一种信号去噪处理的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种电力线通信信号去噪处理方法及装置。
【背景技术】
[0002] PLC(PowerLineCommunication,电力线通信)是以配电网电力线为传输媒介，利 用载波方式实现数据传输的技术。电力线载波通信技术应用于住宅小区管理自动化、家庭 高速数据网络、家庭自动化网络、自动抄表等领域，利用现有的电力网作为信道，实现数据 传递和信息交换，具有成本低和使用方便的优点，因而具有广阔的应用前景。
[0003] 但是，电力线并不是专门为通信所设计，因此存在很多不利于通信的因素。在电力 线网络中，各种电气设备产生的噪声和干扰严重污染着电力线通信环境，甚至完全淹没有 效信号，因此有必要对电力线通信信号进行有效地消噪处理。
[0004] 现有技术中对于含噪的信号，可以采用信号增强技术对噪声消除并提高信号强 度。比如，最小均方差算法、卡尔曼滤波算法、递归最小均方差算法等，但是这些算法都不能 很好的工作于低信噪比情况。因此，对于电力线通信信道传输过程中遇到的低信噪比情况， 威胁到通信质量，无法保证通信的安全可靠。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供的一种信号去噪处理的方法及装置，用于解决在低信噪情况 下，电力信通信信道传输信号产生噪声的问题。
[0006] 本发明实施例提供的一种信号去噪处理的方法，包括：
[0007] 对待处理的电力线通信信号进行编码得到解析信号；
[0008] 对待处理的电力线通信信号进行编码得到解析信号；
[0009] 根据解析信号的时频分布的最大值进行估计得到瞬时频率的估计信号，并将所述 瞬时频率的估计信号作为所述待处理的电力线通信信号进行去噪处理后的信号。
[0010] 较佳的，根据下列公式对待处理的电力线通信信号进行编码得到解析信号：
[0011]
[0012] 其中，z⑴是解析彳目号，ii是频率调制指数，31是圆周率，t是时间，s(A)是电 力线通信信号，A是积分变量。
[0013] 较佳的，根据下列公式对所述解析信号的时频分布的最大值进行估计得到瞬时频 率的估计信号：
[0014]
[0015] 其中，ai"gmaX[_]表示沿着频率取最大值算子，Wz(t，f)表示解析信号z(t)的伪 Wigner-Vile分布，y是频率调制指数，又⑴是瞬时频率的估计信号。
[0016] 较佳的，对所述解析信号的时频分布最大值进行估计得到瞬时频率的估计信号之 后，将所述瞬时频率的估计信号作为所述待处理的电力线通信信号进行去噪处理后的信号 之前，还包括：
[0017] 确定得到的瞬时频率的估计信号的有效值不大于预设门限。
[0018] 较佳的，该方法还包括：
[0019] 若得到的瞬时频率的估计信号的有效值大于预设门限，则将得到的瞬时频率的估 计信号作为待处理的电力线通信信号，并返回对待处理的电力线通信信号进行编码得到解 析信号的步骤。
[0020] 本发明实施例提供的一种信号去噪处理的装置，包括：
[0021] 信号编码单元，用于对待处理的电力线通信信号进行编码得到解析信号；
[0022] 信号去噪单元，根据解析信号的时频分布的最大值进行估计得到瞬时频率的估计 信号，并将所述瞬时频率的估计信号作为所述待处理的电力线通信信号进行去噪处理后的 信号。
[0023] 较佳的，所述信号编码单元具体用于：根据下列公式对待处理的电力线通信信号 进行编码得到解析信号：
[0024]
[0025]其中，z⑴是解析彳目号，ii是频率调制指数，31是圆周率，t是时间，s( A )是电 力线通信信号，A是积分变量。
[0026] 较佳的，所述信号去噪单元具体用于：
[0027] 根据下列公式对所述解析信号的时频分布的最大值进行估计得到瞬时频率的估 计信号：
[0028]
[0029]其中，EgmaxU表示沿着频率取最大值算子，Wz(t，f)表示解析信号z(t)的伪 Wigner-Vile分布，y是频率调制指数，是瞬时频率的估计信号。
[0030] 较佳的，所述信号去噪单元具体用于：
[0031] 对所述解析信号的时频分布最大值进行估计得到瞬时频率的估计信号之后，将所 述瞬时频率的估计信号作为所述待处理的电力线通信信号进行去噪处理后的信号之前，还 包括：
[0032] 确定得到的瞬时频率的估计信号的有效值不大于预设门限。
[0033] 较佳的，所述信号去噪单元具体用于：
[0034] 若得到的瞬时频率的估计信号的有效值大于预设门限，则将得到的瞬时频率的估 计信号作为待处理的电力线通信信号，并返回对待处理的电力线通信信号进行编码得到解 析信号的步骤。
[0035] 本发明实施例对待处理的电力线通信信号进行编码得到解析信号；根据解析信号 的时频分布的最大值进行估计得到瞬时频率的估计信号，并将所述瞬时频率的估计信号作 为所述待处理的电力线通信信号进行去噪处理后的信号。本发明利用电力信号能量沿着瞬 时频率集中的特性，通过时频分布最大值进行估计就可以得到电力信号的瞬时频率。通过 时频峰值滤波后的电力信号明显增强的同时消减了电力线通信信道的噪声，得到高质量的 电力信号，保证了通信信号的安全可靠。
【附图说明】
[0036] 图1为本发明实施例一提供一种电力通信信号去噪处理方法系统图；
[0037] 图2为本发明实施例二提供的电力线通信系统框图；
[0038] 图3为本发明实施例二提供的时频峰值滤波算法实现框图；
[0039] 图4为本发明实施例三提供一种信号去噪处理的装置框图。
【具体实施方式】
[0040] 本发明实施例接收到含噪通信信号，所述含噪通信信号包括噪声信号和有效信 号；根据含噪通信信号得到解析信号，所述解析信号是含噪通信信号的瞬时频率；通过所 述解析信号的时频分布最大值，得到瞬时频率的估计信号，所述瞬时频率的估计信号为所 述有效信号的估计。由于电力信号能量沿着瞬时频率集中的特性，从而能够消减电力线通 信信道的噪声，并提高通信信号的信号质量。
[0041] 以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的 优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发 明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0042] 实施例一
[0043] 如图1所示，本发明实施例提供了一种信号去噪处理的方法，包括如下步骤：
[0044] 步骤101，对待处理的电力线通信信号进行编码得到解析信号。
[0045] 步骤102,根据解析信号的时频分布的最大值进行估计得到瞬时频率的估计信号， 并将所述瞬时频率的估计信号作为所述待处理的电力线通信信号进行去噪处理后的信号。
[0046] 步骤101中，解析信号就是由一个实信号与其复信号的组合，如下所示：
[0047] z(t)=s(t)+j*v(t)公式 1
[0048] 其中，z(t)为是实信号s(t)的解析信号，v(t)为s(t)的Hilbert变换。
[0049] 编码是将信息从一种形式或格式转换为另一种形式的过程。比如，用预先规定的 方法将文字、数字或其他对象编成数码，或将信号、数据转换成规定的电脉冲信号。
[0050] 较佳的，根据下列公式对待处理的电力线通信信号进行编码得到解析信号：
[0051]
[0052]其中，z⑴是解析彳目号，ii是频率调制指数，31是圆周率，t是时间，s( A )是电 力线通信信号，A是积分变量。
[0053] 瞬时频率相对于复信号或解析信号是一个重要的特征，它是一个时变参数，信号 的瞬时频率反映了信号频谱的谱峰位置随时间变化的情形，同时也反映了信号的能量在时 间--频率平面上集中的情形。
[0054] 如，信号s(t)是复信号，它总能便是成的形式，式中幅度a(t)和相位 P⑴是时间t的实函数。瞬时频率& (t)定义为对t的导数，即：
[0055]
[0056] 如果信号s(t)是实信号，通过Hilbert变换得到与x(t)相对应的解析信号z(t)， 解析信号z(t)也可以写作形式。
[0057] 如，含噪信号s(t)是实信号，根据含噪