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[摘要]电力载波通信（PLC）在宽度家庭联网中的应用成为最近的研究热点领域，其利用现存的电力线作为通信媒介，符合我国大力提倡节约型社会的政策。但是由于电力线本身固有的通信环境及其恶劣，大大地降低了数据的传输速度，为了分析这样的通信环境，提出对PLC信号进行小波分析的方法，理论分析及仿真结果表明，对于被高污染的电力线宽度信号，小波包的分析方法更具有效性和实际的应用价值。
[关键词]电力载波通信 信号处理 小波变换HomePlug AV PLC
中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)1020027－02
一、引言
许多正交变换常用作信号或图像处理，傅立叶变换（TFT）是一种有效的方法，利用在如数据处理的滤波、压缩、重构。但傅立叶变换在对信号进行分析中，由于不能对特定的时间内进行信号的准确定位分析，如电力线中开关的突然开关闭合，为克服这一不足，提出了短时傅立叶变换（STFT）。
而STFT也只是加了固定窗函数的傅立叶变换，不能根据信号的时间来变换窗进行分析，为此，我们引入了能克服这些缺陷的小波变换（DWT），对于电力线通信本身具有特性有良好的分析效果。
小波是均值为0的函数：
它有规范化范数，且能量集中在t=0d的中心邻域内。对函数做伸缩a，平移b可得到一族的时频原子：
函数为关于时间b，尺度a的小波变换
为母小波或基小波，
*表示复变换，缩放参数a 表示摆动的频率与小波长度，参数b 的变化决定位置的移动。
二、小波变换
在多分辨分析中，对x(t)连续信号（或x(n)离散信号）用尺度函数进行近似分解，通过一个具有低通滤波器功能函数 使信号保留低频元素作为近似值；用小波函数进行细节分解，通过一个具有高通滤波器功能的函数 使信号保留高频元素作为细节值。
小波包是由Cofiman、Meyer与Wickerhauser所引入。思路来源于对多分辨逼近与小波的联系，将多分辨空间分解为较低分辨的空间，加上细节空间，因此，可将信号进行三层分解，得出的小波分解和小波包分解：
从以上的图可以看出，小波算法只是对尺度空间分解，而小波包分解时算法是将尺度空间与小波空间同时分解，从而避免了小波算法高频频率、低频时间分辨率低的缺陷，这表明小波包分解比小波分解具有更高的精度的频频分辨率，基于此，小波包可以提高局频率的性能，非常适合电力线的复杂通信环境。下面将通过试验及仿真分析比较这两种分析方法的。
三、电力线通信系统
为了验证理论的，选择美国INTELLON公司的INT5500芯片作为调制解调芯片，其PHY Layer速度达到85M，该公司最近推出的INT6000速度高达200M，完全达到HomePlug Av的要求。
发送端通过接受以太网信号经电力猫A加载信号到电力线中，在另一房间用电力猫B实现上网，途中大约经历150米.连接的实物图如下：
HomePlug AV采用的调制方式是正交频分复用（OFDM），通过FFT变换将载波分为1536个子载波，每个载波相间24.141kHz，频率范围0-37.5MHz。家庭联盟组织根据现阶段的电力线特性，电力线信道的频率范围在50-500KHz10，为此，对这段频率的精确分析，就能为消除电力线信号中的噪声提供处理方法。
根据参考文献得出，对于家庭联网，主要的噪声来自于各类家用电器，而各种家用电器对电力线的影响，可以通过概率统计观测值得到相应的噪声参数。
四、电力载波信号分解结果及分析
db10小波的尺度函数和小波函数。
两个子载波信号的频率分析：
下面将用Db10对载波信号50-500Khz进行分解：
五、结束语
在电力通信传送高速率的数据流，由于通信的环境比用5类双绞线恶劣，必须找到一种针对这样的通信环境进行分析，由于小波包在信号处理方面的优点，在电力载体通信引入小波的分析方法，对现在只能进行短距离通信的电力载波通信具有很好的参考和实用价值。
参考文献：
[1]H. V. Sorenson， D. L. Jones， C. S. Burrus， and M. T. Heideman， “On computing the split-radix FFT，” IEEE Transvol. ASSP-34， pp. 152156， Feb. 1986.
[2]M. T. Heideman and C. S. Burrus， “On the number of multiplicationnecessary to compute a length 2 DFT，” IEEE Trans. Acoust.， Speech， Signal Processing， vol. ASSP-34， pp. 9195， Feb. 1986.
[3]Beaudoin， N.; Beauchemin， S.S.Signal Processing， IEEE Transactions on，Volume 51，Issue 5，May 2003.
[4]www.intellon.com.
[5]An Overview of the upcoming HomePlug AV Standard，IEEE Transactions on，Volume 51，Issue 5，May 2002.
[6]Jorg Bausch，characteristics of indoor power line channels in the frequency range 50-500khz，IEEE Transactions on，Volume 51，Issue 5，May 2006.
[7]C.Param Frequency characteristics of wavelet. IEEE Transactions on，Volume 51，Issue 5， May 2003.
作者简介：
姚定江，男，贵州黎平人，硕士研究生，主要从事电力载波通信、音视频处理、数字电视、LCD的研究。
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
[关键词]电力载波通信 信号处理 小波变换HomePlug AV PLC
中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)1020027－02
一、引言
许多正交变换常用作信号或图像处理，傅立叶变换（TFT）是一种有效的方法，利用在如数据处理的滤波、压缩、重构。但傅立叶变换在对信号进行分析中，由于不能对特定的时间内进行信号的准确定位分析，如电力线中开关的突然开关闭合，为克服这一不足，提出了短时傅立叶变换（STFT）。
而STFT也只是加了固定窗函数的傅立叶变换，不能根据信号的时间来变换窗进行分析，为此，我们引入了能克服这些缺陷的小波变换（DWT），对于电力线通信本身具有特性有良好的分析效果。
小波是均值为0的函数：
它有规范化范数，且能量集中在t=0d的中心邻域内。对函数做伸缩a，平移b可得到一族的时频原子：
函数为关于时间b，尺度a的小波变换
为母小波或基小波，
*表示复变换，缩放参数a 表示摆动的频率与小波长度，参数b 的变化决定位置的移动。
二、小波变换
在多分辨分析中，对x(t)连续信号（或x(n)离散信号）用尺度函数进行近似分解，通过一个具有低通滤波器功能函数 使信号保留低频元素作为近似值；用小波函数进行细节分解，通过一个具有高通滤波器功能的函数 使信号保留高频元素作为细节值。
小波包是由Cofiman、Meyer与Wickerhauser所引入。思路来源于对多分辨逼近与小波的联系，将多分辨空间分解为较低分辨的空间，加上细节空间，因此，可将信号进行三层分解，得出的小波分解和小波包分解：
从以上的图可以看出，小波算法只是对尺度空间分解，而小波包分解时算法是将尺度空间与小波空间同时分解，从而避免了小波算法高频频率、低频时间分辨率低的缺陷，这表明小波包分解比小波分解具有更高的精度的频频分辨率，基于此，小波包可以提高局频率的性能，非常适合电力线的复杂通信环境。下面将通过试验及仿真分析比较这两种分析方法的。
三、电力线通信系统
为了验证理论的，选择美国INTELLON公司的INT5500芯片作为调制解调芯片，其PHY Layer速度达到85M，该公司最近推出的INT6000速度高达200M，完全达到HomePlug Av的要求。
发送端通过接受以太网信号经电力猫A加载信号到电力线中，在另一房间用电力猫B实现上网，途中大约经历150米.连接的实物图如下：
HomePlug AV采用的调制方式是正交频分复用（OFDM），通过FFT变换将载波分为1536个子载波，每个载波相间24.141kHz，频率范围0-37.5MHz。家庭联盟组织根据现阶段的电力线特性，电力线信道的频率范围在50-500KHz10，为此，对这段频率的精确分析，就能为消除电力线信号中的噪声提供处理方法。
根据参考文献得出，对于家庭联网，主要的噪声来自于各类家用电器，而各种家用电器对电力线的影响，可以通过概率统计观测值得到相应的噪声参数。
四、电力载波信号分解结果及分析
db10小波的尺度函数和小波函数。
两个子载波信号的频率分析：
下面将用Db10对载波信号50-500Khz进行分解：
五、结束语
在电力通信传送高速率的数据流，由于通信的环境比用5类双绞线恶劣，必须找到一种针对这样的通信环境进行分析，由于小波包在信号处理方面的优点，在电力载体通信引入小波的分析方法，对现在只能进行短距离通信的电力载波通信具有很好的参考和实用价值。
参考文献：
[1]H. V. Sorenson， D. L. Jones， C. S. Burrus， and M. T. Heideman， “On computing the split-radix FFT，” IEEE Transvol. ASSP-34， pp. 152156， Feb. 1986.
[2]M. T. Heideman and C. S. Burrus， “On the number of multiplicationnecessary to compute a length 2 DFT，” IEEE Trans. Acoust.， Speech， Signal Processing， vol. ASSP-34， pp. 9195， Feb. 1986.
[3]Beaudoin， N.; Beauchemin， S.S.Signal Processing， IEEE Transactions on，Volume 51，Issue 5，May 2003.
[4]www.intellon.com.
[5]An Overview of the upcoming HomePlug AV Standard，IEEE Transactions on，Volume 51，Issue 5，May 2002.
[6]Jorg Bausch，characteristics of indoor power line channels in the frequency range 50-500khz，IEEE Transactions on，Volume 51，Issue 5，May 2006.
[7]C.Param Frequency characteristics of wavelet. IEEE Transactions on，Volume 51，Issue 5， May 2003.
作者简介：
姚定江，男，贵州黎平人，硕士研究生，主要从事电力载波通信、音视频处理、数字电视、LCD的研究。
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”