一种低压电力线载波通信信号调制方式识别装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及载波通信技术领域，特别是涉及一种低压电力线载波通信信号调制方 式识别装置及系统。
【背景技术】
[0002] 电力线载波通信技术是指利用电力线传输数据、语音、图像等信息的一种通信方 式。由于通信线路无需另外铺设，且分布广泛，因此电力线载波通信具有广阔的应用前景。
[0003] 电力线载波芯片主要应用在电力线载波通信编程器或集中器中，是实现电力线载 波通信技术的重要部件。目前，不同的芯片厂家采用不同的物理层标准（调制方式、波特 率、载波频率、信号带宽等），因此，对于制定电力线载波芯片物理层测试标准带来一定的困 难。其中，识别电力线载波芯片的调制方式是建立测试标准的重要环节之一，因此识别电力 线载波芯片的调制方式具有重要的意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种低压电力线载波通信信号调制方式识别装置及系统，用 于识别电力线载波芯片的调制方式。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种低压电力线载波通信信号调制方式识别装 置，包括：
[0006] 采样单元，用于对获取到的待电力载波模块发送的调制信号进行采样和记录；
[0007] 信号预处理单元，用于对所述采样单元输出的信号进行分析预处理，并根据波特 率选取符号采样值作为调制方式识别的源信息；
[0008] 输入矢量构造单元，用于将从所述源信息中提取的特征参数所构造的特征参数矩 阵作为神经网络的输入矢量；
[0009] 确定单元，用于利用神经网络算法，确定所述源信息所表征的信号对应的调制方 式。
[0010] 优选的，所述特征参数具体包括：
[0011] 零中心归一化瞬时幅度谱密度的最大值Ymax;
[0012] 零中心归一化非弱信号段瞬时频率的一阶绝对原点矩fabsOTg;
[0013] 零中心非弱信号段瞬时相位非线性分量的一阶绝对中心矩Pabseen;
[0014] 零中心非弱信号段瞬时相位非线性分量绝对值的标准偏差〇 ap。
[0015] 优选的，所述确定单元具体包括：
[0016] 神经网络运算子单元，用于利用所述神经网络算法，调整第一阈值、第二阈值、第 三阈值、第四阈值和连接权值；
[0017] 信号确定子单元，用于根据所述神经网络运算子单元的输出矩阵与期望矩阵的均 方误差确定所述源信息所表征的信号为二进制频移键控BFSK信号、相移键控BPSK信号或 正交相移键控QPSK信号；
[0018] 调制方式确定子单元，用于根据所述信号确定子单元的结果确定所述源信息的调 制方式；
[0019] 其中，所述第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值为所述特征参数的界限值。
[0020] 优选的，所述神经网络运算子单元利用神经网络算法，调整第一阈值、第二阈值、 第三阈值、第四阈值和连接权值具体包括：
[0021] 将所述第一阈值、第二阈值、第三阈值、第四阈值和连接权值初始化为非零随机 数；
[0022] 将所述特征参数矩阵输入神经网络；
[0023] 通过加权运算处理，如果所述输出矩阵与所述期望矩阵超过预设范围，就对所述 第一阈值、第二阈值、第三阈值、第四阈值和连接权值按照最小均方误差准则进行自动调 整；
[0024] 若所述输出矩阵与所述期望矩阵未超过所述预设范围，则停止所述自动调整。
[0025] 优选的，所述信号确定子单元确定所述源信息所表征的信号为二进制频移键控 BFSK信号、相移键控BPSK信号或正交相移键控QPSK信号具体包括；
[0026] 计算所述输出矩阵与BFSK信号目标矩阵的第一均方误差；
[0027] 计算所述输出矩阵与BPSK信号目标矩阵的第二均方误差；
[0028] 计算所述输出矩阵与QPSK信号目标矩阵的第三均方误差；
[0029] 比较所述第一均方误差、所述第二均方误差和所述第三均方误差的大小；
[0030] 若所述第一均方误差最小，则确定所述源信息所表征的信号为所述二进制频移键 控BFSK信号，若所述第二均方误差最小，则确定所述源信息所表征的信号为所述相移键控 BPSK信号，若所述第三均方误差最小，则确定所述源信息所表征的信号为所述正交相移键 控QPSK信号。
[0031] 一种低压电力线载波通信信号调制方式识别系统，包括：待测试载波模块、载波通 信测试装置、信号采集装置、以及上述低压电力线载波通信信号调制方式识别装置。
[0032] 优选的，还包括：人工电源网络，用于为所述低压电力线载波通信信号调制方式识 别装置供电。
[0033] 本发明所提供的低压电力线载波通信信号调制方式识别装置由信号预处理单元 对调制信号进行预处理获得源信息，通过输入矢量构造单元提取源信息中包含的特征参数 并将特征参数构成的特征参数矩阵作为神经网络的输入矢量，采用神经网络算法识别调制 信号所对应的调制方式。
【附图说明】
[0034] 为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的 介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人 员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035] 图1为本发明提供的一种低压电力线载波通信信号调制方式识别装置的结构图；
[0036] 图2为本发明提供的一种确定单元的结构图；
[0037] 图3为本发明提供的一种低压电力线载波通信信号调制方式识别系统的结构图；
[0038] 图4为本发明提供的另一种低压电力线载波通信信号调制方式识别系统的结构 图。
【具体实施方式】
[0039] 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实施例，而不是全部实施例。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，都属于本发明保护范围。
[0040] 本发明的核心是提供一种低压电力线载波通信信号调制方式识别装置，及包含该 装置的系统。
[0041] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】 对本发明作进一步的详细说明。
[0042] 实施例一
[0043] 图1为本发明提供的一种低压电力线载波通信信号调制方式识别装置的结构图。 低压电力线载波通信信号调制方式识别装置，包括：
[0044] 采样单元10,用于对获取到的电力载波模块发送的调制信号进行采样和记录。
[0045] 在具体实施中，当载波通信测试仪发出抄表指令时，电力载波模块就发出调制信 号，采样单元10获取到调制信号后，对该调制信号进行采样和记录。
[0046] 信号预处理单元11，用于对所述采样单元10输出的信号进行分析预处理，并根据 波特率选取符号采样值作为调制方式识别的源信息。
[0047] 信号预处理单元11与采样单元10连接，当采样单元10对调制信号采样和记录后 就传输至信号预处理单元11中。信号预处理单元11对采样单元10输出的信号进行分析 预处理，并根据波特率选取符号采样值作为调制方式识别的源信息。
[0048] 输入矢量构造单元12,用于将从所述源信息中提取的特征参数所构造的特征参数 矩阵作为神经网络的输入矢量。
[0049] 输入矢量