电力线通信信道背景噪声建模研究

噪声干扰是影响电力线通信可靠性的最主要因素之一。分析了电力线通信信道背景噪声,搭建了背景噪声测量电路,建立了实测背景噪声的AR模型,分别用奇异值分解法和Levinson-Durbin（LD）递推法计算其AR模型参数,并进行仿真比较分析。结果表明：利用奇异值分解法所求参数和利用LD递推法所求参数都是可行的,奇异值分解法所得参数模型较为复杂,但极为精确,适合电力线通信信道背景噪声的离线计算和分析;LD递推法所得参数模型极为简单,但丧失了较大精度,适合电力线通信信道背景噪声的在线快速生成。     

基于Gram-Schmidt正交法的电力线背景噪声建模

噪声干扰是影响电力线通信可靠性的最主要因素之一。文章建立了实测背景噪声的AR模型,提出用Gram-Schmidt正交法进行模型参数求解,并与奇异值分解法、LD递推法所得结果进行仿真比较。结果表明:Gram-Schmidt正交法所得结果精确度与奇异值分解法所得结果相近,且计算时间较短,模型较简单,在背景噪声的离线计算及在线生成中均可广泛应用。     

电力线通信信道噪声模型研究现状

噪声干扰严重影响电力线通信的可靠性.测量了电力线通信信道噪声,说明了目前国内外对电力线通信信道噪声模型的研究现状.对于背景噪声,建立其自回归模型的手段已较为成熟;对于脉冲噪声这种随机的时间序列,自回归模型已不再适合,有人建立了其持续时间与间隔之间的马尔科夫模型,但其完整模型尚在研究阶段.     

电力线通信信道噪声测量与特性分析

噪声干扰是影响电力线通信可靠性的最主要因素之一,主要包括五类噪声:有色背景噪声、窄带噪声、异步于工频的周期脉冲噪声、同步于工频的周期脉冲噪声和异步脉冲噪声.搭建了背景噪声测量电路,测量了实际电力线通信信道噪声,分析了电力线通信信道噪声的一般特性,为今后建立电力线通信信道噪声的可靠模型提供了理论支持.     

低压电力线通信信道噪声建模及仿真

噪声干扰是影响电力线通信可靠性的主要因素之一。搭建了电力线通信信道噪声测量电路,对低压环境电力线噪声进行了测量。根据实测数据,分别建立了背景噪声的自回归模型和脉冲噪声的改进马尔科夫模型,合成了电力线信道噪声,并进行了计算及仿真。结果表明：所建立的电力线通信信道噪声与所测量的实际噪声相比,背景噪声的功率谱密度几乎一致,脉冲噪声的统计规律误差很小,仿真合成的噪声图形与实测图形也有较好的相似度。     

基于虚拟仪器的电力线信道噪声发生器的设计

为了方便对中压电力线通信调制与编码硬件电路的调试,提出一种基于虚拟仪器技术的中压电力线信道噪声发生器的设计方法,利用该方法设计的噪声发生器可模拟产生电力线信道的背景噪声、随机突发噪声等。本设计利用MATLAB建立符合中压电力线信道噪声特性的噪声模型,以此模型为基础,通过MATLAB与LabVIEW混合编程,基于虚拟仪器采集卡输出参数可变的噪声,并通过功放电路输出。实验结果表明,该噪声发生器能够产生符合信道噪声特性的噪声信号,可以为实验室测试调制与编码硬件电路的性能提供便利。     

基于小波神经网络的低压电力线背景噪声建模

为增强电力线通信的抗噪能力,针对低压电力线信道噪声中的有色背景噪声和窄带噪声,提出一种基于小波神经网络的建模方法。首先,将背景噪声进行小波神经网络建模,对比所建模型输出噪声与测试噪声的时域波形及功率谱密度,计算两者功率谱密度的均方根误差;然后,对同一组背景噪声分别进行基于传统的小波马尔科夫链和小波神经网络的建模,并计算2种模型输出噪声与测试噪声的功率谱密度及其均方根误差。仿真结果表明,小波神经网络输出噪声与测试噪声的时域波形及功率谱密度均有着较一致的变化趋势,因此小波神经网络对低压电力线信道背景噪声的建模是有效的,对宽带噪声的建模效果更好。     

低压电力线信道脉冲噪声的幅值与宽度特征

在低压电力线信道的各种噪声中,脉冲噪声可能会使通信系统引起瞬间误码率升高,严重影响了低压电力线通信可靠性。根据脉冲噪声的幅值和宽度与背景噪声的区别,即幅值相差10~50 d B,且脉冲宽度约为几十微秒到几毫秒的特性,在时域中,通过窗函数设定脉冲噪声门限值过滤低压电力线背景噪声,根据实测数据计算出信号噪声中的最大值和最小值,将信号变化范围划分为四组矩形窗函数,以识别出50~200 k Hz频率范围的脉冲噪声。     

利用马尔可夫链建模PLC系统中的信道噪声

分析了PLC信道的特点,提出了利用马尔可夫模型对低压电力线通信信道建模。同时讨论了适用于马尔可夫模型参数估算的Baum_Welch算法,提出了消除其上、下溢问题的一种改进方法。在应用Baum_Welch算法对提出的马尔可夫模型进行参数估计和仿真后,文章还对电力线通信系统的2种典型应用环境实测了4种典型调制方式下信道的无误串分布,分析了4种典型调制方式下低压电力线通信信道的特性,所得到的结论与其他研究者的结论相一致,验证了文章提出的观点以及方法理论是切实可行的,其符合实际低压电力线通信信道情况。     

基于OFDM技术的电力线通信系统建模与仿真

正交频分复用(OFDM)技术是电力线通信常用的调制技术之一;电力线通信的信道条件复杂,信道特征是电力线通信的重点模块,两者都是电力线通信研究的重要组成部分。在深入研究OFDM基本原理和电力线信道特性的基础上,在OFDM原有的发射与接收模型中,加入了电力线的信道特性,从而建立了相对完整的电力线通信系统模型,并利用MATLAB对该模型进行仿真,仿真结果体现了电力线信道特性以及OFDM技术应用于电力线通信的优越性。