[发明专利]一种基于压缩感知电力线脉冲噪声抑制的方法

摘要

一种基于压缩感知电力线脉冲噪声抑制的方法，将FRSL0应用于电力线脉冲噪声抑制，通过脉冲噪声抑制技术提高信号质量，较已有的CS方案，在同一信噪比下误码率显著提高，特别是在低信噪比情况下；另外算法时间的复杂度明显降低。本发明主要利用null tone信息，其核心是利用FRSLO算法估计出脉冲噪声，从而实现脉冲噪声抑制的目的，首先在发送端产生4QAM信号，然后通过电力线信道后，经过脉冲噪声抑制单元，估计出脉冲噪声后移除脉冲噪声,实验表明本发明较已有的CS方案，具有更好的脉冲噪声抑制效果。

主权项

一种基于压缩感知电力线脉冲噪声抑制的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)发送端产生4QAM频域信号X＝(X₀,X₁,...,X_N‑1)^T；2)经过IDFT后将频域信号转换成时域信号x＝(x₀,x₁,...,x_N‑1)^T，其中x＝F^HX；其中F表示N阶DFT矩阵；3)时域信号加CP后通过电力线后，信号变成r，其中r＝Hx+w+i，H表示PLC信道脉冲响应矩阵，w代表背景噪声，i表示脉冲噪声；4)利用Null tone信息估计脉冲噪声i的数值，设null tone目录ξ下对应的DFT子矩阵为F₁,对应的接受信号为r_ξ,由其中F₁Hx_ξ＝0，即用SL0算法求解方程得到i的估计值SL0求解步骤：A)初始化阶段，给定初始可行解i＝F₁⁺S,合适的衰减序列(σ₁,σ₂,...,σ_K)，步长因子μ＝0.5，迭代次数L＝3，j＝1,初始共轭方向p₀,其中F₁⁺为F₁的广义逆矩阵，K为信号的稀疏度即null‑tone的数目；B)迭代阶段①更新σ，σ＝σ_j,②更新可行下降方向p，p＝p₀,③更新i，i＝i‑μp,④i投影到可行集上，i＝i‑F₁⁺(F₁i‑S),⑤更新梯度方向p₁,$p_1={\left(i_1\exp \right(-\frac{i_1^2}{2{\mathrm{\σ}}^2}),i_2\exp (-\frac{i_2^2}{2{\mathrm{\σ}}^2}),...,i_n\exp (-\frac{i_n^2}{2{\mathrm{\σ}}^2}\left)\right)}^T,$⑥更新参数α，α＝||p₁||²/||p||²,⑦更新共轭方向p₀，p₀＝p₁+α*p,重复步骤1～7迭代L次，⑧j＝j+1，若j＜K,重复步骤1～8，否则进入步骤9，⑨返回估计值5)接收端信号x^*去掉得到的去除脉冲噪声后的信号$\hat{x}=x^{*}-\hat{i};$6)经过DFT后得到接受端4QAM频域信号比较X与计算出SER。