[发明专利]一种电力线载波信道通信环境模拟系统

摘要

一种电力线载波信道通信环境模拟系统，用于解决电力线载波通信技术开发过程难以进行试验验证的问题，其技术方案是，所述系统构成中包括数据处理终端、信号调理设备、模拟信号接口和承载线路，所述信号调理设备的数据输入端接数据处理终端的信道特性数据输出端，其模拟信号输出端通过模拟信号接口与承载线路连接。本发明采用自上而下的方式搭建电力线载波信道通信环境模拟系统，具有结构简单、搭建方便、灵活多变、对电力线载波通信线路信道特性的变化适应性强、设备费用相对低廉等优点，为加快电力线载波通信的研发和应用提供了便利条件。

主权项

一种电力线载波信道通信环境模拟系统，其特征是，所述系统构成中包括数据处理终端(1)、信号调理设备(2)、模拟信号接口(3)和承载线路(4)，所述信号调理设备(2)的数据输入端接数据处理终端(1)的信道特性数据输出端，其模拟信号输出端通过模拟信号接口(3)与承载线路(4)连接，所述电力线载波信道通信环境模拟系统按如下方式运作：a.数据处理终端(1)接收并存储由电力线信道特性采集设备从电力线实际通信信道多次采集的信道波形数据；b.数据处理终端(1)对存储的信道波形数据进行分析处理，提取实验所需的仿真信号，然后根据仿真信号，结合实验要求产生实验所需的信道特性数据，并将信道特性数据发送给信号调理设备(2)；c.信号调理设备(2)接收到数据处理终端(1)发出的信道特性数据后，首先将其转换成模拟信号，然后通过模拟信号接口(3)将信号耦合到承载线路(4)上，从而在承载线路(4)上实现电力线载波信道通信环境的模拟；所述数据处理终端(1)对从电力线实际通信信道采集的信道波形数据进行分析处理，提取仿真信号的具体方法如下：①假设从电力线实际通信信道采集的信道波形数据可以分解成k个子模态uk(t)，使得每个模态的估计带宽之和等于输入信号的带宽f，利用Hilbert变换得到每个子模态uk(t)的解析信号，构造如下的变分问题：min{uk},{ωk}{Σk||∂[(δ(t)+jπt)*uk(t)]e-jωkt||22}s.tΣkuk=f]]>式中，{uk}:＝{u1,…,uK}代表各个子模态，{ωk}:＝{ω1,...,ωk}为对应的频率中心，δ(t)为狄拉克分布，表示对t求偏导数，求解上述变分问题，得到分解后的各个子模态的时域信号{uk(t)}；②将子模态的中心频率ωk、带宽B、信号的稀疏度、功率谱密度和谱对称性五个参量作为分类属性，采用朴素贝叶斯分类方法将子模态分为k类，计算每类子模态各个属性的均值，取属性与均值最贴近的子模态作为子模态模板③计算实验所需的仿真信号Sm：其中αi为各子模态的权重系数；所述承载线路(4)上设有信号采集接口(9)，所述信号采集接口(9)的信号输出端经保护设备(10)接数据处理终端(1)的反馈信号输入端口。