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摘要
机载电源线通信（Power Line communication， PLC）技术可以减少机载设备间布线的数量和复杂度。但电源线中多径分量衰减小，信道持续时间长，如采用常规CP设计方法，即使用长度不小于信道最大多径时延扩展的循环前缀（Cyclic Prefix， CP），会导致容量非最优，可通过选择非充分CP，并结合加窗技术进行优化。本文采用对内外侧的子载波施加不同长度CP的边窗（Edge Windowing）技术，提出了一种综合分析并选择机载电源线OFDM通信窗函数和内外侧子载波CP长度的容量优化与参数设计方法。首先，根据分段机载PLC通信的互连拓扑和频变阻抗，利用传输线理论，建立PLC信道衰落模型；随后分三阶段调整CP和窗函数参数，进行设计优化，即：第一阶段得到满足邻道干扰（Adjacent Channel Interference， ACI）约束下的最小加窗扩展长度，第二阶段在该窗函数条件下，调整CP长度增大系统容量，第三阶段通过边窗技术分别优化内外侧子载波，得到最终的优选参数。仿真实验分析表明，该设计方法能够在减小邻道干扰的同时避免OFDM符号的过度时域扩展，使保守的CP和窗函数选择导致的波特率损失得到改善，最终提高OFDM系统容量；与此同时，该方法可以接近或达到全空间枚举的优化效果，且使计算量可接受。
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单位电子信息工程学院; 北京航空航天大学
