[发明专利]一种电力线中的抗噪信道估计方法

权利要求书

1.一种适用于电力线载波通信系统中的抗噪信道估计方法，其特征在于：

首先本发明考虑的是低压电力线载波通信系统中的噪声消除。目前的低压电力线载波通信系统都是采用基于OFDM技术的通信协议，其次分析电力线上的噪声组成成分，并据此设计合理的信道估计方案来进行噪声抑制。鉴于此，其主要由以下步骤实现：

步骤一、接收机前端放置一个非线性处理器，在接收到信号之后根据其信号幅度进行初步判断是否为脉冲噪声干扰并作出相应处理；

步骤二、对预处理之后的时域信号进行分析，估计信道冲激响应h；

步骤三、进行OFDM解调，主要由去除循环前缀、串并变换和傅里叶变换等组成；

步骤四、根据信道估计结果，对该频域信号进行信道均衡和相位修正处理，恢复出原始发送信号。

2.根据权利要求1所述的电力线抗噪信道估计方法，其特征在于，该方法主要是针对电力线载波通信系统中的随机脉冲噪声。这类噪声一般表现为随机到达、短暂出现的高能量尖峰脉冲，其功率可高达系统中背景噪声的50dB以上，是宽带电力线通信系统中的主要噪声成分，一般可以通过建模为高斯混合模型：

3.根据权利要求1所述的电力线抗噪信道估计方法，其特征在于，步骤一中的非线性信号处理器阈值设置对系统性能影响相对较为不敏感。

4.根据权利要求1所述的电力线抗噪信道估计方法，其特征在于，步骤二中的信道估计方案不同于传统的信道估计，它将针对夹杂脉冲噪声的信号视作一种污染分布：

G＝(1-ε)Y+εU

其中，Y为主体，即有用信号的分布，U为干扰分布。针对于此，在信道估计过程中将接收信号分为有效数据信号——可准确还原发送信号的成分、可利用数据信号——夹杂部分可接受范围内噪声影响的信号，和无效信号——脉冲干扰信号，并分别针对三类信号进行不同处理，降低干扰信号对信道估计准确率的影响。

5.根据权利要求1所述的电力线抗噪信道估计方法，其特征在于，步骤二中的信道估计方案不同于传统的信道估计，是针对时域接收信号进行分析处理。经过OFDM调制之后的接收信号在时域上可表示为：

其中，K_p，K_s分别代表导频信号域和传输信号域，N_p代表导频长度。X_p，X_s为导频符号和信息传输符号，z_n指接收信号中除却导频信号之外的部分，主要由两部分组成：其他信号和噪声干扰。其中携带信息的未知符号也被认为是噪声信号，因为实际上在做信道估计时只有导频信号为有用信号。

z＝y-Bh,

0≤k≤N_p-1,0≤m≤L-1,0≤n≤N-1

其中，N,L分别为OFDM系统N-IFFT/FFT变换数目和系统中信道多径数目。

最后从信道估计误差最小化的目的出发，根据如下最小化代价函数进行求解信道时域冲激响应h。

6.根据权利要求1所述的电力线抗噪信道估计方法，其特征在于，步骤四中，根据步骤二中得到的时域冲激响应推得频域冲激响应，进行信道均衡和信号相位修正。