低壓電力線通信信道噪聲特性及消除研究.pdf

1、電力通信網(wǎng)是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要基礎設施，其中利用現(xiàn)有電力線進行通信的電力線通信(Power Line Communication，PLC)技術(shù)，因其不需要重新鋪設線路，經(jīng)濟成本低，一直受到人們的重視。但是，PLC信道中存在大量噪聲，嚴重影響電力線通信可靠性。而其中，隨機脈沖噪聲因其隨機性強，強度高，且不符合高斯分布，對PLC系統(tǒng)破壞最為嚴重。因此，為了保證通信質(zhì)量，有必要研究PLC信道噪聲特性及其消除技術(shù)。
　　以實測

2、PLC信道噪聲為依據(jù)，研究PLC系統(tǒng)噪聲特性和噪聲模型。PLC信道是典型的含噪信道，信道噪聲導致信號突發(fā)性錯誤，具有記憶性。因此，研究了PLC信道的有限記憶性。利用PLC多徑模型和信息論知識，證明了PLC信道的一階記憶性。并根據(jù)實測0FDM信號，建立信號的一階二階AR模型，對比模型參數(shù)，證明了PLC信道普遍具有一階記憶性。
　　提出基于時頻濾波算法(Time Frequency Peak Filter，TFPF)的PLC信號噪聲消

3、除算法，研究了TFPF在PLC系統(tǒng)的性能。首先，闡述TFPF原理。然后，驗證在不同噪聲環(huán)境下，PLC系統(tǒng)中TFPF算法的性能。通過仿真實驗證明，TFPF算法在PLC中雖然對背景噪聲具有較好的抑制效果，但是在沖擊噪聲環(huán)境下，并不能起到良好的抑制噪聲的效果。
　　為了解決沖擊噪聲環(huán)境下，時頻峰值濾波抑制噪聲效果不明顯的缺點，提出一種歸一化時頻峰值濾波算法(Normalization Time Frequency Peak Filter

4、，NTFPF)。在時頻峰值濾波之前對信號進行歸一化處理，起到抑制沖擊噪聲的效果。考慮參數(shù)選擇對NTFPF去噪起到至關(guān)重要的作用，研究歸一化對信號影響，提出了一種基于信號幅度的歸一化參數(shù)選擇方法。根據(jù)實際應用，提出一種基于預估計的歸一化時頻峰值濾波算法(Pre-estimate Normalization Time FrequencyPeak Filter，PE-NTFPF)，利用普通TFPF算法作為波形預估計進行參數(shù)選擇。從仿真試驗中可

5、以看出，該方法在低沖擊噪聲強度下，具有很好的去噪效果。
　　針對PE-NTFPF在多變的環(huán)境下適應力差的情況，提出一種時變參數(shù)的歸一化時頻峰值濾波算法(Adaptive Normalization Time Frequency Peak Filter，ATFPF)。利用不同參數(shù)歸一化后信號信噪比的變化，動態(tài)的決定參數(shù)的選擇。仿真實驗表明，時變的歸一化參數(shù)選擇方法可以很好的提高沖擊噪聲環(huán)境下，時頻峰值濾波算法的適應性，能夠更好的適應