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本文介绍了双向工频通信系统(Two Way Automatic CommunicationSystem-TWACS)技术的特点,对比载波、扩频等目前主要电力线通信技术,对TWACS技术在国内自动抄表系统中的可行性和实用性进行了深入的分析。从目前基于TWACS技术在国内电网建立的抄表系统来看,其实际运行效果并不理想。主要是因为入站信号调制功率过大,导致用户终端通信模块的可靠性较差。降低终端信号调制功率是解决问题的关键所在,这就要求TWACS系统入站信号检测识别能力必须得到实质性的提高。
本文从有效提取信号特征方面对TWACS入站信号的特征进行了详细的分析,对检测方法进行了深入细致的研究。目前,TWACS通信系统入站信号的检测多在时域上,主要是通过差分技术,对信号的强度及其相对位置进行判断,但该方法对电网噪声有一定的要求,特别是国内电网存在较多的随机干扰时,该方法具有一定的局限性。为了获取TWACS入站信号的有效特征,本文采用时频分析方法对信号进行特征提取,主要包括短时傅立叶变换,小波变换以及WVD分布方法等。
在电网中实现信号的传输,其背景中必然含有大量的电网工频及其谐波成分,给通信信号的检测带来了极大的难度。本文提出利用三相抵消原理来滤除TWACS入站信号中的电网谐波干扰,这是一种简单而又有效的方法。
为了更加有效的进行信号的识别,本文提出了先频谱判断后进行分析的方法,即根据有无调制点的信号通过带通滤波器后的频谱系数有较大区别这一特点,在后续分析的前端增加一个带通滤波器,如果通过该带通滤波器后的频谱不大于某个阈值,则可立刻判定该信号中不含有调制点,而无需进行后续处理。这种情况下可免去后续不必要的处理,可大大提高处理的速度。