[发明专利]一种利用状态矩阵的PLC信道脉冲噪声检测方法和系统

权利要求书

1.一种利用状态矩阵的PLC信道脉冲噪声检测方法，其特征在于，包括：

步骤101获取按时间顺序采集的信号序列S；

步骤102通过实际调查，获取脉冲噪声类型样本矩阵B，具体为：所述脉冲噪声类型样本矩阵B的第i行第j列元素为b_ij，表示属于第i个类型的脉冲噪声的第j个采样值；

其中：

i表示脉冲噪声类型序号，取值范围为i＝1,2,···,N_i；

j表示样值序号，取值范围为j＝1,2,···,N；

N为所述信号序列S的长度；

N_i为脉冲噪声类型总数；

步骤103求取特征矢量p，具体为：所述特征矢量p的第i个元素为p_i，表示类型i脉冲噪声的特征值，计算公式为：

其中：

为类型i的第k个差分特征值；

k＝1,2,···,N：所述差分特征值序号；

偏移值；

对*上取整；

*：表示任一自变量；

j₀为求和序号；

如果所述求和序号j₀≤0，则公式中对应的的值为b_i1；

如果所述求和序号j₀≥N，则公式中对应的的值为b_iN；

所述噪声类型样本矩阵B中第i行元素的均值；

步骤104求取候选脉冲噪声事件矢量e和候选状态矩阵α^*，具体为：

e＝[e_m]_1×N；

其中：

所述候选脉冲噪声事件矢量e的第m个元素为e_m，其计算方法为：在所有小于等于的p_i中选择最大值p_q，并令e_m＝q；

z为第一求和参数；

所述候选状态矩阵α^*的第o行第m列元素为其计算公式为：

m＝1,2,···,N_E：候选脉冲噪声事件序号；

第e_m点差分特征值；

第j点差分特征值；

s_l：所述信号序列S的第l个元素；

l：第二求和参量；如果所述求和序号l≤0，则公式和公式；中所对应的s_l的值为s₁；

如果所述求和序号l≥N，则公式和公式中所对应的s_l的值为s_N；

m₀：所述信号序列S的均值；

o＝1,2,···,N_i：脉冲噪声类型序号；

步骤105求取状态矩阵α，具体为：所述状态矩阵α的第o行第u列元素为α_o,u，其计算方法为：在α_o,u可能的两个取值0,1中，选择使得式子的取值较小的值作为α_o,u的值；

其中：

第e_u点差分特征值；

类型o脉冲噪声的置信度；

p_o：类型o脉冲噪声的特征值；

p_q：类型q脉冲噪声的特征值；

q＝1,2,···,N_i：脉冲噪声类型序号；

u为第三求和参数；

步骤106判断脉冲噪声，具体为：对于状态矩阵α中第i行第j列元素α_ij，如果α_ij＝1，则表明在数据点j处存在类型i 的脉冲噪声；如果α_ij＝0，则表明在数据点j处，不存在类型i的脉冲噪声。

2.一种利用状态矩阵的PLC信道脉冲噪声检测系统，其特征在于，包括：

模块201获取按时间顺序采集的信号序列S；

模块202通过实际调查，获取脉冲噪声类型样本矩阵B，具体为：所述脉冲噪声类型样本矩阵B的第i行第j列元素为b_ij，表示属于第i个类型的脉冲噪声的第j个采样值；

其中：

i表示脉冲噪声类型序号，取值范围为i＝1,2,···,N_i；

j表示样值序号，取值范围为j＝1,2,···,N；

N为所述信号序列S的长度；

N_i为脉冲噪声类型总数；

模块203求取特征矢量p，具体为：所述特征矢量p的第i个元素为p_i，表示类型i脉冲噪声的特征值，计算公式为：

其中：

为类型i的第k个差分特征值；

k＝1,2,···,N：所述差分特征值序号；

偏移值；

对*上取整；

*：表示任一自变量；

j₀为求和序号；

如果所述求和序号j₀≤0，则公式中对应的的值为b_i1；

如果所述求和序号j₀≥N，则公式中对应的的值为b_iN；

所述噪声类型样本矩阵B中第i行元素的均值；

模块204求取候选脉冲噪声事件矢量e和候选状态矩阵α^*，具体为：

e＝[e_m]_1×N；

其中：

所述候选脉冲噪声事件矢量e的第m个元素为e_m，其计算方法为：在所有小于等于的p_i中选择最大值p_q，并令e_m＝q；

z为第一求和参数；

所述候选状态矩阵α^*的第o行第m列元素为其计算公式为：

m＝1,2,···,N_E：候选脉冲噪声事件序号；

第e_m点差分特征值；

第j点差分特征值；

s_l：所述信号序列S的第l个元素；

l：第二求和参量；如果所述求和序号l≤0，则公式和公式；中所对应的s_l的值为s₁；

如果所述求和序号l≥N，则公式和公式中所对应的s_l的值为s_N；

m₀：所述信号序列S的均值；

o＝1,2,···,N_i：脉冲噪声类型序号；

模块205求取状态矩阵α，具体为：所述状态矩阵α的第o行第u列元素为α_o,u，其计算方法为：在α_o,u可能的两个取值0,1中，选择使得式子的取值较小的值作为α_o,u的值；

其中：

第e_u点差分特征值；

类型o脉冲噪声的置信度；

p_o：类型o脉冲噪声的特征值；

p_q：类型q脉冲噪声的特征值；

q＝1,2,···,N_i：脉冲噪声类型序号；

u为第三求和参数；

模块206判断脉冲噪声，具体为：对于状态矩阵α中第i行第j列元素α_ij，如果α_ij＝1，则表明在数据点j处存在类型i的脉冲噪声；如果α_ij＝0，则表明在数据点j处，不存在类型i的脉冲噪声。