一种电力线通信信道估计方法
【专利摘要】本发明公开了一种电力线通信信道估计方法，包括以下步骤：接收信号变换；导频选择；利用压缩感知信号恢复算法估计。本发明针对传统的基于最小二乘法和最小均方误差估计算法信道估计性能随导频数减少，估计准确度降低，以及计算复杂度大等缺点，利用电力线信道具有稀疏性的特点，采用压缩感知方法进行电力线信道估计，通过已知的导频信息，利用匹配跟踪算法得到信道的单位冲激响应，减少导频数量，降低计算复杂度，提高传输效率和通信质量。本发明采用非规则的导频分布，根据信道和噪声条件来设计导频分布，典型的策略是在信道衰落小或者信噪比较大的频点处插入导频参考信息，以此提高信道估计的准确性。
【专利说明】一种电力线通信信道估计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力线通信技术，特别是一种电力线通信信道估计方法。
【背景技术】
[0002] 低压电力线通信（Power Line Communication, PLC)是指以低压电力配电线为介 质，利用电力网络进行通信。基于OFDM调制技术的电力线通信系统的框图如图1所示。低 压配电网主要用于工频交流电传输，网络设计时没考虑用它传输数据，因此低压电力线信 道特性对电力线通信的可靠传输影响很大。
[0003] 实际上，低压电力线信道特性十分复杂，主要包括：
[0004] 1、每个室内用户的配电网络拓扑分布不同；
[0005] 2、从变压器到用户的传输环境不同，会造成信号衰减不断变化，使得通信终端需 要对信号提供不同的放大倍数；
[0006] 3、在每个时间段，接入到环路中的电气设备不同，每个网络节点的电气特性随着 时间变化；
[0007] 4、在低压电力线信道中，衰减系数、信道噪声、信道阻抗都随频率而变化；
[0008] 5、低压配电网络负载的随机启动或停止，会产生脉冲干扰，这对低压电力线上的 载波信号会产生严重影响。因此，为了进行低压电力线通信，必须应用信道估计技术，估计 出通信信道特性，并用适当的均衡技术来抑制信道对通信性能的影响。
[0009] 低压电力线信道估计技术主要分为两类，即盲/半盲信道估计方法和基于导频 参考信息的信道估计方法（详见 Yeo E，et al. High throughput low density parity check decoder architectures.IEEE Global Telecommunications Conference. San Antonio, USA，2001:3019-3024.)。盲/半盲信道估计是指在接收端不使用任何参考信息， 或仅使用较少的参考信息，就进行信道估计的方法。由于无参考信息或仅使用较少参考信 息，这类方法具有较高的传输效率，但信道估计的准确度低，且计算复杂度也较高。
[0010] 基于导频参考信息的信道估计是在发送端，在时域或频域插入某些特定的本地前 导信息来进行信道估计的方法。该类方法在接收端先估计出特定频点处的信道信息，然后 用某种插值算法将其余频点的信道信息计算出来。这类方法计算量小，信道估计准确，适用 范围广，但引入导频时会降低传输效率。
[0011] 为了保证低压电力线通信的可靠性，现有的低压电力线信道估计通常采用基于导 频参考信息的信道估计方法，该类方法主要包括基于最小二乘的信道估计方法和最小均方 误差的信道估计方法。参考信息的分布常用导频图来表示，通常导频分布有三种方式，分别 为块状导频、梳状导频和离散导频，如图2、3、4所示。
[0012] 尽管基于参考信息的信道估计方法具有估计性能较好的优点，但是该方法具有信 道利用率不高等问题。
[0013] 徐以涛，王金龙等.在2010年
【发明者】陈喆, 殷福亮, 代益群, 赵亮 申请人:大连理工大学