CN115001532A - 基于plc信道的跳频扩频调制解调方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，包括以下步骤：S1：根据电力线信道传输特性，建立电力线信道模型；S2：根据所述电力线信道模型，分析物理层参数；S3：选择相应的线性调频Chirp信号，构建关于HBOK调制解调的算法，并采用HBOK调制对系统进行搭建；S4：构造对应的匹配滤波器，并采用N‑DPSK调制技术对得到的HBOK信号进行解调。本发明提高了调制解调性能，提高了频谱效率，误码率性能也较强。

Description

基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法

技术领域

本发明属于属于电力线载波通信系统领域，涉及一种基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法。

背景技术

电力线载波通信是以高频载波信号通过高压电力线(35kV及以上电压等级)、中压电力线(10kV电压等级)或低压电力线(380/220V用户线)传输信息的通信方式，是电力系统通信专网特有的一种通信方式。电力线宽带通信技术允许用户利用已有的供电网络进行通信，目前已经开始普及应用。

低压配电网上的宽带电力线通信(简称：Power Line Communication，PLC)技术，通常称为PLC接入网络。PLC通信利用现有电力线作为通信信道，系统实现简单、成本低、工程量小。世界各地正在进行着各种各样的PLC现场实验和应用，并且已经在电力抄表中投入了商业应用，PLC的用户也在不断地增加，PLC接入网也特别适合物联网和智能家居系统的通信，具有广阔的发展前景。如图1所示，国家电网公司在低压电力线宽带载波通信技术规范中提供的拓扑结构。

电力线信道为频率选择性衰落信道，且面临信号变化复杂及强噪声干扰等不利因素。当前PLC通信主要采用正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,OFDM)调制技术。OFDM调制技术是多载波调制的一种，通过频分复用实现高速串行数据的并行传输。OFDM调制具有较好的抗频率选择性衰落的能力，能够支持多用户接入。

但是，电力线并不是一种了理想的通信介质，电力线信道环境极其恶劣，其阻抗特性和衰减特性复杂多变，且相位噪声随时间线性增加，难以构建符合实际情况的信道模型。其次，由于电缆分支的反射，PLC信道常被建模为多径信道，导致多径传输与频率选择性衰落。最后，由于电路上开关的通断和不同的耦合方式，将产生不同的强噪声干扰，主要有背景噪声，有色噪声，脉冲噪声等类型。现在PLC通信主要采用的OFDM调制技术要求子载波严格正交，以及较高的同步精度，PLC通信系统很难满足这一要求。

线性调频是一种不需要伪随机编码序列的扩频调制技术。线性调频信号也称为Chirp信号，其占用的频带宽度远大于信息带宽，所以能够获得较大的系统处理增益。Chirp信号能显著减少多径干扰的影响，同时有效抑制PLC信道的强噪声干扰。

BOK调制是指分别用正负斜率或不同斜率值Chirp信号代表二元数据符号“1”与“0”。BOK调制在符号持续时间内使用不同极化扫频表示不同码元，BOK调制抗噪声性能较好，但是调制效率过低。所以，本发明提出了基于跳频的BOK(HBOK)调制技术。

跳频技术使用伪随机码序列进行频移键控，使载波频率不断跳变而扩展频谱。跳频技术不同于直序扩频技术，是另外一种意义上的扩频。跳频的载频受伪随机码的控制，在其工作带宽范围内，其频率合成器按伪随机码的随机规律不断改变频率。在接收端，接收机的频率合成器受伪随机码的控制，并保持与发射端的变化规律一致。采用跳频技术可有效解决频率选择性衰落问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于针对PLC信道频率选择性衰落及强噪声干扰的特性，充分利用线性调频及调频技术的优点，提出一种基于跳频扩频的电力线载波通信调制技术，并且设计了基于匹配滤波器组及差分解调技术的解调算法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，包括以下步骤：

S1：根据电力线信道传输特性，建立电力线信道模型；

S2：根据所述电力线信道模型，分析物理层参数；

S3：选择相应的线性调频Chirp信号，构建关于跳频BOK(Hopping BOK,HBOK)调制解调的算法，并采用HBOK调制对系统进行搭建；

S4：构造对应的匹配滤波器，并采用N进制差分相移键控(N-ary DifferentialPhase Shift Keying,N-DPSK)调制技术对得到的HBOK信号进行解调。

进一步，步骤S1中，采用自顶向下法对电力线信道进行建模，多项式表述为：

所述电力线信道模型包括加权系数g_n(f)、衰落因子exp(-(α₀+α₁·f^l)d_n)和延时部分

其中，第n条路径的衰减越大则g_n(f)越小，f表示频率；α₀和α₁表示衰减参数，l表示衰减因子的指数，d_n表示第n条路径的长度；c₀为光速，ε_r为介电常数。

进一步，步骤S2中所述物理层参数包括采样频率、PLC信道路径数量、系统带宽、Chirp符号传输效率、HBOK初始频率和调频带宽。

进一步，步骤S3中所述的Chirp信号时域表达式为：

其中，α(t)表示Chirp信号包络，通常为矩形脉冲，T表示脉冲宽度；

表示Chirp信号的相位；f₀表示初始频率；μ表示Chirp信号线性调频斜率。μ>0表示上扫频，扫频时间内Chirp信号频率线性增加，此时Chirp信号称为正斜率信号，反之称为负斜率信号。

进一步，Chirp信号由初始频率f₀，终止频率f_e，扫频时间T唯一确定：

其中，B表示Chirp信号调频带宽，Chirp信号瞬时频率为：

进一步，所述的HBOK调制的方法为：在发送端，不同初始频率与调频斜率的M进制HBOK(M-HBOK)调制波形表示为：

其中：m＝1，2，L,M，f_m，μ_m分别表示第m个Chirp信号的初始频率与调频斜率；发送端采用M-HBOK调制，M-HBOK调制速率为BOK调制速率的k倍，同时调频带宽为BOK调频带宽的2/M；M-HBOK调制通信系统的数据传输速率为R_b＝log₂(M)/T比特每秒。

进一步，所述N进制差分相移键控(N-ary Differential Phase Shift Keying,N-DPSK)调制技术为：在硬件上，DPSK调制在接收端与发送端分别增加差分编码器与差分解码器，DPSK调制通过键控初始相位传输数据，HBOK调制通过键控初始频率与调频斜率传输数据。

进一步，Upchirp信号的匹配滤波器为与其对应的Downchirp信号，反之亦然；在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)环境中，匹配滤波器能从噪声中提取目标信号，并在t＝T时刻提供最佳判断依据，包络为矩形脉冲的Upchirp信号实部，其匹配滤波器冲激响应为：

h(t)＝Cs(T-t)＝Ccos(2πf₀t-μπt²)0≤t≤T

其中，C为任意非零常数。匹配滤波器输出结果g(t)可近似为：

g(t)在t＝T处取得最大值

该值即为匹配滤波器增益，在t＝±1/B处取得第一零点，信号能量集中在时间间隔

内。

进一步，所述系统解调方法为：在接收端，匹配滤波器组用于M-HBOK调制信号的解调，利用Chirp信号的自相关和互相关特征，相同Chirp信号的自相关值较大，不同Chirp信号近似正交，自相关值较小；在接收端采用匹配滤波器组对HBOK调制信号进行解调，匹配滤波器的功能由乘法器和积分器串行实现；基于最小错误概率准则，最佳接收机为最大似然检测器(Maximum Likelihood Detector,MLD)。

进一步，接收信号通过HBOK解调器可得当前Chirp信号的起始频率和调频斜率；DPSK解调器利用HBOK解调器输出生成本地Chirp信号；

假设第n个Chirp符号时域表达式为：

其中，f_n，μ_n，

分别表示第n个符号的起始频率、调频斜率、初始相位，

表示相邻符号相位噪声差。

第n+1个Chirp符号时域表达式为：

其中，f_n+1，μ_n+1，

分别表示第n+1个符号的起始频率、调频斜率、初始相位；假设接收端经过匹配滤波器组与MLD正确解调HBOK信号，则参数f_n，f_n+1，μ_m，μ_m+1已知；DPSK解调器根据HBOK解调器输出产生本地Chirp信号

用于解扩频，具体做法为：

经过共轭器后，与接收信号相乘；本地Chirp信号表达式为：

解扩后，第n，n+1个接收信号表示为：

然后，依次经过延迟器、共轭器、乘法器得到相邻符号相位差：

相位噪声使星座图旋转

由于相邻Chirp符号相位差较小，使用差分编码后不会造成反相。

本发明的有益效果在于：本发明提出的调频扩频的电线载波通信调制技术，在考虑PLC信道频率选择性衰落与强噪声干扰的情况下，充分利用了线性调频及跳频技术的优点。4-HBOK调制方式下使用跳频技术，将PLC信道幅频响应较低的频率作为Chirp信号终止频率，可以提高性能。同时，本发明技术方案在频率选择性衰落处选择跳频还可以提高频谱效率，采用扩频调制与HomePlug联盟推出的HomePlug AV标准在误码率性能方面近似。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为宽带电力线载波通信网络拓扑图；

图2为4-HBOK调制瞬时频率变化图；

图3为4-HBOK调制信号波形图；

图4为解调原理框图；

图5为仿真结果图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

一种基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，基带信号的处理主要包含4个步骤：(一)电力线信道特性分析以及建立信道模型；(二)对信道模型分析物理层参数，包括采样频率、PLC信道路径数量、系统带宽、Chirp符号传输效率、HBOK初始频率和调频带宽；(三)选择相应的线性调频Chirp信号，研究关于HBOK调制解调的算法，并采用HBOK调制对系统进行搭建；(四)构造对应的匹配滤波器，并采用N-DPSK调制技术对步骤三得到的HBOK信号进行解调。

步骤一：根据电力线信道传输特性，建立电力线信道模型。

本发明采用自顶向下法对电力线信道进行建模，多项式表述为：

通过(1)式可以从三部分表述该信道模型；

1)加权系数g_n(f)，第n条路径的衰减越大则g_n(f)越小，f表示频率；

2)衰落因子exp(-(α₀+α₁·f^l)d_n)，其中，α₀和α₁表示衰减参数，l表示衰减因子的指数，d_n表示第n条路径的长度；

3)延时部分

其中c₀为光速，ε_r为介电常数。

对电力线信道的多项式模型进行分析，结果显示：电力线信道具有多径信道特性，导致多径传输与频率选择性衰落。因此，以电力线为通信媒介时需要使用有效地调制方式来克服电力线信道特性对通信过程的影响。

步骤二：根据已经建立的电力线信道模型分析，确定PLC通信信道的物理层参数。包括采样频率、PLC信道路径数量、系统带宽、Chirp符号传输效率、HBOK初始频率和调频带宽。参数设置如表1所示。

表1

参数	值
		采样频率(MHz)	78
PLC信道路径数量	4
		系统带宽(MHz)	12.48
Chirp符号传输速率(Baud)	75×10<sup>3</sup>
		4-HBOK初始频率(MHz)	0,4.7
调频带宽(MHz)	2.5

步骤三：选择相应的选择相应的线性调频Chirp信号，研究关于HBOK调制解调的算法，并采用HBOK调制对系统进行搭建。

线性调频是一种不需要伪随机编码序列的扩展频谱调制技术，线性调频信号也称为Chirp信号，是指瞬时频率随时间成线性变化的信号。其占用的频带宽度远大于信息带宽，所以能够获得较大的系统处理增益。Chirp信号能显著减少多径干扰的影响，同时有效抑制PLC信道的强噪声干扰。

Chirp信号时域表达式为：

其中，α(t)表示Chirp信号包络，通常为矩形脉冲，T表示脉冲宽度；

表示Chirp信号的相位；f₀表示初始频率；μ表示Chirp信号线性调频斜率。μ>0表示上扫频，扫频时间内Chirp信号频率线性增加，此时Chirp信号称为正斜率信号(Upchirp)，反之称为负斜率信号(Downchirp)。Chirp信号可由初始频率f₀，终止频率f_e，扫频时间T唯一确定：

其中，B表示Chirp信号调频带宽。由式(1)得，Chirp信号瞬时频率为：

不同的初始频率与调频斜率的M进制HBOK(M-HBOK)调制波形可表示为：

其中：m＝1，2，L,M，f_m，μ_m分别表示第m个Chirp信号的初始频率与调频斜率。

HBOK调制采用的一种基于跳频技术的BOK调制方式，在符号持续时间内使用不同极化扫频表示不同码元。经过HBOK调制的信号主要可以实现的功能：可以在一定程度上克服PLC信道频率选择性衰落的影响。

所述的HBOK调制的方法为：BOK调制在符号持续时间内使用不同极化扫频表示不同码元，Upchirp信号表示码元“1”，Downchirp信号表示码元“0”。相互正交的波形表示不同码元可有效抑制符号间干扰，但实际应用中很难找到完全相互正交的波形，通常使用近似正交的波形代替。为了满足波形近似正交的约束，可在符号持续时间内使用不同极化扫频，或使用不同调频带宽的Chirp信号。

BOK调制抗噪声性能较好但调制效率过低。同时利用上述两点且考虑PLC信道频率选择性衰落特性，本发明基于跳频原理，提出跳频BOK(Hopping BOK,HBOK)调制技术。

在发送端，不同初始频率与调频斜率的M进制HBOK(M-HBOK)调制波形可表示为：

其中：m＝1，2，L,M，f_m，μ_m分别表示第m个Chirp信号的初始频率与调频斜率。发送端采用M-HBOK调制，M-HBOK调制速率为BOK调制速率的k倍，同时调频带宽为BOK调频带宽的2/M。图2给出4-HBOK调制瞬时频率变化，跳频可在一定程度上克服PLC信道频率选择性衰落的影响。

其中：调频带宽B＝2MHz，起始频率分别为f₁＝0MHz，f₂＝B/2MHz，Chirp符号的比特传输速率R_b＝75Kbps。图3给出对应的信号波形。不同Chirp信号的初始频率与调频斜率不同，但具有相同的能量和持续时间T。M-HBOK调制通信系统的数据传输速率为R_b＝log₂(M)/T比特每秒。

步骤四：构造对应的匹配滤波器，并采用N-DPSK调制技术对步骤三得到的HBOK信号进行解调。

Chirp信号具有良好的性能，Upchirp信号的匹配滤波器为与其对应的Downchirp信号，反之亦然。在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)环境中，匹配滤波器能从噪声中提取目标信号，并在t＝T时刻提供最佳判断依据。例如包络为矩形脉冲的Upchirp信号实部，其匹配滤波器冲激响应为：

h(t)＝Cs(T-t)＝C cos(2πf₀t-μπt²)0≤t≤T (6)其中，C为任意非零常数。匹配滤波器输出结果g(t)可近似为：

由式(5)可知，g(t)在t＝T处取得最大值

该值即为匹配滤波器增益，在t＝±1/B处取得第一零点，信号能量集中在时间间隔

内。

所述的N进制差分相移键控(N-ary Differential Phase Shift Keying,N-DPSK)调制技术的方法为：因为Chirp信号利用不同的初始相位携带信息，可以进一步提高调制效率，但在信道中会存在着随时间增大的相位噪声，利用N进制差分相移键控(N-aryDifferential Phase Shift Keying,N-DPSK)调制技术可以有效地解决这个问题。在硬件上，DPSK调制在接收端与发送端分别增加了差分编码器与差分解码器，DPSK调制通过键控初始相位传输数据，HBOK调制通过键控初始频率与调频斜率传输数据，二者结合可以进一步增加调制效率。表2展示了4-DPSK调制相邻符号相位差与调制比特的映射关系。

表2

相邻符号初始相位差	调制比特
		π/4	11
3π/4	10
		5π/4	00
7π/4	01

所述系统解调方法为：在接收端，利用Chirp信号的自相关和互相关特征，相同Chirp信号的自相关值较大，不同Chirp信号近似正交，自相关值较小。在接收端，采用匹配滤波器组对HBOK调制信号进行解调，匹配滤波器的功能由乘法器和积分器串行实现。基于最小错误概率准则，最佳接收机为最大似然检测器(Maximum Likelihood Detector,MLD)。图4为解调的原理框图。

接收信号通过HBOK解调器，可得该Chirp信号的起始频率，调频斜率，但初始相位未知。DPSK解调器利用HBOK解调器输出生成本地Chirp信号，因此接收端只有在正确解调HBOK前提下，才能正确实现DPSK解调。

假设第n个Chirp符号时域表达式为：

其中，f_n，μ_n，

分别表示第n个符号的起始频率、调频斜率、初始相位，

表示相邻符号相位噪声差。

第n+1个Chirp符号时域表达式为：

其中，f_n+1，μ_n+1，

分别表示第n+1个符号的起始频率、调频斜率、初始相位。假设接收端经过匹配滤波器组与MLD正确解调HBOK信号，则参数f_n，f_n+1，μ_n，μ_n+1已知。DPSK解调器根据HBOK解调器输出产生本地Chirp信号

用于解扩频，具体做法为：

经过共轭器后，与接收信号相乘。本地Chirp信号表达式为：

解扩后，第n，n+1个接收信号可表示为：

然后，依次经过延迟器、共轭器、乘法器可得相邻符号相位差：

相位噪声随时间线性增加造成Chirp信号反相，所提调制解调技术引入差分编码解决这一问题。由上式可知，相位噪声使星座图旋转

由于相邻Chirp符号相位差较小，使用差分编码后不会造成反相。

步骤四中需要通过试验仿真来验证该发明的有效性。

结果表明，该系统的调制方式为BOK，4-HBOK，8-HBOK时，仿真结果如图5所示。第一，4-HBOK使用跳频技术，将PLC信道幅频响应较低的频率作为Chirp信号终止频率，可提高性能；第二，在两种信道条件下，BOK、4-HBOK、8-HBOK三种调制方式的性能依次下降，但是，由于PLC信道具有更复杂的噪声环境，故性能差异更加明显；第三，所提方法采用扩频调制与HomePlug联盟推出的HomePlug AV标准在误码率性能方面近似。同时，在频率选择性衰落处选择跳频还可以提高频谱效率。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：根据电力线信道传输特性，建立电力线信道模型；

S2：根据所述电力线信道模型，分析物理层参数；

S3：选择相应的线性调频Chirp信号，构建关于HBOK调制解调的算法，并采用HBOK调制对系统进行搭建；

S4：构造对应的匹配滤波器，并采用N进制差分相移键控N-DPSK调制技术对得到的HBOK信号进行解调。

2.根据权利要求1所述的基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，其特征在于：步骤S1中，采用自顶向下法对电力线信道进行建模，多项式表述为：

所述电力线信道模型包括加权系数g_n(f)、衰落因子exp(-(α₀+α₁·f^l)d_n)和延时部分

其中，第n条路径的衰减越大则g_n(f)越小，f表示频率；α₀和α₁表示衰减参数，l表示衰减因子的指数，d_n表示第n条路径的长度；c₀为光速，ε_r为介电常数。

3.根据权利要求1所述的基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，其特征在于：步骤S2中所述物理层参数包括采样频率、PLC信道路径数量、系统带宽、Chirp符号传输效率、HBOK初始频率和调频带宽。

4.根据权利要求1所述的基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，其特征在于：步骤S3中所述的Chirp信号时域表达式为：

其中，α(t)表示Chirp信号包络，通常为矩形脉冲，T表示脉冲宽度；

表示Chirp信号的相位；f₀表示初始频率；μ表示Chirp信号线性调频斜率；μ>0表示上扫频，扫频时间内Chirp信号频率线性增加，此时Chirp信号称为正斜率信号，反之称为负斜率信号。

5.根据权利要求4所述的基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，其特征在于：Chirp信号由初始频率f₀，终止频率f_e，扫频时间T唯一确定：

其中，B表示Chirp信号调频带宽，Chirp信号瞬时频率为：

6.根据权利要求5所述的基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，其特征在于：所述的HBOK调制的方法为：在发送端，不同初始频率与调频斜率的M进制HBOK(M-HBOK)调制波形表示为：

其中：m＝1，2，L,M，f_m，μ_m分别表示第m个Chirp信号的初始频率与调频斜率；发送端采用M-HBOK调制，M-HBOK调制速率为BOK调制速率的k倍，同时调频带宽为BOK调频带宽的2/M；M-HBOK调制通信系统的数据传输速率为R_b＝log₂(M)/T比特每秒。

7.根据权利要求1所述的基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，其特征在于：步骤S4所述N进制差分相移键控(N-ary Differential Phase Shift Keying,N-DPSK)调制技术为：在硬件上，DPSK调制在接收端与发送端分别增加差分编码器与差分解码器，DPSK调制通过键控初始相位传输数据，HBOK调制通过键控初始频率与调频斜率传输数据。

8.根据权利要求7所述的基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，其特征在于：Upchirp信号的匹配滤波器为与其对应的Downchirp信号，反之亦然；在加性高斯白噪声(AdditiveWhite Gaussian Noise,AWGN)环境中，匹配滤波器能从噪声中提取目标信号，并在t＝T时刻提供最佳判断依据，包络为矩形脉冲的Upchirp信号实部，其匹配滤波器冲激响应为：

h(t)＝Cs(T-t)＝Ccos(2πf₀t-μπt²)0≤t≤T

其中，C为任意非零常数；匹配滤波器输出结果g(t)可近似为：

g(t)在t＝T处取得最大值

该值即为匹配滤波器增益，在t＝±1/B处取得第一零点，信号能量集中在时间间隔

内。

9.根据权利要求8所述的基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，其特征在于：所述系统解调方法为：在接收端，匹配滤波器组用于M-HBOK调制信号的解调，利用Chirp信号的自相关和互相关特征，相同Chirp信号的自相关值较大，不同Chirp信号近似正交，自相关值较小；在接收端采用匹配滤波器组对HBOK调制信号进行解调，匹配滤波器的功能由乘法器和积分器串行实现；基于最小错误概率准则，最佳接收机为最大似然检测器(MaximumLikelihood Detector,MLD)。

10.根据权利要求9所述的基于PLC信道的跳频扩频调制解调方法，其特征在于：接收信号通过HBOK解调器可得当前Chirp信号的起始频率和调频斜率；DPSK解调器利用HBOK解调器输出生成本地Chirp信号；

假设第n个Chirp符号时域表达式为：

其中，f_n，μ_n，

分别表示第n个符号的起始频率、调频斜率、初始相位，

表示相邻符号相位噪声差；

第n+1个Chirp符号时域表达式为：

其中，f_n+1，μ_n+1，

分别表示第n+1个符号的起始频率、调频斜率、初始相位；假设接收端经过匹配滤波器组与MLD正确解调HBOK信号，则参数f_n，f_n+1，μ_n，μ_n+1已知；DPSK解调器根据HBOK解调器输出产生本地Chirp信号

用于解扩频，具体做法为：

经过共轭器后，与接收信号相乘；本地Chirp信号表达式为：

解扩后，第n，n+1个接收信号表示为：

然后，依次经过延迟器、共轭器、乘法器得到相邻符号相位差：

相位噪声使星座图旋转

由于相邻Chirp符号相位差较小，使用差分编码后不会造成反相。

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