一种适用于中压载波系统的信噪比估计方法技术方案

本发明专利技术具体涉及一种适用于中压载波系统的信噪比估计方法，首先中压载波系统接收端的时域序列进行FFT，然后通过前N

【技术实现步骤摘要】
一种适用于中压载波系统的信噪比估计方法


[0001]本专利技术属于电力线通信
，具体涉及一种适用于中压载波系统的信噪比估计方法。

技术介绍

[0002]随着通信速率的要求不断提升，基于单载波技术的电力线通信系统已不能满足当前的市场需求。OFDM(正交频分复用，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)作为一种多载波调制技术，因其频谱利用效率高，抗多径能力强等优点在电力线通信系统中被广泛应用。但是多载波调制技术会受到信道的选择性衰落、各频点噪声不同、频偏等影响，信噪比估计的难度也大大增强，本专利技术基于OFDM的特点，提出了一种适用于中压载波系统的子载波信噪比估计方法。
[0003]当前应用于通信领域的信噪比估计方法有以下几种方法，一种是基于噪声统计量的技术，即通过分别抓取噪声信息与接收信号的信息，估计噪声功率与信号功率，从而计算信噪比，该方法的优点是信噪比估计相对比较准确，但是受到频偏的影响较大，同时需要增加额外的系统开销用来抓取噪声；另一种是基于二阶统计量的信噪比估计技术，该方法信噪比估计性能有限，需要进行均衡处理，且会受到时变的影响；还有一种是基于导频信息的相关处理，通过相关系数与信噪比的关系转换，可以实现导频的信噪比估计，该方法只能用于整个导频的额信噪比估计，不适用于各子载波的信噪比估计；还有一类是基于四阶统计量的信噪比估计方法，该方法能很好的适用于频偏存在时的子载波信噪比估计，但是现存方法受到时变的影响较大，而且估计精度会受统计数目的影响，两者相互矛盾，本专利技术就是在四阶统计量实现信噪比估计的基础上进行的适用性改进。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术存在的不足或缺陷，本专利技术提出一种适用于中压载波系统的信噪比估计方法，基于四阶统计量信噪比估计方法的基础上，进行不同帧子载波信息的累计与野值剔除，实现各个子载波的信噪比估计，既适用于频偏跟不同帧信息的相位变化影响，又能在不引入额外的系统开销的基础上较为准确地估计各子载波信噪比。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种适用于中压载波系统的信噪比估计方法，本专利技术的技术方案为:
[0006]一种适用于中压载波系统的信噪比估计方法包括以下步骤：
[0007]步骤1：首先将接收端的时域序列进行FFT(Fast Fourier Transformation,快速傅里叶变换)，其中，i代表帧号，l代表第l个导频组，n代表第n个采样点，选取对应导频位置、对应频点位置的各子载波的频域序列Y
li
(k)，k代表第k个子载波，N为子载波总数。
[0008]中压载波系统采用梳状的导频排布方式，且导频是固定的，故可以用来进行信噪比的估计。
[0009]步骤2：然后用各个子载波前N
t
个数据统计一阶、二阶、四阶统计量，将前N
t
个数据
进行剔除阈值的计算，默认前N
t
个数据均是满足阈值条件的数据，N
t
的范围一般取5～20，即从第1帧数据开始计数，当子载波数目达到N
t
时，此时的频域序列可以表示为
[0010][0011]若第一帧数据不能满足N
t
个的条件，则合并第二帧的数据，直至计数达到N
t
时，计算此时的一阶、二阶、四阶统计量，分别为
[0012][0013][0014][0015]步骤3：基于拉伊达准则，根据一阶、二阶、四阶统计量计算第k个子载波剔除野值的阈值Th(k)，为3倍的标准偏差σ(k)，即
[0016][0017]步骤4：合并各帧数据，对于后续不满足阈值条件的子载波数据剔除掉，剔除原则如下所示：
[0018]若|Y
li
(k)
‑
M1(k)|＞Th(k)，则可疑值Y
li
(k)含有粗大误差，需舍弃，其他情况下保留。
[0019]步骤5：采用实时迭代处理的方式，将各帧判断野值剔除后的各子载波数据进行计数，假设第k个子载波当前计数为t
k
，分别计算未均值的二阶、四阶统计量，即
[0020][0021][0022]其中，当t
k
＜N
t
时，不剔除数据。
[0023]步骤6：当所有子载波的计数达到设定的数量N
s
时，此时的那一帧数据输出信噪比的结果，各个子载波的计数为此帧所有数据剔除完后的数目T
k
，此时T
k
≥N
s
，计算计数完成后进行信噪比的计算，第k个子载波信噪比的计算公式如下所示
[0024][0025]其中，通过简化公式可以降低最后计算复杂度。
[0026]进一步的，步骤6中所述的设定的N
s
数量为200。
[0027]本专利技术的有益效果为：1.无需进行系统的调整，无需进行均衡，可较为准确地估计出信噪比。2.在本专利技术中加了野值去除，以及统计量的实时计算，大大减少了因四阶统计量带来的复杂度问题。3.本专利技术的子载波信噪比估计方法，结合基于中压载波导频的梳状排布，不会受到频偏以及相位旋转带来的影响，可进行多帧数据的合并，大大提高了估计的准确性。
附图说明
[0028]图1为本专利技术适用于中压载波系统的信噪比估计方法的工作流程图。
[0029]图2为本专利技术中压载波系统的导频与子载波排布方式。
[0030]图3为适用于中压载波系统的信噪比估计方法的第一个子载波的信噪比的RMSE随子载波数据量变化的关系曲线。
[0031]图4为适用于中压载波系统的信噪比估计方法的第一个子载波的信噪比的RMSE随信噪比变化关系的曲线。
[0032]图5为适用于中压载波系统的信噪比估计方法的第一个子载波的信噪比的RMSE随频偏变化的关系曲线。
具体实施方式
[0033]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]如图1所示，本专利技术的技术方案具体步骤如下：
[0035]步骤1：首先将接收端的时域序列进行FFT(Fast Fourier Transformation,快速傅里叶变换)，其中，i代表帧号，l代表第l个导频组，n代表第n个采样点，选取对应导频位置、对应频点位置的各子载波的频域序列Y
li
(k)，k代表第k个子载波，设N为子载波总数。如图2所示，中压载波系统采用梳状的导频排布方式，且导频是固定的，故可以用来进行信噪比的估计。
[0036]步骤2：接下来将前N
t
个数据进行剔除阈值的计算，默认前N
t
个数据均是满足阈值条件的数据，具体实施时，假设N
t
＝10，即从第1帧数据开始计数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于中压载波系统的信噪比估计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：首先将接收端的时域序列进行FFT(Fast Fourier Transformation,快速傅里叶变换)，其中，i代表帧号，l代表第l个导频组，n代表第n个采样点，选取对应导频位置、对应频点位置的各子载波的频域序列k代表第k个子载波，N为子载波总数；步骤2：接下来将前N
t
个数据进行剔除阈值的计算，默认前N
t
个数据均是满足阈值条件的数据，N
t
的范围一般取5～20，即从第1帧数据开始计数，当子载波数目达到N
t
时，此时的频域序列可以表示为若第一帧数据不能满足N
t
个的条件，则合并第二帧的数据，直至计数达到N
t
时，计算此时的一阶、二阶、四阶统计量，分别为时的一阶、二阶、四阶统计量，分别为时的一阶、二阶、四阶统计量，分别为步骤3：基于拉伊达准则，根据一阶、二阶、四阶统计量计算第k个子载波剔除野值的阈值Th(k)，为3倍的标准偏差σ...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐剑英，李亮，王亚梁，王林涛，李铭贺，于洋，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：