电力线载波通信中信道脉冲噪声的降噪处理方法及系统与流程

本发明涉及电力线载波通信，尤其涉及一种电力线载波通信中信道脉冲噪声的降噪处理方法及系统。

背景技术：

1、电力线载波通信（power line carrier communication）以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信；因此电力线在执行电能传输的时候，还用于作为载波信号的传输媒介；由于用电端的用电存在较大的不确定，比如某一个用电设备的启停，会导致用电负荷的大幅度跳动，从而产生较大的脉冲噪声；因此可以知道的是，脉冲噪声的产生具有较大的随机性以及不确定性，同时所产生的脉冲噪声也具有强度的不确定性；而现有技术中一般都是通过固定的滤波参数设置来执行对接收到的载波通信信号执行脉冲降噪处理，这样可能会导致无法实现精确的脉冲降噪，可能导致载波通信信号解码数据精度下降。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种电力线载波通信中信道脉冲噪声的降噪处理方法及系统，实现对电力线载波通信时的载波通信信号执行精准降噪。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电力线载波通信中信道脉冲噪声的降噪处理方法，应用于电力线载波通信的信号接收终端和信号发送终端，且所述信号接收终端通过电力线与所述信号发送终端实现载波通信，所述方法包括：

3、所述信号发送终端确认所述信号接收终端，基于与所述信号接收终端之间的电力线载波通信的通信信道向所述信号接收终端发送载波通信信号；

4、所述信号接收终端接收到所述信号发送终端发送的载波通信信号时，记录接收到所述载波通信信号的当前时间；

5、所述信号接收终端基于所述当前时间对与所述信号发送终端之间执行电力线载波通信的通信信道上的各个关键节点进行脉冲噪声估计处理，获得当前时间段的通信信道各个关键节点对应的脉冲噪声数据；

6、所述信号接收终端基于当前时间段的通信信道各个关键节点对应的脉冲噪声数据对接收到的载波通信信号进行降噪处理。

7、可选的，所述信号发送终端确认所述信号接收终端，基于与所述信号接收终端之间的电力线载波通信的通信信道向所述信号接收终端发送载波通信信号，包括：

8、所述信号发送终端获得待发送的载波通信信号，并提取到所述载波通信信号中标记的信号接收终端的终端ip地址；

9、所述信号发送终端基于所述信号接收终端的终端ip地址确认与所述信号接收终端之间的电力线载波通信的通信信道，并基于所述通信信道向所述信号接收终端发送所述载波通信信号。

10、可选的，所述信号发送终端基于所述信号接收终端的终端ip地址确认与所述信号接收终端之间的电力线载波通信的通信信道，包括：

11、所述信号发送终端基于所述信号接收终端的终端ip地址利用动态拓扑追踪算法确认与所述信号接收终端之间的至少一条电力线载波通信的通信信道；

12、所述信号发送终端对所述至少一条电力线载波通信的通信信道分别进行综合评分处理，并选择综合评分最高的一条电力线载波通信的通信信道作为与所述信号接收终端之间的电力线载波通信的通信信道。

13、可选的，所述信号接收终端接收到所述信号发送终端发送的载波通信信号时，记录接收到所述载波通信信号的当前时间，包括：

14、所述信号接收终端在接收到所述信号发送终端发送的载波通信信号时，通过所述信号接收终端内置的计时器记录接收到所述载波通信信号的时间，并将接收到所述载波通信信号的时间作为所述当前时间。

15、可选的，所述信号接收终端基于所述当前时间对与所述信号发送终端之间执行电力线载波通信的通信信道上的各个关键节点进行脉冲噪声估计处理，获得当前时间段的通信信道各个关键节点对应的脉冲噪声数据，包括：

16、所述信号接收终端确认与所述信号发送终端之间执行电力线载波通信的通信信道上的各个关键节点，并与各个关键节点上设置的电力负荷传感器建立通信链接；

17、所述信号接收终端基于通信链接获取各个关键节点上设置的电力负荷传感器在预设时间段内采集到的各个关键节点对应的电力负荷数据，所述预设时间段为以所述当前时间为基点，往前平移一个步长时间形成的时间段；

18、所述信号接收终端对各个关键节点对应的电力负荷数据进行脉冲噪声估计处理，获得当前时间段的通信信道各个关键节点对应的脉冲噪声数据。

19、可选的，所述信号接收终端对各个关键节点对应的电力负荷数据进行脉冲噪声估计处理，获得当前时间段的通信信道各个关键节点对应的脉冲噪声数据，包括：

20、所述信号接收终端基于中值滤波的方式对各个关键节点对应的电力负荷数据中的瞬态分量进行提取处理，获得每一个电力负荷数据对应的瞬态分量数据；

21、所述信号接收终端基于设置的自适应阈值对每一个电力负荷数据对应的瞬态分量数据进行脉冲事件检测处理，将超过所述自适应阈值的瞬态分量数据标记为脉冲瞬态事件分量，获得每一个电力负荷数据对应的脉冲瞬态事件分量；

22、所述信号接收终端基于每一个电力负荷数据对应的脉冲瞬态事件分量进行脉冲噪声估计处理，获得当前时间段的通信信道各个关键节点对应的脉冲噪声数据。

23、可选的，所述信号接收终端基于每一个电力负荷数据对应的脉冲瞬态事件分量进行脉冲噪声估计处理，获得当前时间段的通信信道各个关键节点对应的脉冲噪声数据，包括：

24、所述信号接收终端提取每一个脉冲瞬态事件分量在对应的电力负荷数据内的瞬态电流数据，并对所述瞬态电流数据进行快速傅里叶变换处理，获得瞬态电流数据的快速傅里叶变换结果；

25、将瞬态电流数据的快速傅里叶变换结果依次乘上信道阻抗和耦合系数后执行快速傅里叶逆变换处理，获得每一个脉冲瞬态事件分量对应的脉冲噪声功率；

26、基于将每一个脉冲瞬态事件分量对应的脉冲噪声功率获得当前时间段的通信信道各个关键节点对应的脉冲噪声数据。

27、可选的，所述信号接收终端基于当前时间段的通信信道各个关键节点对应的脉冲噪声数据对接收到的载波通信信号进行降噪处理，包括：

28、所述信号接收终端对当前时间段的通信信道各个关键节点对应的脉冲噪声数据进行频域信号提取处理，获得每一个脉冲噪声数据对应的频域信号；

29、基于每一个脉冲噪声数据对应的频域信号确定降噪滤波的滤波频率范围阈值，并通过滤波频率范围阈值配置降噪滤波设备；

30、所述信号接收终端将接收到的载波通信信号输入配置好的降噪滤波设备进行降噪处理。

31、可选的，所述基于每一个脉冲噪声数据对应的频域信号确定降噪滤波的滤波频率范围阈值，并通过滤波频率范围阈值配置降噪滤波设备，包括：

32、提取每一个脉冲噪声数据对应频域信号的频率范围，并根据每一个脉冲噪声数据对应频域信号的频率范围设定降噪滤波的滤波频率范围阈值，并通过滤波频率范围阈值配置降噪滤波设备。

33、另外，本发明实施例还提供了一种电力线载波通信中信道脉冲噪声的降噪处理系统，应用于电力线载波通信的信号接收终端和信号发送终端，且所述信号接收终端通过电力线与所述信号发送终端实现载波通信，所述系统包括：

34、信号发送模块：用于所述信号发送终端确认所述信号接收终端，基于与所述信号接收终端之间的电力线载波通信的通信信道向所述信号接收终端发送载波通信信号；

35、时间记录模块：用于所述信号接收终端接收到所述信号发送终端发送的载波通信信号时，记录接收到所述载波通信信号的当前时间；

36、噪声估计模块：用于所述信号接收终端基于所述当前时间对与所述信号发送终端之间执行电力线载波通信的通信信道上的各个关键节点进行脉冲噪声估计处理，获得当前时间段的通信信道各个关键节点对应的脉冲噪声数据；

37、降噪处理模块：用于所述信号接收终端基于当前时间段的通信信道各个关键节点对应的脉冲噪声数据对接收到的载波通信信号进行降噪处理。

38、在本发明实施例中，在信号接收终端通过电力线与信号发送终端执行载波通信时，信号接收终端在接收到载波通信信号时，记录当前时间，并估计当前时间通信信道上各个关键节点的脉冲噪声数据，然后根据估计得到的脉冲噪声数据来对所接收到的载波通信信号执行脉冲噪声的降噪处理，从而实现对电力线载波通信时的载波通信信号执行精准降噪，保证载波通信后续解码精度，从而保证信息传输的精度。