[发明专利]一种电力线双向工频通信上行信号检测方法

摘要

本发明是一种电力线工频通信上行信号检测方法，其特点是：包括在双向工频通信上行信号检测时，首先通过加权求和法使调制信号的背景工频信号相互抵消并且增强调制信号，再对增强后的调制信号进行求导，利用集合经验模分解对调制信号进行经验模分解；通过相关运算找到n阶本征模函数中150HZ～500HZ所在的阶数，对所在阶数的本征模函数找到对应阶数的阈值并进行阈值去噪，对去噪处理后的信号利用希尔伯特变换计算信号的希尔伯特边际谱，从而检测调制信号所在时域；能有效的去除大部分噪声及谐波干扰，准确检测调制信号所在时域。具有科学合理，容易实现，检测精度高等优点。

主权项

一种电力线双向工频通信上行信号检测方法，其特征在于，它包括如下步骤：1)对信号加权求和消除背景信号：工频通信上行信号检测是在大背景中提取微弱电流，所以利用加权求和抵消工频信号，利用其中I_A，I_B，I_C是配电网中的三相电流，能消除绝大部分的基波电流影响，同时使信号增强1倍；2)对加权求和后的通信信号求导：双向工频通信上行调制信号是经晶闸管的开关在工频电压过零点处产生的电流脉冲，每个脉冲含有一个极大值或一个极小值以及两个过零点，对其求导后，每个脉冲含有一个极大值，一个极小值和一个过零点，满足EEMD的分解条件，所述EEMD为集合经验模分解；3)对处理后的信号进行EEMD：在原始信号中加入均匀分布的高斯白噪声用于填补原始调制畸变电流中部分尺度缺失，使待测的调制电流在不同程度上连续；选定进行EMD的分解次数和白噪声的幅值系数，分解次数取100，幅值系数取0.2，所述EMD为经验模分解；4)测量各本征模函数频率：通过傅里叶变换测量各阶IMF的频率，找出150HZ～500HZ频率所在的阶数进行保留，所述IMF为本征模函数；5)对保留的IMF进行阈值去噪：由于电网中的噪声都是随机的，其能量大部分是均匀分布，有用信号的能量相对集中，根据有用信号和噪声信号能量的分布不同选择合适的阈值对保留的IMF进行降噪处理；6)计算各阶IMF希尔伯特边际谱：对得到的IMF分量其中一个本征模函数分量记为imf(t),经过希尔伯变换后的H[imf(t)]与原imf(t)分量组成解析信号，记为其中瞬时角频率为H(ω,t)是振幅I(t)以灰度形式在频率‑时间平面上显示的希尔伯特谱，对H(ω,t)在时间上积分，进而求得希尔伯特边际谱$h\left(\mathrm{\ω}\right)={\∫}_0^{T}H(\mathrm{\ω},t)\mathrm{dt}.$