循环平稳理论在G3-PLC信号处理中应用

发布时间：2021-04-02 04:41

　　针对恶劣环境下复杂的电力线信道上通信可靠性难以保证的问题,提出了基于循环平稳理论的G3-PLC信号处理方法。该方法能实现低信噪比下的通信可靠性优化,同时联合RS编码进一步降低误码率。仿真结果表明,误码率为10^-3时,本文算法相较于未滤波有5 dB性能提升相,较于维纳滤波有3 dB性能提升;与RS编码结合,有18 dB性能提升,大幅提高了低信噪比下G3-PLC系统的可靠性。 

【文章来源】：探测与控制学报. 2020,42(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

G3-PLC物理层结构

结合电力线信道模型和实际测量的电力线噪声数据,实际电力线中的噪声时域波形如图2所示。由图2可知,电力线中的噪声信号不会随着时间而消失,会一直伴随通信过程存在电力线信道中。从整体上看,是非平稳的随机信号。但从图中也可以观测到,在一定的时间段内,电力线噪声具有分段平稳的特征。

对测量得到的电力线噪声随时间变化的数据集通过周期图法进行谱估计结果如图3所示。通过对图3的观察分析可知:在0～20 kHz频率范围内噪声的功率最大,低频端存在窄带噪声,且低频端噪声功率随着频率的增加而减少。据此可判断低频端存在与工频同步的周期性脉冲噪声,高频端叠加周期性脉冲噪声。因此在电力线中不只有一种噪声,是多种噪声相叠加。从整个频谱来看,电力线噪声存在于整个通信频率范围内,并且噪声的幅度稳定在30～60 dBμV。与通信信号叠加时,有一定的平稳性。

【参考文献】：
期刊论文
[1]分段重复编码与数字滤波在G3标准PLC通信中的应用[J]. 黄明山,吴兰,刘楠嶓,张晓辉,歹志阳.  电讯技术. 2019(01)
[2]窄带电力线载波通信信道特性建模及分析[J]. 赵黎,焦晓露,彭恺.  西安工业大学学报. 2017(11)
[3]循环平稳理论的发展与应用[J]. 杨秀梅.  软件. 2017(11)
[4]振动信号离散余弦变换域维纳滤波算法[J]. 张峰,马舒啸,石现峰.  探测与控制学报. 2014(04)
[5]电力线载波信道特性研究及仿真[J]. 赖征田.  电力系统通信. 2010(10)
[6]OFDM信号循环谱结构分析[J]. 黄奇珊,彭启琮,路友荣,韩猛.  电子与信息学报. 2008(01)
[7]基于循环谱包络的扩谱直序信号的码片 时宽、载频、幅度估计[J]. 黄春琳,柳征,姜文利,周一宇.  电子学报. 2002(09)
[8]时变调幅信号的循环平稳特征[J]. 姜鸣,陈进,秦恺.  上海交通大学学报. 2001(12)

硕士论文
[1]基于G3标准的PLC物理层模型研究与性能分析[D]. 焦晓露.西安工业大学 2018



本文编号：3114608