【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能电表通信物联领域，具体而言，涉及一种智能电表通信脉冲噪声抑制方法、系统、设备和存储介质。
技术介绍
1、随着国家电网用电信息采集系统智能化、数字化建设，低压高速电力线载波通信作为智能电表及中间计量设备互联互通的一种可靠、低成本的通信技术，也获得了广泛的应用和深入的研究。然而，低压电力线网络实际上是源、荷、储间的能量流通途径，负荷功率、电源出力变化均会影响电力线通信环境的变化，给电力线信道带来各种噪声干扰、影响载波信号传输过程中的衰减速率，制约了载波通信信息的准确性。
2、针对电力线载波通信的噪声干扰，可分为背景噪声和脉冲噪声两类。脉冲噪声随机性强、能量较大，在信号解调过程中会直接影响完整载波频段的电力信息，显著的提升了载波通信的误码率。为此，部分学者提出基于固定阈值的限幅法和置零法，实现噪声点数据的筛选。但是，固定阈值难以适应脉冲噪声强度及出现概率的变化，存在漏检、误检问题。而稀疏重构算法能自适应脉冲噪声变化进行脉冲噪声重构。但子载波数较大时，重构时间成倍数形式增加，无法实现在线运行。
3、有鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种智能电表通信脉冲噪声抑制方法、系统、设备和存储介质，解决当子载波数较大时，采用传统的稀疏重构算法进行脉冲噪声重构会消耗大量运算时间的问题。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、第一方面，提供一种智能电表通信脉冲噪声抑制方法，包括以下步骤：接收台区电表传送
4、进一步的，所述对所述电力线信号的脉冲噪声进行粗估计，包括以下步骤：获取所述电力线信号的一阶矩、二阶距和三阶矩；根据所述一阶矩、所述二阶距和所述三阶矩获取所述脉冲噪声的参数初始值；所述参数初始值包括：不含有脉冲噪声的电力线信号方差的平方根、含有脉冲噪声的电力线信号方差的平方根、电力线信号中出现脉冲噪声的概率和电力线信号中不出现脉冲噪声的概率；利用期望值最大算法对所述参数初始值进行迭代，得到迭代后的参数；利用迭代后的参数获取脉冲噪声的粗估计阈值。
5、进一步的，所述对所述脉冲噪声进行精估计，包括以下步骤：根据所述粗估计阈值对所述噪声的采样点进行粗估计，得到采样点的位置；将采样点的位置作为初始支撑集，利用稀疏重构算法和所述初始支撑集进行迭代，得到重构的脉冲噪声。
6、进一步的，所述利用稀疏重构算法和所述初始支撑集进行迭代，包括以下步骤：s1：根据所述初始支撑集获取脉冲噪声初始值；s2：更新所述稀疏重构算法的支撑集；s3：利用更新的支撑集对所述脉冲噪声初始值进行重构，得到重构的脉冲噪声；s4：对重构的脉冲噪声进行转换，得到转换后的频域信号；s5：获取转换后的频域信号与实际的频域信号之间的残差的范数；将所述范数标记为当前次获取的范数；s6：将当前次获取的范数与前一次获取的范数进行比较；若当前次获取的范数＞前一次获取的范数，则对更新的支撑集中最大列元素的个数执行自增1操作；若当前次获取的范数＜前一次获取的范数，则将更新的支撑集作为当前的支撑集，保存所述残差；s7：设置范数阈值；s8：将所述当前次获取的范数与所述范数阈值进行比较；若所述当前次获取的范数＞所述范数阈值，则返回所述s2；若所述当前次获取的范数＜所述范数阈值，则输出当前的支撑集和重构的脉冲噪声。
7、第二方面，提供一种智能电表通信脉冲噪声抑制系统，包括：信号接收模块、粗估计模块、精估计模块、噪声滤除模块和数据还原模块。其中，信号接收模块用于接收台区电表传送的电力线信号；粗估计模块用于对所述电力线信号的脉冲噪声进行粗估计，得到脉冲噪声的粗估计阈值；精估计模块用于根据所述粗估计阈值对所述脉冲噪声进行精估计，得到重构的脉冲噪声；噪声滤除模块用于从所述电力线信号中滤除所述重构的脉冲噪声，得到不含有脉冲噪声的电力线信号；数据还原模块用于利用信道估计和解码从所述不含有脉冲噪声的电力信号中还原出台区电表计量数据。
8、进一步的，所述粗估计模块包括：矩获取单元、初始参数获取单元、迭代运算单元、和粗估计阈值获取单元。其中，矩获取单元用于获取所述电力线信号的一阶矩、二阶距和三阶矩；初始参数获取单元用于根据所述一阶矩、所述二阶距和所述三阶矩获取所述脉冲噪声的参数初始值；所述参数初始值包括：不含有脉冲噪声的电力线信号方差的平方根、含有脉冲噪声的电力线信号方差的平方根、电力线信号中出现脉冲噪声的概率和电力线信号中不出现脉冲噪声的概率；迭代运算单元用于利用期望值最大算法对所述参数初始值进行迭代，得到迭代后的参数；粗估计阈值获取单元用于利用迭代后的参数获取脉冲噪声的粗估计阈值。
9、进一步的，所述精估计模块包括：采样点位置获取单元、脉冲噪声重构单元、第一逻辑控制子单元、阈值设置子单元和第二逻辑控制子单元。其中，采样点位置获取单元用于根据所述粗估计阈值对所述噪声的采样点进行粗估计，得到采样点的位置；脉冲噪声重构单元用于将采样点的位置作为初始支撑集，利用稀疏重构算法和所述初始支撑集进行迭代，得到重构的脉冲噪声。
10、进一步的，所述脉冲噪声重构单元包括：初始脉冲噪声获取子单元、支撑集更新子单元、脉冲噪声重构子单元、脉冲噪声转换子单元和第一逻辑控制子单元。其中，初始脉冲噪声获取子单元用于根据所述初始支撑集获取脉冲噪声初始值；支撑集更新子单元用于更新所述稀疏重构算法的支撑集；脉冲噪声重构子单元用于利用更新的支撑集对所述脉冲噪声初始值进行重构，得到重构的脉冲噪声；脉冲噪声转换子单元用于对重构的脉冲噪声进行转换，得到转换后的频域信号；残差范数获取子单元用于获取转换后的频域信号与实际的频域信号之间的残差的范数，并将所述范数标记为当前次获取的范数；第一逻辑控制子单元用于将当前次获取的范数与前一次获取的范数进行比较；若当前次获取的范数＞前一次获取的范数，则对更新的支撑集中最大列元素的个数执行自增1操作；若当前次获取的范数＜前一次获取的范数，则将更新的支撑集作为当前的支撑集，保存所述残差；阈值设置子单元用于设置范数阈值；第二逻辑控制子单元用于将所述当前次获取的范数与所述范数阈值进行比较；若所述当前次获取的范数＞所述范数阈值，则控制所述支撑集更新子单元工作；若所述当前次获取的范数＜所述范数阈值，则输出当前的支撑集和重构的脉冲噪声。
11、第三方面，提供一种计算机设备，包括依次通信连接的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发数据，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面所述的智能电表通信脉冲噪声抑制方法。
12、第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能电表通信脉冲噪声抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种智能电表通信脉冲噪声抑制方法，其特征在于，所述对所述电力线信号的脉冲噪声进行粗估计，包括以下步骤：
3.根据权利要求1或2所述的一种智能电表通信脉冲噪声抑制方法，其特征在于，所述对所述脉冲噪声进行精估计，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种智能电表通信脉冲噪声抑制方法，其特征在于，所述利用稀疏重构算法和所述初始支撑集进行迭代，包括以下步骤：
5.一种智能电表通信脉冲噪声抑制系统，其特征在于，包括
6.根据权利要求5所述的一种智能电表通信脉冲噪声抑制系统，其特征在于，所述粗估计模块包括：
7.根据权利要求5或6所述的一种智能电表通信脉冲噪声抑制系统，其特征在于，所述精估计模块包括：
8.根据权利要求7所述的一种智能电表通信脉冲噪声抑制系统，其特征在于，所述脉冲噪声重构单元包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括依次通信连接的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如权利要求1～4中任意一项所述的智能电表通信脉冲噪声抑制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种智能电表通信脉冲噪声抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种智能电表通信脉冲噪声抑制方法，其特征在于，所述对所述电力线信号的脉冲噪声进行粗估计，包括以下步骤：
3.根据权利要求1或2所述的一种智能电表通信脉冲噪声抑制方法，其特征在于，所述对所述脉冲噪声进行精估计，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种智能电表通信脉冲噪声抑制方法，其特征在于，所述利用稀疏重构算法和所述初始支撑集进行迭代，包括以下步骤：
5.一种智能电表通信脉冲噪声抑制系统，其特征在于，包括
6.根据权利要求5所述的一种智能电表通信脉冲噪声抑制系统，其特征在于，所述粗估计模块包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽娜，申杰，李锐超，刘兵，王韬，屈鸣，李方硕，罗银康，易黎，彭明颖，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：
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