ES2414529B1 - IMPULSIVE NOISE CANCELLATION METHOD IN POWER LINE COMMUNICATIONS (PLC) SYSTEMS THROUGH PROCESSING OF FREE TRANSMISSION CARRIERS - Google Patents
IMPULSIVE NOISE CANCELLATION METHOD IN POWER LINE COMMUNICATIONS (PLC) SYSTEMS THROUGH PROCESSING OF FREE TRANSMISSION CARRIERS Download PDFInfo
- Publication number
- ES2414529B1 ES2414529B1 ES201101326A ES201101326A ES2414529B1 ES 2414529 B1 ES2414529 B1 ES 2414529B1 ES 201101326 A ES201101326 A ES 201101326A ES 201101326 A ES201101326 A ES 201101326A ES 2414529 B1 ES2414529 B1 ES 2414529B1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- plc
- carriers
- power line
- line communications
- noise cancellation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 44
- 239000000969 carrier Substances 0.000 title abstract description 25
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title abstract description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 16
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001018 virulence Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Los sistemas de comunicación a través de las líneas de alimentación eléctrica, denominados Power Line Communications (PLC) suelen dejar sin transmisión de potencia ciertas portadoras o porciones del espectro para respetar posibles interferencias con otros servicios de comunicación por radio, como por ejemplo radioaficionados. Este método de cancelación de ruido impulsivo para sistemas PLC consiste en procesar estas portadoras libres en el receptor, para averiguar la amplitud y fase de los pulsos de ruido impulsivo cuando éstos aparezcan en las líneas de transmisión y poder proceder de esta manera a su cancelación.Communication systems through power supply lines, called Power Line Communications (PLC) often leave certain carriers or portions of the spectrum without power transmission to respect possible interference with other radio communication services, such as amateur radio. This method of impulse noise cancellation for PLC systems consists in processing these free carriers in the receiver, to find out the amplitude and phase of the impulse noise pulses when they appear in the transmission lines and thus be able to proceed with their cancellation.
Description
Método de cancelación de ruido impulsivo en sistemas Power Line Communications (PLC) mediante procesado de las portadoras libres de transmisión Impulse noise cancellation method in Power Line Communications (PLC) systems through transmission-free carrier processing
Sector de la técnica Technical sector
Este método encuentra aplicación en el sector de las telecomunicaciones. Más concretamente en lo relativo a los sistemas de transmisión y recepción de señales por línea. Entre éstos, en aquellos con sistema de modulación y transmisión digital. Y en especial, aquellos con modulación de tipo multitono como Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). La aplicación principal es para sistemas de comunicación por línea eléctrica de alimentación, llamados Power Line Cornmunications (PLC) que están reglamentados por normas de carácter internacional como la IEEE P 190 1 Y otras similares. This method finds application in the telecommunications sector. More specifically in relation to the systems of transmission and reception of signals per line. Among these, in those with digital modulation and transmission system. And especially, those with multitone type modulation such as Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). The main application is for power supply line communication systems, called Power Line Cornmunications (PLC) that are regulated by international standards such as IEEE P 190 1 and similar ones.
Estado de la técnica State of the art
La mayor parte de los métodos propuestos para tratar de minimizar los efectos del ruido impulsivo (RI) están pensados para transmisiones digitales por radio. Algunas patentes como W02004002101, EP1309095 y EP1180851 basan su funcionamiento en la localización de los picos de RI a partir de la propia señal de información recibida; cuando creen haber reconocido un pico de RI eliminan la porción de señal correspondiente. Otras publicaciones de interés son las patentes US 20050213692 y EP1361720 que utilizan complejos algoritmos de compensación del RI. También los autores de la presente patente han publicado con anterioridad dos procedimientos aplicables a sistemas de radio: P200402455 que monitoriza el RI en una polarización ortogonal a aquella en que se produce la transmisión y P200402706 que monitoriza el RI en otro canal a una frecuencia diferente. Most of the proposed methods to try to minimize the effects of impulse noise (IR) are intended for digital radio transmissions. Some patents such as W02004002101, EP1309095 and EP1180851 base their operation on the location of the RI peaks from the information signal itself received; when they believe they have recognized an RI peak they eliminate the corresponding signal portion. Other publications of interest are US Patents 20050213692 and EP1361720 that use complex IR compensation algorithms. Also the authors of the present patent have previously published two procedures applicable to radio systems: P200402455 that monitors the IR in an orthogonal polarization to that in which the transmission occurs and P200402706 that monitors the IR in another channel at a different frequency.
Sería por lo tanto deseable un método específicamente diseñado contra el RI en sistemas PLC que no sólo detecte o elimine las muestras de señal que se vean afectadas sino que sea capaz de eliminar la contribución del RI dejando inalterada la señal PLC original. It would therefore be desirable to have a method specifically designed against RI in PLC systems that not only detects or eliminates signal samples that are affected but is capable of eliminating the contribution of the RI leaving the original PLC signal unaltered.
Para ello la presente invención aprovecha que los sistemas PLC dejan sin transmisión de potencia ciertas portadoras o porciones del espectro con objeto respetar posibles interferencias con otros servicios de comunicación. Este método de cancelación de RI para sistemas PLC consiste en procesar estas portadoras libres en el receptor, para averiguar la amplitud y fase de los pulsos de RI cuando éstos aparezcan en las líneas de transmisión y poder proceder de esta manera a su cancelación. Aquí, el verbo cancelar significa que los pulsos de RI son extirpados de la señal sin afectar a ésta última. For this purpose, the present invention takes advantage of the fact that PLC systems leave certain carriers or portions of the spectrum without power transmission in order to respect possible interference with other communication services. This method of RI cancellation for PLC systems consists in processing these free carriers in the receiver, to find out the amplitude and phase of the RI pulses when they appear in the transmission lines and thus be able to proceed with their cancellation. Here, the verb cancel means that the RI pulses are excised from the signal without affecting the latter.
El término Power Line Communications (PLC), que puede traducirse como Comunicación por Línea Eléctrica de Alimentación, se usa para identificar tecnologías, equipos, aplicaciones y servicios diseñados para proveer a los usuarios de sistemas de comunicación cuyo medio de transmisión son los cables que transportan la electricidad. The term Power Line Communications (PLC), which can be translated as Power Line Communication, is used to identify technologies, equipment, applications and services designed to provide users of communication systems whose means of transmission are the cables they carry electricity.
Se denomina ruido impulsivo (RI) a pulsos de gran amplitud que surgen inesperadamente en un canal de comunicación. El RI puede ser clasificado de acuerdo a su origen como ruido natural (no procedente de actividad humana y producido principalmente por rayos en tormentas) y ruido de procedencia humana que comprende: Transitorios en transformadores y motores de inducción, chispas producidas en el colector de motores eléctricos universales y de corriente continua, transitorios por conmutación eléctrica, arcos voltaicos, etc. El efecto combinado de la amplitud de los pulsos, la tasa de aparición y el ancho de banda del receptor puede perjudicar el funcionamiento de los sistemas digitales de comunicación en gran medida, incluso si la relación señal a ruido es alta. Impulsive noise (RI) is called large amplitude pulses that arise unexpectedly in a communication channel. The RI can be classified according to its origin as natural noise (not from human activity and produced mainly by lightning in storms) and noise of human origin that includes: Transients in transformers and induction motors, sparks produced in the motor collector universal electric and direct current, transients by electrical switching, voltaic arcs, etc. The combined effect of pulse amplitude, rate of appearance and bandwidth of the receiver can greatly impair the operation of digital communication systems, even if the signal to noise ratio is high.
El RI perjudica especialmente la transmisión de las comunicaciones en las líneas eléctricas de alimentación. Su efecto se hace más patente en las que emplean sistemas de modulación y transmisión digital, y con especial virulencia en aquellos con modulación OFDM, como los sistemas PLC a los que se refiere la presente patente. The IR especially harms the transmission of communications in the power supply lines. Its effect becomes more evident in those using digital modulation and transmission systems, and with special virulence in those with OFDM modulation, such as the PLC systems referred to in this patent.
Se considera que el RI es un fenómeno de banda ancha, es decir que cuando un pulso de RI alcanza el receptor se deben esperar componentes espectrales extendiéndose por todo el ancho de banda del canal de comunicación. RI is considered to be a broadband phenomenon, that is, when an RI pulse reaches the receiver, spectral components must be expected to extend throughout the bandwidth of the communication channel.
La norma IEEE P 190 1, ha sido creada por el Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) para regular los sistemas PLC. Esta norma, entre otras, especifica que aquellas portadoras dentro de un símbolo OFDM que se corresponden con las bandas de radioaficionado (que se pueden ver en la figura 1) no deben transmitir potencia para no interferir con estos servicios; por lo tanto, al demodular un símbolo OFDM en estas portadoras que denominaremos libres sólo deberá encontrarse ruido de fondo y cierto nivel de interferencia. Cuando un pulso de RI llega a un receptor OFDM, su potencia se reparte entre todas las portadoras del símbolo debido a sus propiedades de gran amplitud de banda. Este RI también se introduce en las portadoras libres y tendrá una potencia mucho mayor que su ruido de fondo, éste es el principio básico en el que se basa el método que se presenta: Usar la información del RI detectado en las portadoras libres para cancelarlo. Esta cancelación del RI dejando inalterada la señal PLC original implica mayor refinamiento con respecto a otras técnicas existentes que se limitan eliminar el pulso de RI junto con la muestra correspondiente de señal PLC. The IEEE P 190 1 standard has been created by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) to regulate PLC systems. This rule, among others, specifies that those carriers within an OFDM symbol that correspond to the amateur radio bands (which can be seen in Figure 1) must not transmit power so as not to interfere with these services; therefore, when demodulating an OFDM symbol on these carriers that we will call free, only background noise and a certain level of interference should be found. When an RI pulse reaches an OFDM receiver, its power is distributed among all the carriers of the symbol due to its high bandwidth properties. This RI is also introduced in the free carriers and will have a much greater power than its background noise, this is the basic principle on which the method presented is based: Use the information of the RI detected in the free carriers to cancel it. This cancellation of the RI leaving the original PLC signal unaltered implies greater refinement with respect to other existing techniques that limit the elimination of the RI pulse together with the corresponding sample of the PLC signal.
La figura 1 describe un símbolo OFDM en el dominio de la frecuencia con un reparto de portadoras según la norma IEEE P1901. El símbolo abarca 50 MHz y comprende 2048 portadoras, de las cuales sólo 917 (sombreado rayado espaciado) están efectivamente moduladas por. información üFDM. En las 237. portadoras. correspondientes a las bandas del servicio de radioaficionados (sombreado rayado denso) no se transmite potencia; sin embargo el RI (sombrado punteado) está presente en todas las portadoras en mayor o menor medida. Las portadoras del principio y del final (sin sombreado) permanecen sin uso, las del principio se corresponden con las bandas del servicio de radiodifusión de onda media por AM y el resto de las bandas inferiores, y las del final se dejan sin modular aunque podrían llegar a usarse en un futuro. Figure 1 describes an OFDM symbol in the frequency domain with a carrier distribution according to IEEE P1901. The symbol covers 50 MHz and includes 2048 carriers, of which only 917 (spaced hatch shading) are effectively modulated by. üFDM information. In the 237. carriers. corresponding to the bands of the amateur radio service (dense striped shading) no power is transmitted; however, the RI (dotted shadow) is present in all carriers to a greater or lesser extent. The carriers of the beginning and the end (without shading) remain unused, those of the beginning correspond to the bands of the medium-wave broadcasting service by AM and the rest of the lower bands, and those of the end are left unmodified although they could Be used in the future.
La figura 2 es un diagrama de bloques que describe el funcionamiento del método de cancelación de RI que se presenta. El bloque (1) calcula un umbral de detección de picos de RI y el bloque (2) realiza la detección de esos picos de acuerdo con el anterior umbral. El bloque (3) calcula una transformada rápida de Fourier (Fast Fourier Transform) y el bloque (4) extrae las 237 portadoras libres correspondientes a las bandas de Figure 2 is a block diagram describing the operation of the RI cancellation method presented. Block (1) calculates a threshold of detection of RI peaks and block (2) detects those peaks according to the previous threshold. Block (3) calculates a fast Fourier Transform (Fast Fourier Transform) and block (4) extracts the 237 free carriers corresponding to the bands of
radioaficionado descritas en la figura 1. Finalmente, el bloque (5) es el encargado de generar la secuencia canceladora de RI. radio amateur described in Figure 1. Finally, block (5) is responsible for generating the RI canceling sequence.
Exposición detallada del procedimiento Detailed statement of the procedure
En el diagrama de bloques de la figura 2, se representa el método básico, objeto de esta patente. In the block diagram of Figure 2, the basic method, object of this patent, is represented.
En la parte superior izquierda se indica la llegada de la señal s[n], que es el símbolo OFDM en el dominio del tiempo. Esta señal de partida s[n] es discreta compleja. Para obtenerla se deben efectuar varios procedimientos habituales, como amplificación, filtrado, muestreo, sincronizado, estimación de canal y otros procesos, que son independientes de lo expuesto en esta patente. La señal s[n] contiene la información que se desea recibir, y sumada a ésta, la perturbación de RI que se desea eliminar. El método básico se compone de cuatro etapas. The arrival of the signal s [n] is indicated in the upper left, which is the OFDM symbol in the time domain. This starting signal s [n] is complex discrete. To obtain it, several usual procedures must be performed, such as amplification, filtering, sampling, synchronization, channel estimation and other processes, which are independent of what is stated in this patent. The signal s [n] contains the information that you want to receive, and added to it, the disturbance of RI you want to eliminate. The basic method consists of four stages.
Etapa A: La señal s[n] pasa por el bloque (1) de la figura 2. Aquí se calcula el umbral de nivel de amplitud Th que se utilizará para discriminar qué muestras de s[n] serán objeto de estudio para determinar si están afectadas o no por RI. Este estudio se realiza en el bloque (2), donde se examinan todas las muestras de s[n] y se marcan aquellas que tengan una amplitud que supere el umbral Th. En el bloque (2) de la figura 2 se supone a modo de ejemplo que M muestras superan el umbral de amplitud Th: Estas muestras se denominan s[no], s[n1], ..., s [nM-t1, Y con ellas se averigua en qué posición de s[n] se hallan las muestras marcadas. Con estas posiciones se crea un tren de deltas denominado t[ n]. Stage A: The signal s [n] passes through the block (1) of Figure 2. Here the threshold of amplitude level Th is calculated which will be used to discriminate which samples of s [n] will be studied to determine if are affected or not by RI. This study is carried out in block (2), where all samples of s [n] are examined and those that have an amplitude that exceeds the Th threshold are marked. In block (2) of Figure 2 it is assumed as For example, that M samples exceed the threshold of amplitude Th: These samples are called s [no], s [n1], ..., s [nM-t1, and with them it is found in which position of s [n] Find the marked samples. With these positions a delta train called t [n] is created.
Etapa B: Al mismo tiempo, la señal original s[n] entra en el bloque (3) de la figura 2, donde se extraen sus portadoras o componentes frecuenciales complejas mediante Fast Fourier Transform (FFT), obteniéndose su versión en el dominio discreto de la frecuencia S[k]. En el bloque (4) de la figura 2, se extraen de S[k] solo aquellas portadoras que deben estar libres de transmisión según la norma IEEE P1901 Y que coinciden con las sombreadas con rallado denso en la figura 1. La información relativa a estas muestras donde no se ha transmitido potencia alguna se denominará X[k] y se considerará que los valores que se hallen ahí son debidos a RI exclusivamente. Stage B: At the same time, the original signal s [n] enters block (3) of Figure 2, where its complex frequency carriers or components are extracted by Fast Fourier Transform (FFT), obtaining its version in the discrete domain of the frequency S [k]. In block (4) of figure 2, only those carriers that must be free of transmission according to IEEE P1901 standard and which match the shaded ones with dense grating in figure 1 are extracted from S [k]. These samples where no power has been transmitted shall be called X [k] and the values found therein shall be deemed to be due exclusively to RI.
Etapa C: Al bloque (5) de la figura 2 llega por un lado t[n], hallado en la Etapa A y que consiste en las posiciones de aquellas muestras de s[ n] que superaron el umbral Th. Y por otro lado X[k], hallado en la Etapa B y que contiene la información frecuencial de las portadoras complejas en las que no se transmitió potencia alguna. A partir de toda esta información, el bloque (5) de la figura 2 calcula d[n], que es una estimación de los valores complejos correspondientes al RI de los pulsos localizados en las posiciones determinadas por t[ n]. Aquellas muestras de d[ n] que sean cero o cercanas a cero no estarán afectadas por RI. Si por el contrario, alguna muestra de d[n] tiene un valor complejo significativo será porque contiene RI. Stage C: The block (5) of Figure 2 arrives on one side t [n], found in Stage A and that consists of the positions of those samples of s [n] that exceeded the Th threshold. And on the other hand X [k], found in Stage B and containing the frequency information of the complex carriers in which no power was transmitted. From all this information, block (5) of Figure 2 calculates d [n], which is an estimate of the complex values corresponding to the RI of the pulses located at the positions determined by t [n]. Those samples of d [n] that are zero or near zero will not be affected by RI. If, on the contrary, any sample of d [n] has a significant complex value, it will be because it contains RI.
Etapa D: Se puede considerar que d[n] es íntegramente la perturbación de RI puro. Por lo tanto, para eliminar de s[n] el RI bastará con restarle d[n], obteniéndose la secuencia limpia final c[n] que se encuentra señalada en la parte superior derecha de la figura 2. Stage D: It can be considered that d [n] is entirely the disturbance of pure RI. Therefore, to eliminate from s [n] the RI will suffice by subtracting d [n], obtaining the final clean sequence c [n] that is indicated in the upper right part of Figure 2.
El método básico descrito puede presentar diversas variantes: The basic method described can have several variants:
Variante1: Debido a imperfecciones en los eqUIpos de modulación PLC es posible encontrar pequeñas contribuciones de potencia en las portadoras prohibidas por la norma. Ello puede ser debido a productos de intermodulación o a la falta de atenuación suficiente de los filtros a estas frecuencias. El método debe monitorizar la posible presencia de estas portadoras, solo parcialmente libres de transmisión y excluirlas del proceso de cálculo, o bien cabe la posibilidad de incluirlas igualmente si su amplitud no es excesiva. Variant1: Due to imperfections in the PLC modulation equipment it is possible to find small power contributions in the carriers prohibited by the standard. This may be due to intermodulation products or the lack of sufficient attenuation of the filters at these frequencies. The method should monitor the possible presence of these carriers, only partially free of transmission and exclude them from the calculation process, or they may also be included if their amplitude is not excessive.
Variante 2: El método que presenta no tiene por qué restringirse únicamente a las portadoras libres de transmisión representadas en la figura 1. Fuera del espectro ocupado por el sistema PLC existen más frecuencias en las que no se transmite señal y que podrían ser utilizadas para calcular la secuencia de RI. Variant 2: The method presented does not have to be restricted only to the free transmission carriers represented in Figure 1. There are more frequencies outside the spectrum occupied by the PLC system and which could be used to calculate the sequence of RI.
Variante 3: De la misma manera, no es necesario utilizar la totalidad de las portadoras representadas en la figura 1 para determinar el RI. El cálculo puede realizarse también utilizando solo parte de ellas. De este modo se perdería precisión, pero con la ventaja de que la carga computacional sería más baja, aumentado la capacidad global de proceso del receptor. Variant 3: In the same way, it is not necessary to use all of the carriers represented in Figure 1 to determine the IR. The calculation can also be done using only part of them. In this way precision would be lost, but with the advantage that the computational load would be lower, the overall process capacity of the receiver increased.
Variante 4: Existe la posibilidad de que aparezcan de forma continuada interferencias de banda estrecha dentro de las portadoras prohibidas. Para estos casos, y de forma similar a lo expuesto en la variante 1, se debe monitorizar la presencia de portadoras interferidas y excluirlas del proceso de cálculo. Variant 4: There is a possibility that narrow band interference will appear continuously within the prohibited carriers. For these cases, and similar to what is stated in variant 1, the presence of interfered carriers must be monitored and excluded from the calculation process.
Variante 5: El método descrito podría utilizarse sin incluir la Etapa D, solamente para detectar RI y no para cancelarlo. Variant 5: The described method could be used without including Stage D, only to detect IR and not to cancel it.
Variante 6: Sobre el método básico, se podría implementar un procedimiento iterativo que realimentara el resultado del cálculo a la entrada del proceso, con el fin de afinar el método de cancelación del RI, a costa de mayor complejidad computacional. Variant 6: On the basic method, an iterative procedure could be implemented that would feed the calculation result at the entrance of the process, in order to refine the method of canceling the IR, at the expense of greater computational complexity.
Variante 7: Aunque inicialmente se ha supuesto que la señal s[n] ya está muestreada, sincronizada y con la estimación de canal hecha, también es posible aplicar el método justo después del muestreo, antes de las etapas de sincronizado y de estimación de canal. Variant 7: Although initially it has been assumed that the signal s [n] is already sampled, synchronized and with the channel estimate made, it is also possible to apply the method just after sampling, before the synchronization and channel estimation stages .
Variante 8: De forma similar a lo expuesto en la variante 7, podría aplicarse el método no justo después del muestreo, ni tampoco al final de todas las etapas de sincronizado y estimación de canal, sino intercalado entre ellas. Variant 8: Similar to what is stated in variant 7, the method could be applied not just after sampling, nor at the end of all the synchronization and channel estimation stages, but interleaved between them.
Variante 9: El método objeto de esta patente es susceptible de ser combinado con otros métodos ya conocidos, como el recortado o clipping previo de la señal. Tales combinaciones no significan una variación real de la naturaleza del método que es objeto de esta patente. Variant 9: The method object of this patent is likely to be combined with other known methods, such as the previous clipping or clipping of the signal. Such combinations do not mean a real variation of the nature of the method that is the subject of this patent.
Variante 10: El método base se describe en función de la norma IEEE P1901 , que es la que se expone en la figura 1 .. Variant 10: The base method is described according to the IEEE P1901 standard, which is the one shown in Figure 1 ..
Variante 11: El método base se describe considerando OFDM como sistema de modulación de la señal s[n]. Sin embargo, existen otros esquemas de modulación para los que el método sigue siendo válido igualmente, como Windowed-OFDM, OFDM-Wavelet u otras variantes. Variant 11: The base method is described considering OFDM as a signal modulation system s [n]. However, there are other modulation schemes for which the method remains equally valid, such as Windowed-OFDM, OFDM-Wavelet or other variants.
Variante 12: Tampoco es estrictamente necesario que se use una variante de modulación OFDM para el correcto funcionamiento del método. El método que se patenta no depende del sistema de modulación empleado. Variant 12: It is also not strictly necessary that an OFDM modulation variant be used for the correct operation of the method. The method that is patented does not depend on the modulation system used.
Variante 13: En este documento se ha utilizado constantemente el término PLC para referirse a los sistemas de comunicación por línea que se vean afectados por RI. Otros sistemas de comunicación por línea afectados por RI pueden beneficiarse del método expuesto aunque no se denominen específicamente PLC, siempre y cuando compartan la misma característica que consiste en evitar la transmisión de señal en determinadas portadoras de frecuencia, que son las que pueden utilizarse para calcular el RI según se ha descrito en el método básico. Variant 13: In this document the term PLC has been constantly used to refer to the line communication systems that are affected by IR. Other line communication systems affected by RI can benefit from the exposed method even if they are not specifically called PLC, as long as they share the same characteristic that consists in preventing the transmission of signal in certain frequency carriers, which are those that can be used to calculate the RI as described in the basic method.
El RI en las líneas eléctricas. de. alimentación constituye un grave problema para los sistemas de comunicación sobre este medio fisico. El procedimiento de cancelación que se presenta se puede añadir al firmware de cualquier receptor de un sistema PLC para mejorar su comportamiento frente al RI. Constituye una mejora con respecto a otros métodos existentes que tan solo se limitan a eliminar las muestras sospechosas de contener ruido impulsivo, y con respecto a otros métodos que emplean complicados algoritmos que consumen gran cantidad de tiempo de procesado. The RI in power lines. from. Food is a serious problem for communication systems on this physical environment. The cancellation procedure presented can be added to the firmware of any receiver of a PLC system to improve its behavior against the RI. It constitutes an improvement with respect to other existing methods that are only limited to eliminating samples suspected of containing impulsive noise, and with respect to other methods that use complicated algorithms that consume a large amount of processing time.
Claims (6)
- 1. one.
- Método de cancelación de ruido impulsivo (RI) en un sistema Power Line Communications (PLC) que comprende al menos las siguientes etapas: a) Sobre una señal eléctrica procesada s[n] que ha sufrido procedimientos habituales de tratamiento de señal se examinan todas las muestras de s[n] y se marcan aquellas que tengan una amplitud que supere un umbral definido. b) Sobre la misma señal s[n] se calcula la transformada en el dominio de frecuencia. A continuación se extraen los valores de aquellas portadoras que deben estar libres o teóricamente libres de potencia según la norma empleada por el sistema de transmisión. c) Sobre la información obtenida en las etapas a) y b) se calcula una estimación de los valores complejos correspondientes al RI en el dominio del tiempo de los pulsos marcados según la etapa a). d) Cancelación del RI restando a la señal s[ n] la secuencia reconstruida en la etapa c). Method of impulse noise cancellation (RI) in a Power Line Communications (PLC) system comprising at least the following stages: a) On a processed electrical signal s [n] that has undergone usual signal processing procedures, all samples of s [n] and those that have an amplitude that exceeds a defined threshold are marked. b) On the same signal s [n] the transform in the frequency domain is calculated. The values of those carriers that must be free or theoretically free of power according to the standard used by the transmission system are then extracted. c) On the information obtained in stages a) and b) an estimate of the complex values corresponding to the IR in the time domain of the pulses marked according to stage a) is calculated. d) Cancellation of the RI by subtracting the reconstructed sequence in step c) from the signal s [n].
- 2. 2.
- Método de cancelación de ruido impulsivo (RI) en un sistema Power Line Communications (PLC) que comprende al menos las siguientes etapas: a) Sobre una señal eléctrica procesada s[n], que ha sufrido procedimientos habituales de tratamiento de señal, se examinan todas las muestras de s[n] y se marcan aquellas que tengan una amplitud que supere un umbral definido. b) Sobre la misma señal s[n] se calcula la transformada en el dominio de frecuencia. A continuación se extraen los valores de aquellas portadoras que deben estar libres o teóricamente libres de potencia en el rango de trabajo elegido, con independencia de lo que marque la norma utilizada para la transmisión. c) Sobre la información obtenida en las etapas a) y b) se calcula una estimación de los valores complejos correspondientes al RI en el dominio del tiempo de los pulsos marcados según la etapa a). d) Cancelación del RI restando a la señal s[n] la secuencia reconstruida en la etapa c). Impulse noise cancellation (RI) method in a Power Line Communications (PLC) system comprising at least the following stages: a) On an electrical signal processed s [n], which has undergone usual signal processing procedures, are examined all samples of s [n] and those that have an amplitude that exceeds a defined threshold are marked. b) On the same signal s [n] the transform in the frequency domain is calculated. The values of those carriers that must be free or theoretically free of power in the chosen working range are then extracted, regardless of what the standard used for the transmission sets. c) On the information obtained in stages a) and b) an estimate of the complex values corresponding to the IR in the time domain of the pulses marked according to stage a) is calculated. d) Cancellation of the RI by subtracting the reconstructed sequence in step c) from the signal s [n].
- 3. 3.
- Método de cancelación de ruido impulsivo (RI) en un sistema Power Line Communications (PLC), según reivindicaciones 1-2 caracterizado por no utilizar en la etapa b) la totalidad de las portadoras, sino utilizando solamente un subconjunto de ellas. Method of impulse noise cancellation (RI) in a Power Line Communications (PLC) system, according to claims 1-2 characterized by not using in step b) all of the carriers, but using only a subset of them.
- 4. Four.
- Método de cancelación de ruido impulsivo (RI) en un sistema Power Line Communications (PLC), según reivindicaciones 1-3, caracterizado por excluir del cálculo en la etapa b) aquellas portadoras en las que se detecte potencia de forma continuada Impulse noise cancellation (RI) method in a Power Line Communications (PLC) system, according to claims 1-3, characterized by excluding from the calculation in step b) those carriers in which power is detected continuously
- ---
- "" ""
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES201101326A ES2414529B1 (en) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | IMPULSIVE NOISE CANCELLATION METHOD IN POWER LINE COMMUNICATIONS (PLC) SYSTEMS THROUGH PROCESSING OF FREE TRANSMISSION CARRIERS |
PCT/ES2012/000310 WO2013087957A1 (en) | 2011-12-16 | 2012-12-12 | Method for cancelling impulse noise in power line communication (plc) systems by processing transmission free carriers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES201101326A ES2414529B1 (en) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | IMPULSIVE NOISE CANCELLATION METHOD IN POWER LINE COMMUNICATIONS (PLC) SYSTEMS THROUGH PROCESSING OF FREE TRANSMISSION CARRIERS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2414529A1 ES2414529A1 (en) | 2013-07-19 |
ES2414529B1 true ES2414529B1 (en) | 2014-05-19 |
Family
ID=48611887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES201101326A Active ES2414529B1 (en) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | IMPULSIVE NOISE CANCELLATION METHOD IN POWER LINE COMMUNICATIONS (PLC) SYSTEMS THROUGH PROCESSING OF FREE TRANSMISSION CARRIERS |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
ES (1) | ES2414529B1 (en) |
WO (1) | WO2013087957A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111970028B (en) * | 2020-07-10 | 2021-05-14 | 宁波大学 | Power line communication system impulse noise suppression method based on cycle minimization |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7558337B2 (en) * | 2005-08-12 | 2009-07-07 | Ati Technologies, Inc. | Systems, methods, and apparatus for impulse noise mitigation |
US8213525B2 (en) * | 2009-06-23 | 2012-07-03 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Method of estimating and removing noise in OFDM systems |
-
2011
- 2011-12-16 ES ES201101326A patent/ES2414529B1/en active Active
-
2012
- 2012-12-12 WO PCT/ES2012/000310 patent/WO2013087957A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2414529A1 (en) | 2013-07-19 |
WO2013087957A1 (en) | 2013-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10050672B2 (en) | Method for processing an analog signal coming from a transmission channel, in particular a signal carried by power line communications | |
WO2010102126A1 (en) | A method for iterative interference cancellation for co-channel multi-carrier and narrowband systems | |
BRPI0811836B1 (en) | method for transmitting a signal over a power line channel and a power line communication modem | |
JP7141447B2 (en) | Repeater and method of operation thereof | |
Korki et al. | Impulsive noise reduction of a narrowband power line communication using optimal nonlinearity technique | |
Bellanger et al. | OFDM and FBMC transmission techniques: a compatible high performance proposal for broadband power line communications | |
ES2414529B1 (en) | IMPULSIVE NOISE CANCELLATION METHOD IN POWER LINE COMMUNICATIONS (PLC) SYSTEMS THROUGH PROCESSING OF FREE TRANSMISSION CARRIERS | |
Hu et al. | Preamble design with ICI cancellation for channel estimation in OFDM/OQAM system | |
US7020074B1 (en) | Synchronization method and apparatus for frequency division multiplexed telecommunication systems | |
Silva et al. | Wideband channel sounding using modulated ofdm signals | |
EP3360261B1 (en) | Reducing interference using interpolation/extrapolation | |
CN110915176B (en) | Fast scanning of narrowband internet of things signals in a network | |
KR101811953B1 (en) | Method for offset estimation of a sampling frequency using line communication based on ofdm and apparatus thereof | |
Torio et al. | Improving capability of detecting impulsive noise | |
CA2915645A1 (en) | Method of estimating the frequency of response of multipath channels | |
Sudheesh et al. | Cyclic prefix assisted sparse channel estimation for OFDM systems | |
Kumar et al. | Modified improved sine power pulse for inter carrier interference reduction in OFDM system | |
Xiao et al. | A time-domain correlative interference mitigation in LDACS1 | |
de Oliveira et al. | HS-OFDM-based time-domain reflectometry for power line sensing: Characteristics and limitations | |
Lee et al. | Effect of Bandwidth of Moving Average Filter on Symbol Timing Detection Performance | |
Boumediene et al. | Comparative Study between ICI Self Cancellation and Symmetric Symbol Repetition | |
Tekbıyık et al. | Blind recognition of OFDM signals based on cyclostationary signal analysis | |
Ndo et al. | OFDM/OQAM performance analysis under asynchronous impulsive noise | |
Gao et al. | On the impact of noise power estimation for soft information generation in OFDM-based PLC systems | |
Haque et al. | Semiblind Spectrum Sensing of Pilot Tone Based DVB-T2 Signal for Cognitive Radio Systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2414529 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20140519 |