[发明专利]一种电力线通信自适应脉冲噪声抑制方法

说明书

本发明公开了一种电力线通信自适应脉冲噪声抑制方法，在脉冲噪声为主要影响因素的电力线通信环境中，在发送端降低发送信号的PAPR，降低接收端对接收信号限幅的误操作，采用矩估计的方法判断接收信号中脉冲噪声的干扰情况，根据脉冲噪声的干扰程度，采用不同的抑制方法对噪声进行处理，对系统中迭代单元的迭代次数进行控制。本发明使得整个系统能自适应的对脉冲噪声进行抑制，达到系统的最佳性能。

技术领域

本发明涉及一种电力线通信自适应脉冲噪声抑制方法。

背景技术

电力载波通信将现已铺设的电力线路用于数据通信,其最大的优点是成本低，能对现有的无线通信和有线通信提供有力的补充。但是电力线主要用来进行电力传输，在其上存在变化的线路阻抗，频率选择性衰落，各种噪声，尤其是脉冲噪声，使其不适合信号传输。信号消隐和限幅方法是电力线通信中减少脉冲噪声的常用方法，这些方法在脉冲明显的情况下能对噪声进行较好的抑制。但是这些方法的限幅门限不容易获得,其限幅值是一个固定值,无法根据现场噪声情况自适应变化。在时变脉冲出现的情况下，该方法无法根据噪声的变化确定理想的噪声门限。另一种脉冲噪声抑制的方法是在频域对噪声进行补偿得到脉冲噪声，采用迭代的方法对脉冲噪声进行抑制，该方法对弱的脉冲噪声有一定抑制效果，但是对大的干扰信号难以去除，对迭代的次数不能进行控制，在噪声程度很重的环境下很难将噪声的影响去除。

现有技术几种主要方法介绍如下：

(1)在OFDM解调器之前放置消隐器或者限幅器将超过某个门限的信号置零或者限幅，这种方法使用比较简单，实现也比较容易，但这种方法需要预先根据脉冲噪声的特性确定门限。见图3。

(2)在接收端增加一套OFDM调制解调设备，对接收信号进行傅里叶变换之后然后进行判决，随后进行逆的傅里叶变换，将得到的结果与某个门限进行比较，根据比较结果决定是否需要与原信号进行相减操作。改方法增加了一套OFDM调制解调设备，增加了系统的复杂度，推广应用性不强。见图4。

(3)采用压缩感知的方法消除脉冲噪声。该方法利用脉冲噪声具有稀疏性的特点，在接收端利用压缩感知的方法将脉冲噪声重构出来，然后将接收信号与重构的脉冲噪声相减，最终达到抑制脉冲噪声的目的。

现有技术对电力线噪声的抑制方法多种多样，它们都能在特定情况下对电力线噪声进行抑制，但是，各种方法都存在它们自身的缺点。方法(1)最大的缺点是不能灵活的确定非线性处理器的门限，门限都是根据实际经验确定的，对噪声的抑制只有在特定的信噪比条件下才能达到较好的性能。方法(2)在脉冲噪声干扰率很大的情况下噪声抑制效果不理想，迭代的次数是固定的，不能根据噪声情况灵活调整，消耗系统的计算时间。方法(3)需要的计算量非常大，硬件成本高，不适合实时的噪声抑制系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种电力线通信自适应脉冲噪声抑制方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种电力线通信自适应脉冲噪声抑制方法，包括以下步骤：

1)接收到含噪信号之后，估计电力信道的各个噪声参数，根据所述噪声参数确定自适应消隐门限，同时确定迭代脉冲噪声抑制模块的迭代次数；如果接收的含噪信号只是被轻量的(本发明中定义脉冲噪声的干扰率在10％以下是轻量噪声，10％～20％的干扰率是中度噪声，达到30％是重度噪声)脉冲噪声干扰，直接跳转到步骤2)进行处理；否则，根据所述自适应消隐门限对含噪信号进行自适应消隐操作；

2)根据所述迭代次数将含噪信号输入到迭代脉冲噪声单元进行处理；

3)查询迭代次数是否到达查表确定的次数，如果迭代次数等于查表迭代次数，则将信号输出，进行后续解调处理，否则，将迭代处理过的信号重新输入迭代脉冲噪声单元的输入端，再一次进行脉冲噪声抑制处理。

本发明中，所述含噪信号包括脉冲噪声和背景噪声。