基于小波變換的電力線通信信號識別方法研究

毛曉冬

（國網江蘇省電力有限公司靖江市供電分公司，靖江 214500）

高質量信號可在較強噪聲干擾的環境下通信，對電力線通信信號系統的傳輸功能要求較高，需在接收端進行去噪處理，并提取一些特征值來取代這些信號。電力線通信信號中的特征值是識別高質量信號的關鍵。當前，信號識別分類問識別和類內識別。類問識別即識別不同類型所調制的信號。類內識別是在同一信號中調制不同信號。小波變換算法的引入能成功識別出傳統算法無法識別的較大特征值。且克服了算法復雜的弊端[1]。為此基于小波變換提出電力線通信信號識別方法，提高識別特征值的精準性。

1 電力線通信信號識別方法

本文提出的基于小波變換的電力線通信信號識別方法，是利用小波變換算法提高電力線通信信號識別特征值的精準性，具有一下優點：第一，可在低壓電力線通信中輸入阻抗較大特征值，不受電力線網絡結構影響，具有多樣性和信道輸入阻抗大的特性；第二，電力線多采用無屏蔽明線，易受外界噪聲干擾。如電力線信道噪聲中的背景噪聲和脈沖噪聲，這兩種噪聲會影響輸出數據產生較高誤碼率[2]。基于小波變換的電力線通信息信號識別方法能有效改善這一現象。

電力線通信信號識別方法在信號傳輸路徑上可憑借信號發送器和信號接收器，在通信信號進行信道節點間發射和回波時以兩種路徑檢測數據。該方法在參數選擇上結合了傳輸線理論，通過測量數據進行與電路諧振頻率相互同步的曲線擬合[3]。

在電力線通信信號中，網絡傳輸會出現過多反射、折射現象，利用小波變換算法，可將折射和反射次數控制在特征值最小范圍內。傳輸路徑越短信號強度越大。小波變換算法如下：

式（1）中，a表示第i條傳輸路徑的因子；n表示信號傳輸參數；f表示信號傳輸路徑總數；m表示傳輸路徑長度。當結果在0.3～1.3時，說明信號傳輸路徑信號逐漸變短，信號強度在逐漸加強。電力線通信信號識別方法可以接收信號沒有發生變化時的狀態，根據接收信號對應特征值轉換小波變換值，可以有效檢驗出電力線通信信號中選取的特征值。該識別方法可在噪聲環境下調制信號特征，具有計算簡單、操作性能較好的優點。

2 實驗結論

為了驗證基于小波變換電力線通信信號識別方法的有效性，在實驗庫中選取了不同調制方式的特征參數值，采用SVM分類器檢測該識別方法與傳統識別方法的精準度，以此驗證電力線通信信號識別方法的有效性和特征值的精準度是否達到規定的范圍內。特征參數如下所示：

表1 不同調制方法的特征參數

從表1看出，在實驗中需選取多個特征值參數，來保證實驗結果的準確性。對比實驗結果如下：

圖1 對比結果

實驗結果表明，傳統識別方法在計算過程中過于復雜，無法識別計算量較大特征值。基于小波變換的電力線通信信號識別方法計算簡單，可識別計算量較大特征值，不會產生誤碼率且精準性高。

3 結束語

實驗中要將特征參量設置在最小的范圍內。依據小波變換算法提高識別特征值的精準性。基于小波變換的電力線通信信號識別方法可以在不同環境下識別計算量較大的信號類型，具有操作性強的特點。希望該研究可以提供相應的理論依據。