[發(fā)明專利]一種用于用電信息采集系統(tǒng)的干擾類型辨識裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410498468.8
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104270206B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李琪林;趙宏志;覃劍;盧華;向景睿;李方碩;吳維德;龍海蓮
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司51200
• 代理人: 鄧金濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字干擾類型辨識技術(shù)，具體涉及一種用于用電信息采集系統(tǒng)的干擾類型辨識裝置及方法。

背景技術(shù)

用電信息采集系統(tǒng)是建設(shè)智能電網(wǎng)的重要組成部分，建設(shè)該系統(tǒng)符合國際電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的方向。在用電信息采集系統(tǒng)中，穩(wěn)定可靠的通信系統(tǒng)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，采集終端或集中器和系統(tǒng)主站之間的遠(yuǎn)程通信必須保證其可靠、實時和安全，否則整個系統(tǒng)的有效性、安全性和穩(wěn)定性都將面臨很大的挑戰(zhàn)。相對于專網(wǎng)，采用現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)的投資成本更低，更有益于快速組網(wǎng)。

在復(fù)雜的無線通信環(huán)境中，干擾越來越多，干擾的存在將嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能，為便于后續(xù)的信號解調(diào)過程的針對性處理，接收機(jī)有必要對干擾類型進(jìn)行辨識。

在無線公網(wǎng)的智能用電信息采集網(wǎng)中，特別是LTE(Long Term Evolution)系統(tǒng)，現(xiàn)有的干擾辨識技術(shù)可分為時域檢測和頻域檢測兩大類。

時域檢測技術(shù)包括時域能量檢測，基于協(xié)方差矩陣的檢測，基于矩陣特征值分解的檢測，廣義最大似然檢測，峰度檢測算法等。現(xiàn)有的時域檢測算法一般利用了干擾信號與噪聲的差異來檢測干擾，包括能量差異，多階矩差異及相關(guān)性差異等，主要研究集中于對干擾存在性的檢測。

頻域檢測技術(shù)包括均值檢測算法，連續(xù)均值去除算法(CME)，前向連續(xù)均值去除算法(FCME)，雙門限檢測算法，最小值檢測算法等。頻域辨識算法利用了干擾信號在頻域的特征進(jìn)行，除了能對干擾的存在加以辨識，部分頻域算法還能對干擾類型加以區(qū)分。

分析上面兩種類型的干擾辨識算法，分別具有以下特點：時域辨識技術(shù)利用了干擾信號與噪聲的差異來辨識干擾，一般只能對干擾的存在性進(jìn)行辨識，不能對干擾的類型進(jìn)行區(qū)分。頻域辨識技術(shù)利用了干擾信號在頻域的特征進(jìn)行辨識，例如，CME算法是通過不停的迭代，按照一定的虛警概率不停的刪除大的信號譜線，得到?jīng)]有受到干擾的信號頻點。而迭代運算，收斂是一個相當(dāng)費時的過程，計算量很大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于用電信息采集系統(tǒng)的干擾類型辨識裝置及方法，解決現(xiàn)有的干擾辨識設(shè)備僅能辨識出是否有干擾而無法辨識出干擾的類型，而且干擾辨識計算量大且耗時的問題。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于用電信息采集系統(tǒng)的干擾類型辨識裝置，其特征在于：包括頻域干擾噪聲向量計算模塊、IFFT模塊、時域相關(guān)值計算模塊和干擾類型判斷模塊，

所述頻域干擾噪聲向量計算模塊用于接收M根接收天線的基帶導(dǎo)引向量，減去插入的導(dǎo)引信號和信道估計值的乘積，得到頻域干擾噪聲向量u₁,u₂,…u_M；

所述IFFT模塊用于計算時域干擾噪聲向量；

所述時域相關(guān)值計算模塊用于計算各根接收天線的時域干擾噪聲信號的時域相關(guān)值；

所述干擾類型判斷模塊用于判斷干擾類型。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述干擾類型判斷模塊包括度量值β計算子模塊和比較判斷子模塊，所述度量值β計算子模塊用于由各根天線時域相關(guān)值計算出度量值β，比較判斷子模塊用于將計算出的度量值β和門限值做比較，判斷干擾類型。

一種用于用電信息采集系統(tǒng)的干擾類型辨識方法，包括以下步驟：

步驟一，接收M根接收天線的基帶導(dǎo)引向量，然后減去插入的導(dǎo)引信號和信道估計值的乘積，得到頻域干擾噪聲向量u₁,u₂,…u_M；

步驟二，將頻域干擾噪聲向量經(jīng)過IFFT變換到時域，得到時域干擾噪聲向量v₁,v₂,…v_M；

步驟三，計算每根天線干擾噪聲向量的時域相關(guān)值；

步驟四，計算判斷干擾類型的度量值β，并判斷干擾類型。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟三中，計算每根天線干擾噪聲向量的時域相關(guān)值的具體方法是：

設(shè)定干擾噪聲向量v_n，將其第i個元素記為v_n[i]，其中i＝1,2,…N_s，自相關(guān)值定義為

采用公式

進(jìn)行時域平均。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟四中，所述度量值β采用公式計算得出，將所述度量值β和門限值做比較，判斷干擾類型。