低壓電力線信道噪聲特性分析
(1)背景噪聲
如上所述,背景噪聲包括有色噪聲和窄帶噪聲。背景噪聲的主要特性是低功率的噪聲源,隨頻率的增大而減小,通常可保持幾秒或幾分鐘,有時(shí)甚至幾小時(shí)不變。其在不同頻段的功率譜密度也隨一定時(shí)間保持穩(wěn)定。又稱為穩(wěn)態(tài)的背景噪聲。通常晚上的背景噪聲比白天大,圖3為白天和晚上所測(cè)背景噪聲時(shí)域波形與功率譜。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/157739.htm
圖3(a)和(b)為在白天和晚上的噪聲時(shí)域采樣波形,(c)為白天、晚上噪聲PSD的比較。晚上的有色背景噪聲和窄帶干擾PSD比白天高出約5~15 dB。背景噪聲晚上較高的可能原因是晚上用電負(fù)載的增加。
(2)脈沖噪聲
脈沖噪聲是隨時(shí)間(以ms或μs級(jí)計(jì))變化而變化,功率譜密度較高,在數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)錯(cuò)誤主要就是由脈沖噪聲引起,尤其是突發(fā)性脈沖噪聲。由于突發(fā)性脈沖噪聲是一隨機(jī)事件,故其特性可用隨機(jī)變量來描述。典型的突發(fā)性脈沖噪聲是因開關(guān)瞬態(tài)而引起的。這些脈沖的波形類似于衰減正弦波或重疊的衰減正弦波。
3 噪聲模型
如上所分析,用仿真方法對(duì)電力線通信信道內(nèi)的噪聲建模,我們可根據(jù)各種噪聲間相互獨(dú)立的原理對(duì)其中主要的三種噪聲分別建模:背景噪聲、突發(fā)性脈沖噪聲和周期性脈沖噪聲。
3.1 背景噪聲
3.1.1 有色背景噪聲
按圖4用白噪聲源經(jīng)過濾波生成,噪聲整形濾波器可用傳遞函數(shù)(Z變換)來描述:
式中,函數(shù)的分子部分B(Z)表示的是移動(dòng)平均(MA)部分,其分母A(Z)表示的是自回歸(AR)部分。模型參數(shù)由噪聲源的方差σ2和濾波器系數(shù)組成。通過使用AR處理模型,即:B(Z)=1,參數(shù)可以用Burg算法得到。由于有色背景噪聲的功率譜密度隨時(shí)間的變化很慢,所以一般只有在改變模擬的噪聲環(huán)境時(shí),該參數(shù)才需要變更。
3.1.2 窄帶噪聲
窄帶噪聲可通過如下N個(gè)獨(dú)立的正弦函數(shù)疊加來描述:
幅度與頻率由統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出,相位隨機(jī)。式中,fi為每個(gè)載波的頻率;Ai(t)為幅度;ψi為相位。
評(píng)論