一種電力線通訊接收裝置以及接收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電力線通訊接收裝置以及接收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，電力線通訊技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，電力線通訊正在自動(dòng)數(shù)據(jù)采集，車輛數(shù)據(jù)傳輸，家庭以太網(wǎng)訪問和智能家居控制等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。和其他通訊方式比較，電力線通訊有著無需另外布線，組網(wǎng)方便，覆蓋廣泛等優(yōu)點(diǎn)。從20世紀(jì)50年代出現(xiàn)第一個(gè)電力線通訊網(wǎng)絡(luò)開始，電力線通訊技術(shù)經(jīng)歷由窄帶低速向?qū)拵Ц咚伲烧{(diào)頻(FM)調(diào)制向正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制，由單輸入單輸出(SISO)向多輸入多輸出(MIMO)的發(fā)展歷程，21世紀(jì)10年代是電力線通訊技術(shù)逐步完成標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)代，標(biāo)準(zhǔn)化之后電力線通訊技術(shù)的發(fā)展將得到迅猛的推進(jìn)，電力線通訊產(chǎn)品的實(shí)用性和可靠性將得到大幅提升，相關(guān)需求將呈現(xiàn)爆炸式的增長。
[0003]電網(wǎng)的復(fù)雜性使得電力線通訊面臨著諸如電網(wǎng)線路衰減，傳輸阻抗變動(dòng)頻繁，噪聲和多徑干擾等諸多挑戰(zhàn)。OFDM技術(shù)能有效抵抗通訊信道的多徑干擾，動(dòng)態(tài)阻抗匹配能有效降低電網(wǎng)阻抗變動(dòng)的影響。相比其他通訊信道電網(wǎng)中存在大量由負(fù)載接入或開關(guān)電源產(chǎn)生的脈沖干擾，脈沖干擾嚴(yán)重削弱通訊的可靠性，如何抵抗脈沖干擾的影響是當(dāng)前研究的執(zhí)占。
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種電力線通訊接收裝置以及接收方法。
[0005]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:一種電力線通訊接收裝置，包括:
[0006]模擬前端電路，用于對(duì)接收到的天線模擬信號(hào)進(jìn)行濾波放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0007]自適應(yīng)噪聲抑制器，用于檢測輸入的數(shù)字信號(hào)中的脈沖信號(hào)、并估計(jì)濾波器參數(shù)和補(bǔ)償幅度頻率數(shù)值，以對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，最后對(duì)濾波后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行幅度和頻率的補(bǔ)償；
[0008]OFDM解調(diào)器，用于對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行同步、去循環(huán)前綴、時(shí)頻轉(zhuǎn)換和解調(diào)處理；以及
[0009]前向糾錯(cuò)FEC解碼器，用于對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行解交織、解碼和解擾處理。
[0010]一種電力線通訊接收方法，包括如下操作步驟:
[0011]步驟A:使用接收機(jī)模擬前端電路處理接收到的天線模擬信號(hào)，并對(duì)該天線模擬信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，然后將天線模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
[0012]步驟B:自適應(yīng)噪聲抑制器中的噪聲檢測模塊檢測輸入的數(shù)字信號(hào)，并搜尋脈沖噪聲；
[0013]步驟C:自適應(yīng)噪聲抑制器中的參數(shù)估計(jì)模塊根據(jù)噪聲類型輸出濾波器參數(shù)；
[0014]步驟D:自適應(yīng)噪聲抑制器中的濾波器對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波；
[0015]步驟E:自適應(yīng)噪聲抑制器中的補(bǔ)償器對(duì)濾波后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行幅度和頻率的補(bǔ)償；
[0016]步驟F:0FDM解調(diào)器對(duì)噪聲抑制后的信號(hào)進(jìn)行同步，去循環(huán)前綴、時(shí)頻轉(zhuǎn)換和解調(diào)處理；
[0017]步驟G:前向糾錯(cuò)FEC解碼器對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行解交織、解碼和解擾處理。
[0018]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明在OFDM解調(diào)之前引入噪聲抑制，使用時(shí)頻變換來檢測多種脈沖噪聲，通過自適應(yīng)的方法產(chǎn)生濾波器參數(shù)，能有效消除各種脈沖噪聲對(duì)信號(hào)的影響，提高通訊可靠性，結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)方便。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明帶自適應(yīng)噪聲抑制器電力線通訊功能接收裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明自適應(yīng)噪聲抑制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ] 圖3是本發(fā)明自適應(yīng)噪聲抑制器實(shí)施結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1至圖3所示，涉及一種電力線通訊接收裝置，包括:
[0023]模擬前端電路，用于對(duì)接收到的天線模擬信號(hào)進(jìn)行濾波放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0024]自適應(yīng)噪聲抑制器，用于檢測天線數(shù)字信號(hào)中的脈沖信號(hào)、并估計(jì)濾波器參數(shù)和補(bǔ)償幅度頻率數(shù)值，以對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，最后對(duì)濾波后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行幅度和頻率的補(bǔ)償；
[0025]OFDM解調(diào)器，用于對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行同步、去循環(huán)前綴、時(shí)頻轉(zhuǎn)換和解調(diào)處理；以及
[0026]前向糾錯(cuò)FEC解碼器，用于對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行解交織、解碼和解擾處理。
[0027]一種電力線通訊接收方法，包括如下操作步驟:
[0028]步驟A:接收機(jī)模擬前端電路處理接收到的天線模擬信號(hào)，并對(duì)該天線模擬信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，然后將天線模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
[0029]步驟B:自適應(yīng)噪聲抑制器中的噪聲檢測模塊檢測輸入的數(shù)字信號(hào)，并搜尋脈沖噪聲；
[0030]步驟C:自適應(yīng)噪聲抑制器中的參數(shù)估計(jì)模塊根據(jù)噪聲類型輸出濾波器參數(shù)；
[0031]步驟D:自適應(yīng)噪聲抑制器中的濾波器對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波；
[0032]步驟E:自適應(yīng)噪聲抑制器中的補(bǔ)償器對(duì)濾波后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行幅度和向位補(bǔ)償；
[0033]步驟F:0FDM解調(diào)器對(duì)噪聲抑制后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行同步、去循環(huán)前綴、時(shí)頻轉(zhuǎn)換和解調(diào)處理；
[0034]步驟G:前向糾錯(cuò)FEC解碼器對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行解交織、解碼和解擾處理。
[0035]2、現(xiàn)在結(jié)合基于分?jǐn)?shù)傅里葉變換(FRFT)的噪聲抑制器說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】:
[0036]步驟A:接收機(jī)模擬前端電路處理接收到的天線模擬信號(hào)，并對(duì)該天線模擬信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
[0037]步驟B:自適應(yīng)噪聲抑制器對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分?jǐn)?shù)傅里葉變換；
[0038]步驟C:峰值搜索模塊在變換結(jié)果中搜索數(shù)值大于設(shè)定閾值T的峰值；
[0039]步驟D:階數(shù)選擇模塊根據(jù)峰值所在位置選取分?jǐn)?shù)傅里葉變換階數(shù)m，并發(fā)送參數(shù)至階數(shù)m的FRFT模塊；
[0040]步驟E:系數(shù)生成模塊根據(jù)峰值位置生成系數(shù)和補(bǔ)償系數(shù)，并發(fā)送至數(shù)量積模塊和補(bǔ)償模塊；
[0041]步驟F:自適應(yīng)噪聲抑制器對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行階數(shù)m的分?jǐn)?shù)傅里葉變換；
[0042]步驟G:變換結(jié)果和濾波器系數(shù)作向量的數(shù)量積運(yùn)算；
[0043]步驟H:自適應(yīng)噪聲抑制器對(duì)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行階數(shù)m的反分?jǐn)?shù)傅里葉變換；
[0044]步驟1:補(bǔ)償模塊對(duì)變換結(jié)果進(jìn)行幅度相位補(bǔ)償；
[0045]步驟J:0FDM解調(diào)器對(duì)噪聲抑制后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行同步、去循環(huán)前綴、時(shí)頻轉(zhuǎn)換和解調(diào)處理；
[0046]步驟K:FEC解碼器對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行解交織、解碼和解擾處理。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電力線通訊接收裝置，其特征在于，包括: 模擬前端電路，用于對(duì)接收到的天線模擬信號(hào)進(jìn)行濾波放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換； 自適應(yīng)噪聲抑制器，用于檢測輸入的數(shù)字信號(hào)中的脈沖信號(hào)、并估計(jì)濾波器參數(shù)和補(bǔ)償幅度頻率數(shù)值，以對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，最后對(duì)濾波后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行幅度和頻率的補(bǔ)償； OFDM解調(diào)器，用于對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行同步、去循環(huán)前綴、時(shí)頻轉(zhuǎn)換和解調(diào)處理；以及 前向糾錯(cuò)FEC解碼器，用于對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行解交織、解碼和解擾處理。2.一種電力線通訊接收方法，其特征在于，包括如下操作步驟: 步驟A:使用接收機(jī)模擬前端電路處理接收到的天線模擬信號(hào)，并對(duì)該天線模擬信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，然后將天線模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)； 步驟B:自適應(yīng)噪聲抑制器中的噪聲檢測模塊檢測輸入的數(shù)字信號(hào)，并搜尋脈沖噪聲； 步驟C:自適應(yīng)噪聲抑制器中的參數(shù)估計(jì)模塊根據(jù)噪聲類型輸出濾波器參數(shù)； 步驟D:自適應(yīng)噪聲抑制器中的濾波器對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波； 步驟E:自適應(yīng)噪聲抑制器中的補(bǔ)償器對(duì)濾波后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行幅度和頻率的補(bǔ)償； 步驟F:0FDM解調(diào)器對(duì)噪聲抑制后的信號(hào)進(jìn)行同步，去循環(huán)前綴、時(shí)頻轉(zhuǎn)換和解調(diào)處理； 步驟G:前向糾錯(cuò)FEC解碼器對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行解交織、解碼和解擾處理。
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種電力線通訊接收裝置以及接收方法，其中，所述接收裝置包括：模擬前端電路，用于對(duì)接收到的天線模擬信號(hào)進(jìn)行濾波放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換；自適應(yīng)噪聲抑制器，用于檢測輸入的數(shù)字信號(hào)中的脈沖信號(hào)、并估計(jì)濾波器參數(shù)和補(bǔ)償幅度頻率數(shù)值，以對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，最后對(duì)濾波輸出信號(hào)進(jìn)行幅度和頻率的補(bǔ)償；OFDM解調(diào)器，用于對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行同步、去循環(huán)前綴、時(shí)頻轉(zhuǎn)換和解調(diào)處理；以及前向糾錯(cuò)FEC解碼器，用于對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行解交織、解碼和解擾處理。本發(fā)明在OFDM解調(diào)之前引入噪聲抑制，使用時(shí)頻變換來檢測多種脈沖噪聲，通過自適應(yīng)的方法產(chǎn)生濾波器參數(shù)，能有效消除各種脈沖噪聲對(duì)信號(hào)的影響，提高通訊可靠性。
【IPC分類】H04L27/26, H04B3/54, H04L1/00
【公開號(hào)】CN105227214
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410298997
【發(fā)明人】周園
【申請(qǐng)人】無錫漢興電子有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2014年6月27日