低压电力线通信信道噪声建模及仿真

噪声干扰是影响电力线通信可靠性的主要因素之一。搭建了电力线通信信道噪声测量电路,对低压环境电力线噪声进行了测量。根据实测数据,分别建立了背景噪声的自回归模型和脉冲噪声的改进马尔科夫模型,合成了电力线信道噪声,并进行了计算及仿真。结果表明：所建立的电力线通信信道噪声与所测量的实际噪声相比,背景噪声的功率谱密度几乎一致,脉冲噪声的统计规律误差很小,仿真合成的噪声图形与实测图形也有较好的相似度。     

基于最小二乘支持向量机和小波神经网络的电力线通信信道噪声建模研究

电力线通信是智能电网中的一种重要通信方式,电网中噪声干扰复杂,建立电力线通信信道噪声模型对于深入研究智能电网中低压电力线通信性能至关重要。针对低压电力线通信信道噪声特性,分别提出基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型和小波神经网络模型在电力线信道噪声中的应用。为了验证并比较LS-SVM和小波神经网络模型对时变的低压电力线信道噪声建模的有效性,在室内和室外环境下对低压电力线通信信道的噪声进行测量,基于大量的测量数据,研究两个模型的准确度和效率。结果表明,两个噪声模型能够很好地仿真和适应时变的低压电力线通信信道,LS-SVM模型有更高的精度和更短的仿真时间。此外,提出的两个模型与传统的Markovian-Gaussian模型进行比较,结果表明,两个噪声模型有更高的精度和更低的复杂度,尤其是LS-SVM模型能够代替传统的Markovian-Gaussian模型,更适合用作低压电力线通信信道噪声发生器。该噪声模型的提出对研究在电力线通信系统和无线通信系统中内部和外部电磁源的电磁干扰有重要意义。     

低压电力线通信信道特性

低压电力线作为通信线路,其信道特性对通信质量具有重要影响,对低压电力线信道特性和信道建模问题做出分析,以期对电力线通信研究提供一定的理论依据.基于对国内外科学资料的分析归纳,得出电力线信道输入阻抗随频率的升高而呈上升趋势,电力线信道噪声由各种特定性质的噪声源叠加而成的,电力线信号的衰减是距离的函数并与频率有关,以及建立定量模型的可行性.通过该文研究低压电力线通信应建立在合适的通信频段并应采用具有强抗干扰措施的调制方式.     

电力线通信信道噪声测量与特性分析

噪声干扰是影响电力线通信可靠性的最主要因素之一,主要包括五类噪声:有色背景噪声、窄带噪声、异步于工频的周期脉冲噪声、同步于工频的周期脉冲噪声和异步脉冲噪声.搭建了背景噪声测量电路,测量了实际电力线通信信道噪声,分析了电力线通信信道噪声的一般特性,为今后建立电力线通信信道噪声的可靠模型提供了理论支持.     

OFDM低压电力线通信信道估计研究

正交频分复用(OFDM)技术以其多种优势成为低压电力线宽带通信的最佳选择,而信道估计是正交频分复用系统的关键问题之一。文章首先讨论了低压电力线的几种通信信道模型,对现有的OFDM通信信道估计算法进行了分析,最终选择了能够反映低压电力线统计变化规律的低压电力线统计自回归模型和LMS自适应信道估计算法,并进行了初步仿真研究。仿真结果表明,LMS信道估计方法能够很好地跟踪低压电力线信道的变化,具有良好的估计性能。     

低压电力线载波通信中信道模型的研究

将低压电力线用作通信信道具有其特有的优势,但同时它又具有阻抗低、噪声强、信号衰减大和时变性等缺点,为了保证其通信质量和提高通信速率,有必要研究合适的信号调制、编码、传输和解调方法,在进行这些研究时,信道是必不可少的.该文通过各种测量结果的分析和噪声模型及信号传播模型的研究,认为尽管建立一个通用的精确模型来模拟所有的低压配电网信道情况相当困难,甚至不可能,但建立一个能反映通道基本特征的近似模型却是可能的,也是有必要的,它的建立可为低压电力线载波通信研究提供有效的手段.     

电力线通信信道背景噪声建模研究

噪声干扰是影响电力线通信可靠性的最主要因素之一.分析了电力线通信信道背景噪声,搭建了背景噪声测量电路,建立了实测背景噪声的AR模型,分别用奇异值分解法和Levinson-Durbin (LD)递推法计算其AR模型参数,并进行仿真比较分析.结果表明:利用奇异值分解法所求参数和利用LD递推法所求参数都是可行的,奇异值分解法所得参数模型较为复杂,但极为精确,适合电力线通信信道背景噪声的离线计算和分析;LD递推法所得参数模型极为简单,但丧失了较大精度,适合电力线通信信道背景噪声的在线快速生成.     

低压电力线信道中脉冲噪声的建模及仿真

在低压电力线信道的各种噪声中,随机脉冲噪声是影响高速电力线通信的主要因素.首先分析了低压电力线信道的噪声特性,尤其是脉冲噪声;通过将噪声状态分组,并引入过渡状态,建立了基于分群马尔可夫链的脉冲噪声统计模型,并用单差错状态Fritchman模型的无差错游程分布来拟合实际测量的概率曲线,从而得出模型的各参数值.最后进行了相应的测量及仿真,给出了脉冲间隔时间和脉冲宽度的概率分布曲线.仿真研究结果表明,所建模型是有效的.     

非均匀传输特性的低压电力线载波传输模型

在传统电力线均匀传输电路模型的基础上,结合电力线的非均匀传输特性,提出一种新的电力线载波通信的通信传输模型,该模型充分考虑了低压电力线阻抗特性、噪声干扰、衰减特性等因素对低压电力线载波通信的影响,从而为信号信道模型的建立提供了较好的理论依据.     

中压电力线信道的仿真与建模

电力线通信具有其自身的特点,利用中压电力线进行通信具有广泛的应用前景;中压电力线信道的特性对于通信的实现有着重要的影响;根据测量结果,结合传输线的基本模型,利用Matlab软件对中压电力线信道进行了仿真模拟,为研究克服电力线信道恶劣传输特性的信号处理方法提供了参考。     

智能电网电力线通信系统信道噪声模型分析

将智能电网电力线通信系统作为研究对象,以建立两种噪声模型之间的关系、比较两种模型下的信噪比SNR(signal-to-noise ratio)为研究目标,提出两种噪声模型来模拟电力线通信信道中噪声情况的方法。该方法利用循环平稳噪声模型和米特尔顿A类噪声模型的概率密度函数,得出电力线通信信道中的噪声类别。同时,通过数学推导,得出两种噪声模型在正交频分复用OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)系统中SNR表达式和在正交幅度调制16 QAM (quadrature amplitude modulation)技术下比较两种噪声模型的SNR。最后,利用MATLAB软件系统仿真,仿真结果显示,循环平稳噪声模型比米特尔顿A类噪声模型的SNR高2.5 dB左右,智能电网电力线通信系统可靠性得到提升,为电力线通信的发展研究提供了一定的理论基础。     

低压电力线载波通信中信道模型的研究

将低压电力线用作通信信道具有其特有的优势 ,但同时它又具有阻抗低、噪声强、信号衰减大和时变性等缺点 ,为了保证其通信质量和提高通信速率 ,有必要研究合适的信号调制、编码、传输和解调方法 ,在进行这些研究时 ,信道是必不可少的。该文通过各种测量结果的分析和噪声模型及信号传播模型的研究 ,认为尽管建立一个通用的精确模型来模拟所有的低压配电网信道情况相当困难 ,甚至不可能 ,但建立一个能反映通道基本特征的近似模型却是可能的 ,也是有必要的 ,它的建立可为低压电力线载波通信研究提供有效的手段     

低压电力线通信信道特性研究综述

低压电力线通信的可靠性是影响其普遍应用的最大问题.文章阐述了国内外学者在频率选择、输入阻抗、噪声干扰及信号衰减特性等方面的研究成果.其中,噪声干扰特性对低压电力线通信可靠性影响最大.文章重点介绍了噪声干扰特性分类、特点及建模等方面的研究成果.通过分析各特性现有数学模型,建立精确模型是提高低压电力线通信可靠性的基础,也是今后电力线通信领域发展的重要方向.     

低压电力线信道中脉冲噪声的建模及仿真

在低压电力线信道的各种噪声中，随机脉冲噪声是影响高速电力线通信的主要因素。首先分析了低压电力线信道的噪声特性，尤其是脉冲噪声；通过将噪声状态分组，并引入过渡状态，建立了基于分群马尔可夫链的脉冲噪声统计模型，并用单差错状态Fritchman模型的无差错游程分布来拟合实际测量的概率曲线，从而得出模型的各参数值。最后进行了相应的测量及仿真，给出了脉冲间隔时间和脉冲宽度的概率分布曲线。仿真研究结果表明，所建模型是有效的。     

Corona noise on a 400 kV overhead power line: Measurements and computer modeling

The paper presents experimental research into the corona noise performed on a 400 kV overhead power line with a horizontal disposition of conductors. The high-voltage power line in its role of a communication channel is a source of different noises, characterizing an important feature of this communication media. The main objective was measuring and modeling the corona noise. Measurements of the power spectrum density and relative corona noise within a power frequency period are presented for different weather conditions. The algorithm for measuring variations in the corona noise level is described on the basis of noise samples. The maximum peaks exceed the root-mean square noise level by 7.95 dB in foul weather conditions and by 2.9 dB in fair weather conditions. An appropriate computer model of the corona noise compliant with the measurement results is proposed.     

基于虚拟仪器的电力线信道噪声发生器的设计

为了方便对中压电力线通信调制与编码硬件电路的调试,提出一种基于虚拟仪器技术的中压电力线信道噪声发生器的设计方法,利用该方法设计的噪声发生器可模拟产生电力线信道的背景噪声、随机突发噪声等。本设计利用MATLAB建立符合中压电力线信道噪声特性的噪声模型,以此模型为基础,通过MATLAB与LabVIEW混合编程,基于虚拟仪器采集卡输出参数可变的噪声,并通过功放电路输出。实验结果表明,该噪声发生器能够产生符合信道噪声特性的噪声信号,可以为实验室测试调制与编码硬件电路的性能提供便利。     

我国低压电网台区噪声特性研究

低压电网载波通信需要克服电网上的噪声。通过实践研究和数学分析发现,我国电压电网的噪声具有工频变化规律;在工频电压过零点附近,噪声最小;在工频电压峰值附近,噪声最大;高频噪声分量小,低频噪声分量大。载波通信应采用较高的载波频率,在电压过零点附近分时通信。     

基于自适应最小均方误差算法实现10kV电力线通信的噪声对消

首先介绍了中压电力线信道噪声通用模型,对现场采集的噪声进行互相关系数计算,并采用对称分量法进行相关性分析,得出三相电力系统相间噪声具有一定相关性的结论。改变单相传输模式,根据两相噪声的一致性特点,提出基于自适应最小均方误差(least-mean-square error,LMS)算法实现中压电力线通信(medium voltage power line communication,MV-PLC)的噪声对消。自适应LMS算法虽然收敛速度较慢,但是计算量小,易于实现。仿真结果表明,噪声对消方法的采用有效改善了10kV中压电力线的信噪比,为10kV配网自动化系统采用载波通信技术提供了新的实现途径。     

低压电力线载波通信电器噪声特性研究

各种电器产生的噪声对电力线通信系统影响很大。目前对电力线信道中电器噪声的测量与分析方面的研究还不是很充分。基于大量的实测结果,利用MATLAB进行分析,讨论了电器开启、运行、关闭时的噪声特性;同一电器不同距离下噪声随距离的衰减情况;几种电器共同工作时的噪声叠加特性等等,对电力线通信中电器噪声影响进行了分析。同时提出了几种抑制措施,以减小电器噪声对电力线通信的影响。