基于四描述符的电力线通信多信道信噪比线性预测方法

《IEEE Open Journal of the Communications Society》：Closed-Form Per-Channel Multichannel SNR Prediction for Broadband Power Line Communication

　　

摘要：

现有的用于电力线通信（PLC）信道中多信道信噪比（mSNR）的统计模型将预期的mSNR表示为仅与发射功率相关的函数，从而导致在给定功率水平下所有信道的预测结果相同。本研究提出了一种封闭形式的线性预测器，该预测器将mSNR与四个信道特定的描述符相关联：平均信道增益、噪声底限、发射功率以及信道频率选择性的频谱扩散描述符，其系数是通过在合成数据上进行岭回归确定的。描述符消融实验确定了三个关键描述符：信道增益、噪声底限和发射功率，以及一个信道频率选择性的描述符，这些描述符共同构成了一个紧凑的充分集。与仅使用这三个描述符的模型相比，该选择性描述符将交叉域均方根误差（RMSE）降低了20%。在三个独立数据集上的零样本交叉域测试中，该四描述符模型的RMSE低于3分贝，而仅使用发射功率的基线模型的RMSE超过了38分贝。该预测器可以直接应用于训练集中未包含的建筑物中的十二个多输入多输出（MIMO）信道，无需重新校准。描述符提取和系数拟合过程不局限于室内环境，也可适用于其他PLC环境中的信道数据。