一种利用t分布的PLC信号滤波方法和系统技术方案

本发明专利技术的实施例公开一种利用t分布的PLC信号滤波方法和系统，所述方法包括：步骤101获取按时间顺序采集的信号序列S；步骤102求取分块块数N

【技术实现步骤摘要】
一种利用t分布的PLC信号滤波方法和系统
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种PLC信号滤波方法和系统。
技术介绍
电力线通信，相比各种有线通信技术，无需重新布线，易于组网等优点，具有广阔的应用前景。电力线通信技术分为窄带电力线通信(Narrowbandoverpowerline，NPL)和宽带电力线通信(Broadbandoverpowerline，BPL)；窄带电力线通信是指带宽限定在3k至500kHz的电力线载波通信技术；电力线通信技术包括欧洲CENELEC的规定带宽(3148.5kHz)，美国联邦通讯委员会(FCC)的规定带宽(9至490kHz)，日本无线工业及商贸联合会(AssociationofRadioIndustriesandBusinesses，ARIB)的规定带宽(9至450kHz)，和中国的规定带宽(3至500kHz)。窄带电力线通信技术多采用单载波调制技术，如PSK技术，DSSS技术和线性调频Chirp等技术，通信速率小于1Mbits/s；宽带电力线通信技术指带宽限定在1.6至30MHz之间、通信速率通常在1Mbps以上的电力线载波通信技术，采用以OFDM为核心的多种扩频通信技术。虽然电力线通信系统有着广泛的应用，且技术相对成熟，但是电力线通信系统中大量的分支和电气设备，会在电力线信道中产生大量的噪声；而其中随机脉冲噪声具有很大的随机性，噪声强度高，对电力线通信系统造成严重破坏，因此，针对随机脉冲噪声的抑制技术，一直是国内外学者研究的重点；而且噪声模型并不符合高斯分布。因此，传统的针对高斯噪声设计的通信系统不再适用于电力线载波通信系统，必须研究相应的噪声抑制技术，以提高电力线通信系统信噪比，降低误码率，保证电力线通信系统质量。在实际应用中，一些简单的非线性技术经常被应用于消除电力线信道噪声，如Clip-ping、Blanking和Clipping/Blanking技术，但是这些研究方法都必须在一定的信噪比情况下才能良好工作，仅仅考虑了冲击噪声的消除，在电力线通信系统中，某些商用电力线发送器的特征是低发射功率，在一些特殊情况，发射功率甚至可能会低于18w，因此，在某些特殊情况，信号将会淹没在大量噪声中，导致电力线通信系统低信噪比情况。
技术实现思路
随着非线性电器的应用和普及，中低压输配电网络中背景噪声呈现出较为明显的非平稳性和非高斯特性，常用的低通滤波器在非平稳和非高斯噪声环境中难以达到理想的滤波效果，很难滤除非平稳非高斯噪声，严重影响了PLC通信系统的性能。。本专利技术的目的是提供一种利用t分布的PLC信号滤波方法和系统，所提出的方法利用了PLC调制信号、脉冲噪声和背景噪声在信号混合表示领域中的差异，通过t分布性质区分PLC调制信号、脉冲噪声和背景噪声。所提出的方法具有较好的噪声滤除性能，计算也非常简单。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种利用t分布的PLC信号滤波方法，包括：步骤101获取按时间顺序采集的信号序列S；步骤102求取分块块数NBLOCK，求取公式为其中，SNR为所述信号序列S的信噪比；为所述信号序列S的方差；表示下取整；N为所述信号序列S的长度；步骤103生成第m个分块信号序列sm，求取公式为其中，m为分块信号序列的序号，其取值范围为m＝1,2,···,NBLOCK；为所述信号序列S的第(m-1)Ns+1个元素；为所述信号序列S的第(m-1)Ns+2个元素；为所述信号序列S的第mNs个元素；Ns为所述第m个分块信号序列sm的长度，其计算公式为表示上取整；步骤104创建迭代控制参数k并赋值为0；求取第m个t分布序列h的初始值h0，求取公式为h0＝sm；步骤105所述迭代控制参数k的值加1；求取冲量因子αk，求取公式为αk＝[1/ln(SNR+1)]k；步骤106求取所述第m个t分布序列h的第k步值hk，求取公式为其中，hk-1为所述第m个t分布序列h的第k-1步值；η为下降速度，其计算公式为pij为第一相邻矢量，其计算公式为qij为第二相邻矢量，其计算公式为为所述第m个分块信号序列sm的第i个元素，i为元素第一序号，取值范围为i＝1,2,···,Ns；为所述第m个分块信号序列sm的第j个元素，j为元素第二序号，取值范围为j＝1,2,···,Ns；步骤107求取逼近误差e，求取公式为e＝|hk-hk-1|；步骤108判断所述逼近误差e是否大于或等于预设阈值ε0，得到第一判断结果。如果所述第一判断结果显示所述逼近误差e大于或等于所述预设阈值ε0，则返回所述步骤105、所述步骤106、所述步骤107和所述步骤108；直至所述第一判断结果显示所述逼近误差e小于所述预设阈值ε0；并得到第m个分块滤波信号序列Bm，其计算公式为Bm＝hk。其中，所述预设阈值∈0为ε0＝0.001；步骤109记录滤除了噪声的信号序列SNEW，具体为一种利用t分布的PLC信号滤波系统，包括：模块201获取按时间顺序采集的信号序列S；模块202求取分块块数NBLOCK，求取公式为其中，SNR为所述信号序列S的信噪比；为所述信号序列S的方差；表示下取整；N为所述信号序列S的长度；模块203生成第m个分块信号序列sm，求取公式为其中，m为分块信号序列的序号，其取值范围为m＝1,2,···,NBLOCK；为所述信号序列S的第(m-1)Ns+1个元素；为所述信号序列S的第(m-1)Ns+2个元素；为所述信号序列S的第mNs个元素；Ns为所述第m个分块信号序列sm的长度，其计算公式为表示上取整；模块204创建迭代控制参数k并赋值为0；求取第m个t分布序列h的初始值h0，求取公式为h0＝sm；模块205所述迭代控制参数k的值加1；求取冲量因子αk，求取公式为αk＝[1/ln(SNR+1)]k；模块206求取所述第m个t分布序列h的第k步值hk，求取公式为其中，hk-1为所述第m个t分布序列h的第k-1步值；η为下降速度，其计算公式为pij为第一相邻矢量，其计算公式为qij为第二相邻矢量，其计算公式为为所述第m个分块信号序列sm的第i个元素，i为元素第一序号，取值范围为i＝1,2,···,Ns；为所述第m个分块信号序列sm的第j个元素，j为元素第二序号，取值范围为j＝1,2,···,Ns；模块207求取逼近误差e，求取公式为e＝|hk-hk-1|；模块208判断所述逼近误差e是否大于或等于预设阈值ε0，得到第一判断结果。如果所述第一判断结果显示所述逼近误差e大于或等于所述预设阈值ε0，则返回所述模块201、所述模块202、所述模块203和所述模块204；直至所述第一判断结果显示所述逼近误差e小于所述预设阈值ε0；并得到第m个分块滤波信号序列Bm，其计算公式为Bm＝hk。其中，所述预设阈值∈0为ε0＝0.001；模块209记录滤除了噪声的信号序列SNEW，具体为根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：随着非线性电器的应用和普本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.所述一种利用t分布的PLC信号滤波方法，其特征在于，包括：/n步骤101获取按时间顺序采集的信号序列S；/n步骤102求取分块块数N

【技术特征摘要】
1.所述一种利用t分布的PLC信号滤波方法，其特征在于，包括：
步骤101获取按时间顺序采集的信号序列S；
步骤102求取分块块数NBLOCK，求取公式为其中，SNR为所述信号序列S的信噪比；为所述信号序列S的方差；表示下取整；N为所述信号序列S的长度；
步骤103生成第m个分块信号序列sm，求取公式为其中，m为分块信号序列的序号，其取值范围为m＝1,2,…,NBLOCK；为所述信号序列S的第(m-1)Ns+1个元素；为所述信号序列S的第(m-1)Ns+2个元素；为所述信号序列S的第mNs个元素；Ns为所述第m个分块信号序列sm的长度，其计算公式为表示上取整；
步骤104创建迭代控制参数k并赋值为0；求取第m个t分布序列h的初始值h0，求取公式为h0＝sm；
步骤105所述迭代控制参数k的值加1；求取冲量因子αk，求取公式为αk＝[1/ln(SNR+1)]k；
步骤106求取所述第m个t分布序列h的第k步值hk，求取公式为其中，hk-1为所述第m个t分布序列h的第k-1步值；η为下降速度，其计算公式为pij为第一相邻矢量，其计算公式为qij为第二相邻矢量，其计算公式为为所述第m个分块信号序列sm的第i个元素，i为元素第一序号，取值范围为i＝1,2,…,Ns；为所述第m个分块信号序列sm的第j个元素，j为元素第二序号，取值范围为j＝1,2,…,Ns；
步骤107求取逼近误差e，求取公式为e＝|hk-hk-1|；
步骤108判断所述逼近误差e是否大于或等于预设阈值ε0，得到第一判断结果。如果所述第一判断结果显示所述逼近误差e大于或等于所述预设阈值ε0，则返回所述步骤105、所述步骤106、所述步骤107和所述步骤108；直至所述第一判断结果显示所述逼近误差e小于所述预设阈值ε0；并得到第m个分块滤波信号序列Bm，其计算公式为Bm＝hk。其中，所述预设阈值∈0为ε0＝0.001；
步骤109记录滤除了噪声的信号序列SNEW，具体为

【专利技术属性】
技术研发人员：翟明岳，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：广东;44