[实用新型]电力线载波信道强干扰噪声抑制装置中用的抑噪电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电力线载波通信技术领域，涉及一种利用电力线载波信道通信过程中干扰噪声的抑制装置中用的强干扰噪声频率高于载波频率的抑噪电路。 

背景技术

众所周知，电力线是为输送工频强电而设计的，它是庞大输电电网的主要组成部分，其主要功能是输送电能。连接在配电网上的各种用电负载及其可随时启动和断开这些负载的高压开关，是形成电力线载波信道强干扰的主体原因。有关干扰噪声的分类在有关公开文献上都有详细的论述这里不再重复。可以简而明了地认为电力线上的干扰噪声由“背景噪声”和“强干扰噪声”构成。 

“背景噪声”虽然频谱连续，但是“功率谱密度”低，且随频率增加而减小。通过先进的“扩频”和“调制/解调技术，可以有效地降低信道内数据传输”误码率”。 

“强干扰噪声”包括脉冲干扰噪声和周期性干扰噪声。脉冲干扰噪声是由连接在配电网上的各种大功率设备的高压开关随机开启和关闭所产生；周期性干扰噪声是由大功率电动机、冲压机、掘进机、大型开关电源、大型显示器、地铁动力车等所需的直流配电站工作时所产生。脉冲干扰噪声是突发的脉宽和间歇时间也是随机的，所以无法预知而且干扰的带宽可能很宽。周期性干扰噪声可能与工频“同步”或“异步”，由于持续时间长可以造成载波数据大面积错误或丢失。再加上我国生产的这些设备对其“电磁兼容”指标管控不严，它们在工作时给配电网形成的干扰更加严重，这也是我国电力线载波信道环境恶劣的主要原因。以上这些强干扰噪声其强度之大可达到有用载波信号的50dB以上。它们在干扰“子载波”通信的同时，还能把相邻“子载波”信道内的背景噪声电平“拉高”十几分贝以上。用电设备的“启动和断开”虽然属于“突发性”影响，但从整个配电网来看，这种“突发性”又无时不在。载波信道内功率谱密度相对较低的“背景噪声”不可能单独存在，所以，对载波信号的干扰起不到主导作用。因此，单靠采用先进的调制/解调技术，在强干扰噪声面前是无能为力的。只有抑制或消弱信道内的强干扰噪声才能有效地提高电力线载波通信的质量。强干扰噪声虽然能量强大，但是其频谱却是“离散”的，这就为载波子通道的“自适应”选择提供了可能。即使只把强干扰噪声降下一定幅度，也会使其相邻子载波信道的背景噪声降低，这实质上提高了子载波信号的信噪比，虽然信道内强干扰噪声幅度还可能比较大，但是载波通信的误码率要比抑制前明显降低。 

对于任何强弱相差高达50dB的混合信号，以抑制强干扰信号为主，但同时不能让弱信号受到压缩和衰减。从幅度高达50dB的噪声淹没中，区分或筛选出弱小的载波信号，无论是用“模拟”或“数字”处理技术其设计难度是可想而知的。对强干扰噪声抑制的方法一般从判断、识别、抑制噪声信号入手，虽然扑捉不到弱小的载波信号，但绝对不能消弱或压缩载波（子载波）信号。等把强噪声干扰抑制到一定电平之后，再对载波信号提取并给于有效放大，最终使信道内传输载波，包括子载波，信号的信噪比获得提升。由于强干扰噪声及弱载波，包括子载波，信号，在整个40khz至500khz载波信道内，二者之间的频率大小会随信息编码规则随时变化，抑制强干扰的过程中随时需要识别强干扰噪声和载波频率在信道内的频率大小。从而分情况设计电路，以对强干扰噪声，包括脉冲间歇噪声，频率低于载波或子载波频率、强干扰噪声，包括脉冲间歇噪声，频率高于载波或子载波频率这两种情况进行分通道处理成为必要的处理方法。 

发明内容

本实用新型为了解决在强干扰噪声（脉冲间歇）频率高于载波（子载波）频率这种情况下，抑噪电路的设计难题，设计了电力线载波信道强干扰噪声抑制装置中用的抑噪电路，有效地实现了对电力线信道内传输来的强干扰载波信号频率高于载波频率的混合信号进行抑噪处理，并可实现对弱小的载波信号进行增强和提取。