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研究生： 謝志煒
Hsieh, Chih-Wei
論文名稱： 窄頻電力線通訊基於G3規格的基頻收發機設計與實作
Design and Implementation of Narrow-band PLC Transceiver Based on G3 Specification
指導教授： 蘇賜麟
Su, Szu-Lin
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 電機資訊學院 - 電腦與通信工程研究所
Institute of Computer & Communication Engineering
論文出版年： 2012
畢業學年度： 100
語文別： 中文
論文頁數： 43
中文關鍵詞： G3 、Sync 、FPGA 、窄頻電力線通訊
外文關鍵詞： G3, Sync, FPGA, Narrow-band PLC
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    • G3標準為窄頻電力線通訊實體層規範，其使用調變技術為OFDM系統，工作頻率範圍於低頻段，35.9kHz~90.6kHz。本論文遵循規格書建立G3系統實體層之傳送端與接收端軟體模擬平台，在考慮窄頻通道、背景雜訊與脈衝雜訊等影響下模擬驗證其系統性能，模擬結果顯示出，G3對於窄頻電力線通道環境，有不錯的效能。本論文也討論G3系統相關同步議題並比較G3與另一窄頻電力線通訊實體層規範PRIME之差異。最後本論文於Xilinx Virtex-4 FPGA驗證平台上實現G3系統。

    A new physical layer specification for narrow-band power-line communication, named G3, has recently been developed. The specification uses OFDM for data transmission and is intended to operate in the low-frequency band, from 35.9 kHz to 90.6 kHz.
    In this paper, we establish the software simulation platform at PHY layer of the transmitter and receiver of G3 specification, simultaneously considering the narrow -band PLC channel, narrowband background noise and impulsive noise effects. Simulation results show that G3 has a batter performance to conquer narrow-band PLC channel noise model.
    Subsequently, we discuss general OFDM synchronization problems and compare the performance of different narrowband power-line communication systems G3 and PRIME specification. Finally, we realize and verify the baseband transceiver of G3 Specification on Xilinx Virtex-4 FPGA development platform.

    摘要 i Abstract ii 目錄 iv 表目錄 vi 圖目錄 vii 第一章 序論 1 1.1 電力線通訊介紹 1 1.1.1 窄頻電力線通訊簡介 2 1.1.2 寬頻電力線通訊簡介 3 1.2 論文組織 4 第二章 G3系統介紹 5 2.1 G3系統架構圖 5 2.2 G3實體層系統參數 6 2.3 G3系統Frame架構 7 2.4 G3系統方塊介紹 8 2.4.1 打散器(Scrambler) 8 2.4.2 里德所羅門碼(Reed Solomon code) 9 2.4.3 迴旋碼(Convolutional code) 9 2.4.4 交錯器(Interleaver) 10 2.4.5 相位差分調變(DPSK Mapping) 11 2.4.6 反傅立業轉換與循環字首(IFFT and CP Addition) 12 2.5 G3系統資料傳輸速率(Data Rate) 13 第三章 G3 接收端設計與同步議題 14 3.1 接收端設計 14 3.1.1 起始點時間同步演算法 14 3.1.2 接收時域信號Clipping/Blanking 16 3.2 其它同步議題 17 3.2.1 通道估測 17 3.2.2 取樣頻率偏移 19 第四章 G3、PRIME比較與模擬結果 22 4.1 G3與PRIME系統差異 22 4.1.1 時間同步差異 23 4.1.2 交錯器比較 23 4.2 窄頻電力線雜訊通道模型之Matlab模擬環境 24 4.3 模擬結果與分析 25 第五章 G3實體層FPGA實作 33 5.1 硬體實作平台 33 5.2 傳送端 34 5.2.1 傳送端方塊圖 34 5.2.2 傳送端合成報告 35 5.3 接收端 36 5.3.1 接收端方塊圖 36 5.3.2 打接收端合成報告 37 5.4 UART傳輸規格介紹 38 5.5 傳輸驗證 39 5.5.1 「DQPSK星座點」驗證 39 5.5.2 「傳送訊號譜頻」驗證 40 5.5.3 「傳送端、接收端傳輸」驗證 41 第六章 結論 42 參考文獻 43

    [1] G3-PLC physical layer specification," Electricite Reseau Distribution France, Aug. 2009.
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    下載圖示 校內：2013-08-21公開
    校外：2014-08-21公開
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