龙梓瑄
成都石室中学北湖校区
无线通信信号处理技术的原理与应用
龙梓瑄
成都石室中学北湖校区
与传统通信技术相比而言,无线通信信号技术稳定性更高,在问世之后就得到了普遍的关注。本文主要阐述了无线通信信号技术的技术原理、特点、处理方法、处理流程等,为无线通信信号处理技术的推广提供了借鉴。
无线通信信号处理技术 特点 原理 应用
传统的无线光通信技术的发展,一直受到不稳定光源的影响而发展缓慢,直到激光器的出现才解决这个难题。尽管光激光器能够提供稳定光源,但也由于它的一定原因使得无限光通信技术的通信效果不理想。这也是技术人员迫切需要解决的问题。
无线光通信技术较其他通信技术有较强的信号安全性和稳定性。因为无限光通信技术使用的信号发射载体是激光,激光有能够集中发射光束和容易控制等优点。除此,无线光通信技术还有传输数据大和传输速度快的优点。而且无线光的通信设备所用的工作频率限制在360THz,因此有较广泛的使用空间而不用申请频率资源也不会对其它设备产生信号干扰。
第一,无线光通信时容易因安装点的振动,形成两个节点间的激光振动和晃动,这会就无法对准楼顶,导致通信中断或影响了通信的质量。第二,沙尘暴、大雾等环境因素引起的光的散射、反射和色散也会导致光通信的质量下降。第三,无线光通信距离受传输过程的发射工具、数据传输速率、大气条件和保护生物安全等因素的限制。当前的传输距离在一百到五千米之间,而且要求通信节点间的对应路径间不能有遮挡,关于这一问题可以通过建立中继站来解决。第四,通信时可能会因通信链路空间有障碍物出现而造成信号的瞬间中断。
3.1 多数的插值
声音等被接收到时每帧不可能只有一个基音周期,而每帧语言只能传输传输一组参数,所以接收到的参数必须要经过帧到基音周期的插值和转换。同时语言合成是也需要要对MELP的参数基音进行同步插值。
3.2 脉冲整形滤波
脉冲整形滤波是由脉冲整形滤波器处理得到。脉冲整形滤波器能对某些特征频带起到周期性减弱作用,使基因周期附近的峰谷比降低,从而降低语言合成时的蜂鸣而得到更加自然连续的语言。如用一个65阶FIR滤波器处理宽度是典型男性基音周期的固定三角脉冲,它会通过对三角脉冲的DFI计算而对幅度谱进行归一,再进行DIF反转变换。
3.3 比特流的纠错与解包
语音信号被解码后要进行增益,但对于在有噪音环境下输入的信号必须进行增益修正,即对这些信号做一些衰减,要先估算噪音的Gn值,然后再确定第一增益的衰减。自适应谱增强虽然也要进行噪声估计,但假如当前帧的参数用上一帧参数代替时就不用做噪音抑制处理。解码器按照相应的规则解码接收的数据包,可以将其分成不同的编码,但因基音周期含有清浊类型信号需首先进行解码。
3.4 增益的校正
合成语言具有连贯性,这是因为一个基音周期的前十个样点是前一帧校正因子和当前校正因子的内插值,为了保证质量,需要进行增益校正。
第一,采样,对模拟信号进行数字化处理时要先进行采样。模拟信号的数字化是指将连续的时间信号进行离散处理。而从频谱角度来看采样过程时,就是把带限信号频谱搬移到以2ws、1ws...为中心的上下位置的过程。因此可以通过利用信号过滤器提取一段信号频谱的方法来使原来信号更好地恢复。
第二,量化,量化是利用量化程序将原来有规则、连续的信号转化成无规则信号的过程。一般情况下PCM数字化过程通常用二进制数字码对采样值进行表示。但二进制代码代表的样值很少,无法表示出原来模拟信号的无限各幅度采样值。这就需要对采样值进行量化。样值经过量化后,被分成一定数目的小段落,此时样值会用段落里的某个值来表示。而量化间隔大小的确定是灵活的,既可以相等称为非均匀量化也可以不等成为均匀量化。为了降低外界环境的干扰和提高信号的质量可以通过解压缩和压缩的方法来实现。在保证编码位数不变的基础上信号的放大倍数要依据信号的大小来确定,对于较小的信号可以先进行放大。如信号越大其放大的倍数应适当减小。非均匀量化有U律和A律,我国使用的是A律。
无线光通信因其良好的通信功能和无与伦比的稳定性而受到大众的关注和喜爱。无限光通通信技术有很大的利用空间。但通过本文的分析,可以看出无线通信技术还存在一些尚未问题,我们的进一步学习和探讨有很重要的现实意义。相信随着相关技术人员的不断探索与学习,无线光通信必然能够更好的为人类通信事业来服务。
[1]丛日进,汪井源,徐智勇,陈俊,耿常锁.舰船间无线光通信[J]. 军事通信技术. 2013(03)
[2]肖永军,杨智,董冉,熊准,曾庆栋.无线光通信粗跟踪一维模拟实验研究[J]. 半导体光电. 2011(04)
[3]孙丽丽,张华栋,李茜.无线光通信技术在电力系统中的应用[J]. 电力系统通信. 2009(01)
[4]张春旺,刘欣贺,刘宏宇,陈周天.4G无线通信系统的网络安全分析[J]. 通讯世界. 2016(21)