電力線通信(Power Line Communication,PLC)技術(shù)因其成本低廉、操作方便等優(yōu)點(diǎn)受到人們青睞,但是在PLC信道中存在大量噪聲,而其中干擾最為嚴(yán)重的是背景噪聲和脈沖噪聲,這嚴(yán)重降低了通信的可靠性。因此,有必要對PLC系統(tǒng)噪聲的特性及去噪算法進(jìn)行研究。論文首先介紹了PLC信道中噪聲的特性分類及測量方式,對其進(jìn)行建模仿真。根據(jù)三相電力線噪聲相關(guān)性特點(diǎn),本文采用自適應(yīng)濾波算法。針對固定步長最小均方差(LMS)算法存在收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差之間相互矛盾的問題,運(yùn)用基于Sigmoid函數(shù)的三種典型的變步長LMS算法進(jìn)行PLC去噪。在低信噪比情況下,去噪效果不明顯。因此,本文提出利用輸入信號與誤差的相關(guān)性來修正步長的LMS算法。通過Matlab仿真對比,在低信噪比PLC系統(tǒng)中,改進(jìn)變步長LMS算法濾波效果優(yōu)于基于Sigmoid函數(shù)的變步長LMS算法。但隨著脈沖噪聲強(qiáng)度增大,改進(jìn)變步長LMS算法濾波效果不是很理想,算法需進(jìn)一步改進(jìn)。針對改進(jìn)變步長LMS算法在時(shí)域高強(qiáng)度脈沖PLC去噪中不足,提出小波變步長自適應(yīng)濾波算法。輸入信號先進(jìn)行小波變換,然后運(yùn)用本文提出的改進(jìn)變步長LMS算法進(jìn)行matlab去噪仿真。仿真結(jié)果表明,基于小波變換改進(jìn)的LMS算法適用于高強(qiáng)度脈沖PLC去噪,為PLC技術(shù)的可靠實(shí)現(xiàn)提供了新的途徑。圖[56]表[8]參[71]。
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN713;TN915.853
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 PLC的應(yīng)用及技術(shù)優(yōu)勢
        1.2.1 PLC的應(yīng)用
        1.2.2 PLC的技術(shù)優(yōu)勢
    1.3 國內(nèi)外PLC技術(shù)的發(fā)展
        1.3.1 國外發(fā)展
        1.3.2 國內(nèi)發(fā)展
    1.4 PLC存在的主要問題
    1.5 現(xiàn)有的抑制電力線噪聲的方法
    1.6 主要的研究內(nèi)容與章節(jié)安排
2 電力線噪聲特性及模型的建立
    2.1 噪聲的分類及其測量
        2.1.1 噪聲的分類及其特性
        2.1.2 噪聲測量方法
    2.2 PLC信道噪聲模型的研究
        2.2.1 背景噪聲建模仿真
        2.2.2 脈沖噪聲模型的研究
    2.3 噪聲發(fā)生器的軟件設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
3 變步長自適應(yīng)的PLC的去噪方法的研究
    3.1 自適應(yīng)技術(shù)在PLC去噪中應(yīng)用
        3.1.1 自適應(yīng)濾波的應(yīng)用
        3.1.2 LMS算法原理概括
        3.1.3 仿真及性能分析
        3.1.4 LMS算法的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)策略
    3.2 變步長LMS算法在PLC去噪中的應(yīng)用
        3.2.1 典型的變步長LMS算法及性能分析
        3.2.2 改進(jìn)變步長LMS算法的PLC去噪研究
        3.2.3 改進(jìn)變步長LMS算法性能及仿真分析
    3.3 仿真對比
        3.3.1 濾波效果仿真比較
        3.3.2 算法復(fù)雜度比較
    3.4 改進(jìn)變步長LMS算法對PLC去噪仿真
        3.4.1 背景噪聲環(huán)境下去噪性能
        3.4.2 脈沖噪聲環(huán)境下去噪性能
    3.5 本章小結(jié)
4 小波變換結(jié)合改進(jìn)變步長LMS算法在PLC降噪中的應(yīng)用
    4.1 小波變步長LMS算法在PLC降噪中的研究
        4.1.1 小波變換
        4.1.2 D-LMS算法
        4.1.3 收斂速度分析
    4.2 小波變步長LMS算法在PLC去噪中仿真分析
        4.2.1 基于小波變步長LMS算法仿真
        4.2.2 脈沖干擾的誤碼率分析
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2885490