[发明专利]一种MIMO-PLC中联合PTS的脉冲噪声抑制方法

说明书

本发明为一种MIMO‑PLC中联合PTS的脉冲噪声抑制方法，包括步骤S1：对噪声进行建模；步骤S2:根据步骤S1中的噪声模型，并利用MIMO技术对PLC系统进行建模；步骤S3:将信道的输入信号划分为多个互不相交的子块信号；步骤S4:将每个子块信号通过PTS技术来降低输入信号的峰均比PAPR；步骤S5：将经过步骤S4处理后的输出信号通过信道模型输出后，得到信道的输出信号；步骤S6：根据步骤S5中信道的输出信号，结合脉冲噪声混合降噪处理后输出，完成输入信号脉冲噪声抑制的处理。该方法弥补了不能有效抑制PLC系统中脉冲噪声的问题，有效提高输出信噪比和改善误码率性能。

技术领域

本发明涉及信道噪声领域，具体涉及一种MIMO-PLC中联合PTS的脉冲噪声抑制方法。

背景技术

电力线通信PLC系统充分利用现存的电力线资源实现数据通信，具有建设方便、成品低廉、覆盖范围广、无需重新布线等优势，而随着多输入多输出技术MIMO的引入，实现更大数据量的传输，电力线通信在智能电网和物联网等领域的重要性日益增加。然而，由于PLC信道存在严重的多径衰落效应和频率选择性，提高传输性能将是一个巨大的挑战。大多数PLC系统采用MIMO技术，利用两条以上的电线来传送信息，从而提供更高的数据率和更好的覆盖率。这类多输入多输出系统的性能瓶颈是由多输入多输出信号和脉冲噪声引起的自干扰造成的。然而，PLC系统中的脉冲噪声很难去除，严重影响到数据传输的可靠性。当功率超过一定的阈值时，脉冲噪声对PLC系统的影响很大。

在高峰均比PAPR的情况下，传统的消隐法Blanking可能将有用信号误认为噪声而去除，而限幅法Clipping是通过非线性处理来实现噪声的滤除，从而大大提高了技术复杂度；此外，由于正交频分复用OFDM系统中信号的高PAPR，有用信号的接收功率往往大于设定的阈值，因此，高PAPR会导致脉冲信号不能被完全识别，从而导致有用的信号被消隐和削剪，或者一些脉冲噪声信号被忽略。

发明内容

本发明提供一种MIMO-PLC中联合PTS的脉冲噪声抑制方法，解决不能有效抑制PLC系统中脉冲噪声的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种MIMO-PLC中联合PTS的脉冲噪声抑制方法，包括步骤：

S1：利用马尔科夫过程和高斯混合模型对噪声进行建模，得到噪声模型；

S2：根据步骤S1中的噪声模型，并利用MIMO技术对PLC系统进行建模，得到MIMO-PLC信道模型；

S3：将MIMO-PLC信道的输入信号划分为多个互不相交的子块信号；

S4：将每个子块信号通过IFFT处理后，通过PTS技术来降低步骤S3中输入信号的峰均比PAPR；

S5：将经过步骤S4处理后的输出信号通过MIMO-PLC信道模型输出后，得到MIMO-PLC信道的输出信号；

S6：根据步骤S5中MIMO-PLC信道的输出信号，结合脉冲噪声混合降噪处理后输出，完成输入信号脉冲噪声抑制的处理；

本技术方案中，为了输入信号在进入MIMO-PLC信道前加入噪声信号，因为先利用马尔科夫过程和高斯混合模型对噪声进行建模，得到噪声模型，同时，利用MIMO技术对PLC系统进行信道建模，得到MIMO-PLC信道模型，并以此来模拟信号在信道中的传输过程；然后，首先将划分为多个互不相交的子块信号，接着，将每个子块信号进行IFFT变换，并通过PTS来降低输入信号的峰均比PAPR，然后根据噪声模型将噪声信号加入经过PTS技术处理后的输出信号并输入信道模型，最后将信道模型的输出信号结合脉冲噪声混合降噪处理后，完成输入信号脉冲噪声抑制的处理；通过本技术方案，降低了MIMO-PLC信道中的OFDM信号的高PAPR，使脉冲噪声信号更易识别，同时结合脉冲噪声混合降噪处理，对输入信号中的脉冲噪声进行有效控制，最终保留有用信号，提高信号的信噪比。