道间载波干扰ICI;此外,各符号间加入了保护间隔用来抵抗电力线信道的多径延时特性的影响,进而减少符号间干扰ISI。一般为保证各载波间的正交性,G3-PLC标准中选取一定长度的循环前缀CP作为保护间隔,为了防止频谱泄露,该数据帧结构中考虑对信号进行加窗处理,同时产生了一定的重叠。[0031]G3-PLC标准中严谨的信号数据帧结构降低了电力线信道特性对通信过程的影响,依据G3-PLC标准的帧结构,G3-PLC联盟确定了G3-PLC标准的物理层模型,图3为在G3-PLC标准的基础上加载频域ROBO编码后的物理层模型。在G3-PLC标准的基础上加载频域ROBO编码后的物理层模型包括电力线、发送模块和接收模块,发送模块包括Data发送单元、FCH发送单元和Preamble发送单元,Data发送单元包括CRC-16校验、扰码、RS编码、维特比编码、交织、调制映射、频域ROBO编码和逆傅里叶变换,数据依次进行CRC-16校验、扰码、RS编码、维特比编码、交织、调制映射、频域ROBO编码和逆傅里叶变换。FCH发送单元包括维特比编码、频域ROBO编码、交织和调制映射和逆傅里叶变换,FCH依次进行维特比编码相连接域ROBO相连接、交织、调制映射和逆傅里叶变换。Preamble发送单元包括逆傅里叶变换和加窗,前导依次进行逆傅里叶变换和加窗。Data发送单元和FCH发送单元进行组合,然后经过加循环前缀和加窗处理后与Preamble发送单元进行组合,最后经过模拟前端放大滤波器AFE及耦合变压器传送至电力线,AFE表示模拟前端,其作用为:模拟信号的处理过程,信号放大。上述调制映射包括DBPSK调制或DQPSK调制。接收模块为发送模块的逆过程,包括FCH分离单元和数据分离单元,FCH分离单元包括去循环前缀、傅里叶变换、解调、解交织、解频域ROBO编码、维特比译码,数据分离单元包括去循环前缀、傅里叶变换、解调、解频域ROBO编码、解交织、维特比译码、RS解码、解扰码和CRC-16校验。其中,去循环前缀、傅里叶变换、解调、解频域ROBO编码、解交织、RS解码和解扰码分别是加循环前缀、逆傅里叶变换、调制映射、频域ROBO编码、交织、RS编码和扰码的逆过程。接收模块将从电力线接收的数据进行滤波、AGC和同步处理后发送至FCH分离单元和数据分离单元,FCH分离单元分离出FCH,数据分离单元分理处数据。[0032]依据此物理层模型对G3-PLC标准的编码方式进行分析:以电力线为界,上半部分为发送端信息的编码过程,发送端由Data、FCH、Preamble三部分构成,在发送端,基带信号需要经过循环冗余校验本文采用CRC-16校验),目的是判断接收到的数据和发送数据是否相同;扰码过程减少了连续的“0”和T的数目,确保了接收端位同步的提取;数据经RS编码的过程相当于前向纠错,对输入的信号进行编码处理,采用RS编码与维特比编码相结合使系统有很好的纠错能力;对编码后的数据进行交织,可以改变数据流的传输顺序,将突发错误随机化,提高了系统的纠错的能力;G3-PLC标准支持DBPSK和DQPSK两种调制方式,优化后的G3-PLC标准将调制方式设置为可选择性的;经调制后的数据增加频域ROBO编码过程,用来提高信号传输的准确性;频域ROBO编码之后进行IFFT变换,为了消除ICI和ISI,还需要对信号加循环前缀、加窗处理;在信号发送端,FCH包含当前数据帧正确解调的必要信息,相应的需要对FCH进行频域鲁棒,之后将FCH位、数据位与前导进行级联,最后数据经过模拟前端放大滤波器及耦合变压器,传输至电力线上。图3下半部分为接收模块,接收模块的流程为发送模块的逆操作,接收到的数据经过解调后得到原始的信号。[0033]步骤三:研究G3-PLC标准中关于OFDM的调制解调算法,并采用OFDM调制对系统进行搭建。[0034]OroM调制就是将信道分为若干子信道,信息传输的过程中,将高速传输的串行数据流转化为并行的低速数据流,并调制到正交的子信道上。由于子载波的正交性,OFDM调制的符号可以频谱重叠,提高了频谱利用率。在OFDM系统中,N路子信号之和为:[0035]〇[0036]其中,t表示时间,Xkt表示OFDM系统中的第k路子信号,Bk表示第k路信号的幅值,fk表示第k路信号的频率,Φk表示第k路信号的相位。[0037]OFDM调制的信号采用多进制、多载频、并行传输的方法,其主要流程如图1所示,二进制输入信号经过串并转换后经过DBPSK或DQPSK调制后进行逆傅里叶变换,然后通过并串转换后进行DA变换,最后进行上变频得到OFDM信号。经过OFDM调制的信号主要可以实现的功能:[0038]1使传输的码元持续时间大为增长,从而提高信号的抗多径传输的能力;[0039]2克服码间串扰的影响:利用计算IDFT时,添加循环前缀的方法,在OFDM相邻码元间增加一个保护间隔,使相邻码元分离。[0040]步骤四:在OFDM调制系统的基础上增加G3-PLC标准中各种编码操作,得到OFDM信号。[0041]公式⑵是可以根据matlab语言编写实现的,得到OFDM信号,在此基础根据G3-PLC标准中的CRC-16、扰码、RS、维特比、交织编码原理,用matIab语言实现,使OFDM信号在噪声干扰的情况下具有好的抗扰性能。[0042]步骤五:对步骤四得到的OFDM信号加载频域ROBO编码。[0043]频域ROBO编码的原理为:[0044]1确定在G3-PLC标准中频域ROBO编码的位置;如图3所示,发送端信号进行逆傅立叶变换IFFT之前,对频域中的信号进行ROBO编码,在接收端信号经过FFT后进行解ROBO操作。[0045]2对发送端信号进行频域ROBO编码;其算法原理如下:[0046]由G3-PLC标准中参数设置如表1所示知G3-PLC标准中采用256个子载波,其中有用子载波个数为36个,选取有用子载波的数据信号进行频域ROBO编码。[0047]表1G3-PLC物理层参数[0048][0049]①在进行频域ROBO编码之前,由于G3-PLC标准通过OFDM调制对信号进行调制,因此需要将带有通讯信息的数据流转换为并行传输的数据矩阵,依据G3-PLC物理层参数设置,该部分信息通过36个有用子载波传递。[0050]②在G3-PLC标准中,根据实测电力线噪声特性,在频段CELENEC-A波段35.9〜90.6kHz内噪声对信号干扰较小,该频段对应第23〜58个子载波,若该部分子载波信息用矩阵D表示,将此部分信息进行频域ROBO编码,其编码原理如图5所示。图5中选取矩阵的D某一列Dy〜D36J,每次提取9个子载波的信号,将此部分信息并行排列,将该列数据信息进行3次同样的操作,并按图5所示,到完成了矩阵D的某一列的鲁棒操作。将矩阵D的每一列按同样的编码方式进行编码,假设进行频域ROBO编码的数据信息矩阵D的大小为:PXQ,将此部分信息经过频域ROBO编码后得到矩阵为Al,其大小为:PX4Q。[0051]③定义矩阵A2为矩阵Al的共辄对称矩阵,BP:[0052]A237-Pq=Al*P;ql^p^36,l^q^m3[0053]其中:p表示第p个有用子载波;q表示第q个OFDM符号;m表示总的OFDM符号个数调制方式为DBPSK时,m=256;调制方式为DQPSK时,m=256X2。[0054]④假设Bk,^256Xm的零矩阵(1彡k彡256,1彡q彡m,经过频域ROBO编码的矩阵Bk,q可以表示为:4,[0055][0056]变化后的矩阵Bk,q就是经过频域ROBO编码后的数据信息矩阵。[0057]⑤经过频域ROBO编码变化后的数据信息再进行IFFT运算,在OFDM系统中,N路子信号之和为:[0058]5,[0059]其中,Bk,q表示复数矩阵,表示第k路子信道中、第q个OFDM符号的复输入数据。[0060]3接收模块对信号进行解ROBO操作;信号经过解调之后进行解鲁棒操作,将接收至_数据按位进行比较,当接收到3个“0”时,则接收到的数据记为“0”;当接收到3个“Γ时,接收到的数据记为“Γ;当接收到2个“0”或2个“Γ时,接收到的数据记为“0”或“Γ。通过“少数服从多数”原则,选择出现概率较大的数据作为接收端该数据位的数据信息。[0061]“按位进行比较”:由于在发送端信号经过ROBO编码,编码原理如图4所示,子载波序号为1〜9、10〜18、19〜27、28〜36上的信息对应相同,信号经过信道后,会受信道环境的影响,在接收端需要确定第1〜9、10〜18、19〜27、28〜36子载波上的信息,并按位比较。例如:在图4中选取第一个OFDM信号进行说明、发送端第1个子载波上的信息与第10、第19、第28个子载波上的信息相同,用D1表示,经过信道后,接收端第1个子载波上的信息与第10、第19、第28个子载波上的信息分别用011、012、013、014表示,若接收端011、012、013、014中至少有三个“〇”,购剗夂到的信息即为“〇”;若至少有三个“Γ,购剗夂到的信息即为T;当接收到2个“0”或2个“Γ时,接收到的数据记为“0”或“Γ,这样通过按位比较就实现了解鲁棒操作。[0062]本发明在系统环境为wind〇WS732位计算机,软件环境为matlab2012a版本环境下进行仿真验证;从步骤一到步骤五都是利用此环境来仿真的,利用matlab编写函数的形式,利用matlab语言将子函数嵌套到主函数中实现整个系统功能。本发明在步骤一中通过仿真验证建立的电力线信道模型的合理性,如果不合理继续研究电力线信道特性进行新的电力线信道模型的建立。步骤三中需要依靠仿真实验验证调制解调算法的合理性和正确性,如果性能达不到要求继续对G3-PLC标准进行基带OFDM系统的搭建。步骤四中需要依靠仿真实验检验编码后的系统性能是否得到提高。步骤五中需要通过实验仿真来验证该发明的有效性。[0063]结果表明,当系统的调制方式为DBPSK时,仿真结果如图6。与G3标准中未加RS编码相比,系统误码率为HT3时,G3标准中加RS编码后系统获得大约IdB的增益;G3标准中加载频域ROBO编码后,当系统误码率为10_2时,与加RS编码的系统相比,系统获得大约3dB的增益;相同情况下,信号加载频域ROBO编码后与信号未加RS编码相比,系统获得大约4dB的增益。[0064]当系统的调制方式为DQPSK时,仿真结果如图7。与未加RS编码的系统比较,误码率大约为10_3时,加RS编码后系统大约获得IdB的增益;与加RS编码比较,误码率大约为HT2时,信号加频域ROBO编码后系统大约获得2dB的增益;与信号未加RS比较,误码率大约为KT2时,增加频域ROBO编码后系统大约获得3dB的增益。[0065]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求:1.一种基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法,其特征在于,其步骤如下:步骤一:根据电力线信道传输特性,建立电力线信道模型;步骤二:根据已建立的电力线信道模型,对G3-PLC标准已有的数据帧结构进行分析,搭建G3-PLC通信系统的物理层模型,并对该模型的信号帧结构进行确定,在G3-PLC标准的基础上加载频域ROBO编码后的物理层模型;步骤三:研究G3-PLC标准中关于OFDM的调制解调算法,并采用OFDM调制对系统进行搭建;步骤四:在OFDM调制系统的基础上增加G3-PLC标准中各种编码操作,得到OFDM信号;步骤五:对步骤四得到的OFDM信号加载频域ROBO编码。2.根据权利要求1所述的基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法,其特征在于,所述建立电力线信道模型采用自顶向下法对电力线信道进行建模,多项式表述为:该信道模型包括加权系数gnf、衰落因子和延时部分,其中,第η条路径的衰减越大则gnf越小,f表示频率;α〇和^表示衰减参数,1表示衰减因子的指数,dn表示第η条路径的长度;Co为光速,er为介电常数。3.根据权利要求1所述的基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法,其特征在于,所述G3-PLC标准的数据帧结构主要由3部分构成:前导部分、帧控制头部分和Data部分,采用专门的PreambIe和FCH分别对同步、AGC以及调制解调方式进行控制外,在各符号间加入一定长度的循环前缀CP用来降低信道间载波干扰ICI;各符号间加入了保护间隔用来抵抗电力线信道的多径延时特性的影响,进而减少符号间干扰ISI;G3-PLC标准中选取一定长度的循环前缀CP作为保护间隔;数据帧结构中考虑对信号进行加窗处理,同时产生了一定的重叠。4.根据权利要求1所述的基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法,其特征在于,在G3-PLC标准中频域ROBO编码的位置为:发送端信号进行逆傅立叶变换IFFT之前,对频域中的信号进行ROBO编码,在接收端信号经过FFT后进行解ROBO操作。5.根据权利要求1所述的基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法,其特征在于,在G3-PLC标准的基础上加载频域ROBO编码后的物理层模型包括电力线、发送模块和接收模块,发送模块包括Data发送单元、FCH发送单元和Preamble发送单元;所述Data发送单元包括CRC-16校验、扰码、RS编码、维特比编码、交织、调制映射、频域ROBO编码和逆傅里叶变换,FCH发送单元包括维特比编码、频域ROBO编码、交织和调制映射和逆傅里叶变换,Preamble发送单元包括逆傅里叶变换和加窗,Data发送单元和FCH发送单元进行组合,然后经过加循环前缀和加窗处理后与Preamble发送单元进行组合,最后经过模拟前端放大滤波器及耦合变压器AFE传送至电力线;接收模块为发送模块的逆过程,包括FCH分离单元和数据分离单元,FCH分离单元包括去循环前缀、傅里叶变换、解调、解交织、解频域ROBO编码、维特比译码,数据分离单元包括去循环前缀、傅里叶变换、解调、解频域ROBO编码、解交织、维特比译码、RS解码、解扰码和CRC-16校验;接收模块将从电力线接收的数据进行滤波、AGC和同步处理后发送至FCH分离单元和数据分离单元;所述调制映射包括DBPSK调制或DQPSK调制;所述去循环前缀、傅里叶变换、解调、解频域ROBO编码、解交织、RS解码和解扰码分别是加循环前缀、逆傅里叶变换、调制映射、频域ROBO编码、交织、RS编码和扰码的逆过程。6.根据权利要求1所述的基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法,其特征在于,所述频域ROBO编码的方法为:将带有通讯信息的数据流转换为并行传输的数据矩阵;在频段CELENEC-A波段35.9〜90.6kHz内对应的第23〜58个子载波,选取36个有用子载波的数据信号,用矩阵D表示该部分子载波信息;选取矩阵D的某一列,每次提取9个子载波的信号,将此部分信息并行排列,将该列数据信息进行3次同样的操作,完成矩阵D的某一列的鲁棒操作,将矩阵D的每一列按同样的编码方式进行编码;假设进行频域ROBO编码的数据信息矩阵D的大小为:PXQ,将此部分信息经过频域ROBO编码后得到矩阵为Al,其大小为:PX4Q;定义矩阵A2为矩阵Al的共辄对称矩阵,其中:p表示第p个有用子载波;q表示第q个OFDM符号;m表示总的OFDM符号个数;假设Bk,!为256Xm的零矩阵,经过频域ROBO编码的矩阵Bk,q表示为:变化后的矩阵Bk,q就是经过频域ROBO编码后的数据信息矩阵,Bk,q为复数矩阵,表示第k路子信道中、第q个OFDM符号的复输入数据。7.根据权利要求6所述的基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法,其特征在于,在OFDM系统中,N路子信号之和为:其中,t表示时间,xk⑴表示OFDM系统中的第k路子信号,Bk表示第k路信号的幅值,fk表示第k路信号的频率,Ok表示第k路信号的相位;经过频域ROBO编码变化后的数据信息再进行IFFT运算,在OFDM系统中,N路子信号之和为:8.根据权利要求1所述的基于G3-PLC频域ROBO编码调制解调方法,其特征在于,所述接收模块的解频域ROBO编码进行解ROBO操作的步骤为:将接收到的数据按位进行比较,当接收至IJ3个“0”时,则接收到的数据记为“0”;当接收到3个“Γ时,接收到的数据记为“Γ;当接收到2个“0”或2个“Γ时,接收到的数据记为“0”或“Γ。

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