电力线载波信道的线路长度预测方法技术

本发明专利技术涉及电力技术领域，尤其为电力线载波信道的线路长度预测方法，包括如下步骤：

【技术实现步骤摘要】
电力线载波信道的线路长度预测方法


[0001]本专利技术涉及电力
，尤其是电力线载波信道的线路长度预测方法
。

技术介绍

[0002]电力线载波通信利用现有的低压配电网线路作为通信信道的传输介质，有效减少了通信线路初期的架设成本和后期维护费用，降低了设备安装和调试的难度
。
但由于配电网络并不是为通信而架设的专用线路，其开放的线路环境
、
复杂网络结构和多变的负载特性，使得电力线通信信道环境具有高噪声
、
高衰减和阻抗不匹配等缺陷
。
而获取电力线载波信道的线路长度数据是对电力线载波信道分析
、
故障定位等的基础，其对于提高电力线载波通信质量，分析电力线信道特性都具有重要意义
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是通过提出电力线载波信道的线路长度预测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的缺陷
。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]提供电力线载波信道的线路长度预测方法，包括如下步骤：
[0006]S1
：获取电力线传输参数；
[0007]S2
：从电力线发送节点发送信号并通过接收节点接收信号；
[0008]S3
：基于衰减算法分析电力线载波信道的衰减值；
[0009]S4
：基于电力线载波信道的衰减值进行电力线载波信道的长度预测
。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述
S1
中，建立电力线发送节点与接收节点的通信连接
。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述
S2
中，对信号的发送时间和接收时间分别进行记录
。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述
S3
中，基于去噪算法对信号进行去噪
。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述去噪算法具体如下：
[0014]在接收节点接收的原始信号
x(t)
上加入数值大小相等
、
符号相反的两组标准正态分布的白噪声
n
o
(t)
和
‑
n
a
(t)
，得到：
[0015][0016]其中，
n
i
(t)
表示第
a
次加性高斯白噪声序列，
x1(t)
和
x2(t)
表示第
a
次加入正负白噪声后的含噪信号；
[0017]对
x1(t)
和
x2(t)
进行
EMD
分解，得到
IMF
分量
x1(t)
和
x2(t)
：
[0018][0019]其中，
M
a
，
b1
和
M
a
，
b2
分别为第
a
次加入正负高斯白噪声后分解得到的第
b
个
IMF
分量，
C
a
，
b1
(t)
和
C
a
，
b2
(t)
为
EMD
分解的残余分量，
B
为
IMF
的数量；
[0020]重复上述步骤
A
次，将上述对应的
IMF
进行集合平均运算，
CEEMD
分解得到第
b
个
IMF
分量
C
b
为：
[0021][0022]其中，
M
ab
为第
a
次加入高斯白噪声后分解得到的第
b
个
IMF
分量；
[0023]还对经过
CEEMD
分解输出的信号
s(t)
经过非线性双稳态系统处理输出增强的信号：
[0024][0025][0026][0027][0028][0029]r4＝
2l(u(y
n
+r3)
‑
v(y
n
+r3)3+s
n+1
)
[0030]其中，
y(t)
为输出的增强信号，
s(t)
为经过
CEEMD
分解输出的信号，
u、v
为系统参数，为均值为0，方差为
σ2的加性高斯白噪声，
y
n
(t)、y
n+1
(t)
分别为输出增强信号的第
n
次采样值和第
n+1
次采样值，
s
n
、s
n+1
分别为经过
CEEMD
分解输出的信号的第
n
次采样值和第
n+1
次采样值，
r1、r2、r3和
r4均为替代值，
l
为积分步长
。
[0031]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述
S3
中，根据去噪后的信号基于衰减算法分析电力线载波信道的衰减值
。
[0032]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述衰减算法具体如下：
[0033]信号发射后经过电力线信道传输后得到的第
n
个采样时刻接收的去噪信号
y(n)
为：
[0034][0035]其中，
f
1x
为接收机功率放大器增益，为发射信号，
x(n)
为功率归一化的发射端信号，
f
2x
为发射机功率放大器增益，
h(n)
为电力线载波信道的时域冲击响应，
r(n)
为零均值的加性噪声，为卷积操作；
[0036]对
y(n)
进行
FFT
后，得到频域接收信号
Y(k)
：
[0037][0038]其中，
X(k)、H(k)
和
W(k)
分别为
x(n)、h(n)
和
w(n)
的傅里叶变换结果；
[0039][0040]其中，为信号频域子载波相位旋转因子，
e
为数学常量，
j
为经过傅里叶变换后的频域信号，
Q
为子载波集合，
N
为
FFT
点数；
[0041]频域信道响应预测值为：
[0042][0043]对连续多个信号的频域信道响应预测值进行平均处理，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
电力线载波信道的线路长度预测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1
：获取电力线传输参数；
S2
：从电力线发送节点发送信号并通过接收节点接收信号；
S3
：基于衰减算法分析电力线载波信道的衰减值；
S4
：基于电力线载波信道的衰减值进行电力线载波信道的长度预测
。2.
根据权利要求1所述的电力线载波信道的线路长度预测方法，其特征在于：所述
S1
中，建立电力线发送节点与接收节点的通信连接
。3.
根据权利要求2所述的电力线载波信道的线路长度预测方法，其特征在于：所述
S2
中，对信号的发送时间和接收时间分别进行记录
。4.
根据权利要求3所述的电力线载波信道的线路长度预测方法，其特征在于：所述
S3
中，基于去噪算法对信号进行去噪
。5.
根据权利要求4所述的电力线载波信道的线路长度预测方法，其特征在于：所述去噪算法具体如下：在接收节点接收的原始信号
x(t)
上加入数值大小相等
、
符号相反的两组标准正态分布的白噪声
n
a
(t)
和
‑
n
a
(t)
，得到：其中，
n
i
(t)
表示第
a
次加性高斯白噪声序列，
x1(t)
和
x2(t)
表示第
a
次加入正负白噪声后的含噪信号；对
x1(t)
和
x2(t)
进行
EMD
分解，得到
IMF
分量
x1(t)
和
x2(t)
：其中，
M
a
，
b1
和
M
a
，
b2
分别为第
a
次加入正负高斯白噪声后分解得到的第
b
个
IMF
分量，
c
a
，
b1
(t)
和
c
a
，
b2
(t)
为
EMD
分解的残余分量，
B
为
IMF
的数量；重复上述步骤
A
次，将上述对应的
IMF
进行集合平均运算，
CEEMD
分解得到第
b
个
IMF
分量
c
b
为：其中，
M
ab
为第
a
次加入高斯白噪声后分解得到的第
b
个
IMF
分量；还对经过
CEEMD
分解输出的信号
s(t)
经过非线性双稳态系统处理输出增强的信号：经过非线性双稳态系统处理输出增强的信号：经过非线性双稳态系统处理输出增强的信号：经过非线性双稳态系统处理输出增强的信号：
r4＝
2l(u(y
n
+r3)
‑
v(y
n
+r3)3+s
n+1
)
其中，
y((t)
为输出的增强信号，

【专利技术属性】
技术研发人员：杨乐，王昆仑，赵玉杰，王巍霄，郭鑫，葛小静，陈华威，路铁军，蔡东亮，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司尉氏县供电公司，
类型：发明
国别省市：