[发明专利]一种电力线双向工频通信的检测方法

说明书

一种电力线双向工频通信的检测方法，属于电力通信技术领域。包括对信号加权求和消除背景信号；对加权求和后的通信信号进行求导；对处理后的信号进行EEMD分解；测量各IMF的频率；对保留的IMF进行阈值去噪。解决了双向工频通信系统在噪声环境效果不好的问题，可有效适用于谐波噪声功率较大的通信环境，同时能不断提高上行信号的检测性能，大大降低了噪声干扰的影响。

技术领域

本发明涉及一种电力线双向工频通信的检测方法，属于电力通信技术领域。

背景技术

双向工频通信系统是近年来新兴的一种基于电力配电网络的通信系统，目前双向工频通信均采取主从模式，上行通信不能独立进行，且由于双向工频通信上行信号的解调方法是采用时域差分算法，它对于电力线配电网络的噪声环境有一定的要求。当配电网中存在强干扰信号和突发干扰噪声时，双向工频通信的系统误码率将很高，甚至足以使通信中断，效果不好。

针对上述已有技术状况，本发明申请人做了大量反复而有益的探索，最终产品取得了有效的成果，并且形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了一种电力线双向工频通信的检测方法，可有效适用于谐波噪声功率较大的通信环境，同时能不断提高上行信号的检测性能，大大降低了噪声干扰的影响。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种电力线双向工频通信的检测方法，包括以下步骤：

1)对信号加权求和消除背景信号

工频通信上行信号检测是在大背景中提取微弱电流，所以利用加权求和抵消工频信号，利用其中IA，IB，IC是配电网中的三相电流，能消除绝大部分的基波电流影响，同时使信号增强1倍；

2)对加权求和后的通信信号进行求导

上行信号是通过对电流基波波形的调制来传送信息，信号由用户终端发出，携带相关的信息传回子站，其调制信号的频率在150Hz～500Hz范围内变化；

经晶闸管的开关在工频电压过零点处产生的电流脉冲，每个脉冲含有一个极大值或一个极小值以及两个过零点，对这样的信号进行EEMD分解计算量会非常大，对其求导后，每个脉冲含有一个极大值，一个极小值和一个过零点，满足EEMD的分解条件，大大减小了计算量；

3)对处理后的信号进行EEMD分解

在原信号中加入均匀分布的高斯白噪声，填补原始调制畸变电流中部分尺度缺失，使待测的调制电流在不同程度上连续；减小模态混叠的程度；选定进行EMD的总次数n与白噪声的幅值系数k，这里n取100，k取0.2，分解步骤如下：

a.在原始信号中加入幅值系数为0.2的高斯白噪声，对所得待分解信号进行EMD，得到n个本征模函数记为imfj；

b.对原始信号加入的下一个混入白噪声序列重复上述步骤，获得各自的IMF；

c.计算剩余信号Ri,1＝xi(t)-imfi,1(t)，xi(t)为原始信号，imfi,1(t)为混入第i个白噪声序列分解得到的第一阶IMF，把剩余信号作为待处理信号进行EMD分解，依次获得imfi,1,imfi,2,....imfi,j；

d.对所得结果求平均其中j＝1,2,...n,n为分解的阶数，去除添加的白噪声，得到待测信号。

4)测量各IMF的频率：

测量各阶IMF的频率，上行信号是通过对电流基波波形的调制来传送信息，信号由用户终端发出，携带相关的信息传回子站，其调制信号的频率在150Hz～600Hz范围内变化，找出150HZ～500HZ频率所在的阶数进行保留，保留的150HZ～500HZ所在的范围为调制信号所在阶数；