基于时频峰值滤波电力线通信噪声消除方法

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1、第43卷第1期电力系统保护与控制Vl01．43NO．12015年1月1目PowerSystemProtectionandContro1Jan．1．2O15基于时频峰值滤波的电力线通信噪声消除方法苏岭东，翟明岳，何欣(1．华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206；2．长安大学理学院，陕西西安710064)摘要：为了克服电力线通信系统(PLC)中存在的大量噪声，改善低信噪比情况下电力线通信系统通信质量，提高电力线通信系统可靠性，引入时频峰值滤波(TFPF)算法作为电力线通信系统的噪声消除技术。

2、时频峰值滤波算法通过频率调制将电力线含噪信号调制成解析信号的瞬时频率，利用解析信号的Wigner-Vil1e分布的峰值进行瞬时频率估计，从而恢复有效信号。针对电力线通信系统信号的非线性特性，利用加窗的Wigner-Vi11e分布实现TFPF。实验证明，在低信噪比情况下，该方法可以有效地消除电力线通信系统噪声，降低误码率(BER)，提高通信质量。关键词：电力线通信；低信噪比；噪声消除；Wigner-Vi11e分布；时频峰值滤波Anewnoisemitigationmethodbasedontimef

3、requencypeakfilteringinpowerlinecommunicationsystemSULingdong，ZHAIMingyue，HEXin2(1．SchoolofElectricalandElectronicEngineering，NoahChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206，China；2．CollegeofScience，ChanganUniversity,Xi’all710064，China)Abstract：Inorder

4、toovercometheimpactofdiferenttypesofnoisesinthepowerlinecommunicationsystem(PLC)，moreove~improvethelowsignaltonoiseratio(SNR)situationandthereliabilityofthecommunicationsystem，thispaperpresentsanoisemitigationmethodbasedontime·frequencypeakfiltering(T

5、FPF)．TFPFisthetechniquethatencodesthesignalasinstantaneousfrequency(IF)ofananalyticsignalbyfrequencymodulated．Then，thesignalisrecoveredbygettingpeakofWVDofanalyticsignalaccordingtofrequency．Forthenonlinearityofthepowerlinecommunicationsystemdata，theWV

6、DaddedwindowfunctionisutilizedtoexecuteTFPF．NumericalexperimentshaveshownthattheTFPFmethodcanefectivelyeliminatethepowerlinecommunicationsystemnoise，reducetheBitErrorRate(BER)andimprovethequalityofcommunicationsystem．ThisworkissupportedbyNationalNatur

7、alScienceFoundationofChina(No．60972004)．Keywords：powerlinecommunicationsystem；lowSNR；noisemitigation；WVD；timefrequencypeakfilter中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674-3415(2015)01．0015．06大量的分支和电力设备，导致电力线信道中存在大0引言量的噪声。这些噪声严重影响通信系统的可靠性，由于电力线覆盖范围广，不需重新铺设，利用导致通信质量严重降

8、低。现有电力线进行通信，能够减少投资和对线路的维为了提高电力线通信系统通信质量，已经有大护成本，因此如何借助于电力线载波通信技术实现量的国内外学者对电力线信道噪声及噪声消除技术电力线可靠通信，成为了国内外技术人员技术攻关进行研究。目前，国内外对电力线通信信道噪声研的一个重要目标【】J。然而，电力线并不是专门为通究主要集中在以下两个方面：一方面是研究电力线信所设计，存在很多不利于通信的因素[2-。信号的多通信系统噪声特征，建立噪声模型，并基于模型研径传输和频率选择性衰落；信号时变性和