一種用于用電信息采集系統(tǒng)的無線通信干擾檢測(cè)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及數(shù)字干擾檢測(cè)技術(shù)，具體涉及一種用于用電信息采集系統(tǒng)的無線通信干擾檢測(cè)裝置及方法，裝置包括信號(hào)組合模塊、IFFT模塊、空間自相關(guān)矩陣計(jì)算模塊和干擾存在判斷模塊，IFFT模塊、空間自相關(guān)矩陣計(jì)算模塊和干擾存在判斷模塊，所述信號(hào)組合模塊用于將M根接收天線的頻域干擾噪聲向量組合成一個(gè)矩陣U；所述IFFT模塊用于將頻域干擾噪聲矩陣U經(jīng)IFFT變換到時(shí)域，得時(shí)域干擾噪聲矩陣V；所述空間自相關(guān)矩陣計(jì)算模塊用于計(jì)算矩陣V的空間自相關(guān)矩陣；所述干擾存在判斷模塊用于判斷干擾是否存在。本發(fā)明充分利用信號(hào)的空間相關(guān)性來判斷干擾的存在性，可以在運(yùn)算成本低，耗時(shí)較少的情況下有效避免干噪比較低時(shí)對(duì)檢測(cè)準(zhǔn)確率的影響。
【專利說明】一種用于用電信息采集系統(tǒng)的無線通信干擾檢測(cè)裝置及方 法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)字干擾檢測(cè)技術(shù)，具體涉及一種用于用電信息采集系統(tǒng)的無線通信 干擾檢測(cè)裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 用電信息采集系統(tǒng)是建設(shè)智能電網(wǎng)的重要組成部分，建設(shè)該系統(tǒng)符合國際電網(wǎng)技 術(shù)發(fā)展的方向。在用電信息采集系統(tǒng)中，穩(wěn)定可靠的通信系統(tǒng)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，采集終端 或集中器和系統(tǒng)主站之間的遠(yuǎn)程通信必須保證其可靠、實(shí)時(shí)和安全，否則整個(gè)系統(tǒng)的有效 性、安全性和穩(wěn)定性都將面臨很大的挑戰(zhàn)。相對(duì)于專網(wǎng)，采用現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)的投資成本 更低，更有益于快速組網(wǎng)。
[0003] 在復(fù)雜的無線通信環(huán)境中，干擾越來越多，千擾的存在將嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能，為便 于后續(xù)的信號(hào)解調(diào)過程的針對(duì)性處理，接收機(jī)有必要對(duì)干擾進(jìn)行檢測(cè)。
[0004] 在無線公網(wǎng)的智能用電信息采集網(wǎng)中，特別是LTE(Long Term Evolution)系統(tǒng)， 現(xiàn)有的千擾辨識(shí)技術(shù)可分為時(shí)域檢測(cè)和頻域檢測(cè)兩大類。
[0005] 時(shí)域檢測(cè)技術(shù)包括時(shí)域能量檢測(cè)，基于協(xié)方差矩陣的檢測(cè)，基于矩陣特征值分解 的檢測(cè)，廣義最大似然檢測(cè)，峰度檢測(cè)算法等?，F(xiàn)有的時(shí)域檢測(cè)算法一般利用了干擾信號(hào)與 噪聲的差異來檢測(cè)千擾，包括能量差異，多階矩差異及相關(guān)性差異等，主要研究集中于對(duì)干 擾存在性的檢測(cè)。
[0006] 頻域檢測(cè)技術(shù)包括均值檢測(cè)算法，連續(xù)均值去除算法（CME)，前向連續(xù)均值去除算 法（FCME)，雙門限檢測(cè)算法，最小值檢測(cè)算法等。頻域檢測(cè)算法利用了干擾信號(hào)在頻域的特 征來檢測(cè)是否有干擾存在。
[0007] 分析上面兩種類型的干擾檢測(cè)算法，分別具有以下特點(diǎn)：時(shí)域檢測(cè)技術(shù)利用了干 擾信號(hào)與噪聲的差異來檢測(cè)干擾，但是在干噪比較低的情況下易發(fā)生誤判；頻域檢測(cè)技術(shù) 利用了干擾信號(hào)在頻域的特征進(jìn)行檢測(cè)，例如，CME算法是通過不停的迭代，按照一定的虛 警概率不停的刪除大的信號(hào)譜線，得到?jīng)]有受到干擾的信號(hào)頻點(diǎn)，而迭代運(yùn)算，收斂是一個(gè) 相當(dāng)費(fèi)時(shí)的過程，計(jì)算量很大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于用電信息采集系統(tǒng)的無線通信干擾檢測(cè)裝置及 方法，解決了現(xiàn)有的干擾檢測(cè)方法在干噪比較低檢測(cè)精度低，以及檢測(cè)運(yùn)算過于復(fù)雜，耗費(fèi) 時(shí)間和成本大的問題。
[0009] 為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0010] 一種用于用電信息采集系統(tǒng)的無線通信干擾檢測(cè)裝置，包括信號(hào)組合模塊、IFFT 模塊、空間自相關(guān)矩陣計(jì)算模塊和干擾存在判斷模塊，
[0011] 所述信號(hào)組合模塊用于將Μ根接收天線的頻域千擾噪聲向量組合成一個(gè)矩陣U ;
[0012] 所述IFFT模塊用于將頻域千擾噪聲矩陣U經(jīng)IFFT變換到時(shí)域，得時(shí)域干擾噪聲 矩陣V ;
[0013] 所述空間自相關(guān)矩陣計(jì)算模塊用于計(jì)算矩陣V的空間自相關(guān)矩陣；
[0014] 所述干擾存在判斷模塊用于判斷干擾是否存在。 '
[0015]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述干擾存在判斷模塊包括度量值α計(jì)算子模塊和比 較判斷子模塊，所述度量值α計(jì)算子模塊用于V的空間自相關(guān)矩陣計(jì)算出度量值α，所述 比較判斷子模塊用于將計(jì)算出的度量值α和門限值做比較，判斷干擾是否存在。'
[0016] 一種用于用電信息采集系統(tǒng)的無線通信干擾檢測(cè)方法，包括以下步驟：
[0017] 步驟一，接收Μ根接收天線的基帶導(dǎo)引向量，然后減去插入的導(dǎo)引信號(hào)和信道估 計(jì)值的乘積，得到頻域干擾噪聲向量七,u2，…uM，然后組合成矩陣U= [Ul，U2％ ;
[0018] 步驟二，將頻域干擾噪聲矩陣經(jīng)過IFFT變換到時(shí)域，得到時(shí)域干擾2噪聲^陣v ; [0019]步驟三，計(jì)算矩陣V的轉(zhuǎn)置矩陣VT和共軛矩陣V*，然后計(jì)算矩陣v的空間自相關(guān) 矩陣

【權(quán)利要求】
1. 一種用于用電信息采集系統(tǒng)的無線通信干擾檢測(cè)裝置，其特征在于：包括信號(hào)組合 模塊、IFFT模塊、空間自相關(guān)矩陣計(jì)算模塊和干擾存在判斷模塊， 所述信號(hào)組合模塊用于將M根接收天線的頻域干擾噪聲向量組合成一個(gè)矩陣U; 所述IFFT模塊用于將頻域干擾噪聲矩陣U經(jīng)IFFT變換到時(shí)域，得時(shí)域干擾噪聲矩陣V； 所述空間自相關(guān)矩陣計(jì)算模塊用于計(jì)算矩陣V的空間自相關(guān)矩陣； 所述干擾存在判斷模塊用于判斷干擾是否存在。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于用電信息采集系統(tǒng)的無線通信干擾檢測(cè)裝置，其特 征在于：所述干擾存在判斷模塊包括度量值α計(jì)算子模塊和比較判斷子模塊，所述度量值 α計(jì)算子模塊用于V的空間自相關(guān)矩陣計(jì)算出度量值α，所述比較判斷子模塊用于將計(jì)算 出的度量值α和門限值做比較，判斷干擾是否存在。
3. -種用于用電信息采集系統(tǒng)的無線通信干擾檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟一，接收M根接收天線的基帶導(dǎo)引向量，然后減去插入的導(dǎo)引信號(hào)和信道估計(jì)值的乘 積，得到頻域干擾噪聲向量U1,U2，…UM，然后組合成矩陣U= [U1,U2，…Um]; 步驟二，將頻域干擾噪聲矩陣經(jīng)過IFFT變換到時(shí)域，得到時(shí)域干擾噪聲矩陣V; 步驟三，計(jì)算矩陣V的轉(zhuǎn)置矩陣Vt和共軛矩陣V%然后計(jì)算矩陣V的空間自相關(guān)矩陣 R = -VrV* Ns . ， 步驟四，計(jì)算判斷干擾存在的度量值α，并判斷干擾是否存在。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于用電信息采集系統(tǒng)的無線通信干擾檢測(cè)方法，其特 征在于：所述步驟四中，計(jì)算判斷干擾存在的度量值α具體是根據(jù)V的空間自相關(guān)矩陣計(jì) 算出判斷干擾存在的度量值α，將矩陣R的第i行第j列記為&，定義度量值：
【文檔編號(hào)】H04B17/00GK104270205SQ201410498152
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】李琪林, 趙宏志, 覃劍, 盧華, 向景睿, 李方碩, 吳維德, 龍海蓮 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院