CN114244401A - 工作频段确定方法、装置、芯片、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种工作频段确定方法、装置、芯片及存储介质，属于宽带电力线通信技术领域，解决了现有技术中通过遍历工作频段实现接入，导致接入效率低、接入时间长的问题。所述方法包括：获取待测频段内所有子载波的信道频率响应；根据待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到判决阈值，并根据判决阈值与设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段，或者根据待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到待测频段内各规定频段的平均有效子载波强度，并根据各规定频段的平均有效子载波强度执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。本发明实施例适用于宽带电力线通信接入过程。
Description
技术领域
本发明涉及宽带电力线通信技术领域，具体地涉及一种工作频段确定方法、装置、芯片、电子设备及存储介质。
背景技术
在宽带电力线通信中，低压电力线高速载波通信网是以低压电力线为通信媒介，实现低压电力的用户用电信息汇聚、传输、交互的通信网络。其中，在低压电力线高速载波通信的接入过程中，中央协调器发送含有管理指示信息的信标帧，站点搜索到中央协调器发送的信标帧后，根据接收信息，以中央协调器的工作频段向中央协调器发起关联请求，关联成功后方可收发数据。在传统的站点接收流程中，站点通过遍历本地存储的中央协调器的工作频段列表中的工作频段，当成功接收某一工作频段的信标帧后，则采用该确定的工作频段与中央协调器建立关联实现收发数据，若是在该工作频段未搜索到信标帧，则继续选取下一个工作频段进行搜索，直到成功接收信标帧为止。对于现有的站点通过遍历中央协调器的工作频段实现接入的方式，接入时间长、效率低。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种工作频段确定方法、装置、芯片、电子设备及存储介质，解决了现有技术中通过遍历工作频段实现接入，导致接入效率低、接入时间长的问题，本发明实施例通过自适应识别工作频段，简化站点与中央协调器之间的接入流程，缩短接入时间。
为了实现上述目的，本发明实施例的第一方面提供一种工作频段确定方法，包括：
获取待测频段内所有子载波的信道频率响应；
根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到判决阈值，并根据所述判决阈值与设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段，或者
根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到所述待测频段内各规定频段的平均有效子载波强度，并根据各规定频段的平均有效子载波强度执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到判决阈值包括：
计算所述待测频段内所有子载波的信道频率响应均值；
将所述信道频率响应均值与设定系数的差值作为所述判决阈值。
在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述设定系数与所述待测频段的带宽负相关。
在第一方面的一种可能的实现方式中，当所述设定频段为所述待测频段时，所述根据所述判决阈值与设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段包括：
比较所述判决阈值与所述待测频段内每个子载波的信道频率响应的大小；
将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波，确定为有效子载波；
将所述有效子载波所在的规定频段确定为接收信号的工作频段。
在第一方面的另一种可能的实现方式中，当所述设定频段为所述待测频段内规定频段对应的起始频率在内的第一设定范围与对应的截止频率在内的第二设定范围时，所述根据所述判决阈值与所述设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段包括：
分别提取所述第一设定范围内与所述第二设定范围内的每个子载波的信道频率响应；
将所述第一设定范围内与所述第二设定范围内的每个子载波的信道频率响应分别与所述判决阈值进行比较；
将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波对应的频率确定为有效频率；
将所述有效频率中的最小值确定为真实起始频率，并将所述有效频率中的最大值确定为真实截止频率；
根据所述真实起始频率与所述真实截止频率的范围，确定为接收信号的工作频段。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到所述待测频段内各规定频段的平均有效子载波强度包括：
根据
得到第i个规定频段的平均有效子载波强度，其中，cfravgi为第i个规定频段的平均有效子载波强度，cfrik为第i个规定频段内第k个子载波的信道频率响应，starti为第i个规定频段的起始频率，endi为第i个规定频段的截止频率。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据各规定频段的平均有效子载波强度执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段包括：
将各规定频段的平均有效子载波强度按照依次递减的方式排序；
按照所述排序遍历对应的规定频段执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述规定频段包括低压电力线高速载波通信互联互通标准中规定的工作频段或者收发双方约定的约定频段。
在第一方面的一种可能的实现方式中，在确定接收信号的工作频段之后，所述方法还包括：
以所述工作频段与中央协调器建立通信链路，并通过所述通信链路执行数据收发。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述获取待测频段内所有子载波的信道频率响应包括：
以所述待测频段选取定时同步的互相关序列，执行定时同步、快速傅里叶变换与信道估计之后，得到所述待测频段内所有子载波的信道频率响应。
本发明实施例的第二方面提供了一种工作频段确定装置，包括：
获取模块，用于获取待测频段内所有子载波的信道频率响应；
工作频段确定模块，用于根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到判决阈值，并根据所述判决阈值与设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段，或者根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到所述待测频段内各规定频段的平均有效子载波强度，并根据各规定频段的平均有效子载波强度执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述工作频段确定模块包括：
阈值确定子模块，用于计算所述待测频段内所有子载波的信道频率响应均值；将所述信道频率响应均值与设定系数的差值作为所述判决阈值。
在第二方面的另一种可能的实现方式中，所述设定系数与所述待测频段的带宽负相关。
在第二方面的一种可能的实现方式中，当所述设定频段为所述待测频段时，所述工作频段确定模块包括：
全频段比较子模块，用于比较所述判决阈值与所述待测频段内每个子载波的信道频率响应的大小；将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波，确定为有效子载波；将所述有效子载波所在的规定频段确定为接收信号的工作频段。
在第二方面的另一种可能的实现方式中，当所述设定频段为所述待测频段内规定频段对应的起始频率在内的第一设定范围与对应的截止频率在内的第二设定范围时，所述工作频段确定模块包括：
起止频率确定子模块，用于分别提取所述第一设定范围内与所述第二设定范围内的每个子载波的信道频率响应；将所述第一设定范围内与所述第二设定范围内的每个子载波的信道频率响应分别与所述判决阈值进行比较；将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波对应的频率确定为有效频率；将所述有效频率中的最小值确定为真实起始频率，并将所述有效频率中的最大值确定为真实截止频率；根据所述真实起始频率与所述真实截止频率的范围，确定为接收信号的工作频段。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述工作频段确定模块包括：
子载波强度确定子模块，用于根据
得到第i个规定频段的平均有效子载波强度，其中，cfravgi为第i个规定频段的平均有效子载波强度，cfrik为第i个规定频段内第k个子载波的信道频率响应，start为第i个规定频段的起始频率，endi为第i个规定频段的截止频率。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述工作频段确定模块包括：
排序确定子模块，用于将各规定频段的平均有效子载波强度按照依次递减的方式排序；按照所述排序遍历对应的规定频段执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述规定频段包括低压电力线高速载波通信互联互通标准中规定的工作频段或者收发双方约定的约定频段。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
链路建立模块，用于以所述工作频段与中央协调器建立通信链路，并通过所述通信链路执行数据收发。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述获取模块还用于：
以所述待测频段选取定时同步的互相关序列，执行定时同步、快速傅里叶变换与信道估计之后，得到所述待测频段内所有子载波的信道频率响应。
本发明实施例的第三方面提供了一种芯片，所述芯片包括如上所述的工作频段确定装置。
本发明实施例的第四方面提供了一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的工作频段确定装置。
本发明实施例的第五方面提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行如上所述的工作频段确定方法。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明实施例提供了一种工作频段确定方法，获取待测频段内所有子载波的信道频率响应，之后通过两种方式之一确定接收信号的工作频段：一种方式是根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到判决阈值，并根据所述判决阈值与所述设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段；另一种方式是根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到所述待测频段内各规定频段的平均有效子载波强度，并根据各规定频段的平均有效子载波强度执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
也就是说，在本发明实施例中，无需通过轮询工作频段接收信标帧确定真实的工作频段，而是自适应地、有针对性地识别所接收信号的工作频段，极大地缩短了工作频段的确定时间，进而提供入网效率。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是现有技术中宽带电力线通信系统的接收端与中央协调器之间的接入过程；
图2是本发明实施例提供的一种工作频段确定方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种工作频段确定装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种工作频段确定装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的又一种工作频段确定装置的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的仿真效果示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
如图1所示，传统的宽带电力线通信系统的接收端(例如站点)首先使用耦合变压器从低压电力线上耦合出载波信号，通过模拟带通滤波器滤除载波信号中的带外信号，使用模拟前端对数据进行模数转换后自动调整增益，通过数字滤波器进行进一步滤波。滤波后的数据进行同步计算，完成同步寻找到数据帧的起始位置后进行信道估计，然后进行信道均衡，对数据解码。其中，在进行定时同步时，根据本地存储的工作频段列表中的一个工作频段的起始子载波和截止子载波，选取互相关序列，并利用该互相关序列与接收的数据进行互相关运算，寻找相关峰，连续成功搜索数个相关峰，且相关峰之间的位置偏差在误差以内，即认为同步成功，给出同步成功标识。之后，启动快速傅里叶变换，根据数个连续同步序列的快速傅里叶变换结果获得信道频率响应，并进行信道均衡。随后，接收链路进行判决解调、比特处理，完成整体接收链路。而若是该工作频段在接收链路未能接收到信标帧，则需要检测下一个工作频段，因此，需要遍历轮询本地存储的工作频段，直到成功接收信标帧。
可见，在传统的宽带电力线通信中的站点接入过程中，需要对每个工作频段进行接收计算，而宽带电力线通信中的工作频段规划有多个，例如表1所示，为低压电力线高速载波通信互联互通技术标准中规定了4种工作频段，标准中将这4种工作频段划分为512个子载波，每个子载波对应24.4KHz。在传统的接入过程中，需要对上述多个工作频段进行尝试接入，整体接入时间较长，接入效率很低。因此，本发明实施例首先获取待测频段内所有子载波的信道频率响应，然后根据所述信道频率响应，采用阈值判决方式或者频率响应排序方式，自适应地判决所接收数据的工作频段，流程简单，极大地缩短了接入时间。
表1
| 频段 | 频段范围(MHz) | 载波起始编号 | 载波截止编号 |
| 0 | 1.953～11.96 | 80 | 490 |
| 1 | 2.441～5.615 | 100 | 230 |
| 2 | 0.781～2.930 | 32 | 120 |
| 3 | 1.758～2.930 | 72 | 120 |
| 4 | 保留 | -- | -- |
如图2所示，本发明实施例提供了一种工作频段确定方法的流程示意图，所示方法可应用于宽带电力线通信系统的接收端，例如站点，所述方法包括如下步骤：
步骤201，获取待测频段内所有子载波的信道频率响应；
步骤202，根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到判决阈值，并根据所述判决阈值与设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段，或者
步骤203，根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到所述待测频段内各规定频段的平均有效子载波强度，并根据各规定频段的平均有效子载波强度执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
其中，所述待测频段的选择可根据用户需求来设定，例如可设置低压电力线高速载波通信互联互通标准中的全频段，即第1-512个子载波的频段，或者包括标准中或收发双方约定的约定频段的起始频率的一段频段范围，或者包括标准中或收发双方约定的工作频段的截止频率的一段频段范围。由于直接将可能的工作频段作为待测频段进行检测，从而可以更加快速地确定真实的工作频段，提高接入效率，减少站点与中央协调器之间的接入时间。
其中，对于步骤201中的获取待测频段内所有子载波的信道频率响应，可参考现有技术中在站点接入中央协调器的过程中，确定每次定时同步过程中的信道频率响应，例如，站点首先使用耦合变压器从低压电力线上耦合出载波信号，通过模拟带通滤波器滤除载波信号中的带外信号，使用模拟前端对数据进行模数转换后并自动调整增益，通过数字滤波器进行进一步滤波。
之后，以所述待测频段选取定时同步的互相关序列，执行定时同步、快速傅里叶变换与信道估计之后，得到所述待测频段内所有子载波的信道频率响应。例如，根据待测频段的起始子载波和截止子载波选取互相关序列，使用该互相关序列与接收到的数据进行互相关计算，寻找相关峰，连续成功搜索数个相关峰，且相关峰之间的位置偏差在误差以内，即认为同步成功，给出同步成功标识。收到同步成功标识后，启动快速傅里叶变换，信道估计根据数个连续同步序列的快速傅里叶变换结果获得信道频率响应。
具体的，可通过两种方式根据所获取的信道频率响应，确定真实工作频段，一种是阈值判决方式，另一种是频率响应排序方式，下面分别对两种方式进行描述。
对于步骤202中的第一种阈值判决方式，首先，计算所述待测频段内所有子载波的信道频率响应均值，然后将所述信道频率响应均值与设定系数的差值作为所述判决阈值，例如通过下述公式(1)得到判决阈值：
Thre＝A-B公式(1)
其中，A为所述信道频率响应均值，B为所述设定系数。其中，所述设定系数与所述待测频段的带宽负相关，可根据实际情况进行调整，例如，当所述待测频段的带宽较大时，说明可能存在非工作频段，那么所得到的判决阈值因为非工作频段的信道频率响应的影响，将会拉低所述信道频率响应均值，因此需要将设定系数设置的小一些，因此当所述待测频段的带宽较大时，设定系数设置地相对较小一些。相反，当所述待测频段的带宽较小时，说明非工作频段相对小一些，那么所得到的判决阈值不会因为非工作频段的信道频率响应的影响而被拉低，因此设定系数可设置地相对较大一些。
进一步地，在得到判决阈值之后，根据所述判决阈值与所述设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段，存在两种确定真实工作频段的手段，一种是遍历所述待测频段内的所有子载波进行判决，另一种是遍历所述待测频段内规定频段对应的起始频率在内的第一设定范围与对应的截止频率在内的第二设定范围内的所有子载波进行判决。
具体的，对于第一种遍历所述待测频段内的所有子载波进行判决，所述设定频段为整个待测频段，比较所述判决阈值与所述待测频段内每个子载波的信道频率响应的大小，即将所述待测频段内的每个子载波的信道频率响应与判决阈值Thre进行比较，将信道频率响应大于或等于所述判决阈值Thre的子载波，确定为有效子载波，将信道频率响应小于所述判决阈值Thre的子载波，确定为无效子载波(例如，为噪声)，可直接忽视。然后，将所述有效子载波所在的规定频段确定为接收信号的工作频段。其中，所述规定频段可以是低压电力线高速载波通信互联互通标准中规定的工作频段(如表1所示)或者收发双方约定的约定频段。例如，若所述待测频段包括表1所示的频段1和频段3，而最终确定的有效子载波均分布在频段1，则所确定的工作频段为频段1。可见，通过本发明实施例，由于用户估计实际的工作频段在表1所示的标准中的频段1和频段3，那么可自适应地将待测频段包括频段1和频段3，从而可以更加快速地、有针对性地定位出实际的工作频段。
对于另一种遍历所述待测频段内规定频段对应的起始频率在内的第一设定范围与对应的截止频率在内的第二设定范围内的所有子载波进行判决的方式，所述设定频段为所述待测频段内规定频段对应的起始频率在内的第一设定范围与对应的截止频率在内的第二设定范围，其中，规定频段对应的起始频率为start，截止频率为end，另外设置了起止频率附近的rang1和rang2频率范围，则得到了第一设定范围start-rang1～start+rang1，与第二设定范围end-rang1～end+rang1。其中rang1和rang2可以相同，也可以不同，可根据实际需要进行设定，但是都需要保证上述两个设定范围的频段在所述待测频段范围内。之后，分别提取所述第一设定范围内与所述第二设定范围内的每个子载波的信道频率响应，并将所述第一设定范围内与所述第二设定范围内的每个子载波的信道频率响应分别与所述判决阈值进行比较。其中，将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波对应的频率确定为有效频率，信道频率响应小于所述判决阈值的子载波对应的频率确定为无效频率，可直接忽视。然后，将所述有效频率中的最小值确定为真实起始频率，并将所述有效频率中的最大值确定为真实截止频率，也就是说，对于一个真实的工作频段范围，必然存在从低到高的频率范围，因此，将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波对应的频率中的最小值确定为真实起始频率，将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波对应的频率中的最大值确定为真实截止频率。之后，根据所述真实起始频率与所述真实截止频率的范围，确定为接收信号的工作频段，即，真实起始频率与真实截止频率之间的频段确定为真实的工作频段。第二种方式相较于第一种，更有针对性，通过用户选取自认为比较可能包括真实工作频段的范围作为规定频段，从而确定对应的起始频率在内的第一设定范围与对应的截止频率在内的第二设定范围，直接快速地确定真实的起止频率，从而确定接收信号的工作频段。例如，当所述待测频段的频段范围包括表1所示的频段2和频段3时，而设定频段为频段3对应的起始频率在内的第一设定范围与对应的截止频率在内的第二设定范围，其中，起始频率为1.758MHz，截止频率为2.930MHz，rang1与rang2相同，均为0.458MHz，则第一设定范围为1.758MHz-0.458MHz～1.758MHz+0.458MHz，第二设定范围为2.930MHz-0.458MHz～2.930MHz+0.458MHz。从而可以在第一设定范围与第二设定范围内的子载波对应的频率中确定有效频率，进而可以更加精确地确定真实起始频率与真实截止频率，将上述二者划定的频率范围确定为接收信号的工作频段。
对于步骤203中的第二种频率响应排序方式，首先根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到所述待测频段内各规定频段的平均有效子载波强度，例如，根据下述公式(2)得到第i个规定频段的起始子载波到截止子载波的平均有效子载波强度：
其中，cfravgi为第i个规定频段的平均有效子载波强度，cfrik为第i个规定频段内第k个子载波的信道频率响应，starti为第i个规定频段的起始频率，endi为第i个规定频段的截止频率。
之后，将各规定频段的平均有效子载波强度按照依次递减的方式排序，即按照从大到小的方式排序，并按照所述排序遍历对应的规定频段执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。其中，由于通过公式(2)已经计算了每个规定频段的平均有效子载波强度，因此对于强度较大的规定频段作为工作频段的概率就比较大，那么在对平均有效子载波强度最大的规定频段执行入网操作时，入网成功的概率就比较大，因此在平均有效子载波强度排序靠前的对应规定频段，势必会入网成功，从而将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
对于步骤203中描述的频率响应排序方式，比较适用于全频段(例如，包括表1所示的频段0-3)或者包括收发双方约定的所有约定频段，可直接通过平均有效子载波强度来确定工作频段。
在本发明实施例中，可针对用户的不同需求来采取上述实施例中的不同实施手段，确定真实的工作频段。
例如，当用户大概预估出真实工作频段时，为了进一步确定自己预估地是否准确，可通过上述步骤202中的第一种遍历所述待测频段内的所有子载波进行判决，可将所述待测频段设置为包括规定频段的起始频率的频率范围或者包括规定频段的截止频率的频率范围，从而确定该频率范围内是否存在有效子载波，若存在，则可将该有效子载波所在的规定频段确定为接收信号的工作频段。例如，当用户大概预估出真实工作频段为表1所示的某个频段，则为了进一步确定，可将所述待测频段设置为包括表1所示的某个频段的起始频率的频率范围或者截止频率的频率范围，当确定存在有效子载波时，即可确定表1所示的所述某个频段为真实工作频段。类似的，当用户大概预估出真实工作频段为收发双方约定的某个约定频段时，则为了进一步确定，可将所述待测频段设置为包括收发双方约定的某个约定频段的起始频率的频率范围或者截止频率的频率范围，当确定存在有效子载波时，即可确定所述某个约定频段为真实工作频段。
当然，上述步骤202中的第一种遍历所述待测频段内的所有子载波进行判决的方式，也同样适用于待测频段为全频段的情况，只需要计算全部子载波的信道频率响应，得到判决阈值后进步比较，即可确定有效子载波所在的规定频段为工作频段。
例如，当用户大概预估出真实工作频段，但是需要对工作频段的起止频率范围做进一步确定时，则可通过上述步骤202中的第二种遍历所述待测频段内规定频段对应的起始频率在内的第一设定范围与对应的截止频率在内的第二设定范围内的所有子载波进行判决的方式。
另外，对于上述步骤203中频率响应排序方式，可适用于用户预估出真实工作频段存在于如表1所示的几个频段之中，从而将待测频段设定为几个频段的最大频率范围，或者可适用于用户预估出真实工作频段存在于收发双方约定的几个约定频段之中，从而将待测频段设定为几个约定频段的最大频率范围。之后，通过多个平均有效子载波强度的排序执行入网操作，确定真实的工作频段。
在本发明实施例中，确定真实的工作频段之后，即可按照常规的数据接收流程，以所述工作频段与中央协调器建立通信链路，并通过所述通信链路执行数据收发。如，以真实的工作频段完成模拟前端、增益控制、数字滤波定时同步、快速傅里叶变换、信道估计、频段识别、解调、解码一系列接收流程。
通过本发明实施例，可有针对性的、自适应的确定真实工作频段，相交于现有技术中需要遍历所有工作频段执行接收流程(如图1所示)的方式，本发明实施例接入流程更加简化，与已有的宽带电力线通信装置高度重合，缩短了接入时间。
另外，本发明实施例中待测频段并非真实的工作频段，检测接收频段仅需要接收同步序列进行信道估计获取信道频率响应，后续数据收发时已经通过信道频率响应判决了真实的工作频段，因此不会影响接收端的功能。对此，利用已知的表1所示的标准中的4种工作频段、与本发明实施例中的第一种阈值判决方法在白噪声情况下的接收性能进行仿真。其中以第一种阈值判决方式中的遍历所述待测频段内的所有子载波进行判决，与遍历所述待测频段内规定频段对应的起始频率在内的第一设定范围与对应的截止频率在内的第二设定范围内的所有子载波(下面以遍历优选频段表述)进行判决的两种方式进行比较，如图6所示，其中，线上带有三角标记的为已知工作频段，线上带有圆形标记的为遍历所述待测频段内的所有子载波的检测，线上带有方形标记的为遍历优选频段的检测，图6中的(a)、(b)、(c)、(d)分别对应于表1所示的标准中的4种工作频段中的工作频段0、1、2、3。由图6所示的仿真结果可知，利用上述实施例方法对于性能的影响在1dB以内，可忽略不计，但是简化了接入流程，缩短了接入时间。
相应的，图3是本发明实施例提供的一种工作频段确定装置的结构示意图，所述装置30包括：获取模块31，用于获取待测频段内所有子载波的信道频率响应；工作频段确定模块32，用于根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到判决阈值，并根据所述判决阈值与所述设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段，或者根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到所述待测频段内各规定频段的平均有效子载波强度，并根据各规定频段的平均有效子载波强度执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
进一步地，如图4所示，所述工作频段确定模块包括：
阈值确定子模块41，用于计算所述待测频段内所有子载波的信道频率响应均值；将所述信道频率响应均值与设定系数的差值作为所述判决阈值。
进一步地，所述设定系数与所述待测频段的带宽负相关。
进一步地，当所述设定频段为所述待测频段时，所述工作频段确定模块包括：
全频段比较子模块42，用于比较所述判决阈值与所述待测频段内每个子载波的信道频率响应的大小；将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波，确定为有效子载波；将所述有效子载波所在的规定频段确定为接收信号的工作频段。
进一步地，当所述设定频段为所述待测频段内规定频段对应的起始频率在内的第一设定范围与对应的截止频率在内的第二设定范围时，所述工作频段确定模块包括：
起止频率确定子模块43，用于分别提取所述第一设定范围内与所述第二设定范围内的每个子载波的信道频率响应；将所述第一设定范围内与所述第二设定范围内的每个子载波的信道频率响应分别与所述判决阈值进行比较；将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波对应的频率确定为有效频率；将所述有效频率中的最小值确定为真实起始频率，并将所述有效频率中的最大值确定为真实截止频率；根据所述真实起始频率与所述真实截止频率的范围，确定为接收信号的工作频段。
进一步地，所述工作频段确定模块包括：
子载波强度确定子模块44，用于根据
得到第i个规定频段的平均有效子载波强度，其中，cfravgi为第i个规定频段的平均有效子载波强度，cfrik为第i个规定频段内第k个子载波的信道频率响应，starti为第i个规定频段的起始频率，endi为第i个规定频段的截止频率。
进一步地，所述工作频段确定模块包括：
排序确定子模块45，用于将各规定频段的平均有效子载波强度按照依次递减的方式排序；按照所述排序遍历对应的规定频段执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
进一步地，所述规定频段包括低压电力线高速载波通信互联互通标准中规定的工作频段或者收发双方约定的约定频段。
进一步地，如图5所示，所述装置还包括：
链路建立模块51，用于以所述工作频段与中央协调器建立通信链路，并通过所述通信链路执行数据收发。
进一步地，所述获取模块还用于：以所述待测频段选取定时同步的互相关序列，执行定时同步、快速傅里叶变换与信道估计之后，得到所述待测频段内所有子载波的信道频率响应。
需要说明的是，上述模块/子模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
相应的，本发明实施例还提供了一种芯片，所述芯片包括如上所述的工作频段确定装置。
相应的，本发明实施例还提供了电子设备，所述电子设备包括如上所述的工作频段确定装置。
相应的，本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行如上所述的工作频段确定方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置、芯片或机器可读存储介质。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (23)
1.一种工作频段确定方法，其特征在于，包括：
获取待测频段内所有子载波的信道频率响应；
根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到判决阈值，并根据所述判决阈值与设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段，或者
根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到所述待测频段内各规定频段的平均有效子载波强度，并根据各规定频段的平均有效子载波强度执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
2.根据权利要求1所述的工作频段确定方法，其特征在于，所述根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到判决阈值包括：
计算所述待测频段内所有子载波的信道频率响应均值；
将所述信道频率响应均值与设定系数的差值作为所述判决阈值。
3.根据权利要求2所述的工作频段确定方法，其特征在于，所述设定系数与所述待测频段的带宽负相关。
4.根据权利要求1所述的工作频段确定方法，其特征在于，当所述设定频段为所述待测频段时，所述根据所述判决阈值与设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段包括：
比较所述判决阈值与所述待测频段内每个子载波的信道频率响应的大小；
将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波，确定为有效子载波；
将所述有效子载波所在的规定频段确定为接收信号的工作频段。
5.根据权利要求1所述的工作频段确定方法，其特征在于，当所述设定频段为所述待测频段内规定频段对应的起始频率在内的第一设定范围与对应的截止频率在内的第二设定范围时，所述根据所述判决阈值与所述设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段包括：
分别提取所述第一设定范围内与所述第二设定范围内的每个子载波的信道频率响应；
将所述第一设定范围内与所述第二设定范围内的每个子载波的信道频率响应分别与所述判决阈值进行比较；
将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波对应的频率确定为有效频率；
将所述有效频率中的最小值确定为真实起始频率，并将所述有效频率中的最大值确定为真实截止频率；
根据所述真实起始频率与所述真实截止频率的范围，确定为接收信号的工作频段。
6.根据权利要求1所述的工作频段确定方法，其特征在于，所述根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到所述待测频段内各规定频段的平均有效子载波强度包括：
根据
得到第i个规定频段的平均有效子载波强度，其中，cfravgi为第i个规定频段的平均有效子载波强度，cfrik为第i个规定频段内第k个子载波的信道频率响应，starti为第i个规定频段的起始频率，endi为第i个规定频段的截止频率。
7.根据权利要求1所述的工作频段确定方法，其特征在于，所述根据各规定频段的平均有效子载波强度执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段包括：
将各规定频段的平均有效子载波强度按照依次递减的方式排序；
按照所述排序遍历对应的规定频段执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
8.根据权利要求1、4-7任一项所述的工作频段确定方法，其特征在于，所述规定频段包括低压电力线高速载波通信互联互通标准中规定的工作频段或者收发双方约定的约定频段。
9.根据权利要求1所述的工作频段确定方法，其特征在于，在确定接收信号的工作频段之后，所述方法还包括：
以所述工作频段与中央协调器建立通信链路，并通过所述通信链路执行数据收发。
10.根据权利要求1所述的工作频段确定方法，其特征在于，所述获取待测频段内所有子载波的信道频率响应包括：
以所述待测频段选取定时同步的互相关序列，执行定时同步、快速傅里叶变换与信道估计之后，得到所述待测频段内所有子载波的信道频率响应。
11.一种工作频段确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待测频段内所有子载波的信道频率响应；
工作频段确定模块，用于根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到判决阈值，并根据所述判决阈值与设定频段内子载波的信道频率响应的比较结果，确定接收信号的工作频段，或者根据所述待测频段内所有子载波的信道频率响应，得到所述待测频段内各规定频段的平均有效子载波强度，并根据各规定频段的平均有效子载波强度执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
12.根据权利要求11所述的工作频段确定装置，其特征在于，所述工作频段确定模块包括：
阈值确定子模块，用于计算所述待测频段内所有子载波的信道频率响应均值；将所述信道频率响应均值与设定系数的差值作为所述判决阈值。
13.根据权利要求12所述的工作频段确定装置，其特征在于，所述设定系数与所述待测频段的带宽负相关。
14.根据权利要求11所述的工作频段确定装置，其特征在于，当所述设定频段为所述待测频段时，所述工作频段确定模块包括：
全频段比较子模块，用于比较所述判决阈值与所述待测频段内每个子载波的信道频率响应的大小；将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波，确定为有效子载波；将所述有效子载波所在的规定频段确定为接收信号的工作频段。
15.根据权利要求11所述的工作频段确定装置，其特征在于，当所述设定频段为所述待测频段内规定频段对应的起始频率在内的第一设定范围与对应的截止频率在内的第二设定范围时，所述工作频段确定模块包括：
起止频率确定子模块，用于分别提取所述第一设定范围内与所述第二设定范围内的每个子载波的信道频率响应；将所述第一设定范围内与所述第二设定范围内的每个子载波的信道频率响应分别与所述判决阈值进行比较；将信道频率响应大于或等于所述判决阈值的子载波对应的频率确定为有效频率；将所述有效频率中的最小值确定为真实起始频率，并将所述有效频率中的最大值确定为真实截止频率；根据所述真实起始频率与所述真实截止频率的范围，确定为接收信号的工作频段。
16.根据权利要求11所述的工作频段确定装置，其特征在于，所述工作频段确定模块包括：
子载波强度确定子模块，用于根据
得到第i个规定频段的平均有效子载波强度，其中，cfravgi为第i个规定频段的平均有效子载波强度，cfrik为第i个规定频段内第k个子载波的信道频率响应，starti为第i个规定频段的起始频率，endi为第i个规定频段的截止频率。
17.根据权利要求11所述的工作频段确定装置，其特征在于，所述工作频段确定模块包括：
排序确定子模块，用于将各规定频段的平均有效子载波强度按照依次递减的方式排序；按照所述排序遍历对应的规定频段执行入网操作，将入网成功的规定频段确定为接收信号的工作频段。
18.根据权利要求11、14-17任一项所述的工作频段确定装置，其特征在于，所述规定频段包括低压电力线高速载波通信互联互通标准中规定的工作频段或者收发双方约定的约定频段。
19.根据权利要求11所述的工作频段确定装置，其特征在于，所述装置还包括：
链路建立模块，用于以所述工作频段与中央协调器建立通信链路，并通过所述通信链路执行数据收发。
20.根据权利要求11所述的工作频段确定装置，其特征在于，所述获取模块还用于：
以所述待测频段选取定时同步的互相关序列，执行定时同步、快速傅里叶变换与信道估计之后，得到所述待测频段内所有子载波的信道频率响应。
21.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括权利要求11-20任一项所述的工作频段确定装置。
22.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求11-20任一项所述的工作频段确定装置。
23.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行权利要求1-10中任一项权利要求所述的工作频段确定方法。
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| GR01 | Patent grant | ||
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