一种信道冲击响应提取方法、装置及存储介质
本发明涉及电力通信感知监测，尤其涉及一种信道冲击响应提取方法、装置及存储介质。
背景技术：
1、电力线系统是现代社会基础设施的核心组成部分，其稳定性直接关系到社会生产和人民生活的正常进行。为避免电力线路故障所带来的巨大损失，对电力线路的早期故障进行定位和诊断十分重要。
2、现有故障检测需要在配电线路的主干线出口和各分支线路出口安装故障检测终端，故障定位成本高，维护困难，也无法满足电力网络实时监测的需求。
技术实现思路
1、为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种基于电力载波通感一体的信道冲击响应提取方法、装置及存储介质。
2、本发明所采用的第一技术方案是：
3、一种信道冲击响应提取方法，包括以下步骤：
4、对解耦后的电力线信号进行周期性采样，得到当前时刻目标电力线的目标采样点序列；
5、采用滑动窗口的方式，利用数字相关器对所述目标采样点序列和预设的前导码序列进行相关运算，通过能量检测的方式，累加检测的前导码数量，为syncp符号形成局部有限响应；
6、当检测到syncm符号序列时，针对所获得的syncp符号序列累加局部有限响应，计算并存储信道冲击响应(channel impulse response，cir)的估计结果。
7、进一步地，所述对解耦后的电力线信号进行周期性采样，得到目标电力线的目标采样点序列，包括：
8、电力载波通信系统接收端中的接收器接收连续的模拟信号，其中模拟信号包括数据帧信息，每帧的前导码至少包含多个syncp符号和syncm符号；
9、接收机利用数模转换模块采用大于两倍发射带宽的采样率，对模拟信号进行采样，获取并存储目标电力线的目标采样点序列。
10、进一步地，所述对所述目标采样点序列和预设的前导码序列进行相关运算，包括：
11、将已知的syncp符号序列记为模版tm，序列的长度为m；
12、基于滑动窗口的方式，将目标采样点序列rn和模板tm之间进行相关运算，以计算两个序列之间的相关性。
13、进一步地，所述相关性的计算公式如下：
14、
15、式中，ck表示采样点序列从k点～k+m-1点与模板tm相关的结果，rk+i表示采样点序列在k+i处的值，表示模板tm在第i个点处的共轭，k的取值范围为[0,b-m+1]；
16、模板信号功率的计算公式如下：
17、
18、式中，p表示模板信号的总功率，ti表示模板tm在第i个点处的值，表示模板tm在第i个点处的共轭。
19、进一步地，所述累加检测的前导码数量，包括：
20、获取滑动窗口下相关运算的结果，记为序列mn，基于峰值检测或阈值检测，获取序列mn的峰值的个数，累加于计数器中，并获取峰值所在的序列索引。
21、进一步地，所述为syncp符号形成局部有限响应，包括：
22、根据序列索引，以已知的syncp符号序列长度为窗口，截取并存储采样点序列形成各个syncp符号的局部响应。
23、进一步地，所述syncm符号序列采用以下方式进行检测：
24、利用数字相关器，基于滑动窗口的方式，将加窗后的采样序列和已知的syncm符号序列进行相关运算，通过与设定的阈值进行比较，以实现检测。
25、进一步地，所述针对所获得的syncp符号序列累加局部有限响应，计算并存储信道冲击响应的估计结果，包括：
26、累加各个syncp符号的局部响应，得到求和序列；根据已知的syncp符号对求和序列进行反卷积预处理，获取时域上的信道冲击响应，将获取的信道冲击响应和计数器存储在寄存器中。实际应用中，若为了获取信道特征，此步骤非必选，求和序列可体现出信道的特征。
27、本发明所采用的第二技术方案是：
28、一种信道冲击响应提取装置，包括：
29、至少一个处理器；
30、至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
31、当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上所述方法。
32、本发明所采用的第三技术方案是：
33、一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如上所述方法。
34、本发明的有益效果是：本发明通过利用电力线载波通信系统接收端接收到的前导码，输出电力载波通信信道冲击响应，可用于电力线故障检测和定位。
技术特征：
1.一种信道冲击响应提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种信道冲击响应提取方法，其特征在于，所述对解耦后的电力线信号进行周期性采样，得到目标电力线的目标采样点序列，包括：
3.根据权利要求2所述的一种信道冲击响应提取方法，其特征在于，所述对所述目标采样点序列和预设的前导码序列进行相关运算，包括：
4.根据权利要求3所述的一种信道冲击响应提取方法，其特征在于，所述相关性的计算公式如下：
5.根据权利要求1或3所述的一种信道冲击响应提取方法，其特征在于，所述累加检测的前导码数量，包括：
6.根据权利要求5所述的一种信道冲击响应提取方法，其特征在于，所述为syncp符号形成局部有限响应，包括：
7.根据权利要求1所述的一种信道冲击响应提取方法，其特征在于，所述syncm符号序列采用以下方式进行检测：
8.根据权利要求1所述的一种信道冲击响应提取方法，其特征在于，所述针对所获得的syncp符号序列累加局部有限响应，计算并存储信道冲击响应的估计结果，包括：
9.一种信道冲击响应提取装置，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求1-8任一项所述方法。
技术总结
本发明公开了一种信道冲击响应提取方法、装置及存储介质，其中方法包括：对解耦后的电力线信号进行周期性采样，得到目标电力线的目标采样点序列；采用滑动窗口的方式，对所述目标采样点序列和预设的前导码序列进行相关运算，通过能量检测的方式，累加检测的前导码数量，为SYNCP符号形成局部有限响应；当检测到SYNCM符号序列时，针对所获得的SYNCP符号序列累加局部有限响应，计算并存储信道冲击响应的估计结果。本发明通过利用电力线载波通信系统接收端接收到的前导码，输出电力载波通信信道冲击响应，可用于电力线故障检测和定位。本发明可广泛应用于电力通信感知监测技术领域。
技术研发人员：官权升,陈晓琼,陈川旭
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23