应用于宽带OFDM电力线通信系统的噪声抑制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种应用于宽带OFDM电力线通信系统的噪声抑制方法。在该噪声抑制方法中，对接收端OFDM信号进行离散傅里叶变换，从输出结果中提取保护频带信号，也就是频谱中分配在两个邻近的信道之间没有用处的一部分，结合时域频域方法估计出脉冲噪声的相关参数，然后按照脉冲噪声的估计参数，构建一个适当的包络窗函数在时域中抑制脉冲噪声。本发明专利技术能够有效地抑制脉冲噪声，同时大大降低了频谱泄露，提高了宽带电力线通信系统的性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种应用于宽带OFDM电力线通信系统的噪声抑制方法。在该噪声抑制方法中，对接收端OFDM信号进行离散傅里叶变换，从输出结果中提取保护频带信号，也就是频谱中分配在两个邻近的信道之间没有用处的一部分，结合时域频域方法估计出脉冲噪声的相关参数，然后按照脉冲噪声的估计参数，构建一个适当的包络窗函数在时域中抑制脉冲噪声。本专利技术能够有效地抑制脉冲噪声，同时大大降低了频谱泄露，提高了宽带电力线通信系统的性能。【专利说明】应用于宽带OFDM电力线通信系统的噪声抑制方法
本专利技术设及通信
，尤其设及一种应用于宽带OFDM电力线通信系统的噪声 抑制方法。
技术介绍
宽带电力线通信技术利用电力线网络将信息快速传播到每一个角落。在宽带电力 线通信环境中，存在着大量未知的功率大小不一的各种用电设备。运些设备的开关和工作， W及各种无线电设备产生的无线电波，都会给宽带电力线通信信道带来各种强烈的时变噪 声干扰。根据噪声源的不同可分为:背景噪声和脉冲噪声，后者的幅度远远高于背景噪声， 根据噪声模型的不同可将脉冲噪声区分为：贝努利高斯脉冲噪声和簇发型脉冲噪声。脉冲 噪声的随机性和高强度严重制约了宽带电力线通信系统的可靠性和吞吐量。 目前对于噪声抑制的方法中，广泛采用的是消零和限幅技术，其中尤其W消零技 术最为简单有效。但是，对于贝努利高斯脉冲噪声进行消零处理，效果显著，而对于簇发型 脉冲噪声来说，常用的消零技术相当于在一个单纯的矩形窗函数包络内进行处理，由于该 技术的非线性特点，会带来一定的频谱泄露，导致子载波间干扰的问题，系统的性能将会严 重下降。因此业内亟需一种簇发型脉冲噪声抑制方法，W降低消零技术的局限性带来的频 谱泄露。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题 鉴于上述技术问题，本专利技术提供了一种应用于宽带OFDM电力线通信系统的噪声抑 制方法。(二)技术方案本专利技术应用于宽带OFDM电力线通信系统的噪声抑制方法包括：[000引步骤A:对接收到的OFDM信号进行离散傅里叶变换，从变化结果中提取保护频带信 号Sg,并计算其瞬时平均功率Pg; 步骤B:根据瞬时平均功率Pg确定OFDM信号是否被簇发型脉冲噪声影响，如果OFDM 信号被簇发型脉冲噪声影响，执行步骤C;否则，执行步骤F; 步骤C:将每个OFDM信号的采样值与基于最佳虚警概率和检测概率的自适应限幅 阔值Tciip进行，统计比较结果，根据比较结果确定簇发型脉冲噪声簇发域4; 步骤D:根据簇发型脉冲噪声簇发域4确定噪声突发持续时间〇和噪声突发中屯、位 置no; W及 步骤E:根据簇发型脉冲噪声簇发域IK噪声突发持续时间O和突发中屯、位置no处 理OFDM信号中的簇发型脉冲噪声，实现噪声抑制； 步骤F:执行(FDM解调。(立巧益效果 从上述技术方案可W看出，本专利技术在宽带电力线通信环境中，对于电力线上的簇 发型脉冲噪声进行判决估计，根据估计的脉冲噪声相关参数确定合适的包络窗函数对噪声 进行抑制处理从而能够有效地抑制脉冲噪声，同时大大降低了频谱泄露，提高了宽带电力 线通信系统的性能。【附图说明】 图1为根据本专利技术第一实施例应用于宽带OFDM电力线通信系统的噪声抑制方法的 流程框图。 图2为图1所示噪声抑制方法中步骤A、B的详细流程框图； 图3为图1所示噪声抑制方法中确定最优窗函数峰值A的流程框图。【具体实施方式】 本专利技术噪声抑制方法包括:噪声监测和估计，包络窗函数的确定W及噪声抑制= 部分。对接收端OFDM信号进行离散傅里叶变换，从输出结果中提取保护频带信号，也就是频 谱中分配在两个邻近的信道之间没有用处的一部分，结合时域频域方法估计出脉冲噪声的 相关参数，然后按照脉冲噪声的估计参数，构建一个适当的包络窗函数在时域中抑制脉冲 噪声。 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，W下结合具体实施例，并参照 附图，对本专利技术进一步详细说明。 在本专利技术的一个示例性实施例中，提供了一种应用于宽带OFDM电力线通信系统的 噪声抑制方法。 如图 1 所示，基带信号通过IDFT变换（Inverse Discrete Fourier Transform,离 散傅里叶逆变换)产生(FDM信号SymbolkD〇抑M信号Symbolk在宽带电力线信道中传输，从而 引入脉冲噪声W及背景噪声。因此，在接收端收到的信号中包含:〇FDM信号Symbolk、脉冲噪 声W及背景噪声。 请继续参照图1，本实施例应用于宽带OFDM电力线通信系统的噪声抑制方法包括： 步骤A :对接收到的OFDM信号进行离散傅里叶变换（D i S ere t e Four i er Transform,简称DFT变换），从输出结果中提取保护频带信号Sg,并计算其瞬时平均功率Pg; 其中，计算保护频带信号Sg的瞬时平均功率Pg中，保护频带信号Sg中的样值点就是 保护频带信号的子载波，求出每个子载波的幅值，对每个子载波的幅值进行平方后求平均 得到保护频带信号Sg的瞬时平均功率Pg。请参照图2,该步骤A进一步包括： 子步骤Al:对接收到的OFDM信号进行离散傅里叶变换； 子步骤A2:从进行离散傅里叶变换后的信号中提取保护频带信号Sg; 子步骤A3:求出保护频带信号Sg中每个子载波的幅值，对每个子载波的幅值进行 平方后求平均得到保护频带信号Sg的瞬时平均功率Pg。 步骤B:根据瞬时平均功率Pg确定OFDM信号是否被簇发型脉冲噪声影响，如果OFDM 信号被簇发型脉冲噪声影响，执行步骤C;否则，执行步骤F; 请参照图2,该步骤B进一步包括： 子步骤BI:计算背景噪声AWGN的保护频带的平均功率Pw; 子步骤B2:将瞬时平均功率Pg与平均功率Pw相比较，如果Pg大于Pw，说明OFDM信号 被簇发型脉冲噪声影响，执行步骤C;否则，说明OFDM信号未被簇发型脉冲噪声影响，执行步 骤F。 步骤C:将每个OFDM信号的采样值与基于最佳虚警概率和检测概率的自适应限幅 阔值Tciip进行，统计比较结果，根据比较结果确定簇发型脉冲噪声簇发域4;具体地，该步骤C进一步包括： 子步骤Cl:将每一个(FDM信号的采样值Xn与自适应限幅阔值Tclip进行比较，如果Xn 大于Tciip，记录此时采样值的位置； 其中，自适应限幅阔值Tciip的定义如下：[00；3 引 其中，y是脉冲噪声能量和背景噪声AWGN的能量比值，即I高斯白 噪声的方差，口'^是脉冲噪声的方差，^7,2是〇。01信号的方差； 子步骤C2:定义簇发型脉冲噪声簇发域4为:(FDM信号的采样值Xn中幅度大于自适 应限幅阔值的位置的集合。 步骤D:根据簇发型脉冲噪声簇发域4确定噪声突发持续时间〇和噪声突发中屯、位 置no; 本步骤中，噪声突发持续时间O为统计得到的簇发型脉冲噪声簇发域4中的元素 个数，噪声突发中屯、位置no为簇发型脉冲噪声簇发域4的中屯、点。 步骤E:根据簇发型脉冲噪声簇发域IK噪声突发持续时间O和突发中屯、位置no处 理OFDM信号中的簇发型脉冲噪声，实现噪声抑制； 其中，对于簇发型脉冲噪声簇发域4内的脉冲噪声处理所采用的窗函数包络函数 如下： 、 ...- 其中，n为噪声样值点；no为簇发型脉冲噪声的中屯、位置;A为窗函数峰值，且0< A 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于宽带OFDM电力线通信系统的噪声抑制方法，其特征在于，包括：步骤A：对接收到的OFDM信号进行离散傅里叶变换，从变化结果中提取保护频带信号Sg，并计算其瞬时平均功率Pg；步骤B：根据瞬时平均功率Pg确定OFDM信号是否被簇发型脉冲噪声影响，如果OFDM信号被簇发型脉冲噪声影响，执行步骤C；否则，执行步骤F；步骤C：将每个OFDM信号的采样值与基于最佳虚警概率和检测概率的自适应限幅阈值Tclip进行，统计比较结果，根据比较结果确定簇发型脉冲噪声簇发域ψ；步骤D：根据簇发型脉冲噪声簇发域ψ确定噪声突发持续时间Φ和噪声突发中心位置n0；以及步骤E：根据簇发型脉冲噪声簇发域ψ、噪声突发持续时间Φ和突发中心位置n0处理OFDM信号中的簇发型脉冲噪声，实现噪声抑制；步骤F：执行OFDM解调。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乔树山，方芳，赵慧冬，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11