宽带电力线通信中置零阀值的获取方法和装置与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种宽带电力线通信中置零阀值的获取方法和装置。

背景技术：

脉冲干扰的高强度和突发性给电力线通信系统的性能带来了巨大的影响，使得脉冲干扰抑制技术得到了广泛的关注，置零技术作为最简单有效的脉冲干扰抑制技术，被广泛地应用于宽带电力线通信系统中，而置零阀值的选择直接影响置零技术性能的优劣，阀值太小，会把有用信号消除，阀值太大，对于干扰抑制效果不明显，目前，置零技术中阀值的选取仅仅依靠经验主义的理想状态得出，这些阀值对于不同发生概率以及不同信干比情况的脉冲干扰都需要不停重新估算，而在实际宽带电力线通信系统中，脉冲干扰是多变且突发的，这些参数特性很难估计，因此，如何在多变环境下确定最优阀值是脉冲干扰抑制所面临的一大瓶颈。

针对相关技术中不能准确确定宽带电力通信中最优置零阀值的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种宽带电力线通信中置零阀值的获取方法和装置，以至少解决相关技术中不能准确确定宽带电力通信中最优置零阀值的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种宽带电力线通信中置零阀值的获取方法，该方法包括：检测加载至电力通信线的目标调制信号的第一信号功率；获取用于描述信号功率与置零阀值间的关联关系的预设模型；基于预设模型和第一信号功率确定目标调制信号的置零阀值。

进一步地，获取用于描述信号功率与置零阀值间的关联关系的预设模型包括：分别将多个测试调制信号加载至电力通信线的第一端，多个测试调制信号中的任意两个的信号功率不同；获取每个测试调制信号对应的目标阀值集合，每个目标阀值集合包括多个使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为零的置零阀值；按照预设算 法确定出各个目标阀值集合的阀值参数；对各个测试调制信号的信号功率和各个目标阀值集合的阀值参数进行线性拟合，以确定用于表示预设模型的线性关系。

进一步地，获取每个测试调制信号对应的目标阀值集合包括：在电力通信线的脉冲干扰发生概率为第一预设值的情况下，获取预设信干比集合中的第二预设值，预设信干比集合包括脉冲干扰信干比的多个预设值，每个脉冲干扰信干比的预设值对应有一个第一阀值集合，第一阀值集合包括多个在脉冲干扰信干比为对应的预设值时使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为零的置零阀值，第二预设值对应的第一阀值集合中置零阀值的数量不多于预设信干比集合中任一预设值对应的第一阀值集合中置零阀值的数量；在电力通信线的脉冲干扰信干比为第二预设值的情况下，获取概率集合对应的多个第二阀值集合，概率集合包括多个脉冲干扰发生概率的预设概率，每一个预设概率对应于一个第二阀值集合，第二阀值集合包括多个在脉冲干扰发生概率为对应的预设概率时使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为零的置零阀值；将多个第二阀值集合中置零阀值的数量最少的作为目标阀值集合。

进一步地，按照预设算法确定出各个目标阀值集合的阀值参数包括：按照平均值算法计算目标阀值集合中置零阀值的平均值；将目标阀值集合中置零阀值的平均值作为阀值参数。

进一步地，对各个测试调制信号的信号功率和各个目标阀值集合的阀值参数进行线性拟合，以确定用于表示预设模型的线性关系包括：将每个测试调制信号的信号功率的算术平方根和每个测试调制信号的阀值参数作为一组数据；多对个数据对得到的多组数据进行最小二乘法线性拟合，得到线性关系。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种宽带电力线通信中置零阀值的获取装置，该装置包括：检测单元，用于检测加载至电力通信线的目标调制信号的第一信号功率；获取单元，用于获取用于描述信号功率与置零阀值间的关联关系的预设模型；确定单元，用于基于预设模型和第一信号功率确定目标调制信号的置零阀值。

进一步地，获取单元包括：加载模块，用于分别将多个测试调制信号加载至电力通信线的第一端，多个测试调制信号中的任意两个的信号功率不同；获取模块，用于获取每个测试调制信号对应的目标阀值集合，每个目标阀值集合包括多个使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为零的置零阀值；确定模块，用于按照预设算法确定出各个目标阀值集合的阀值参数；处理模块，用于对各个测试调制信号的信号功率和各个目标阀值集合的阀值参数进行线性拟合，以确定用于表示预设模型的线性关系。

进一步地，获取模块包括：第一获取子模块，用于在电力通信线的脉冲干扰发生概率为第一预设值的情况下，获取预设信干比集合中的第二预设值，预设信干比集合包括脉冲干扰信干比的多个预设值，每个脉冲干扰信干比的预设值对应有一个第一阀值集合，第一阀值集合包括多个在脉冲干扰信干比为对应的预设值时使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为零的置零阀值，第二预设值对应的第一阀值集合中置零阀值的数量不多于预设信干比集合中任一预设值对应的第一阀值集合中置零阀值的数量；第二获取子模块，用于在电力通信线的脉冲干扰信干比为第二预设值的情况下，获取概率集合对应的多个第二阀值集合，概率集合包括多个脉冲干扰发生概率的预设概率，每一个预设概率对应于一个第二阀值集合，第二阀值集合包括多个在脉冲干扰发生概率为对应的预设概率时使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为零的置零阀值；第一处理子模块，用于将多个第二阀值集合中置零阀值的数量最少的作为目标阀值集合。

进一步地，确定模块包括：确定子模块，用于按照预设算法确定出各个目标阀值集合的阀值参数包括：计算子模块，用于按照平均值算法计算目标阀值集合中置零阀值的平均值；第二处理子模块，用于将目标阀值集合中置零阀值的平均值作为阀值参数。

进一步地，处理模块包括：第三处理子模块，用于将每个测试调制信号的信号功率的算术平方根和每个测试调制信号的阀值参数作为一组数据；第四处理子模块，用于多对个数据对得到的多组数据进行最小二乘法线性拟合，得到线性关系。

在本发明实施例中，在需要调整系统的置零阀值时，检测加载至电力通信线的目标调制信号的第一信号功率；并获取用于描述信号功率与置零阀值间的关联关系的预设模型，即可基于预设模型和第一信号功率确定目标调制信号的置零阀值，从而解决了相关技术中不能准确确定宽带电力通信中最优置零阀值的技术问题，实现了准确获取宽带电力通信中最优置零阀值的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的宽带电力线通信中置零阀值的获取方法的流程图；以及

图2是根据本发明实施例的宽带电力线通信中置零阀值的获取装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种宽带电力线通信中置零阀值的获取方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的宽带电力线通信中置零阀值的获取方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤s101，检测加载至电力通信线(即宽带电力线)的目标调制信号的第一信号功率。

步骤s102，获取用于描述信号功率与置零阀值间的关联关系的预设模型。

步骤s103，基于预设模型和第一信号功率确定目标调制信号的置零阀值。

通过上述实施例，在需要调整系统的置零阀值时，检测加载至电力通信线的目标调制信号的第一信号功率；并获取用于描述信号功率与置零阀值间的关联关系的预设模型，即可基于预设模型和第一信号功率确定目标调制信号的置零阀值，从而解决了相关技术中不能准确确定宽带电力通信中最优置零阀值的技术问题，实现了准确获取宽带电力通信中最优置零阀值的技术效果。

在步骤s102的实施例中，获取用于描述信号功率与置零阀值间的关联关系的预设模型可以包括：分别将多个测试调制信号加载至电力通信线的第一端，多个测试调制 信号中的任意两个的信号功率不同；获取每个测试调制信号对应的目标阀值集合，每个目标阀值集合包括多个使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为零的置零阀值；按照预设算法确定出各个目标阀值集合的阀值参数；对各个测试调制信号的信号功率和各个目标阀值集合的阀值参数进行线性拟合，以确定用于表示预设模型的线性关系。

上述的多个测试调制信号为功率不同的测试调制信号，信号功率的初始值为px，多个测试调制信号的功率为px的整数倍。如px取0.00027245w(w为功率单位，即瓦特)，测试调制信号的个数为13，信号选择倍数集合k如下：

k＝{4,9,16,25,64,100,225,400,900,1600,2500,6400,10000}，可以将信号的序号设置为i，那么对于任意测试调制信号px(i)，其功率为“px*k(i)”，如px(1)的为0.0010898w，px(5)的为0.0174368w。

在测试时，可以逐个对上述13个测试调制信号的置零阀值进行测试，得到对应的目标阀值集合，获取每个测试调制信号对应的目标阀值集合可以通过如下方式实现：在电力通信线的脉冲干扰发生概率为第一预设值的情况下，获取预设信干比集合中的第二预设值，预设信干比集合包括脉冲干扰信干比的多个预设值，每个脉冲干扰信干比的预设值对应有一个第一阀值集合，第一阀值集合包括多个在脉冲干扰信干比为对应的预设值时使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为零的置零阀值，第二预设值对应的第一阀值集合中置零阀值的数量不多于预设信干比集合中任一预设值对应的第一阀值集合中置零阀值的数量；在电力通信线的脉冲干扰信干比为第二预设值的情况下，获取概率集合对应的多个第二阀值集合，其中，概率集合包括多个脉冲干扰发生概率的预设概率，每一个预设概率对应于一个第二阀值集合，第二阀值集合包括多个在脉冲干扰发生概率为对应的预设概率时使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为零的置零阀值；将多个第二阀值集合中置零阀值的数量最少的作为目标阀值集合。

如，对于测试调制信号px(1)，可以选定脉冲干扰发生概率为0.35(即第一预设值)，若预设信干比集合为{-40db,-30db,-20db,-10db,-5db,0db}，则逐个测试预设信干比集合中的各个预设值，如在信干比为-40db时，可以先将阀值th初始化为0，在阀值th为0时，查验电力通信线的第二端接收到的信号的误码率是否为0，若为0，则将为0的阀值存入为-40db的信干比的第一阀值集合，若电力通信线的第二端接收到的信号的误码率不为0，则将阀值th的值增加一个固定值(如0.01、0.001等)，直至将阀值th为0到30之间的能够使电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为0的阀值均测出来，从而得到为-40db的信干比的第一阀值集合，然后逐一测试得到预 设信干比集合中其它信干比对应的第一阀值集合。

对于测试调制信号px(1)，在得到预设信干比集合中各个脉冲干扰信干比对应的第一阀值集合之后，即相当于确定测试调制信号px(1)对应于的6个第一阀值集合，然后分别计算6个第一阀值集合中元素(即置零阀值)的个数，将元素数量最少的第一阀值集合对应的脉冲干扰信干比作为第二预设值。

需要说明的是，在脉冲干扰发生概率和信干比确定的情况下，其对应的置零阀值在一个确定的区间内，上述的获取第一阀值集合，由于其脉冲干扰发生概率始终为一固定值，其相当于确定每一个脉冲干扰信干比对应的置零阀值的区间，其最终得到的数据如表1所示，每个测试调制信号(即signal)在不同的脉冲干扰信干比(即sinr)的影响下，会对应一个置零阀值的区间。

在得到了每个测试调制信号在不同的脉冲干扰信干比的影响下置零阀值的区间之后，可以清楚地看到每个脉冲干扰信干比对应的区间大小，其中，区间小的对应的置零阀值的数量也就少，获取第二预设值就相当于确定最小的置零阀值的区间对应的脉冲干扰信干比，如对于测试调制信号px(1)，其第二预设值为-20db和-10db，对于测试调制信号px(7)，最小的零阀值的区间为0.5-0.9，即其第二预设值为-10db。

表1：

对于测试调制信号px(1)，在其脉冲干扰信干比为第二预设值的情况下，若概率集合为{0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.55}，对于概率集合中的每个预设概率，通过测试获取阀值th在0到30之间的能够使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为0的阀值，从而得到每个预设概率对应的第二阀值集合，对于测试调制信号px(1)，可以得到6个第二阀值集合，然后分别计算6个第二阀值集合中元素(即置零阀值)的个数，将元素数量最少的第二阀值集合作为目标阀值集合。

在得到目标阀值集合之后，即可按照预设算法确定出各个目标阀值集合的阀值参数，如按照平均值算法计算目标阀值集合中置零阀值的平均值；将目标阀值集合中置零阀值的平均值作为阀值参数。

需要说明的是，为了减少误差，在计算目标阀值集合中置零阀值的平均值时，可以先对目标阀值集合中的置零阀值进行预处理，如判断集合中的极大值与相邻的置零阀值之间的差值是否超过预设值，或者极小值与相邻的置零阀值之间的差值是否超过预设值，若超过则将该置零阀值剔除，然后再计算目标阀值集合中置零阀值的平均值。

经过上述处理，即可得到测试调制信号px(1)的阀值参数，对于测试调制信号px(2)至px(13)，可以使用相同的方法得到其阀值参数，并将每个测试调制信号的功率和阀值参数作为一个数据对(即一组数据)，以对各个测试调制信号的信号功率和各个目标阀值集合的阀值参数进行线性拟合，以确定用于表示预设模型的线性关系，具体可以通过如下方式实现：将每个测试调制信号的信号功率的算术平方根和每个测试调制信号的阀值参数作为一组数据；多对个数据对得到的多组数据进行最小二乘法线性拟合，得到线性关系。

可选地，在脉冲干扰发生概率和信干比确定的情况下，其对应的置零阀值在一个确定的区间内，上述的获取第二阀值集合，由于其脉冲干扰信干比始终为一固定值，其相当于确定每一个脉冲干扰发生概率对应的置零阀值的区间，其最终得到的数据如表2所示，每个测试调制信号在不同的脉冲干扰发生概率的影响下，会对应一个置零阀值的区间。

表2：

在得到了每个测试调制信号signal在不同的脉冲干扰发生概率p的影响下置零阀值的区间之后，可以清楚地看到每个脉冲干扰发生概率对应的区间大小，目标阀值集 合即为区间最小的第二阀值集合，每个区间的中间值就相当于置零阀值的平均值，也即阀值参数，如对于测试调制信号px(1)，其目标阀值集合为概率为0.3或者0.4时的第二阀值集合，其阀值参数为0.1，对于测试调制信号px(7)，其目标阀值集合为概率为0.4时的第二阀值集合，其阀值参数为0.7。需要说明的是，表2中“null”表示在该概率下没有对应的第二阀值集合，在确定目标阀值集合时需要忽略这一部分。

在计算完之后，对于13个测试调制信号，会得到13组数据th(i))，即测试调制信号的信号功率的算术平方根，th(i)即对应的阀值参数，对于这13组数据，可以采用最小二乘法线性拟合得到对应的线性关系。如对上述的数据进行拟合后得到的公式为px是信号功率，t是阀值。

在上述实施例中，输入多组不同功率的信号，统计每组信号在不同脉冲干扰发生概率和不同脉冲干扰信干比下所有满足系统误码率为零的阀值集合，组成对应数据对；最后根据这些数据对确定出信号功率与阀值之间的最优关系式，针对宽带电力线通信系统，这种阀值优化方法，只需知道信号的功率，便可得到一个对应的最优阀值，该优化的阀值可以适用于宽带电力线通信环境中不同发生概率以及不同信干比下的脉冲干扰，以使系统工作在最优状态。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

本发明实施例还提供了一种宽带电力线通信中置零阀值的获取装置。需要说明的是，本发明实施例的宽带电力线通信中置零阀值的获取装置可以用于执行本发明实施例所提供的宽带电力线通信中置零阀值的获取方法。

图2是根据本发明实施例的宽带电力线通信中置零阀值的获取装置的示意图。如图2所示，该装置可以包括：检测单元10、获取单元20以及确定单元30。

检测单元10用于检测加载至电力通信线的目标调制信号的第一信号功率。

获取单元20用于获取用于描述信号功率与置零阀值间的关联关系的预设模型。

确定单元30用于基于预设模型和第一信号功率确定目标调制信号的置零阀值。

通过上述实施例，在需要调整系统的置零阀值时，通过检测单元检测加载至电力 通信线的目标调制信号的第一信号功率，获取单元获取用于描述信号功率与置零阀值间的关联关系的预设模型，确定单元基于预设模型和第一信号功率确定目标调制信号的置零阀值，从而解决了相关技术中不能准确确定宽带电力通信中最优置零阀值的技术问题，实现了准确获取宽带电力通信中最优置零阀值的技术效果。

在上述实施例中，获取单元可以包括：加载模块，用于分别将多个测试调制信号加载至电力通信线的第一端，其中，多个测试调制信号中的任意两个的信号功率不同；获取模块，用于获取每个测试调制信号对应的目标阀值集合，其中，每个目标阀值集合包括多个使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为零的置零阀值；确定模块，用于按照预设算法确定出各个目标阀值集合的阀值参数；处理模块，用于对各个测试调制信号的信号功率和各个目标阀值集合的阀值参数进行线性拟合，以确定用于表示预设模型的线性关系。

具体地，获取模块可以包括：第一获取子模块，用于在电力通信线的脉冲干扰发生概率为第一预设值的情况下，获取预设信干比集合中的第二预设值，其中，预设信干比集合包括脉冲干扰信干比的多个预设值，每个脉冲干扰信干比的预设值对应有一个第一阀值集合，第一阀值集合包括多个在脉冲干扰信干比为对应的预设值时使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为零的置零阀值，第二预设值对应的第一阀值集合中置零阀值的数量不多于预设信干比集合中任一预设值对应的第一阀值集合中置零阀值的数量；第二获取子模块，用于在电力通信线的脉冲干扰信干比为第二预设值的情况下，获取概率集合对应的多个第二阀值集合，其中，概率集合包括多个脉冲干扰发生概率的预设概率，每一个预设概率对应于一个第二阀值集合，第二阀值集合包括多个在脉冲干扰发生概率为对应的预设概率时使得电力通信线的第二端接收到的信号的误码率为零的置零阀值；第一处理子模块，用于将多个第二阀值集合中置零阀值的数量最少的作为目标阀值集合。

可选地，上述的确定模块可以包括：确定子模块，用于按照预设算法确定出各个目标阀值集合的阀值参数包括：计算子模块，用于按照平均值算法计算目标阀值集合中置零阀值的平均值；第二处理子模块，用于将目标阀值集合中置零阀值的平均值作为阀值参数。

可选地，上述的处理模块可以包括：第三处理子模块，用于将每个测试调制信号的信号功率的算术平方根和每个测试调制信号的阀值参数作为一组数据；第四处理子模块，用于多对个数据对得到的多组数据进行最小二乘法线性拟合，得到线性关系。

在上述实施例中，输入多组不同功率的信号，统计每组信号在不同脉冲干扰发生概率和不同脉冲干扰信干比下所有满足系统误码率为零的阀值集合，组成对应数据对； 最后根据这些数据对确定出信号功率与阀值之间的最优关系式，针对宽带电力线通信系统，这种阀值优化方法，只需知道信号的功率，便可得到一个对应的最优阀值，该优化的阀值可以适用于宽带电力线通信环境中不同发生概率以及不同信干比下的脉冲干扰，以使系统工作在最优状态。

本实施例中所提供的各个模块与方法实施例对应步骤所提供的使用方法相同、应用场景也可以相同。当然，需要注意的是，上述模块涉及的方案可以不限于上述实施例中的内容和场景，且上述模块可以运行在计算机终端或移动终端，可以通过软件或硬件实现。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。