一种基于OFDM有线载波通信的子载波表的更新和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种基于OFDM有线载波通信的子载波表的更新和使用方法，属于数据通信技术领域，本发明专利技术将可用子载波表初始化，接收链路接收数据时实时进行前向纠错解码解析，进行子载波异常判定；当判定子载波为异常子载波，更新可用子载波表；更新后BC节点向所有RT节点发送更新命令和更新后的可用子载波表，全部节点均完成更新，系统中所有节点均采用更新后的可用子载波表进行通信；重复上述步骤，实时检测数据。本发明专利技术通过借助子载波异常检测判定信噪比低的子载波，采用动态更新和维护OFDM选用子载波表，剔除信噪比低的子信道，充分利用信噪比高的子信道，消除异常频点导致的单位错，降低不可纠正的多位错，达到降低通信误码率的效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于OFDM有线载波通信的子载波表的更新和使用方法


[0001]本专利技术涉及数据通信
，具体涉及一种基于OFDM有线载波通信的子载波表的更新和使用方法。

技术介绍

[0002]OFDM(正交频分复用)技术是一种多载波的调制处理技术，它具有强大的抗多径频率选择性衰落和较好的频谱利用率。由于有线信道存在频率选择性衰落，不同频段的衰减不同，选择合适的信道均衡算法可以解决不同子载波衰减不同的问题。
[0003]有线传输介质中预知的频率选择性衰减可通过特定的均衡算法进行补偿恢复，通信过程中不确定干扰和模拟链路缺陷都会导致不可预知的窄带干扰。由于OFDM中子载波间隔较大，窄带干扰只影响一个或几个子载波，可以通过前向纠错编码解决子载波异常，但是损失了前向纠错的容忍能力。如果可以识别窄带干扰，通信时选择信噪比较高的子载波，剔除信噪比相对低的子载波，则可以提升系统可靠性。
[0004]中国专利一种有线载波网络构建方法，CN110995559B，提出了一种有线载波网络构建方法，并未指出使用OFDM技术构建传输系统的详细方法，并未涉及异常子载波处理的相关内容。中国专利一种基于正交频分复用的有线信号传输设计方法，CN111327348B，提出了有线载波通信中OFDM的设计方法，但未涉及异常子载波处理的相关内容。大连理工大学2019年博士论文《电力线通信若干关键技术研究》在降低误码率方面，提出一种基于大数表决的电力线通信符号检测、PLNC和信道解码联合算法，该算法在电力线载波等复杂网络中优势明显。
专利技术内容
[0005]本专利技术为解决通信传输过程中子载波异常导致通信误码率增高，系统可靠性降低的问题，提供一种基于OFDM有线载波通信的子载波表的更新和使用方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0007]一种基于OFDM有线载波通信的子载波表的更新方法，具体步骤包括：
[0008]S1：可用子载波表初始化，在节点进行上电或复位初始化操作时，将可用子载波表中的值全部置为1；
[0009]S2：接收链路接收数据时实时进行前向纠错解码解析，进行子载波异常判定；
[0010]S3：当判定子载波为异常子载波时，更新可用子载波表，将异常子载波在可用子载波表中对应位置的值修改为0，其余仍为1；
[0011]S4：更新后的可用子载波表的分发由BC节点发起，BC节点向所有RT节点发送更新命令和更新后的可用子载波表，当RT节点接收并正确解析更新命令，则回复响应确认；
[0012]S5：当BC节点接收到RT节点确认响应后，则判定该RT节点的可用子载波表更新完成，停止向该RT节点发送更新命令和更新后的可用子载波表，全部节点均完成更新后，系统中所有节点均采用更新后的可用子载波表进行通信；
[0013]S6：重复S2至S5，实时检测数据。
[0014]所述子载波表的长度根据OFDM选用的子载波个数构建。
[0015]当可用子载波表的长度为L，OFDM符号选用子载波个数为M，则可用子载波表长度L大于或等于M，且L为2的幂指数。
[0016]所述接收链路接收数据时实时进行前向纠错解码解析，进行子载波异常判定，具体为：
[0017]接收链路中给每一个子载波单独分配错误计数器，在复位和解析消息间隔时所有错误计数器清零；
[0018]接收链路接收数据时实时进行前向纠错解码解析，当子载波解析出现错误，则对应的错误计数器k值加1；
[0019]在消息解析结束时，统计计数器的错误个数，当子载波对应的错误计数值最大且超过错误预期值，则判定子载波为异常子载波。
[0020]当有多个子载波计数器的错误计数相等且超过错误预设值，则选取编号较小的作为异常子载波。
[0021]所述错误预期值配置为消息使用OFDM个数的四分之一。
[0022]所述更新可用子载波表，具体为：
[0023]当BC节点检测到异常子载波，则直接更新BC可用子载波表；
[0024]当RT节点检测到异常子载波，则RT节点通过响应向BC节点发送更改表请求，BC节点接收到RT节点发送更新表请求，则更新BC可用子载波表。
[0025]在RT节点向BC节点发送更改表请求时，将更新标志和异常子载波编号信息附加在响应中实现。
[0026]当1秒内未能完成通信确认，则BC节点向所有节点发送命令取消本次更新，仍使用更新前的可用子载波表。
[0027]一种基于OFDM有线载波通信的子载波表的使用方法，依次选择可用子载波表内值为1的子载波进行通信，在接收链路解析纠错解码时，将可用子载波表内值为1的对应子载波上的信息组成序列，分割成若个信息块进行前向纠错解码校验。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0029]本专利技术借助子载波异常检测判定信噪比低的子载波，采用动态更新和维护OFDM选用子载波表，通过剔除信噪比低的子信道，充分利用信噪比高的子信道，消除异常频点导致的单位错，进而降低不可纠正的多位错，以达到降低通信误码率的效果。OFDM可用子载波表的更新和维护设计实现较为简单，更新不占用额外带宽，参数可配置，灵活适于集成；对于指令/响应方式和点对点方式工作的网络结构优势显著。在拓扑简单的网络中，本专利技术具有设计简单和硬件开销小的优点。
附图说明
[0030]为了更清楚的说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍：
[0031]图1为本专利技术基于OFDM有线载波通信的子载波表的更新方法流程图；
[0032]图2为典型的有线载波通信的数字基带框图；
[0033]图3为1553有线载波通信典型的消息格式；
[0034]图4为1553有线载波通信拓扑结构；
[0035]图5为本专利技术可用子载波表维护流程；
[0036]图6为本专利技术1553有线载波通信响应状态字位定义；
[0037]图7为本专利技术前向纠错信息位分组。
具体实施方式
[0038]下面将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、完整地描述。
[0039]有线载波通信技术是在有线信道中以波的形式传递信息。与传统有线通信技术比，有线载波通信技术可以提高介质的信道带宽和传输速率，进而提升系统的数据吞吐率。有线载波通信典型应用是电力线载波通信和1553有线载波通信，有线载波通信技术可以将1553线缆传输速率由1Mbps提升至100Mbps，大大提升了系统通信效率。
[0040]OFDM(正交频分复用)技术是一种多载波的调制处理技术，它具有强大的抗多径频率选择性衰落和较好的频谱利用率。其主要原理是将整个信道划分为N个互相独立的子信道，将信息调制在各个子信道构成子载波进行传输。子载波相互正交，互不干扰。OFDM符号周期内不论各个子载波频谱如何分配，子信道的正交性保持不变。
[0041]有线载波通信技术将OFDM技术应用在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于OFDM有线载波通信的子载波表的更新方法，其特征在于，具体步骤包括：S1：可用子载波表初始化，在节点进行上电或复位初始化操作时，将可用子载波表中的值全部置为1；S2：接收链路接收数据时实时进行前向纠错解码解析，进行子载波异常判定；S3：当判定子载波为异常子载波时，更新可用子载波表，将异常子载波在可用子载波表中对应位置的值修改为0，其余仍为1；S4：更新后的可用子载波表的分发由BC节点发起，BC节点向所有RT节点发送更新命令和更新后的可用子载波表，当RT节点接收并正确解析更新命令，则回复响应确认；S5：当BC节点接收到RT节点确认响应后，则判定该RT节点的可用子载波表更新完成，停止向该RT节点发送更新命令和更新后的可用子载波表，全部节点均完成更新后，系统中所有节点均采用更新后的可用子载波表进行通信；S6：重复S2至S5，实时检测数据。2.根据权利要求1所述的一种基于OFDM有线载波通信的子载波表的更新方法，其特征在于，所述子载波表的长度根据OFDM选用的子载波个数构建。3.根据权利要求2所述的一种基于OFDM有线载波通信的子载波表的更新方法，其特征在于，当可用子载波表的长度为L，OFDM符号选用子载波个数为M，则可用子载波表长度L大于或等于M，且L为2的幂指数。4.根据权利要求1所述的一种基于OFDM有线载波通信的子载波表的更新方法，其特征在于，所述接收链路接收数据时实时进行前向纠错解码解析，进行子载波异常判定，具体为：接收链路中给每一个子载波单独分配错误计数器，在复位和解析消息间隔时所有错误计数器清零；接收链路接收数据时实时进行前向纠错解码解析，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：任永杰，王蕊琪，黄剑雄，王凯乐，王剑峰，李海松，杨靓，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：