[发明专利]一种电力线载波信道噪声模拟方法及装置

说明书

技术领域

本发明关于电力线载波通信技术，特别是关于低压电力线载波通信信道噪声模拟技术，具体的讲是一种电力线载波信道噪声模拟方法及装置。

背景技术

电力线载波通信(Power Line Carrier，简称PLC)，是电力系统通信专网特有的一种通信方式，利用低压电力线和室内用户线进行高速数据通信，是近几年国外的研究热点。但是由于电力线原本是设计为用电设备传送电能的，本身不是为通信设计的，因此其特性在很多方面难以直接满足载波通信的要求。而且电力线信道的通信环境恶劣，存在阻抗匹配性差、噪声干扰不可预测、信号衰减强烈、信道特性时变性高等特点，因此，给电力线载波通信技术的研究带来诸多困难。其中，低压配电网的噪声分布一直被研究人员所关注，其中噪声的分解和模拟技术更是研究的重点。由于电力线噪声信号具有频域宽、脉冲含量丰富等特点，因此对噪声模拟技术提出了很高的要求。

目前，国内外对于低压电力线载波通信信道噪声模拟技术的研究基本处于初期阶段，没有形成统一的信道模拟标准，已有的噪声模拟系统基本可以分为两类：一类方法是利用计算机根据专用噪声模型产生，如背景噪声、窄带噪声等，通过USB总线传送给微控制器，D/A转换后经功率放大电路，将信号耦合到电力线模拟信道中的指定处。另一类方法是利用可以实际产生噪声的负载装置接入电路，如产生与工频同步的高次谐波噪声的可控硅类负载，产生异步脉冲噪声的各种操作开关等，从而直接获取噪声。

总而言之，现有的噪声模拟方案基本是利用分立式仪器或搭建的模拟电路实现对噪声的模拟。利用示波器录制用电现场的噪声信号，然后通过任意波形发生器、功率放大器和噪声注入单元来模拟信道上的噪声影响，通过电力线负载阻抗模拟网络来模拟信道的阻抗特性变化。现有的方法所能模拟的噪声种类很少，操作复杂，设备造价很高，而且难以将所模拟的噪声信号耦合到电力线上，严重影响了噪声模拟效果。

发明内容

本发明实施例提供了一种低压电力线载波通信信道噪声模拟方法及装置，以实现对低压电力线载波通信信道的噪声模拟。

本发明目的之一，提供一种低压电力线载波通信信道噪声模拟方法，该方法包括：从电力线网络的电力信号中提取出高频段载波信号；将高频段载波信号转换为数字载波信号；接收用户设置的目标噪声特征要求，根据目标噪声特征要求生成噪声数据；将噪声数据叠加到数字载波信号中，获得噪声叠加信号；将噪声叠加信号转换为噪声叠加模拟信号；将噪声叠加模拟信号耦合回的电力线网络。

本发明目的之一，提供一种低压电力线载波通信信道噪声模拟装置，该装置包括：高通滤波器，用于从电力线网络的电力信号中提取出高频段载波信号；AD采集模块，用于将高频段载波信号转换为数字载波信号；噪声生成模块，用于接收用户设置的目标噪声特征要求，根据目标噪声特征要求生成噪声数据；噪声叠加模块，将噪声数据叠加到所述的数字载波信号中，获得噪声叠加信号；DA转换模块，用于将噪声叠加信号转换为噪声叠加模拟信号；耦合模块，用于将所述的噪声模拟信号耦合回所述的电力线网络。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电力线载波通信信道噪声模拟装置的结构框图；

图2为电力线载波通信信道噪声模拟装置的示意图；

图3为本发明电力线载波通信信道噪声模拟装置实施方式的示意图；

图4为噪声数据库的结构示意图；

图5为电力线载波通信信道噪声模拟方法流程图；

图6为生成噪声数据的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。