摘要：双向工频通信系统是一种基于配电网的通信系统。通信信号在配电网中的传输，其背景信号中含有大量的谐波成分，给通信信号的检测带来极大的困难。本文根据双向工频通信的信号特征，提出了基于独立分量分析的谐波抑制新方法。该方法在消除谐波干扰的同时，有用信号成分几乎不被破坏。
关键词：谐波；工频通信；ICA
1引言
双向工频自动通信系统[1]是近年来在北美出现的一种基于配电网的通信系统，其原理是利用工频电压基波波形过零信息实现信号的调制和解调。由于其传输速率较低，目前主要应用于通信速率要求不高的民用自动抄表、工业远程计量等领域。
在电网中实现通信信号的传输，其背景信号中必然含有大量的谐波成分，会给信号的检测带来极大的困难。通常的陷波滤波器在低频段的系数敏感度高，量化后的陷波频点极易发生偏移，滤波效果不理想，且会对有用信号成分会造成一定的破坏。
基于独立分量分析的盲源分离理论为谐波干扰抑制提供了新的思路。从统计信号处理的角度来看，谐波和待检测的目标常来自于两个相互独立的信号源,故可以将谐波干扰消除问题转化为盲源分离问题。本文将ICA应用于谐波干扰消除中，通过MATLAB仿真来验证ICA可以有效地分离出混杂在通信信号中的电网基波及其谐波成分,较好地解决了谐波干扰问题。
2 双向工频通信系统
图1是基于配电网络的双向工频通信系统的结构示意图。TWACS是以中低压(10kV/220V)配电线路为通信信号的载体，在电压过零点附近把信号叠加在基波电压或电流上。具体的工作过程是在10 kV母线电压接近过零点时，由调制变压器220V侧的硅整流器件调制出一个瞬时电流脉冲，从而产生了一个微弱的电压畸变信号叠加在10 kV电压上，该畸变电压信号可自动跨过用户配电变压器，为用户端接收，该电压信号被称为出站信号。类似的，配电变压器220V侧用户端的硅整流器件在电压过零点附近调制出电流信号，该电流信号可以在10 kV支线电流CT中检测到，该电流信号被称为入站信号。实现通信的电压或电流脉冲信号的频带在200～500Hz之间。
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