基于预处理的电力线信道噪声抑制方法研究

发布时间：2020-04-07 19:08

【摘要】：电力线通信网络是使电力系统安全且稳定运行的基础设备。电力线通信技术利用已经存在的电力线进行通信,因为不需要重新铺设通信线路,经济成本低,所以电力线通信一直备受重视。但是,大量的噪声存在于电力线通信信道中,这严重的影响了电力线通信的可靠性。因此,为了保证通信的质量,必须要进行电力线通信信道的噪声特性分析和噪声抑制研究。本文对OFDM技术基础上的电力线通信系统展开了研究,分析了相关技术,建立了相关噪声模型,并深入研究了基于预处理的噪声抑制。论文完成的工作主要为:分析了电力线通信线路中的噪声组成部分。以实测的电力线噪声为依据,根据传统的噪声建模进行了背景噪声建模;通过构成参数调整的方法,在Bernoulli-Gaussion脉冲噪声模型的基础上进行了脉冲噪声的建模。在建模仿真分析中,在时域、频域上将噪声模型与实际数据进行了对比,并统计分析了脉冲噪声的持续时间和幅值分布曲线。研究了降低峰均比算法,并将此作为噪声抑制的预处理部分。本文首先分析了OFDM信号的峰均比分布,再研究了降低PARP的几种算法,并推导了SLM算法的互补累积分布函数表达式。最后仿真实现了限幅、SLM、PTS算法,分析了限幅算法的缺陷,对三种算法的互补累积分布曲线进行了比较。研究了基于预处理的非线性噪声抑制方法。首先,介绍了blanking和clipping两种非线性噪声抑制方法,并详细推导了两种抑制算法的SNR增益。根据SLM算法的累积分布函数推导出消噪错误的概率密度函数。最后对比了经过预处理与未经过预处理的非线性噪声抑制算法性能曲线,验证了经过预处理的非线性抑噪在抑噪性能上的提高。研究了基于预处理的小波噪声抑制。首先对小波变换进行了简要介绍,分析了小波去噪步骤与原理,并介绍了常用的软阈值函数和硬阈值函数。在仿真分析中,分析了不同小波基,不同的小波分解层数上抑噪性能的差异,并将预处理与未预处理的小波去噪进行比较,经过预处理的小波抑噪性能提升明显。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN913.6

【参考文献】