一种基于部分传输序列的改进型非线性脉冲噪声削减方法技术

本发明专利技术公布了一种电力线通信OFDM系统中基于部分传输序列（Partial Transmission Sequence，简称PTS）算法的改进型非线性脉冲噪声削减方法。该改进型非线性脉冲噪声削减方法具体可以分为改进型分段混合和改进型幅度消隐法方法进行讨论。本发明专利技术通过在信号发送前进行预处理，抑制信号峰值‑平均功率比，使接收端易于区分有用信号与脉冲噪声，从而降低了系统错误判决的概率，提高了系统的性能。实践表明该方法具有实用性、可靠性等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种电力线通信OFDM系统中基于部分传输序列的改进型非线性脉冲噪声削减方法，属于电力线通信

技术介绍
电力线通信(Power Line Communications，简称PLC)，是指将已存在的电力线路以及形成的电网作为媒介，利用该媒介进行数据传输与信息交换的一种通信方式。随着近年来电力线通信技术的发展，电力线已从简单的电力传输转变成能够传输能量与信息的多用途传输媒介。与传统的传输媒介相比，电力线的阻抗不稳定，容易受到脉冲噪声的干扰，且具有频率选择性衰落。因此电力线通信系统在进行信息传输时会面临许多问题。通信系统的传输性能除了受到信道模型的影响，也会受到内部和外部干扰或者噪声的影响。电力线通信系统主要受到五类噪声的影响，其中脉冲噪声是主要的影响因素。常见的噪声分析方法是将噪声看作幅度服从高斯分布且具有平坦功率谱密度的加性高斯白噪声(Additive White GaussianNoise，简称AWGN)。然而，加性高斯白噪声模型忽略了多种常见的噪声，如脉冲噪声等。因此，加性高斯白噪声模型并不适用于电力线通信系统。米德尔顿A类噪声模型(Middleton’s Class A)可以描述大量带有任意脉冲的噪声信号。通过模型参数的选择，可以建立多种噪声模型，实现从纯高斯噪声到强脉冲噪声间的转变。将具有米德尔顿A类噪声的通信信道称为加性白A类噪声信道。加性白A类噪声信道模型适用于认知无线电的动态频谱接入以及电力线通信系统中。脉冲噪声在OFDM系统中的性能一直是国内外研究的热点。在OFDM系统中，脉冲噪声的能量分布在多个并行传输的OFDM子信道中，噪声的能量可以较好地被分散。因此OFDM系统对脉冲噪声具有较好的鲁棒性。然而，当脉冲噪声能量超过特定的阈值时，该优点就可能转换为缺点。传统的非线性脉冲噪声削减方法主要是通过设置门限阈值来判断是否对接收到的信号进行削减。理想的情况下，由于脉冲噪声的幅值比较大，所以将大于阈值的信号削减可以很好的削减脉冲噪声，使系统的性能更优。但是当信号本身的幅值与脉冲噪声的幅值接近且超过所设的门限阈值时，有用信号也会被削减，这样就造成了错误的判决，使系统的性能变差。因此当发送的有用信号与脉冲噪声之间的幅度差值越大，该算法就可以更好的分离出脉冲噪声与有用信号，系统的错误判决概率变小，系统性能更优。在电力线通信OFDM系统中，采用两种非线性脉冲噪声削减方法即幅度消隐方法(Blanking)和分段混合方法(Hybrid)对脉冲噪声进行削减。传统的非线性脉冲噪声削减方法存在算法复杂度较高、对OFDM系统要求较高以及实用性不足的问题。因此，本专利技术提出了部分传输序列的改进型削减方法。通过在信号发送前进行预处理，抑制信号峰值-平均功率比，使接收端易于区分有用信号与脉冲噪声，从而降低了系统错误判决的概率，提高了系统的性能。
技术实现思路
专利技术目的：针对传统电力线OFDM系统中，脉冲噪声削减的方法对于信号与脉冲噪声幅度接近时，在接收端无法辨认出脉冲噪声与有用信号，可能因判决错误而降低系统的性能，以及算法的复杂度较高，设计了一种基于部分传输序列的改进型脉冲噪声削减方法。技术方案：第一阶段：首先设计OFDM中的部分传输序列算法，得到发送的时域信号。OFDM中定义峰值-平均功率比为最大功率与信号平均功率的比值，即： P A P R = m a x | s ( t ) | 2 E [ | s ( t ) | 2 ] - - - ( 1 ) ]]>部分传输序列算法首先将输入的数据流分割成V个子块，且各子块之间不相交。其表示为：S＝[S1，S2，...，SV]T (2)其中Si表示具有连续分布其相互之间大小相同的子块。分割以后得到的子块与对应的复数相位因子bv相乘，复数相位因子bv的表达式为：bv＝ejφv，v＝1，2，...，V (3)之后经过N点IFFT可以得到： s = I F F T { Σ v = 1 V b v S v本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于部分传输序列的改进型非线性脉冲噪声削减方法，其特征在于：在信号发送前进行预处理，抑制信号峰值‑平均功率比，使接收端易于区分有用信号与脉冲噪声，从而降低了系统错误判决的概率，提高了系统的性能。

【技术特征摘要】
1.一种基于部分传输序列的改进型非线性脉冲噪声削减方法，其特征在于：在信号发送前进行预处理，抑制信号峰值-平均功率比，使接收端易于区分有用信号与脉冲噪声，从而降低了系统错误判决的概率，提高...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙金山，钱玉文，桂林卿，王子杨，束锋，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32