电力物联网(Power Internet of Things,PIo T)将物联网技术应用于传统电力系统,以期达到提高电力系统自动化、信息化、智能化的目的。电力物联网通信要求在低信噪比下信号能够可靠传输。其次,在电力物联网末端接入设备数量迅速增加的趋势下,提高网络的吞吐量也成为电力物联网发展的必然要求。IEEE 802.15.4g是适合智能抄表应用制定的无线通信标准,适合于超低复杂性、低成本、低功耗的大规模过程控制应用。当前国家电网也基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术开展了电力物联网无线传输技术研究。因此,本文参考IEEE 802.15.4g标准,对OFDM技术应用于电力物联网所遇到的问题进行了研究。本文主要研究工作如下:1、首先,本文参考IEEE 802.15.4g的多速率OFDM(Multi-Rateand Multi-Regional Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MR-OFDM)物理层方案搭建了收发机系统仿真平台。在接收端通过对经典同步算法的仿真和对比设计了系统同步方案。该方案包含粗符号同步、粗小数倍频偏估计、整数倍频偏估计、精符号同步和精小数倍频偏估计。然而,由于传统精小数倍频偏估计算法的精度较低,系统只能在较高信噪比下进行数据可靠传输。为了解决该问题,提出了一种改进的帧同步头及同步方案,仿真结果表明改进的方案提高了同步性能,使得系统可在低信噪比下进行可靠传输。2、研究了传统IEEE 802.15.4g无线通信网络隐藏终端问题的分组方法,针对传统分组方法计算复杂度高的问题,提出了一种改进分组方法。该方法采用低复杂度的分组算法对终端节点进行分组,并且对碰撞概率大的终端单独分配独立的保障时隙GTS(Guaranteed Time Slot)传输数据,进一步降低了节点碰撞的概率。在NS3软件上搭建了仿真平台对其进行了仿真,仿真结果表明所提方法可有效提高网络系统的吞吐量。3、针对MAC接入过程中的隐藏终端问题,还提出了一种基于优先级设计CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoid)算法中退避因子的方法。该方法首先通过收集节点间的隐藏终端关系和节点与协调器间的物理距离,计算终端节点的碰撞概率;然后,根据碰撞概率对终端节点的优先级进行分配;最后,按照终端节点优先级设计CSMA/CA算法的退避因子。该方法将碰撞概率大的终端率先接入信道,降低了接入过程数据帧碰撞的概率,减少了重传数据帧数。仿真结果表明,系统吞吐量比原有的CSMA/CA算法提高了21%,并且降低了端到端时延。