低壓電力線信道噪聲特性分析
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(1)背景噪聲
如上所述，背景噪聲包括有色噪聲和窄帶噪聲。背景噪聲的主要特性是低功率的噪聲源，隨頻率的增大而減小，通常可保持幾秒或幾分鐘，有時甚至幾小時不變。其在不同頻段的功率譜密度也隨一定時間保持穩(wěn)定。又稱為穩(wěn)態(tài)的背景噪聲。通常晚上的背景噪聲比白天大，圖3為白天和晚上所測背景噪聲時域波形與功率譜。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/157739.htm
圖3(a)和(b)為在白天和晚上的噪聲時域采樣波形，(c)為白天、晚上噪聲PSD的比較。晚上的有色背景噪聲和窄帶干擾PSD比白天高出約5～15 dB。背景噪聲晚上較高的可能原因是晚上用電負載的增加。
(2)脈沖噪聲
脈沖噪聲是隨時間(以ms或μs級計)變化而變化，功率譜密度較高，在數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)錯誤主要就是由脈沖噪聲引起，尤其是突發(fā)性脈沖噪聲。由于突發(fā)性脈沖噪聲是一隨機事件，故其特性可用隨機變量來描述。典型的突發(fā)性脈沖噪聲是因開關瞬態(tài)而引起的。這些脈沖的波形類似于衰減正弦波或重疊的衰減正弦波。
3 噪聲模型
如上所分析，用仿真方法對電力線通信信道內(nèi)的噪聲建模，我們可根據(jù)各種噪聲間相互獨立的原理對其中主要的三種噪聲分別建模：背景噪聲、突發(fā)性脈沖噪聲和周期性脈沖噪聲。
3．1 背景噪聲
3．1．1 有色背景噪聲
按圖4用白噪聲源經(jīng)過濾波生成，噪聲整形濾波器可用傳遞函數(shù)(Z變換)來描述：
式中，函數(shù)的分子部分B(Z)表示的是移動平均(MA)部分，其分母A(Z)表示的是自回歸(AR)部分。模型參數(shù)由噪聲源的方差σ2和濾波器系數(shù)組成。通過使用AR處理模型，即：B(Z)=1，參數(shù)可以用Burg算法得到。由于有色背景噪聲的功率譜密度隨時間的變化很慢，所以一般只有在改變模擬的噪聲環(huán)境時，該參數(shù)才需要變更。
3．1．2 窄帶噪聲
窄帶噪聲可通過如下N個獨立的正弦函數(shù)疊加來描述：
幅度與頻率由統(tǒng)計結(jié)果得出，相位隨機。式中，fi為每個載波的頻率；Ai(t)為幅度；ψi為相位。
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