[發明專利]一種電力線通信系統中信號干擾噪聲比的盲估計方法

有效

• 申請號: 201410020945.X
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103825848B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 李有明;鄒婷;雷鵬;郭濤;李程程;季彪
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04B3/54;H04L27/26
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙)33226
• 代理人: 周玨

1.一種電力線通信系統中信號干擾噪聲比的盲估計方法，在電力線通信系統中采用OFDM多載波調制技術，并且電力線通信信道采用多徑模型，其特征在于該盲估計方法包括以下步驟：

①假設電力線通信信道有h條路徑，則h條路徑的傳遞函數表示為H(f)，其中，h≥1，f表示h條路徑的傳輸頻率，1≤i≤h，g_i表示第i條路徑的衰減系數，e表示自然基數，j為虛數表示符號，τ_i表示第i條路徑的時延，d_i表示第i條路徑的長度，A(f,d_i)表示第i條路徑的衰減因子，a₀和a₁均為衰減因子的衰減系數，f^q表示f的q次方；

同時，確定采用Nakagami模型描述背景噪聲的幅度，并采用Middleton?Class?A模型描述脈沖噪聲的幅度；

②在電力線通信系統的發送端，將發送端待發送的OFDM調制信號記為x(n)，然后根據周期自相關函數的定義，計算x(n)的周期自相關函數，記為R_x(k,τ)，Rx(k,τ)=σs2MP{δ(τ)δ(k)+δ(τ+M)E1(k)+δ(τ-M)E2(k)},]]>其中，n為離散時間點，n=1，2，3…，k表示循環頻率，τ表示時延變量，表示x(n)的方差，M表示電力線通信系統中的子載波的總個數，P表示x(n)中的OFDM符號的長度，P=M+L，L表示x(n)中的OFDM符號的循環前綴的長度，δ(τ)=1τ=00τ≠0,]]>δ(k)=1k=00k≠0,]]>δ(τ+M)=1τ=-M0τ≠-M,]]>δ(τ-M)=1τ=M0τ≠M,]]>E1(k)=e-jπkP(L-1)sin(πkL/P)sin(πk/P),]]>E₂(k)=E₁(k)e^-j2πMk/P，e表示自然基數，j為虛數表示符號，sin()為正弦函數；

③在電力線通信系統的接收端，將接收端接收到的信號記為y(n)，y(n)=Σi=1h(x(n)giejφiA(f,di))+Srr(n)+Svv(n),]]>其中，e表示自然基數，j為虛數表示符號，φ_i表示第i條路徑接收到的信號的相位因子，r(n)表示背景噪聲，表示背景噪聲的幅度，v(n)表示脈沖噪聲，表示脈沖噪聲的幅度；然后根據周期自相關函數的定義，計算y(n)的周期自相關函數，記為R_y(k,τ)，Ry(k,τ)=Σi=1h{(A(f,di))2gi2Rx(k,τ)e-j2πkτiP}+SrRr(k,τ)+SvRv(k,τ)+Σi1=1hΣi2=1,i2≠i1hA(f,di1)A(f,di2)gi1gi2(ejφi1-ejφi2)Rx(k,τ-τi1+τi2)e-j2πkτi1P,]]>其中，S_r表示背景噪聲的功率，S_v表示脈沖噪聲的功率，R_r(k,τ)表示背景噪聲的周期自相關函數，R_v(k,τ)表示脈沖噪聲的周期自相關函數，1≤i₁≤h，1≤i₂≤h，表示第i₁條路徑的衰減因子，表示第i₁條路徑的長度，表示第i₂條路徑的衰減因子，表示第i₂條路徑的長度，表示第i₁條路徑的衰減系數，表示第i₂條路徑的衰減系數，表示第i₁條路徑接收到的信號的相位因子，表示第i₂條路徑接收到的信號的相位因子，表示循環頻率為k、時延為時x(n)的周期自相關函數值，表示第i₁條路徑的時延，表示第i₂條路徑的時延；

④根據τi1-τi2≠0,]]>確定Ry(k,τ)=Σi=1h{(A(f,di))2gi2Rx(k,τ)e-j2πkτiP}+SrRr(k,τ)+SvRv(k,τ)+Σi1=1hΣi2=1,i2≠i1hA(f,di1)A(f,di2)gi1gi2(ejφi1-ejφi2)Rx(k,τ-τi1+τi2)e-j2πkτi1P]]>中的Σi1=1hΣi2=1,i2≠i1hA(f,di1)A(f,di2)gi1gi2(ejφi1-ejφi2)Rx(k,τ-τi1+τi2)e-j2πkτi1P=0,]]>再簡化R_y(k,τ)得到Ry(k,τ)=Σi=1h{(A(f,di))2gi2Rx(k,τ)e-j2πkτiP}+SrRr(k,τ)+SvRv(k,τ);]]>然后令S_x表示x(n)的功率，則將Ry(k,τ)=Σi=1h{(A(f,di))2gi2Rx(k,τ)e-j2πkτiP}+SrRr(k,τ)+SvRv(k,τ)]]>中的等同于S_xR_x(k,τ)，得到R_y(k,τ)=S_xR_x(k,τ)+S_rR_r(k,τ)+S_vR_v(k,τ)；接著對R_y(k,τ)取絕對值處理，得到|R_y(k,τ)|=S_x|R_x(k,τ)|+S_r|R_r(k,τ)|+S_v|R_v(k,τ)|；

⑤確定R_r(k,τ)的能量分布于k=0的直線上，R_v(k,τ)的能量分布于τ=0的直線上，且當k,τ同時滿足k≠0,τ≠0時，R_r(k,τ)和R_v(k,τ)不存在能量分布，僅R_x(k,τ)存在能量分布，故將|R_y(k,τ)|=S_x|R_x(k,τ)|+S_r|R_r(k,τ)|+S_v|R_v(k,τ)|重新表示為|Ry(k,τ)|=Sx|Rx(k,τ)|k≠0,τ≠0Sx|Rx(0,0)|+Sr+Svk=0,τ=0,]]>其中，R_x(0,0)表示循環頻率為0、時延為0時x(n)的周期自相關函數值；

⑥根據k≠0,τ≠0時的|R_y(k,τ)|=S_x|R_x(k,τ)|，并利用最小均方誤差理論估計得到x(n)的功率值，記為然后根據k=0,τ=0時的|R_y(k,τ)|=S_x|R_x(0,0)|+S_r+S_v及估計得到背景噪聲的功率值和脈沖噪聲的功率值，對應記為和其中，R_y(0,0)表示循環頻率為0、時延為0時y(n)的周期自相關函數值；

⑦根據和計算信號干擾噪聲比的估計值，記為