CN112187317A - 一种利用曲线拉伸的plc信道脉冲噪声检测方法和系统 - Google Patents

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CN112187317A
CN112187317A CN202011068041.6A CN202011068041A CN112187317A CN 112187317 A CN112187317 A CN 112187317A CN 202011068041 A CN202011068041 A CN 202011068041A CN 112187317 A CN112187317 A CN 112187317A
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翟明岳
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Abstract

本发明的实施例公开一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测方法和系统，所述方法包括：步骤101获取按时间顺序采集的信号序列S；步骤102生成N个窗口信号序列；步骤103检测N个窗口内的幅度异常事件；步骤104迭代参量初始化；步骤105迭代更新；步骤106迭代结束；步骤107检测PLC信道脉冲噪声。

Description

一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测方法和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种PLC信道脉冲噪声的检测方法和系统。
背景技术
电力线通信，相比各种有线通信技术，无需重新布线，易于组网等优点，具有广阔的应用前景。电力线通信技术分为窄带电力线通信(Narrowband over power line，NPL)和宽带电力线通信(Broadband over power line，BPL)；窄带电力线通信是指带宽限定在3k至500kHz的电力线载波通信技术；电力线通信技术包括欧洲CENELEC的规定带宽(3148.5kHz)，美国联邦通讯委员会(FCC)的规定带宽(9490kHz)，日本无线工业及商贸联合会(Association of Radio Industries and Businesses，ARIB)的规定带宽(9450kHz)，和中国的规定带宽(3500kHz)。窄带电力线通信技术多采用单载波调制技术，如PSK技术，DSSS技术和线性调频Chirp等技术，通信速率小于1Mbits/s；宽带电力线通信技术指带宽限定在1.630MHz之间、通信速率通常在1Mbps以上的电力线载波通信技术，采用以OFDM为核心的多种扩频通信技术。
虽然电力线通信系统有着广泛的应用，且技术相对成熟，但是电力线通信系统中大量的分支和电气设备，会在电力线信道中产生大量的噪声；而其中随机脉冲噪声具有很大的随机性，噪声强度高，对电力线通信系统造成严重破坏，因此，针对随机脉冲噪声的抑制技术，一直是国内外学者研究的重点；而且噪声模型并不符合高斯分布。因此，传统的针对高斯噪声设计的通信系统不再适用于电力线载波通信系统，必须研究相应的噪声抑制技术，以提高电力线通信系统信噪比，降低误码率，保证电力线通信系统质量。在实际应用中，一些简单的非线性技术经常被应用于消除电力线信道噪声，如Clipping、Blanking和Clipping/Blanking技术，但是这些研究方法都必须在一定的信噪比情况下才能良好工作，仅仅考虑了冲击噪声的消除，在电力线通信系统中，某些商用电力线发送器的特征是低发射功率，在一些特殊情况，发射功率甚至可能会低于18w，因此，在某些特殊情况，信号将会淹没在大量噪声中，导致电力线通信系统低信噪比情况。
发明内容
随着非线性电器的应用和普及，中低压输配电网络中背景噪声呈现出较为明显的非平稳性和非高斯特性，脉冲噪声变得更为常见和严重，而要滤除此类脉冲噪声，首先要检测到脉冲噪声然后才能进一步采取相应的措施，而目前已有的方法和系统对脉冲噪声的检测缺乏足够的重视。
本发明的目的是提供一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测方法和系统，所提出的方法利用了PLC信道脉冲噪声差值与背景噪声差值在曲线拉伸方面的差异，提高了脉冲噪声检测性能。所提出的方法具有较好的鲁棒性，计算也较为简单。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测方法，包括：
步骤101获取按时间顺序采集的信号序列S；
步骤102生成N个窗口信号序列，具体为：第K个窗口信号序列为bK，其第n个元素为
Figure BDA0002714423970000021
求取公式为：
Figure BDA0002714423970000022
其中：
Figure BDA0002714423970000023
为所述信号序列S的第|K+n-M|N个元素；
K＝1,2,···,N为窗口序号；
N为所述信号序列S的长度；
|K+n-M|N表示以N为模对K+n-M去余数；
Figure BDA0002714423970000024
为延迟因子；
Figure BDA0002714423970000025
表示对*上取整；
*为任意参数；
σ0：所述信号序列S的均方差；
SNR：所述信号序列S的信噪比；
步骤103检测N个窗口内的幅度异常事件，具体为：如果所述第K个窗口信号序列bK中第n个点幅值
Figure BDA0002714423970000026
大于等于幅度异常判断阈值
Figure BDA0002714423970000027
且其后连续nK个点的幅值均大于所述幅度异常判断阈值
Figure BDA0002714423970000028
则在点
Figure BDA0002714423970000029
至点
Figure BDA00027144239700000210
为幅度异常事件
Figure BDA00027144239700000211
否则，没有幅度异常事件；
其中：
Figure BDA00027144239700000212
Figure BDA00027144239700000213
为所述第K个窗口信号序列bK的均值；
σK所述第K个窗口信号序列bK的均方差；
Figure BDA00027144239700000214
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的起点序号；
Figure BDA00027144239700000215
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的终点序号；
Figure BDA00027144239700000216
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000217
个元素；
Figure BDA00027144239700000218
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000219
个元素；
Figure BDA00027144239700000220
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000221
个元素；
Figure BDA00027144239700000222
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000223
个元素；
步骤104迭代参量初始化，具体为：
γ1,1＝0
γi,1＝+∞i≠1
γ1,j＝+∞j≠1
其中：
γ1,1为所述幅度异常事件E中第1个元素与第1个元素之间的相似指数；
γi,1为所述幅度异常事件E中第i个元素与第1个元素之间的相似指数；
γ1,j为所述幅度异常事件E中第1个元素与第j个元素之间的相似指数；
i＝1,2,···,N为第一点序号；
j＝1,2,···,N为第二点序号；
步骤105迭代更新，具体为：所述第一点序号i的值加1；所述第二点序号j的值加1；
Figure BDA0002714423970000031
其中：γi,j为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素的相似指数；
Figure BDA0002714423970000032
为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素之间的相似幂系数；
ei为所述幅度异常事件E的第i个元素；
Figure BDA0002714423970000033
为脉冲信号的第j个元素；
γi-1,j为所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j个元素的相似指数；
γi-1,j-1所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j-1个元素的相似指数；
γi,j-1为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j-1个元素的相似指数；
步骤106迭代结束，具体为：如果
Figure BDA0002714423970000034
或者
Figure BDA0002714423970000035
则返回所述步骤105和所述步骤106重新迭代；否则，迭代过程结束，得到第K个窗口的曲线拉伸值
Figure BDA0002714423970000036
步骤107检测PLC信道脉冲噪声，具体为：如果第K个窗口的权限拉伸值HK满足判断条件HK≥ε0，则在所述信号序列S的第K点处检测到脉冲噪声；否则未检测到脉冲噪声。
其中：
Figure BDA0002714423970000037
为脉冲噪声判断阈值；
Figure BDA0002714423970000038
为所述第K个窗口信号序列bK的方差。
一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测系统，包括：
模块201获取按时间顺序采集的信号序列S；
模块202生成N个窗口信号序列，具体为：第K个窗口信号序列为bK，其第n个元素为
Figure BDA0002714423970000039
求取公式为：
Figure BDA00027144239700000310
其中：
Figure BDA0002714423970000041
为所述信号序列S的第|K+n-M|N个元素；
K＝1,2,···,N为窗口序号；
N为所述信号序列S的长度；
|K+n-M|N表示以N为模对K+n-M去余数；
Figure BDA0002714423970000042
为延迟因子；
Figure BDA0002714423970000043
表示对*上取整；
*为任意参数；
σ0：所述信号序列S的均方差；
SNR：所述信号序列S的信噪比；
模块203检测N个窗口内的幅度异常事件，具体为：如果所述第K个窗口信号序列bK中第n个点幅值
Figure BDA0002714423970000044
大于等于幅度异常判断阈值
Figure BDA0002714423970000045
且其后连续nK个点的幅值均大于所述幅度异常判断阈值
Figure BDA0002714423970000046
则在点
Figure BDA0002714423970000047
至点
Figure BDA0002714423970000048
为幅度异常事件
Figure BDA0002714423970000049
否则，没有幅度异常事件；
其中：
Figure BDA00027144239700000410
Figure BDA00027144239700000411
为所述第K个窗口信号序列bK的均值；
σK所述第K个窗口信号序列bK的均方差；
Figure BDA00027144239700000412
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的起点序号；
Figure BDA00027144239700000413
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的终点序号；
Figure BDA00027144239700000414
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000415
个元素；
Figure BDA00027144239700000416
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000417
个元素；
Figure BDA00027144239700000418
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000419
个元素；
Figure BDA00027144239700000420
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000421
个元素；
模块204迭代参量初始化，具体为：
γ1,1＝0
γi,1＝+∞i≠1
γ1,j＝+∞j≠1
其中：
γ1,1为所述幅度异常事件E中第1个元素与第1个元素之间的相似指数；
γi,1为所述幅度异常事件E中第i个元素与第1个元素之间的相似指数；
γ1,j为所述幅度异常事件E中第1个元素与第j个元素之间的相似指数；
i＝1,2,···,N为第一点序号；
j＝1,2,···,N为第二点序号；
模块205迭代更新，具体为：所述第一点序号i的值加1；所述第二点序号j的值加1；
Figure BDA0002714423970000051
其中：γi,j为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素的相似指数；
Figure BDA0002714423970000052
为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素之间的相似幂系数；
ei为所述幅度异常事件E的第i个元素；
Figure BDA0002714423970000053
为脉冲信号的第j个元素；
γi-1,j为所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j个元素的相似指数；
γi-1,j-1所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j-1个元素的相似指数；
γi,j-1为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j-1个元素的相似指数；
模块206迭代结束，具体为：如果
Figure BDA0002714423970000054
或者
Figure BDA0002714423970000055
则返回所述模块205和所述模块206重新迭代；否则，迭代过程结束，得到第K个窗口的曲线拉伸值
Figure BDA0002714423970000056
模块207检测PLC信道脉冲噪声，具体为：如果第K个窗口的权限拉伸值HK满足判断条件HK≥ε0，则在所述信号序列S的第K点处检测到脉冲噪声；否则未检测到脉冲噪声。
其中：
Figure BDA0002714423970000057
为脉冲噪声判断阈值；
Figure BDA0002714423970000058
为所述第K个窗口信号序列bK的方差。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
随着非线性电器的应用和普及，中低压输配电网络中背景噪声呈现出较为明显的非平稳性和非高斯特性，脉冲噪声变得更为常见和严重，而要滤除此类脉冲噪声，首先要检测到脉冲噪声然后才能进一步采取相应的措施，而目前已有的方法和系统对脉冲噪声的检测缺乏足够的重视。
本发明的目的是提供一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测方法和系统，所提出的方法利用了PLC信道脉冲噪声差值与背景噪声差值在曲线拉伸方面的差异，提高了脉冲噪声检测性能。所提出的方法具有较好的鲁棒性，计算也较为简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见，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。
图1为本发明的方法流程示意图；
图2为本发明的系统流程示意图；
图3为本发明的具体实施案例流程示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测方法的流程示意图
图1为本发明一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测方法的流程示意图。如图1所示，所述的一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测方法具体包括以下步骤：
步骤101获取按时间顺序采集的信号序列S；
步骤102生成N个窗口信号序列，具体为：第K个窗口信号序列为bK，其第n个元素为
Figure BDA0002714423970000061
求取公式为：
Figure BDA0002714423970000062
其中：
Figure BDA0002714423970000063
为所述信号序列S的第|K+n-M|N个元素；
K＝1,2,···,N为窗口序号；
N为所述信号序列S的长度；
|K+n-M|N表示以N为模对K+n-M去余数；
Figure BDA0002714423970000064
为延迟因子；
Figure BDA0002714423970000065
表示对*上取整；
*为任意参数；
σ0：所述信号序列S的均方差；
SNR：所述信号序列S的信噪比；
步骤103检测N个窗口内的幅度异常事件，具体为：如果所述第K个窗口信号序列bK中第n个点幅值
Figure BDA0002714423970000071
大于等于幅度异常判断阈值
Figure BDA0002714423970000072
且其后连续nK个点的幅值均大于所述幅度异常判断阈值
Figure BDA0002714423970000073
则在点
Figure BDA0002714423970000074
至点
Figure BDA0002714423970000075
为幅度异常事件
Figure BDA0002714423970000076
否则，没有幅度异常事件；
其中：
Figure BDA0002714423970000077
Figure BDA0002714423970000078
为所述第K个窗口信号序列bK的均值；
σK所述第K个窗口信号序列bK的均方差；
Figure BDA0002714423970000079
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的起点序号；
Figure BDA00027144239700000710
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的终点序号；
Figure BDA00027144239700000711
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000712
个元素；
Figure BDA00027144239700000713
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000714
个元素；
Figure BDA00027144239700000715
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000716
个元素；
Figure BDA00027144239700000717
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000718
个元素；
步骤104迭代参量初始化，具体为：
γ1,1＝0
γi,1＝+∞i≠1
γ1,j＝+∞j≠1
其中：
γ1,1为所述幅度异常事件E中第1个元素与第1个元素之间的相似指数；
γi,1为所述幅度异常事件E中第i个元素与第1个元素之间的相似指数；
γ1,j为所述幅度异常事件E中第1个元素与第j个元素之间的相似指数；
i＝1,2,···,N为第一点序号；
j＝1,2,···,N为第二点序号；
步骤105迭代更新，具体为：所述第一点序号i的值加1；所述第二点序号j的值加1；
Figure BDA00027144239700000719
其中：γi,j为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素的相似指数；
Figure BDA00027144239700000720
为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素之间的相似幂系数；
ei为所述幅度异常事件E的第i个元素；
Figure BDA00027144239700000721
为脉冲信号的第j个元素；
γi-1,j为所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j个元素的相似指数；
γi-1,j-1所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j-1个元素的相似指数；
γi,j-1为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j-1个元素的相似指数；
步骤106迭代结束，具体为：如果
Figure BDA0002714423970000081
或者
Figure BDA0002714423970000082
则返回所述步骤105和所述步骤106重新迭代；否则，迭代过程结束，得到第K个窗口的曲线拉伸值
Figure BDA0002714423970000083
步骤107检测PLC信道脉冲噪声，具体为：如果第K个窗口的权限拉伸值HK满足判断条件HK≥ε0，则在所述信号序列S的第K点处检测到脉冲噪声；否则未检测到脉冲噪声。
其中：
Figure BDA0002714423970000084
为脉冲噪声判断阈值；
Figure BDA0002714423970000085
为所述第K个窗口信号序列bK的方差。
图2一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测系统的结构意图
图2为本发明一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测系统的结构示意图。如图2所示，所述一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测系统包括以下结构：
模块201获取按时间顺序采集的信号序列S；
模块202生成N个窗口信号序列，具体为：第K个窗口信号序列为bK，其第n个元素为
Figure BDA0002714423970000086
求取公式为：
Figure BDA0002714423970000087
其中：
Figure BDA0002714423970000088
为所述信号序列S的第|K+n-M|N个元素；
K＝1,2,···,N为窗口序号；
N为所述信号序列S的长度；
|K+n-M|N表示以N为模对K+n-M去余数；
Figure BDA0002714423970000089
为延迟因子；
Figure BDA00027144239700000810
表示对*上取整；
*为任意参数；
σ0：所述信号序列S的均方差；
SNR：所述信号序列S的信噪比；
模块203检测N个窗口内的幅度异常事件，具体为：如果所述第K个窗口信号序列bK中第n个点幅值
Figure BDA0002714423970000091
大于等于幅度异常判断阈值
Figure BDA0002714423970000092
且其后连续nK个点的幅值均大于所述幅度异常判断阈值
Figure BDA0002714423970000093
则在点
Figure BDA0002714423970000094
至点
Figure BDA0002714423970000095
为幅度异常事件
Figure BDA0002714423970000096
否则，没有幅度异常事件；
其中：
Figure BDA0002714423970000097
Figure BDA0002714423970000098
为所述第K个窗口信号序列bK的均值；
σK所述第K个窗口信号序列bK的均方差；
Figure BDA0002714423970000099
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的起点序号；
Figure BDA00027144239700000910
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的终点序号；
Figure BDA00027144239700000911
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000912
个元素；
Figure BDA00027144239700000913
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000914
个元素；
Figure BDA00027144239700000915
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000916
个元素；
Figure BDA00027144239700000917
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700000918
个元素；
模块204迭代参量初始化，具体为：
γ1,1＝0
γi,1＝+∞i≠1
γ1,j＝+∞j≠1
其中：
γ1,1为所述幅度异常事件E中第1个元素与第1个元素之间的相似指数；
γi,1为所述幅度异常事件E中第i个元素与第1个元素之间的相似指数；
γ1,j为所述幅度异常事件E中第1个元素与第j个元素之间的相似指数；
i＝1,2,···,N为第一点序号；
j＝1,2,···,N为第二点序号；
模块205迭代更新，具体为：所述第一点序号i的值加1；所述第二点序号j的值加1；
Figure BDA00027144239700000919
其中：γi,j为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素的相似指数；
Figure BDA00027144239700000920
为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素之间的相似幂系数；
ei为所述幅度异常事件E的第i个元素；
Figure BDA00027144239700000921
为脉冲信号的第j个元素；
γi-1,j为所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j个元素的相似指数；
γi-1,j-1所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j-1个元素的相似指数；
γi,j-1为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j-1个元素的相似指数；
模块206迭代结束，具体为：如果
Figure BDA0002714423970000101
或者
Figure BDA0002714423970000102
则返回所述模块205和所述模块206重新迭代；否则，迭代过程结束，得到第K个窗口的曲线拉伸值
Figure BDA0002714423970000103
模块207检测PLC信道脉冲噪声，具体为：如果第K个窗口的权限拉伸值HK满足判断条件HK≥ε0，则在所述信号序列S的第K点处检测到脉冲噪声；否则未检测到脉冲噪声。
其中：
Figure BDA0002714423970000104
为脉冲噪声判断阈值；
Figure BDA0002714423970000105
为所述第K个窗口信号序列bK的方差。
下面提供一个具体实施案例，进一步说明本发明的方案
图3为本发明具体实施案例的流程示意图。如图3所示，具体包括以下步骤：
步骤301获取按时间顺序采集的信号序列S；
步骤302生成N个窗口信号序列，具体为：第K个窗口信号序列为bK，其第n个元素为
Figure BDA0002714423970000106
求取公式为：
Figure BDA0002714423970000107
其中：
Figure BDA0002714423970000108
为所述信号序列S的第|K+n-M|N个元素；
K＝1,2,···,N为窗口序号；
N为所述信号序列S的长度；
|K+n-M|N表示以N为模对K+n-M去余数；
Figure BDA0002714423970000109
为延迟因子；
Figure BDA00027144239700001010
表示对*上取整；
*为任意参数；
σ0：所述信号序列S的均方差；
SNR：所述信号序列S的信噪比；
步骤303检测N个窗口内的幅度异常事件，具体为：如果所述第K个窗口信号序列bK中第n个点幅值
Figure BDA0002714423970000111
大于等于幅度异常判断阈值
Figure BDA0002714423970000112
且其后连续nK个点的幅值均大于所述幅度异常判断阈值
Figure BDA0002714423970000113
则在点
Figure BDA0002714423970000114
至点
Figure BDA0002714423970000115
为幅度异常事件
Figure BDA0002714423970000116
否则，没有幅度异常事件；
其中：
Figure BDA0002714423970000117
Figure BDA0002714423970000118
为所述第K个窗口信号序列bK的均值；
σK所述第K个窗口信号序列bK的均方差；
Figure BDA0002714423970000119
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的起点序号；
Figure BDA00027144239700001110
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的终点序号；
Figure BDA00027144239700001111
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700001112
个元素；
Figure BDA00027144239700001113
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700001114
个元素；
Figure BDA00027144239700001115
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700001116
个元素；
Figure BDA00027144239700001117
为所述信号序列S的第
Figure BDA00027144239700001118
个元素；
步骤304迭代参量初始化，具体为：
γ1,1＝0
γi,1＝+∞i≠1
γ1,j＝+∞j≠1
其中：
γ1,1为所述幅度异常事件E中第1个元素与第1个元素之间的相似指数；
γi,1为所述幅度异常事件E中第i个元素与第1个元素之间的相似指数；
γ1,j为所述幅度异常事件E中第1个元素与第j个元素之间的相似指数；
i＝1,2,···,N为第一点序号；
j＝1,2,···,N为第二点序号；
步骤305迭代更新，具体为：所述第一点序号i的值加1；所述第二点序号j的值加1；
Figure BDA00027144239700001119
其中：γi,j为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素的相似指数；
Figure BDA00027144239700001120
为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素之间的相似幂系数；
ei为所述幅度异常事件E的第i个元素；
Figure BDA00027144239700001121
为脉冲信号的第j个元素；
γi-1,j为所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j个元素的相似指数；
γi-1,j-1所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j-1个元素的相似指数；
γi,j-1为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j-1个元素的相似指数；
步骤306迭代结束，具体为：如果
Figure BDA0002714423970000121
或者
Figure BDA0002714423970000122
则返回所述步骤305和所述步骤306重新迭代；否则，迭代过程结束，得到第K个窗口的曲线拉伸值
Figure BDA0002714423970000123
步骤307检测PLC信道脉冲噪声，具体为：如果第K个窗口的权限拉伸值HK满足判断条件HK≥ε0，则在所述信号序列S的第K点处检测到脉冲噪声；否则未检测到脉冲噪声。
其中：
Figure BDA0002714423970000124
为脉冲噪声判断阈值；
Figure BDA0002714423970000125
为所述第K个窗口信号序列bK的方差。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测方法，其特征在于，包括：
步骤101获取按时间顺序采集的信号序列S；
步骤102生成N个窗口信号序列，具体为：第K个窗口信号序列为bK，其第n个元素为
Figure FDA0002714423960000011
求取公式为：
Figure FDA0002714423960000012
其中：
Figure FDA00027144239600000123
为所述信号序列S的第|K+n-M|N个元素；
K＝1,2,···,N为窗口序号；
N为所述信号序列S的长度；
|K+n-M|N表示以N为模对K+n-M去余数；
Figure FDA0002714423960000013
为延迟因子；
Figure FDA0002714423960000014
表示对*上取整；
*为任意参数；
σ0：所述信号序列S的均方差；
SNR：所述信号序列S的信噪比；
步骤103检测N个窗口内的幅度异常事件，具体为：如果所述第K个窗口信号序列bK中第n个点幅值
Figure FDA0002714423960000015
大于等于幅度异常判断阈值
Figure FDA0002714423960000016
且其后连续nK个点的幅值均大于所述幅度异常判断阈值
Figure FDA0002714423960000017
则在点
Figure FDA0002714423960000018
至点
Figure FDA0002714423960000019
为幅度异常事件
Figure FDA00027144239600000110
否则，没有幅度异常事件；
其中：
Figure FDA00027144239600000111
Figure FDA00027144239600000112
为所述第K个窗口信号序列bK的均值；
σK所述第K个窗口信号序列bK的均方差；
Figure FDA00027144239600000113
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的起点序号；
Figure FDA00027144239600000114
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的终点序号；
Figure FDA00027144239600000115
为所述信号序列S的第
Figure FDA00027144239600000116
个元素；
Figure FDA00027144239600000117
为所述信号序列S的第
Figure FDA00027144239600000118
个元素；
Figure FDA00027144239600000119
为所述信号序列S的第
Figure FDA00027144239600000120
个元素；
Figure FDA00027144239600000121
为所述信号序列S的第
Figure FDA00027144239600000122
个元素；
步骤104迭代参量初始化，具体为：
γ1,1＝0
γi,1＝+∞ i≠1
γ1,j＝+∞ j≠1
其中：
γ1,1为所述幅度异常事件E中第1个元素与第1个元素之间的相似指数；
γi,1为所述幅度异常事件E中第i个元素与第1个元素之间的相似指数；
γ1,j为所述幅度异常事件E中第1个元素与第j个元素之间的相似指数；
i＝1,2,···,N为第一点序号；
j＝1,2,···,N为第二点序号；
步骤105迭代更新，具体为：所述第一点序号i的值加1；所述第二点序号j的值加1；
Figure FDA0002714423960000021
其中：γi,j为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素的相似指数；
Figure FDA0002714423960000022
为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素之间的相似幂系数；
ei为所述幅度异常事件E的第i个元素；
Figure FDA0002714423960000023
为脉冲信号的第j个元素；
γi-1,j为所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j个元素的相似指数；
γi-1,j-1所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j-1个元素的相似指数；
γi,j-1为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j-1个元素的相似指数；
步骤106迭代结束，具体为：如果
Figure FDA0002714423960000024
或者
Figure FDA0002714423960000025
Figure FDA0002714423960000026
则返回所述步骤105和所述步骤106重新迭代；否则，迭代过程结束，得到第K个窗口的曲线拉伸值
Figure FDA0002714423960000027
Figure FDA0002714423960000028
步骤107检测PLC信道脉冲噪声，具体为：如果第K个窗口的权限拉伸值HK满足判断条件HK≥ε0，则在所述信号序列S的第K点处检测到脉冲噪声；否则未检测到脉冲噪声。
其中：
Figure FDA0002714423960000029
为脉冲噪声判断阈值；
Figure FDA00027144239600000210
为所述第K个窗口信号序列bK的方差。
2.一种利用曲线拉伸的PLC信道脉冲噪声检测系统，其特征在于，包括：
模块201获取按时间顺序采集的信号序列S；
模块202生成N个窗口信号序列，具体为：第K个窗口信号序列为bK，其第n个元素为
Figure FDA0002714423960000031
求取公式为：
Figure FDA0002714423960000032
其中：
Figure FDA00027144239600000323
为所述信号序列S的第|K+n-M|N个元素；
K＝1,2,···,N为窗口序号；
N为所述信号序列S的长度；
|K+n-M|N表示以N为模对K+n-M去余数；
Figure FDA0002714423960000033
为延迟因子；
Figure FDA0002714423960000034
表示对*上取整；
*为任意参数；
σ0：所述信号序列S的均方差；
SNR：所述信号序列S的信噪比；
模块203检测N个窗口内的幅度异常事件，具体为：如果所述第K个窗口信号序列bK中第n个点幅值
Figure FDA0002714423960000035
大于等于幅度异常判断阈值
Figure FDA0002714423960000036
且其后连续nK个点的幅值均大于所述幅度异常判断阈值
Figure FDA0002714423960000037
则在点
Figure FDA0002714423960000038
至点
Figure FDA0002714423960000039
为幅度异常事件
Figure FDA00027144239600000310
否则，没有幅度异常事件；
其中：
Figure FDA00027144239600000311
Figure FDA00027144239600000312
为所述第K个窗口信号序列bK的均值；
σK所述第K个窗口信号序列bK的均方差；
Figure FDA00027144239600000313
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的起点序号；
Figure FDA00027144239600000314
为第K个窗口内所述幅度异常事件E的终点序号；
Figure FDA00027144239600000315
为所述信号序列S的第
Figure FDA00027144239600000316
个元素；
Figure FDA00027144239600000317
为所述信号序列S的第
Figure FDA00027144239600000318
个元素；
Figure FDA00027144239600000319
为所述信号序列S的第
Figure FDA00027144239600000320
个元素；
Figure FDA00027144239600000321
为所述信号序列S的第
Figure FDA00027144239600000322
个元素；
模块204迭代参量初始化，具体为：
γ1,1＝0
γi,1＝+∞ i≠1
γ1,j＝+∞ j≠1
其中：
γ1,1为所述幅度异常事件E中第1个元素与第1个元素之间的相似指数；
γi,1为所述幅度异常事件E中第i个元素与第1个元素之间的相似指数；
γ1,j为所述幅度异常事件E中第1个元素与第j个元素之间的相似指数；
i＝1,2,···,N为第一点序号；
j＝1,2,···,N为第二点序号；
模块205迭代更新，具体为：所述第一点序号i的值加1；所述第二点序号j的值加1；
Figure FDA0002714423960000041
其中：γi,j为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素的相似指数；
Figure FDA0002714423960000042
为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j个元素之间的相似幂系数；
ei为所述幅度异常事件E的第i个元素；
Figure FDA0002714423960000043
为脉冲信号的第j个元素；
γi-1,j为所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j个元素的相似指数；
γi-1,j-1所述幅度异常事件E中第i-1个元素和第j-1个元素的相似指数；
γi,j-1为所述幅度异常事件E中第i个元素和第j-1个元素的相似指数；
模块206迭代结束，具体为：如果
Figure FDA0002714423960000044
或者
Figure FDA0002714423960000045
Figure FDA0002714423960000046
则返回所述模块205和所述模块206重新迭代；否则，迭代过程结束，得到第K个窗口的曲线拉伸值
Figure FDA0002714423960000047
Figure FDA0002714423960000048
模块207检测PLC信道脉冲噪声，具体为：如果第K个窗口的权限拉伸值HK满足判断条件HK≥ε0，则在所述信号序列S的第K点处检测到脉冲噪声；否则未检测到脉冲噪声。
其中：
Figure FDA0002714423960000049
为脉冲噪声判断阈值；
Figure FDA00027144239600000410
为所述第K个窗口信号序列bK的方差。
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