[发明专利]一种脉冲噪声的单脉冲生成方法

说明书

本发明属于电力线信道噪声建模领域，尤其涉及一种脉冲噪声的单脉冲生成方法，该方法包括：利用马尔科夫链建立频域极值点序列统计模型；根据所述的极值点统计模型，构造频域实部和虚部的极值点序列，对得到的极值点序列采用分段线性插值方法拟合噪声实部和虚部频域波形，经IFFT变化能够产生在时域上具备包络特性的单脉冲噪声。本发明技术方案可解决电力线脉冲噪声建模过程中其脉冲宽度范围存在特定包络的问题，使产生的脉冲噪声更接近真实噪声，为今后低压电力线信道噪声建模问题提供切实可行方案和理论参考依据。

技术领域

本发明属于电力线信道噪声建模技术领域，涉及一种脉冲噪声的单脉冲生成方法。

背景技术

电力线通信(Power Line Communication,PLC)，亦称之为电力线载波通信技术。该技术以传统电力线为媒介，把载有信息的已调信号耦合到电力线上进行信息传送，在接收端用耦合器把已调信号从电力线中分离出来，完成信息的传递。电力线通信存在用户多、分布广、投资少、不需要重新布线、运行成本低、使用简便等优势。近年来，电力线通信快速发展，传输速率大幅提高，成为解决宽带网络瓶颈——“最后一公里”的新的接入技术。

电力线通信环境并不是很理想。噪声、衰减、阻抗是影响电力线信道传输的主要因素之一，随时间、频率、地点的变化而变化，严重影响电力线通信质量和速率，是研究电力线通信的难点。为了提高低压电力线的通信性能，有必要对电力线信道噪声特性进行研究。

噪声通常分为背景噪声和脉冲噪声，其中脉冲噪声是影通信质量最主要的因素之一。电力线中的脉冲噪声主要是由电路中负载电器的开关通断以及插座中插头的插拔引起。在脉冲噪声的建模过程中，实际测量家用电器在工作中产生的脉冲噪声，发现家用电器产生的噪声不只是具有突发态，而且还存在特定的包络形态。

现有技术中，脉冲噪声的模型研究主要考虑噪声的脉冲幅度、脉冲间隔以及脉冲宽度这三个要素。最初的Bernoulli-Gaussian(BG)、Middleton Class A模型建模脉冲噪声，认为脉冲噪声内部的脉冲点是相互独立。后续工作研究发现噪声有时以突发状态出现，每一个脉冲长度内存在若干脉冲噪声点，噪声是具有记忆性，提出了Gilbert-Elliot、Markov Chain 模型，以及后来发展的Markov-Middleton、Markov-Gaussian等模型。当前模型虽然能够很好建模脉冲噪声，并产生的噪声在其脉冲宽度内存在若干个连续的脉冲噪声，但是忽略了某些脉冲噪声在其脉冲宽度范围内存在特定的包络形态。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种脉冲噪声的单脉冲生成方法，通过该方法产生的脉冲噪声单脉冲不仅具有突发态，而且还存在特定的包络形态。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种脉冲噪声的单脉冲生成方法，该方法包含如下步骤：

S1：获取极值点序列样本；具体为：

对多组的单脉冲噪声数据进行测量，将测量获得的单脉冲噪声通过FFT变换，分别取频域的实部和虚部的极值点，构成极值点序列，

其中，i＝{1,2,...,I}表示第i组极值点序列，A_I、A_R表示实部和虚部极值点的幅值序列。 F_R、F_I表示实部和虚部极值点的频率序列。

S2：计算极值点的模型参数；

S3：构造频域极值点序列；

S4：构造单脉冲波形。

进一步，步骤S2包含如下步骤：

S21：计算极值点的状态空间分布；

S22：计算初始状态分布矩阵；