[发明专利]一种基于电力线的网络通信系统、方法及装置

权利要求书

1.一种基于电力线的网络通信系统，所述系统包括：电站、电力网络、传输网络、变压器、服务器、网关、计算器、调制解调器、用户终端和滤波器；所述变压器设置于所述电站与电力网络之间，连接电站和电力网络；所述电力网络和传输网络之间设置有网关；所述计算器设置于电力网络上，计量电力消耗；所述服务器设置于传输网络上，提供网络服务；所述调制解调器分别设置于服务器与传输网络之间，以及传输网络与用户终端之间，进行信号的调制与解调；其特征在于，所述电力网络与传输网络之间，在网关之前，靠近电力网络处，设置有第一滤波器；所述传输网络与用户终端之间，在调制解调器之前，靠近传输网络处，设置有第二滤波器；所述第一滤波器通过建立反馈滤波模型，生成抗干扰器，进而生成反馈控制器，进行反馈控制滤波；所述第二滤波器通过循环计算网络偏差补偿，进行滤波；通过第一滤波器滤波后的，降低了系统中的谐波；通过第二滤波器的滤波降低系统中的噪声。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一滤波器进行滤波时，通过如下公式建立反馈滤波模型：其中，v_n和i_n，n＝1,2,3是每一相位的电力网络的电压值和电流值；所述R_c和L_c为第一滤波器的自感和自身电容；v_1M、v_2M和v_3M为每一相位的第一滤波器的电压值；v_MN为电压校正值，

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述抗干扰器通过如下公式生成：其中，K_ρ为抗干扰器，λ为积分阶数，取值范围为1～3，K_i为积分系数，取值范围为2-5；所述ω为实数频率，取值范围2～6次/s，T_e为滤波器系数，取值范围为5～10。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述通过循环计算网络偏差补偿，进行滤波的方法执行以下步骤：

步骤S1：采用如下公式，进行输出噪声估算：其中，所述为输出噪声估算；所述κ为输入信噪比；所述为输入噪声估算；所述为模拟噪声估算；所述M为调整系数，取值范围为：1.2～2.5；所述为步长参数，取值范围为4～8；所述T为步长阶数，取值为6；

步骤S2：通过计算得出的输出噪声估算，计算网络偏差补偿，包括以下步骤：采用偏差补偿的归一化最小均方误差准则分别对小步长自适应滤波器权重向量和大步长自适应滤波器权重向量进行更新；其中，小步长自适应滤波器权重向量的更新采用如下公式：其中，为输入信号；ε为正向调整参数，取值为0.02；为小步长系统误差；w₁(n)为小补偿输入；其中，大步长自适应滤波器权重向量的更新采用如下公式：为大步长系统误差；w₂(n)为大步长输入。

步骤S3：循环执行步骤S2，得到平均值，最终的结果即为偏差补偿的结果，使用偏差补偿的结果进行滤波。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述调制解调器设置于服务器与传输网络之间，进行信号的调制方法执行以下步骤：使用如下公式，对输入信号进行调制：其中，t为调制时间；f₀为调制频率。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述调制解调器设置于传输网络与用户终端之间，进行信号的解调的方法执行以下步骤：执行调制信号的逆过程，进行信号的解调。

7.一种基于权利要求1至6之一所述系统的基于电力线的网络通信方法，所述系统包括：电站、电力网络、传输网络、变压器、服务器、网关、计算器、调制解调器、用户终端和滤波器；其特征在于，所述方法执行以下步骤：所述电力网络与传输网络之间，在网关之前，靠近电力网络处，设置有第一滤波器；所述传输网络与用户终端之间，在调制解调器之前，靠近传输网络处，设置有第二滤波器；所述第一滤波器通过建立反馈滤波模型，生成抗干扰器，进而生成反馈控制器，进行反馈控制滤波；所述第二滤波器通过循环计算网络偏差补偿，进行滤波；通过第一滤波器滤波后的，降低了系统中的谐波；通过第二滤波器的滤波降低系统中的噪声。