CN114268974B - 一种融合230m无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种融合230M与电力载波的通信质量优化方法，包括，根据输入信号计算输入电力载波时的先验误差信号；设计修正函数，对先验误差信号进行修正，并计算此时的权值wi+1；根据权值wi+1计算输入电力载波时的后验误差信号，通过修正函数对所述后验误差信号进行修正，而后更新权值；基于更新后的权值建立约束准则，补偿稳直流干扰；本发明通过设计修正函数，对输入电力载波时的先验误差信号与输入电力载波时的后验误差信号进行修正，减少脉冲电磁干扰对230M无线模组通信的影响，提高了通信质量，同时通过建立约束准则补偿稳直流干扰问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信质量优化的技术领域，尤其涉及一种融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法。
背景技术
电力载波通信作为电力***特有而不可或缺的通信手段，是电力***经济调度和稳定可靠运行的保证，利用电力***自由的电力载波作为通信介质，无需额外资费，但是电力载波存在谐波干扰等不稳定因素，从而导致通信质量差。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，根据输入信号计算输入电力载波时的先验误差信号；设计修正函数，对所述先验误差信号进行修正，并计算此时的权值wi+1；根据所述权值wi+1计算输入电力载波时的后验误差信号，通过所述修正函数对所述后验误差信号进行修正，而后更新权值；基于更新后的权值建立约束准则，补偿稳直流干扰。
作为本发明所述的融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法的一种优选方案，其中：所述输入信号包括230M无线通信模组输入信号ui和电力线载波输入信号ni；
其中，为所述输入信号。
作为本发明所述的融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法的一种优选方案，其中：先验误差信号包括，
其中，为所述输入电力载波时的先验误差信号，ei为无输入电力载波时的先验误差信号，T为转置符，wi为初始权值向量矩阵。
作为本发明所述的融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法的一种优选方案，其中：修正函数包括，
其中，θ()为所述修正函数，δ为误差控制因子，当|ei|≤δ时可视为无脉冲噪声的存在。
作为本发明所述的融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法的一种优选方案，其中：计算权值包括，
其中，μ为步长。
作为本发明所述的融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法的一种优选方案，其中：后验误差信号包括，
其中，为所述输入电力载波时的后验误差信号，ep,i为无输入电力载波时的后验误差信号。
作为本发明所述的融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法的一种优选方案，其中：更新权值包括，
其中，w′i+1为更新后的权值，zi为偏差叠加量，为电力载波频谱序列gi的方差，为输入的230M无线频谱方差补偿。
作为本发明所述的融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法的一种优选方案，其中：约束准则包括，
其中，为输入信号/>的合集，k为第k个信号，E为期望运算符。
作为本发明所述的融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法的一种优选方案，其中：包括，
其中，mi为白高斯序列，ρ为230M无线频谱与电力载波频谱方差比。
作为本发明所述的融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法的一种优选方案，其中：还包括，估算230M无线频谱方差补偿：
其中，为估算的230M无线频谱方差补偿。
本发明的有益效果：本发明通过设计修正函数，对输入电力载波时的先验误差信号与输入电力载波时的后验误差信号进行修正，减少脉冲电磁干扰对230M无线通信模组通信的影响，提高了通信质量，同时通过建立约束准则补偿稳直流干扰问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明第一个实施例所述的融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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，都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法，包括：
S1：根据输入信号计算输入电力载波时的先验误差信号。
输入信号包括230M无线通信模组输入信号ui和电力线载波输入信号ni；
其中，为输入信号。
根据输入信号计算输入电力载波时的先验误差信号：
vi＝gi+ηi
其中，di为未经优化的230M无线通信模组信号，wo为权值向量矩阵初值，vi为实际230M无线通信模组干扰信号，gi为白高斯序列，ηi为脉冲噪声；为输入电力载波时的先验误差信号，ei为无输入电力载波时的先验误差信号，T为转置符，wi为初始权值向量矩阵。
S2：设计修正函数，对先验误差信号进行修正，并计算此时的权值wi+1。
由于230M无线通信模组输入信号中含有脉冲干扰，所以当脉冲干扰发生时，先验误差的值突然增大，权向量矩阵的估算会被脉冲干扰破坏，造成较大的偏差，为解决上述问题，本实施例对先验误差引入修正函数θ()：
其中，θ()为修正函数，δ为误差控制因子，用来抑制脉冲干扰发生时而导致较大的误差，当|ei|≤δ时可视为无脉冲噪声的存在。
进一步的，计算权值wi+1：
其中，μ为步长。
S3：根据权值wi+1计算输入电力载波时的后验误差信号，通过修正函数对后验误差信号进行修正，而后更新权值。
计算后验误差信号：
其中，为输入电力载波时的后验误差信号，ep,i为无输入电力载波时的后验误差信号。
通过修正函数对后验误差信号进行修正，即：
进一步的，通过下式更新权值：
其中，w′i+1为更新后的权值，zi为偏差叠加量，为电力载波频谱序列gi的方差，为输入的230M无线频谱方差补偿。
由于：
其中，为白高斯序列mi的方差，E为期望运算符。
且由于脉冲干扰出现时，误差波动会相当大，所以输入噪声方差的估算不考虑脉冲噪声在内，因此，输入的230M无线频谱方差补偿为：
其中，mi为白高斯序列，ρ为230M无线频谱与电力载波频谱方差比。
由于输入的230M无线频谱方差补偿不太准确，因此需要进一步对其进行估算，其中，mi＝0意味着***不存在脉冲干扰，因此估算的230M无线频谱方差补偿为：
其中，为估算的230M无线频谱方差补偿。
S4：基于更新后的权值建立约束准则，补偿稳直流干扰。
建立约束准则
其中，为输入信号/>的合集，k为第k个信号，E为期望运算符。
实施例2
为了对本方法中采用的技术效果加以验证说明，本实施例选择传统的技术方案和采用本方法进行对比测试，以科学论证的手段对比试验结果，以验证本方法所具有的真实效果。
为验证本方法相对传统的技术方案具有较高的通信质量，本实施例中将采用传统的技术方案和本方法分别对某电网不同区域进行通信优化对比，通过误码率衡量通信质量的优劣，环境温度为28℃～30℃，结果如表1所示。
表1：通信优化结果。
| 通信距离为100米 | 通信距离为300米 | 通信距离为500米 | |
| 传统的技术方案 | 0 | <10-3 | <10-2 |
| 本方法 | 0 | 0 | <10-5 |
由表1可见，本方法相较于传统的技术方案，误码率较低，说明获得了较好的通信质量。
应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机***通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机***的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。
如在本申请所使用的，术语“组件”、“模块”、“***”等等旨在指代计算机相关实体，该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行中的线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于执行中的过程和/或线程中，并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些组件能够从在其上具有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自一个组件的数据，该组件与本地***、分布式***中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它***进行交互)的信号，以本地和/或远程过程的方式进行通信。
应说明的是，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，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种融合230M无线通信模组与电力载波的通信质量优化方法，其特征在于：包括，
根据输入信号计算输入电力载波时的先验误差信号；
设计修正函数，对所述先验误差信号进行修正，并计算此时的权值wi+1；
根据所述权值wi+1计算输入电力载波时的后验误差信号，通过所述修正函数对所述后验误差信号进行修正，而后更新权值；
基于更新后的权值建立约束准则，补偿稳直流干扰；
所述输入信号包括230M无线通信模组输入信号ui和电力线载波输入信号ni；
其中，为所述输入信号；
先验误差信号包括，
其中，为所述输入电力载波时的先验误差信号，ei为无输入电力载波时的先验误差信号，T为转置符，wi为初始权值向量矩阵；
修正函数包括，
其中，θ()为所述修正函数，δ为误差控制因子，当|ei|≤δ时可视为无脉冲噪声的存在；
计算权值包括，
其中，μ为步长；
后验误差信号包括，
其中，为所述输入电力载波时的后验误差信号，ep,i为无输入电力载波时的后验误差信号；
更新权值包括，
其中，w′i+1为更新后的权值，zi为偏差叠加量，为电力载波频谱序列gi的方差，/>为输入的230M无线频谱方差补偿；
约束准则包括，
其中，为输入信号/>的合集，k为第k个信号，E为期望运算符；
还包括，
其中，mi为白高斯序列，ρ为230M无线频谱与电力载波频谱方差比；
还包括，
估算230M无线频谱方差补偿：
其中，为估算的230M无线频谱方差补偿。
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