信号降噪处理方法及通信装置

1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号降噪处理方法及通信装置。


背景技术：

2.随着科学技术的发展和生活水平的进步，人们对于通信速度和通信质量的要求越来越高。电力线通信是通信技术的一种，它是使用电力线来传输信号。电力线是一种复杂的传输媒介线，通信信道较恶劣。在电力线通信系统中，包含多种噪声，如周期性脉冲噪声、高斯白噪声、有色背景噪声、工频噪声。其中，脉冲噪声对电力线通信系统的通信质量影响最大，降低了传输速度，恶化了接收端同步性能。
3.现有的对信号中的脉冲噪声进行降噪的方法主要包括置零法，即设定一个阈值，将超过阈值的采样点的幅值直接置零，该阈值的选取直接关系到降噪的效果，目前是根据经验统一设定一个阈值，该种方法降噪性能比较差。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种信号降噪处理方法及通信装置，可以根有针对性的设置信号片段对应的第一降噪参数，从而提高降噪性能。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种信号降噪处理方法，该方法可以由电力线通信设备执行，也可以由电力线通信设备的部件(例如处理器、芯片、或芯片系统等)执行。该信号降噪处理方法可以包括：获取包含脉冲噪声的信号片段，该信号片段可以包括n0个采样点，n0为大于或者等于1的整数。进一步，计算该信号片段对应的信干噪比，并根据该信干噪比，确定信号片段对应的第一降噪参数。
6.在确定该信号片段对应的第一降噪参数之后，从该n0个采样点中确定幅值大于第一降噪参数的至少一个采样点，并对该至少一个采样点的幅值进行降噪处理。
7.通过实施本技术实施例，可以根据信号片段对应的信干噪比，确定该信号片段对应的第一降噪参数，并从信号片段包含的n0个采样点中确定幅值大于所述第一降噪参数的至少一个采样点，并对该至少一个采样点的幅值进行降噪处理，从而有针对性的设置第一降噪参数，提高降噪性能。
8.在一种可能的实现方式中，本技术实施例中对至少一个采样点的幅值进行降噪处理的方式可以是，针对该至少一个采样点中的每个采样点，从该n0个采样点中获取与该采样点关联的第一采样点和第二采样点，其中，第一采样点是在该采样点之前，且距离该采样点最近的小于该第一降噪参数的采样点。第二采样点是在该采样点之后，且距离该采样点最近的小于该第一降噪参数的采样点。
9.进一步，根据第一采样点的幅值和第二采样点的幅值，获得第一幅值，例如，可以通过插值方法，根据第一采样点的幅值和第二采样点的幅值，计算得到第一幅值。插值方法包括但不限于线性插值方法或高阶插值方法。
10.将该采样点的幅值更新为计算得到的第一幅值。
11.实施该实施例，可以根据在该采样点之前，且距离该采样点最近的小于该第一降噪参数的第一采样点的幅值，和在该采样点之后，且距离该采样点最近的小于该第一降噪参数的第二采样点的幅值，计算得到该采样点更新后的第一幅值，从而更好的完成对脉冲噪声的消除，提高降噪性能。
12.在一种可能的实现方式中，本技术实施例中获取包含脉冲噪声的信号片段的方式可以是，获取待处理信号，该待处理信号包括n个采样点，该n为大于或者等于n0的整数；针对该n个采样点中的每个采样点，获取从该采样点开始的连续预设个数的采样点；例如，可以采用滑动窗口的方式获得预设个数的采样点，并计算所述预设个数的采样点的平均功率，并将所述平均功率作为所述采样点对应的滑动窗能量。
13.获取n个采样点中每个采样点对应的滑动窗能量，并将滑动窗能量大于第一阈值的采样点作为起始采样点，获取从所述起始采样点开始的连续n0个采样点；将该n0个采样点组成的信号片段确定为包含脉冲噪声的信号片段。
14.通过实施该实施例，可以避免将有效信号中偶尔幅值变化比较大的信号确定为包含脉冲噪声，从而准确获取包含脉冲噪声的信号片段。
15.在一种可能的实现方式中，本技术实施例中计算信号片段对应的信干噪比的方式可以是，获取信号片段对应的特征量，该特征量用于表示该信号片段的统计特征。进一步，根据信号片段对应的特征量，计算信号片段的信干噪比。
16.通过实施该实施例，可以方便快速的根据信号片段对应的特征量，计算得到信号片段的信干噪比。
17.在一种可能的实现方式中，根据信号片段对应的特征量，计算信号片段的信干噪比的方式可以是，获取信号片段对应的特征量和信干噪比之间满足的第一线性关系，进一步根据信号片段对应的特征量和第一线性关系，计算得到信号片段的信干噪比。
18.通过实施该实施例，可以根据信号片段对应的特征量和信干噪比之间满足的第一线性关系，快速准确的获得信号片段的信干噪比。
19.在一种可能的实现方式中，信号片段对应的特征量可以是以下信息中的一项或多项：信号片段的平均幅值、信号片段的平均功率、信号片段的幅值的方差以及信号片段的幅值的最大值。
20.在一种可能的实现方式中，根据信干噪比，确定信号片段对应的第一降噪参数的方式可以是，若信干噪比小于第二阈值，将第一设定值确定为所述信号片段对应的第一降噪参数，即干扰的脉冲噪声比较强的时候，可以通过设定比较小的第一降噪参数，从而达到较好的降噪的功能。
21.若信干噪比大于或者等于第二阈值，获取信干噪比与第一降噪参数之间满足的第二线性关系，并根据该信干噪比和第二线性关系，计算信号片段对应的第一降噪参数。
22.通过实施该实施例，可以有针对性根据信干噪比的大小来设置第一降噪参数，提高降噪性能。
23.在一种可能的实现方式中，进一步获取降噪处理后的信号片段。
24.若该信号片段中包括的信号帧是第一帧结构，则采用时频联合同步算法对降噪处理后的信号片段进行同步处理，其中，第一帧结构的同步头中包括预设个数的预设序列。例如，第一帧结构的同步头中包括7个已知重复序列。
25.若信号片段中包括的信号帧不是第一帧结构，则采用时域自相关算法对降噪处理后的信号片段进行同步处理。
26.通过实施该实施例，可以进一步对降噪后的信号片段进行同步处理，提高同步性能。
27.第二方面，本技术实施例提供了一种通信装置，该通信装置可以是电力线通信设备，也可以是电力线通信设备的部件(例如处理器、芯片、或芯片系统等)，该通信装置可以包括获取模块、计算模块以及降噪模块，其中：
28.获取模块，用于获取包含脉冲噪声的信号片段，所述信号片段包括n0个采样点，所述n0为大于或者等于1的整数；
29.计算模块，用于计算所述信号片段对应的信干噪比，并根据所述信干噪比，确定所述信号片段对应的第一降噪参数；
30.降噪模块，用于从所述n0个采样点中确定幅值大于所述第一降噪参数的至少一个采样点，并对所述至少一个采样点的幅值进行降噪处理。
31.在一种可能的实现方式中，降噪模块具体用于：
32.针对所述至少一个采样点中的每个采样点，从所述n0个采样点中获取与所述采样点关联的第一采样点和第二采样点，其中，所述第一采样点是在所述采样点之前，且距离所述采样点最近的小于所述第一降噪参数的采样点，所述第二采样点是在所述采样点之后，且距离所述采样点最近的小于所述第一降噪参数的采样点；
33.根据所述第一采样点的幅值和所述第二采样点的幅值，获得第一幅值；
34.将所述采样点的幅值更新为所述第一幅值。
35.在一种可能的实现方式中，获取模块具体用于：
36.获取待处理信号，所述待处理信号包括n个采样点，所述n为大于或者等于所述n0的整数；
37.针对所述n个采样点中的每个采样点，获取从所述采样点开始的连续预设个数的采样点；
38.计算所述预设个数的采样点的平均功率，并将所述平均功率作为所述采样点对应的滑动窗能量；
39.获取所述n个采样点中每个采样点对应的滑动窗能量，并将滑动窗能量大于第一阈值的采样点作为起始采样点，获取从所述起始采样点开始的连续n0个采样点；
40.将所述n0个采样点组成的信号片段确定为包含脉冲噪声的信号片段。
41.在一种可能的实现方式中，计算模块具体用于：
42.获取所述信号片段对应的特征量，所述特征量用于表示所述信号片段的统计特征；
43.根据所述信号片段对应的特征量，计算所述信号片段的信干噪比。
44.在一种可能的实现方式中，计算模块具体用于：
45.获取所述信号片段对应的特征量与所述信干噪比之间满足的第一线性关系；
46.根据所述信号片段对应的特征量和所述第一线性关系，计算所述信号片段的信干噪比。
47.在一种可能的实现方式中，所述特征量包括以下信息中的一项或多项：所述信号
片段的平均幅值、所述信号片段的平均功率、所述信号片段的幅值的方差以及所述信号片段的幅值的最大值。
48.在一种可能的实现方式中，计算模块具体用于：
49.若所述信干噪比小于第二阈值，将第一设定值确定为所述信号片段对应的第一降噪参数；
50.若所述信干噪比大于或者等于所述第二阈值，获取所述信干噪比与所述第一降噪参数之间满足的第二线性关系，并根据所述信干噪比和所述第二线性关系，计算所述信号片段对应的第一降噪参数。
51.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
52.同步模块，用于获取所述降噪处理后的信号片段；若所述信号片段中包括的信号帧是第一帧结构，采用时频联合同步算法对所述降噪处理后的信号片段进行同步处理，其中，所述第一帧结构的同步头中包括预设个数的预设序列；若所述信号片段中包括的信号帧不是第一帧结构，采用时域自相关算法对所述降噪处理后的信号片段进行同步处理。
53.第三方面，本技术实施例提供了一种通信装置，包括处理器。该处理器与存储器耦合，可用于执行存储器中的指令，以实现上述第一方面的方法。可选地，该通信装置还包括存储器。可选地，该通信装置还包括通信接口，处理器与通信接口耦合。
54.第四方面，本技术实施例提供了一种处理器，包括：输入电路、输出电路和处理电路。所述处理电路用于通过所述输入电路接收信号，并通过所述输出电路发射信号，使得所述处理器执行第一方面的方法。
55.在具体实现过程中，上述处理器可以为一个或多个芯片，输入电路可以为输入管脚，输出电路可以为输出管脚，处理电路可以为晶体管、门电路、触发器和各种逻辑电路等。输入电路所接收的输入的信号可以是由例如但不限于接收器接收并输入的，输出电路所输出的信号可以是例如但不限于输出给发射器并由发射器发射的，且输入电路和输出电路可以是同一电路，该电路在不同的时刻分别用作输入电路和输出电路。本技术实施例对处理器及各种电路的具体实现方式不做限定。
56.第五方面，本技术实施例提供了一种处理装置，包括处理器和存储器。该处理器用于读取存储器中存储的指令，并可通过接收器接收信号，通过发射器发射信号，以执行第一方面的方法。
57.可选地，所述处理器为一个或多个，所述存储器为一个或多个。
58.可选地，所述存储器可以与所述处理器集成在一起，或者所述存储器与处理器分离设置。
59.在具体实现过程中，存储器可以为非瞬时性(non-transitory)存储器，例如只读存储器(read only memory，rom)，其可以与处理器集成在同一块芯片上，也可以分别设置在不同的芯片上，本技术实施例对存储器的类型以及存储器与处理器的设置方式不做限定。
60.上述第五方面中的处理装置可以是一个或多个芯片。该处理装置中的处理器可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现。当通过硬件实现时，该处理器可以是逻辑电路、集成电路等；当通过软件来实现时，该处理器可以是一个通用处理器，通过读取存储器中存储的软件代码来实现，该存储器可以集成在处理器中，可以位于该处理器之外，独立存在。
61.第六方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：计算机程序(也可以称为代码，或指令)，当所述计算机程序被运行时，使得计算机执行上述第一方面的方法。
62.第七方面，本技术实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序(也可以称为代码，或指令)当其在计算机上运行时，使得上述第一方面方法被实现。
63.第八方面，提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器和接口电路，处理器用于从存储器中调用并运行存储器中存储的计算机程序(也可以称为代码，或指令)，以实现第一方面所涉及的功能，在一种可能的设计中，该芯片系统还包括存储器，存储器用于保存必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。
附图说明
64.图1是本技术提供的一种接收信号的示意图；
65.图2是本技术提供的一种降噪后的sinr随着降噪参数的仿真曲线图；
66.图3是本技术提供的一种信号降噪处理方法的流程示意图；
67.图4是本技术提供的接收信号的能量变化示意图；
68.图5是本技术提供的低通滤波之后的能量法曲线；
69.图6是本技术提供的一种线性插值的降噪示意图；
70.图7是本技术提供的另一个信号降噪处理方法的示意图；
71.图8是本技术提供的一种查找表的示意图；
72.图9是本技术提供的一种相关曲线示意图；
73.图10是本技术提供的一种确定上升沿的示意图；
74.图11是本技术提供的一种定时误差的仿真示意图；
75.图12是本技术提供的一种信号降噪处理方法的示意图；
76.图13是本技术提供的一种通信装置的示意性框图；
77.图14是本技术实施例提供的另一通信装置的示意性框图；
78.图15是本技术实施例提供的一种芯片的结构示意图。
具体实施方式
79.下面对本技术中仿真得到第一线性关系和第二线性关系的过程进行介绍，第一线性关系是指信号片段对应的特征量与信号片段的对应的信干噪比之间满足的关系，第二线性关系是指信号片段对应的信干噪比与信号片段对应的第一降噪参数之间满足的关系。其中，信号片段对应的第一降噪参数可以是该信号片段对应的最优降噪参数。
80.为了便于描述，后续实施例中，将对信号片段进行降噪前的sinr表示为将对信号片段进行降噪后的sinr表示为sinr。
81.(1)发送端发送包含已知序列的信号，经过信道后附加脉冲噪声。
82.(2)接收端接收该信号，如图1所示，为接收信号的示意图，如图1所示，在脉冲到达时，在一个小的持续时间内信号会受干扰，而在没有附加脉冲噪声时，信号比较平稳，即没有脉冲噪声的时候可以不用降噪。
83.本技术实施例以正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，ofdm)即技术ofdm时域信号作为举例，ofdm时域信号的时域特征，根据3-σ原则，幅度s[n]在幅度
±
3以外的概率很低，因此可以设定第一阈值为3.5或者4，当某一时刻的采样点的幅值大于该第一阈值，很有可能是脉冲干扰到达。另一方面，考虑到小概率情况，某些时刻有效信号的幅值可能大于第一阈值，因此，可以继续获取连续某几个采样点的平均功率，如果平均功率大于第二阈值，则可以确定是脉冲噪声到达。该第二阈值可以设置为大于3^2的某个值。
[0084]
进一步根据实际脉冲噪声干扰的样本数据，每次脉冲噪声的持续时间相对固定，例如假设经验值为0.4ms，对应的采样点数为n0个采样点，因此可以在判断脉冲噪声到达以后，对采样点之后0.4ms的信号片段进行降噪。
[0085]
(3)对每一个提取出来的信号片段，因为每个信号片段包含已知序列以及已知的脉冲噪声，因此可以计算出每个信号片段对应的信干噪比。
[0086]
(4)计算各个信号片段对应的特征量，并完成特征量到信号片段对应的信干噪比的多元回归，得到信号片段对应的特征量与信号片段的对应的信干噪比之间满足的第一线性关系。
[0087]
具体的，ofdm时域信号服从n(0,1)高斯分布，并且认为是时间平稳的，因此就信号片段而言，变化来自于脉冲干扰的幅度，例如信干噪比越低，脉冲干扰越强，则信号片段的总功率越大，这说明信号片段的一些特征量和信干噪比之间存在相关关系。本技术采用多元回归的方法对信号片段对应的(signal to interference plus noise ratio，sinr)进行估计。
[0088]
获取大量的包含脉冲噪声的信号片段，并计算该信号片段对应的对每个信号片段，计算信号片段的一些特征量，例如信号片段的平均幅值、所述信号片段的平均功率、所述信号片段的幅值的方差以及所述信号片段的幅值的最大值等。进一步完成信号片段对应的特征量到信号片段对应的信干噪比的多元回归，得到信号片段对应的特征量到信号片段对应的sinr之间所满足的关系其中，x1,x2,
…
是特征量。
[0089]
例如，信号片段的平均幅值x1作为举例进行回归，其中，x1的表示方法如下:
[0090][0091]
x1是接收的信号片段{x[0],x[1],
…
x[n
0-1]}中各个采样点的幅值的平均值。
[0092]
信号片段对应的平均幅值x1到信号片段对应的信干噪比的多元回归拟合关系如下：
[0093][0094]
其中，信号片段对应的特征量与信号片段的对应的信干噪比之间满足第一线性关系，可以理解的是，在所叠加的脉冲噪声不同时，该拟合关系中的参数可以变化。
[0095]
(5)进一步获取信号片段对应的信干噪比到第一降噪参数之间满足的第二线性关系，第一降噪参数即是最佳降噪参数，本技术实施例中信号片段对应的信干噪比是指降噪处理之前的信号片段的信干噪比。
[0096]
具体的，进一步，关于降噪参数t，求解概率意义上的最佳估计。假设脉冲干扰的因
果响应为确定性函数h(nts)，幅度系数为η，则该信号片段的脉冲干扰表示为h(nts)
×
η。
[0097]
接收信号经过降噪处理，其中，降噪处理的降噪参数t的取值不同，相应的，降噪处理后的有效信号的总功率不同，即降噪效果不同，本技术实施例中可以通过降噪后的sinr表示降噪效果。其中，降噪处理的方式可以采用本技术的插值法进行降噪，也可以采用两段式降噪(即置零法降噪)等等，下面以采用两段式降噪作为举例说明，降噪处理后有效信号的总功率随着降噪参数t而变化，降噪处理后有效信号的总功率表示为：
[0098][0099]
其中，s[n]是正交频分复用技术(orthogonal frequency division multiplexing，ofdm)时域信号采样点，且服从高斯分布：
[0100][0101][0102]qs[n]
(-t,t)的定义为：
[0103][0104]
脉冲干扰的总功率表示为：
[0105][0106]
其中，η为0均值高斯分布，方差由确定函数h(nts)和s[n]的方差决定。
[0107]
{h[1],h[2],
…
,h[n]}函数表征单位功率的簇状脉冲噪声。η代表该脉冲的功率放大系数。
[0108]
则降噪后的sinr表示为：
[0109][0110]
可以理解的是，在叠加不同的脉冲噪声时，脉冲干扰的总功率表示不同，相应的，信号片段对应的也是不同的，即对该信号片段进行降噪处理之前的信号片段的是不同的，但是针对叠加的一个确定的脉冲噪声时，降噪后的sinr随着降噪参数t的变化而变化。
[0111]
根据上述模型的理论推导，得到在不同降噪前的的情况下(即叠加不同脉冲噪声的情况下)，降噪后的sinr随参数t的仿真变化曲线，如图2所示，即是在不同降噪前的的情况下，降噪后的sinr随参数t的变化曲线。
[0112]
如图所示，曲线从下到上依次表示降噪前的为0db～14db条件下，信号片段经过降噪处理后的sinr随参数t的变化，其中，*表示针对某一个降噪前的情况下，最优降
噪参数t
*
。根据仿真结果容易得出，在降噪前的在较低的时候，信号片段内因为脉冲干扰很大，所以最佳降噪参数t
*
更低，通过抑制脉冲干扰来增大降噪后的sinr；降噪前的在较高的时候，信号片段内脉冲干扰很小，这时最佳降噪参数t
*
逐渐升高，通过增大ofdm信号的保留率来增大降噪后的sinr；当降噪前的过高，例如脉冲噪声已经淹没在有效信号中时，实际上在脉冲检测阶段就无法检测到了，仿真结果中表现为t
*
取值非常大，此时停止进行脉冲降噪处理，即降噪模块应该停止工作。
[0113]
根据图2所示仿真图，计算出仿真曲线的极值点，即为对应降噪前的下的理论最优降噪参数t
*
。进一步，可以通过回归的方法，实现降噪前的和t
*
相关性的拟合。例如，通过图2所示仿真曲线，降噪前的和t
*
相关性的拟合关系如下：
[0114][0115]
本技术实施例中，在降噪前的为比较小的值时，可以将一个比较小的设定值设置为最佳降噪参数，如下图所示，即是在降噪前的为不同值时，最佳降噪参数t
*
的取值情况：
[0116][0117]
在本实施例中，当信号片段的降噪前的低于-10db时，可以认为有效信号完全被淹没，最佳降噪参数t
*
设定为一小值0.1；否则t满足线性拟合关系。
[0118]
请参照图3，为本技术实施例提供的一种信号降噪处理方法的流程示意图，如图3所示，该方法可以包括：s100、s101以及s102，其中，s100、s101、s102的执行顺序，本技术实施例不作限制。如图所示，本技术实施例的信号降噪处理方法包括但不限于以下步骤：
[0119]
s100，获取包含脉冲噪声的信号片段，所述信号片段包括n0个采样点，所述n0为大于或者等于1的整数；
[0120]
在一个实施例中，电力线通信设备获取待处理信号，该待处理信号可以包括n个采样点，n为大于或者等于n0的整数。其中，电力线通信设备包括但不限于路由器、家庭网关等等。可选的，从该待处理信号中获取包含脉冲噪声的信号片段的获取方法可以有多种，下面以两种可选的实施方式作为举例说明：
[0121]
第一种可选的方式，从所述n个采样点中确定处于上升沿的采样点，其中，处于上升沿的采样点的幅值超过某个阈值，且在该处于上升沿的采样点之前，与处于上升沿的采样点相邻的采样点的幅值小于该阈值，在该处于上升沿的采样点之后，与该处于上升沿的采样点相邻的采样点的幅值大于该阈值。可选的，若该待处理信号为ofdm时域信号，该阈值可以设置为3.5或者4，当某一时刻的信号值大于该阈值，很有可能是脉冲干扰到达；另一方面，考虑到小概率情况，某些时刻信号的幅值可能大于该阈值，因此，需要衡量连续某几个采样点的平均功率。如果连续某几个采样点的平均功率大于另一个阈值，则可以作为脉冲到达的判断依据。
[0122]
进一步，根据实际脉冲干扰的样本数据，每次脉冲的持续时间相对固定(假设经验值为0.4ms，对应的采样点数为n0)，因此可以在判断脉冲到达的采样点以后0.4ms的信号片
段作为包含脉冲噪声的信号片段。
[0123]
第二种可选的方式，获取待处理信号，该待处理信号包括n个采样点，所述n为大于或者等于所述n0的整数；针对n个采样点中的每个采样点，获取从所述采样点开始的连续预设个数的采样点；计算所述预设个数的采样点的平均功率，并将所述平均功率作为所述采样点对应的滑动窗能量；可选的，可以采用滑动窗口方法观测接收信号。例如设置窗口长度为3，随时间而滑动窗口，并在每次滑动之后，计算窗口内信号的平均功率，作为窗口内起始采样点的滑动窗能量。如图4是窗口滑动得到的滑动窗能量结果示意图。滑动窗口法得到的结果混有很多高频成分，不利于确定判决点，因此可以将信号再经过低通滤波器进行滤波，并得到滤波后的结果。如图5所示，即为低通滤波后的结果示意图。
[0124]
获取该n个采样点中每个采样点对应的滑动窗能量，并将滑动窗能量大于第一阈值的采样点作为起始采样点，获取从所述起始采样点开始的连续n0个采样点；将所述n0个采样点组成的信号片段确定为包含脉冲噪声的信号片段。继续以上述滑动窗口作为举例，若窗口内的信号的平均功率大于第一阈值，确定为脉冲到达时刻。例如，可以设置第一阈值为2.5，从图5所示曲线确定曲线上升沿，曲线上升沿即是该采样点的滑动窗能量大于第一阈值，而在该采样点之前的采样点的滑动窗能量小于该第一阈值。
[0125]
在确定了窗口内信号的脉冲到达时刻后，根据实际脉冲噪声的平均持续时间，在到达时刻之后截取一个信号片段，认为是包含脉冲噪声的信号片段。
[0126]
s101，计算所述信号片段对应的信干噪比，并根据所述信干噪比，确定所述信号片段对应的第一降噪参数；
[0127]
在一个实施例中，获取所述信号片段对应的特征量，该特征量用于表示所述信号片段的统计特征。示例性的，特征量可以包括但不限于以下信息中的一项或多项：信号片段的平均幅值、所述信号片段的平均功率、所述信号片段的幅值的方差以及所述信号片段的幅值的最大值。
[0128]
电力线通信设备进一步根据信号片段对应的特征量，计算信号片段对应的信干噪比。具体的，信号片段对应的特征量和信号片段对应的信干噪比之间满足第一线性关系，例如，在前述实施例中，通过多元回归方法，得到信号片段的平均幅值x1到信号片段对应的信干噪比之间满足如下拟合关系，可以理解的是，该拟合关系仅为第一线性关系的举例：
[0129][0130]
可以根据信号片段对应的特征量，计算得到信号片段对应的信干噪比。
[0131]
在获得信号片段对应的信干噪比之后，可以进一步根据该信干噪比，确定该信号片段对应的第一降噪参数，即最佳降噪参数。本技术实施例中，可以设定第二阈值，其中，该第二阈值的大小可以取决于对脉冲噪声的容忍程度，例如，若对脉冲噪声的容忍程度比较低，可以设置第二阈值为0db，或者，也可以将第二阈值设置为-10db。若信干噪比小于第二阈值，则说明有效信号被淹没，最佳降噪参数可以设定为一比较小的值，若信干噪比大于或者等于第二阈值，则最佳降噪参数与信号片段对应的信干噪比满足第二线性关系。
[0132]
例如，在前述实施例中得到，最佳降噪参数t
*
的取值情况为：
[0133]
[0134]
本技术实施例中，判断信号片段对应的信干噪比所在范围，从而确定信号片段对应的第一降噪参数，即最佳降噪参数。例如，若信号片段对应的信干噪比小于-10db，则可以将0.1设置为信号片段对应的第一降噪参数。若信号片段对应的信干噪比为大于或者等于-10db的一个值时，则可以通过计算得到信号片段对应的第一降噪参数。
[0135]
s102，从所述n0个采样点中确定幅值大于所述第一降噪参数的至少一个采样点，并对所述至少一个采样点的幅值进行降噪处理。
[0136]
在一个实施例中，电力线通信设备从该n0个采样点中确定幅值大于第一降噪参数的至少一个采样点，针对该至少一个采样点中的每个采样点，可以从该n0个采样点中获取与该采样点关联的第一采样点和第二采样点。其中，第一采样点是在该采样点之前，且距离该采样点最近的小于第一降噪参数的采样点，第二采样点是在该采样点之后，且距离该采样点最近的小于第一降噪参数的采样点。如图6所示，采样点n-1的幅值大于第一降噪参数，获取与采样点n-1关联的第一采样点n-2和与采样点n-1关联的第二采样点n。可以理解的是，若采样点n-2的幅值也大于或者等于第一降噪参数，则可以判断采样点n-3的幅值是否小于第一降噪参数，若采样点n-3的幅值小于第一降噪参数，则将采样点n-3确定为与采样点n-1关联的第一采样点。若采样点n-3的幅值也大于或者等于第一降噪参数，则可以判断采样点n-4的幅值是否小于第一降噪参数，以此类推，直到获取到在采样点n-1之前，且幅值小于第一降噪参数的采样点作为第一采样点。同理，采样点n的幅值也大于或者等于第一降噪参数，则可以判断采样点n 1的幅值是否小于第一降噪参数，以此类推，直到获取到在采样点n-1之后，且幅值小于第一降噪参数的采样点作为第二采样点。
[0137]
根据第一采样点的幅值和第二采样点的幅值，获得第一幅值。可选的，可以采用插值方法，根据第一采样点的幅值和第二采样点的幅值，计算得到第一幅值，并将采样点的幅值更新为第一幅值。本技术实施例中，插值方法可以包括但不限于线性插值或高阶插值。如图6所示，即是通过线性插值的方法得到采样点n-1更新后的幅值。
[0138]
本技术实施例中，采用插值方法对超过第一降噪参数的采样点的幅值进行更新，而不是粗暴的将其置零，从而可以更多的保留有效信号，提高降噪性能。
[0139]
请参照图7，为本技术实施例提供的另一种信号降噪处理方法的流程图，如图所示，该信号降噪处理方法包括但不限于以下步骤：
[0140]
s200，获取包含脉冲噪声的信号片段，所述信号片段包括n0个采样点，所述n0为大于或者等于1的整数；
[0141]
s201，计算所述信号片段对应的信干噪比，并根据所述信干噪比，确定所述信号片段对应的第一降噪参数；
[0142]
s202，从所述n0个采样点中确定幅值大于所述第一降噪参数的至少一个采样点，并对所述至少一个采样点的幅值进行降噪处理。
[0143]
本技术实施例步骤s200-步骤s202请参照图3所示实施例步骤s100-步骤s102，在此不再赘述。
[0144]
s203，获取所述降噪处理后的信号片段；
[0145]
s204，若所述信号片段中包括的信号帧是第一帧结构，采用时频联合同步算法对所述降噪处理后的信号片段进行同步处理，其中，所述第一帧结构的同步头中包括预设个
数的预设序列；
[0146]
s205，若所述信号片段中包括的信号帧不是第一帧结构，采用时域自相关算法对所述降噪处理后的信号片段进行同步处理。
[0147]
在一个实施例中，针对降噪后的信号片段中所包括的信号帧的帧结构不同，可以采用不同的同步算法对该降噪处理后的信号片段进行同步处理。针对信号片段中包括的信号帧为标准帧结构，即信号片段中包括的信号帧是第一帧结构，则可以采用时频联合同步算法对降噪处理后的信号片段进行同步处理。可选的，该第一帧结构可以是同步头中包括7个已知序列s1，一个s1符号长为256个采样点。该第一帧结构可以是国际电信联盟(international telecommunication union，itu)帧结构。
[0148]
下面对时频联合同步算法进行介绍：首先发端在频域生成查找表，选取滑动窗口长度为1024，恰为4个s1的长度，并从首个s1的头部开始向后逐点滑动，并保留下来每次滑动对应的索引和数据，作为查找表，如图8所示，即为查找表的示意图。
[0149]
在收端首先进行粗定时，滑动计算相邻两个s1长度数据块的相关值，得到相关曲线，如图9所示，可以为相关曲线示意图。曲线骤然上升的部分可以认为是首个s1到达的过程，设定阈值，例如自相关结果等于0.8，捕捉上升沿的判决点，假设其离散时刻为n0。因为判决发生在相关曲线的上升沿，所以n0认为是处于第一个短序列之内。
[0150]
接着在频域进行精同步。如图10所示，以n0为起始点连续选择1024采样点，通过fft变换到频域，经过伸缩变换使得总能量和查找表中相同，比较与各项之间的几何距离，选择最近的一项，其在查找表中对应的索引即为n0代表的时间偏移。使用该时间偏移修正n0，即可得到正确的帧同步结果。
[0151]
若信号片段中包括的信号帧不是第一帧结构，即为非标准帧，则可以采用时域自相关算法对降噪处理后的信号片段进行同步处理。
[0152]
采用本技术实施例的降噪方法对信号片段中包含的脉冲噪声进行降噪之后，再进行同步处理，可以减小同步误差，如图11所示，即为采用本技术提出的方法进行降噪后的同步定时误差和无降噪的同步定时误差，可见，采用本技术提出的方法进行降噪后的同步定时误差远远小于无降噪情况下的同步定时误差。
[0153]
如图12所示，为本技术提供的信号降噪处理方法的流程示意图，如图所示，该方法包括但不限于以下步骤：
[0154]
s300，滑动窗口法计算局部区域能量，根据是否超过设定阈值判断脉冲。如果检出脉冲，则加矩形窗，进行信号片段的提取，并执行步骤s301，如果未检出脉冲，不进行降噪，针对标准itu结构，采用时频联合同步算法进行同步处理；
[0155]
s301，利用多元回归得到的拟合曲线，完成从信号片段的特征量到降噪参数的拟合，从而得到最佳降噪参数；
[0156]
s302，对幅值超过最佳降噪参数的采样点，采用线性插值方法对信号片段进行恢复，即降噪处理，如果是标准itu结构，则采用时频联合同步算法进行同步处理。
[0157]
可以理解的是，图12的具体描述可以参照前述实施例的描述，在此不再赘述。
[0158]
以上，结合图1至图12详细说明了本技术实施例提供的方法。以下，结合图13至图15详细说明本技术实施例提供的装置。
[0159]
可以理解的是，为了实现上述实施例中功能，电力线通信设备包括了执行各个功
能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本技术中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，本技术能够以硬件、软件、或硬件和软件相结合的形式来实现。某个功能究竟以硬件、软件、或是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用场景和设计约束条件。
[0160]
图13是本技术实施例提供的通信装置的示意性框图。如图13所示，该通信装置可以包括获取模块10、计算模块11和降噪模块12，可选的，该通信装置还可以包括同步模块13。获取模块10、计算模块11、降噪模块12和同步模块13可以是软件，也可以是硬件，或者是软件和硬件结合。下面对各个模块进行阐述：
[0161]
获取模块10，用于获取包含脉冲噪声的信号片段，所述信号片段包括n0个采样点，所述n0为大于或者等于1的整数；
[0162]
计算模块11，用于计算所述信号片段对应的信干噪比，并根据所述信干噪比，确定所述信号片段对应的第一降噪参数；
[0163]
降噪模块12，用于从所述n0个采样点中确定幅值大于所述第一降噪参数的至少一个采样点，并对所述至少一个采样点的幅值进行降噪处理。
[0164]
在一种可能的实现方式中，降噪模块12具体用于：
[0165]
针对所述至少一个采样点中的每个采样点，从所述n0个采样点中获取与所述采样点关联的第一采样点和第二采样点，其中，所述第一采样点是在所述采样点之前，且距离所述采样点最近的小于所述第一降噪参数的采样点，所述第二采样点是在所述采样点之后，且距离所述采样点最近的小于所述第一降噪参数的采样点；
[0166]
根据所述第一采样点的幅值和所述第二采样点的幅值，获得第一幅值；
[0167]
将所述采样点的幅值更新为所述第一幅值。
[0168]
在一种可能的实现方式中，获取模块10具体用于：
[0169]
获取待处理信号，所述待处理信号包括n个采样点，所述n为大于或者等于所述n0的整数；
[0170]
针对所述n个采样点中的每个采样点，获取从所述采样点开始的连续预设个数的采样点；
[0171]
计算所述预设个数的采样点的平均功率，并将所述平均功率作为所述采样点对应的滑动窗能量；
[0172]
获取所述n个采样点中每个采样点对应的滑动窗能量，并将滑动窗能量大于第一阈值的采样点作为起始采样点，获取从所述起始采样点开始的连续n0个采样点；
[0173]
将所述n0个采样点组成的信号片段确定为包含脉冲噪声的信号片段。
[0174]
在一种可能的实现方式中，计算模块11具体用于：
[0175]
获取所述信号片段对应的特征量，所述特征量用于表示所述信号片段的统计特征；
[0176]
根据所述信号片段对应的特征量，计算所述信号片段的信干噪比。
[0177]
在一种可能的实现方式中，计算模块11具体用于：
[0178]
获取所述信号片段对应的特征量与所述信干噪比之间满足的第一线性关系；
[0179]
根据所述信号片段对应的特征量和所述第一线性关系，计算所述信号片段的信干噪比。
[0180]
在一种可能的实现方式中，所述特征量包括以下信息中的一项或多项：所述信号片段的平均幅值、所述信号片段的平均功率、所述信号片段的幅值的方差以及所述信号片段的幅值的最大值。
[0181]
在一种可能的实现方式中，计算模块11具体用于：
[0182]
若所述信干噪比小于第二阈值，将第一设定值确定为所述信号片段对应的第一降噪参数；
[0183]
若所述信干噪比大于或者等于所述第二阈值，获取所述信干噪比与所述第一降噪参数之间满足的第二线性关系，并根据所述信干噪比和所述第二线性关系，计算所述信号片段对应的第一降噪参数。
[0184]
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
[0185]
同步模块13，用于获取所述降噪处理后的信号片段；若所述信号片段中包括的信号帧是标准itu帧结构，采用时频联合同步算法对所述降噪处理后的信号片段进行同步处理，其中，所述标准itu帧结构的同步头中包括预设个数的预设序列；若所述信号片段中包括的信号帧不是标准itu帧结构，采用时域自相关算法对所述降噪处理后的信号片段进行同步处理。
[0186]
请参照图14，是本技术一个实施例的通信装置的示意性结构图。应理解，图14示出的通信装置仅是示例，本技术实施例的通信装置还可包括其他部件，或者包括与图14中的各个部件的功能相似的部件，或者并非要包括图14中所有部件。
[0187]
通信装置包括通信接口21和至少一个处理器22。
[0188]
该通信装置可以对应电力线通信设备。通信接口21用于收发信号，至少一个处理器22执行程序指令，使得通信装置实现上述方法实施例中电力线通信设备所执行的方法的相应流程。具体请参照前述方法实施例的描述，在此不再赘述。
[0189]
对于通信装置可以是芯片或芯片系统的情况，可参见图15所示的芯片的结构示意图。图15所示的芯片30包括处理器31和接口32。其中，处理器31的数量可以是一个或多个，接口32的数量可以是多个。需要说明的，处理器31、接口32各自对应的功能既可以通过硬件设计实现，也可以通过软件设计来实现，还可以通过软硬件结合的方式来实现，这里不作限制。
[0190]
可选的，芯片还可以包括存储器33，存储器33用于存储必要的程序指令和数据。
[0191]
本技术中，处理器31可用于从存储器中调用本技术的一个或多个实施例提供的信号降噪处理方法在电力线通信设备的实现程序，并执行该程序包含的指令。接口32可用于输出处理器31的执行结果。本技术中，接口32可具体用于输出处理器31的各个消息或信息。关于本技术的一个或多个实施例提供的信号降噪处理方法可参考前述所示方法实施例，这里不再赘述。
[0192]
本技术实施例中的处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0193]
根据本技术实施例提供的方法，本技术还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行前述方法实施例中的方法。
[0194]
本技术实施例还提供了一种处理装置，包括处理器和接口；所述处理器用于执行上述任一方法实施例中的方法。
[0195]
应理解，上述处理装置可以是一个芯片。例如，该处理装置可以是现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)，可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，还可以是系统芯片(system on chip，soc)，还可以是中央处理器(central processor unit，cpu)，还可以是网络处理器(network processor，np)，还可以是数字信号处理电路(digital signal processor，dsp)，还可以是微控制器(micro controller unit，mcu)，还可以是可编程控制器(programmable logic device，pld)或其他集成芯片。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
[0196]
可以理解，本技术实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，rom)、可编程只读存储器(programmable rom，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom，eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，ram)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(static ram，sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram，dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram，sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram，ddr sdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram，esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink dram，sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram，dr ram)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
[0197]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户
线(digital subscriber line，dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，高密度数字视频光盘(digital video disc，dvd))、或者半导体介质(例如，固态硬盘(solid state disc，ssd))等。
[0198]
在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程或执行线程中，部件可位于一个计算机上或分布在2个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地或远程进程来通信。
[0199]
应理解，说明书通篇中提到的“实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各个实施例未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
[0200]
应理解，在本技术实施例中，编号“第一”、“第二
”…
仅仅为了区分不同的对象，比如为了区分不同的网络设备，并不对本技术实施例的范围构成限制，本技术实施例并不限于此。
[0201]
还应理解，在本技术中，“当
…
时”、“若”以及“如果”均指在某种客观情况下网元会做出相应的处理，并非是限定时间，且也不要求网元实现时一定要有判断的动作，也不意味着存在其它限定。
[0202]
还应理解，在本技术各实施例中，“a对应的b”表示b与a相关联，根据a可以确定b。但还应理解，根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其它信息确定b。
[0203]
还应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0204]
本技术中出现的类似于“项目包括如下中的一项或多项：a，b，以及c”表述的含义，如无特别说明，通常是指该项目可以为如下中任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a，b和c；a和a；a，a和a；a，a和b；a，a和c，a，b和b；a，c和c；b和b，b，b和b，b，b和c，c和c；c，c和c，以及其他a，b和c的组合。以上是以a，b和c共3个元素进行举例来说明该项目的可选用条目，当表达为“项目包括如下中至少一种：a，b，
……
，以及x”时，即表达中具有更多元素时，那么该项目可以适用的条目也可以按照前述规则获得。
[0205]
可以理解的，本技术实施例中电力线通信设备可以执行本技术实施例中的部分或全部步骤，这些步骤或操作仅是示例，本技术实施例还可以执行其它操作或者各种操作的变形。此外，各个步骤可以按照本技术实施例呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行本技术实施例中的全部操作。
[0206]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0207]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0208]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0209]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0210]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0211]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器rom、随机存取存储器ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0212]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。