[发明专利]一种电力线通信信号自适应滤波方法

说明书

本发明提供一种电力线通信信号自适应滤波方法，能够有效滤除电力线通信信号中的脉冲噪声。所述方法包括：采集电力线通信信号序列，将其转换为信号矩阵；根据转换得到的信号矩阵，构建变换算子矩阵；构建测量矩阵；确定滤波权重，根据得到的变换算子矩阵、滤波权重和构建的测量矩阵，迭代更新信号矩阵，直至当前迭代次数等于电力线通信信号序列的长度；将当前得到的信号矩阵进行转换，生成滤除了噪声的电力线通信信号序列。本发明涉及通信领域。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是指一种电力线通信信号自适应滤波方法。

背景技术

电力线通信(Power Line Communications，PLC)，相比各种有线通信技术，有着无需重新布线、易于组网等优点，具有广阔的应用前景。电力线通信技术分为窄带电力线通信(Narrowband over power line，NPL)和宽带电力线通信(Broadband over power line，BPL)。窄带电力线通信是指带宽限定在3k～500kHz的电力线载波通信技术。包括欧洲CENELEC的规定带宽(3～148.5kHz)，美国联邦通讯委员会(FCC)的规定带宽(9～490kHz)，日本无线工业及商贸联合会(Association of Radio Industries and Businesses，ARIB)的规定带宽(9～450kHz)，和中国的规定带宽(3～500kHz)。窄带电力线通信技术多采用单载波调制技术，如PSK技术，DSSS技术和线性调频Chirp等技术，通信速率小于1Mbits/s。宽带电力线通信技术指带宽限定在1.6～30MHz之间、通信速率通常在1Mbps以上的电力线载波通信技术，采用以正交频分复用(OFDM)为核心的多种扩频通信技术。

虽然电力线通信系统有着广泛的应用，且技术相对成熟，但是电力线通信系统中大量的分支和电气设备，会在电力线信道中产生大量的噪声。而其中随机脉冲噪声具有很大的随机性，噪声强度高，对电力线通信系统造成严重破坏。

随着非线性电器的应用和普及(例如，使用马达的果汁机、咖啡机和豆浆机等)，PLC信号中出现了越来越多的脉冲噪声，此类噪声的瞬时功率很大，呈现出较为明显的非平稳性和非高斯特性，现有技术中使用的低通滤波器在滤除脉冲噪声方面表现不佳，严重影响了PLC系统的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电力线通信信号自适应滤波方法，以解决现有技术所存在的低通滤波器无法有效滤除电力线通信信号中的脉冲噪声的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电力线通信信号自适应滤波方法，包括：

采集电力线通信信号序列，将其转换为信号矩阵；

根据转换得到的信号矩阵，构建变换算子矩阵；

构建测量矩阵；

确定滤波权重，根据得到的变换算子矩阵、滤波权重和构建的测量矩阵，迭代更新信号矩阵，直至当前迭代次数等于电力线通信信号序列的长度；

将当前得到的信号矩阵进行转换，生成滤除了噪声的电力线通信信号序列。

进一步地，所述采集电力线通信信号序列，将其转换为信号矩阵包括：

采集电力线通信信号序列p^ori＝[P₁,P₂,…,P_N]，其中，N为电力线通信信号序列的长度；

按照电力线通信信号序列的先后次序，将电力线通信信号序列分为N_R段，每段含有N_C个数据，其中，符号表示上取整；

如果NN_R×N_C，则将最后一段不足的部分补零；

将分段后的数据重新排列为矩阵的形式，一段数据为一行，得到信号矩阵