通信信号处理中过采样技术的应用方法

曹珂

【摘要】    循化平稳信号具有很强的稳定性，且操作过程较为简单，而通信信号在实施过程中所具有的循环平稳信号，在一定程度上促进了通信信号的运行，是通信信号能够正常运行的关键一步。文章通过对过采样技术的研究，在原来通信信号应用的基础上，进一步对其进行分析，为通信信号的更好发展奠定基础。

【关键词】    通信信号    过采样技术    调制信号

过采样技术对通信信号的运行意义重大，不仅能够使通信信号在运行过程中具有循环平稳性，而且可以对信号处理方面存在的缺陷进行填补，是通信信号能够正常运行的关键一步。因此此种技术的应用对通信信号的运行意义重大。

一、过采样技术概述

过采样技术主要通过控制噪声的分贝，从而达到提高ADC的有效分辨率的效果。此種技术操作过程较为简单，且容易实现，在操作过程中不仅没有对模拟电路造成影响，反而减小了模拟电路的复杂程度，在此基础上进行优化，因此基于种种优点，过采样技术在如今测控领域的发展前景极其乐观。

过采样技术指的是对所接收信号的采样，通常在此过程中，使用的采样速率均为高于波特率的速率。在操作过程中，因为采样频率是固定的，并不会随着噪声功率的提升或减少，而当信号最小幅度较大时，同样并不会对采样频率造成影响，此时输入信号振幅的分布不具有规律性。因此要想保证通信信号的正常运行，使其在运行过程中具有一定的循化稳定性，使用过采样技术是必要的。

二、过采样技术发展现状分析

过采样技术指的是对所接收信号的采样，通常在此过程中，使用的采样速率均为高于波特率的速率[1]。在具体操作过程中，假设采样频率为fs，如果能将其提升至Rxfs（R>1），则满足此种技术应用的基本要求。

过采样技术主要通过控制噪声的分贝，使通信信号在运行过程中具有一定的循化稳定性。因为通信信号在运行过程中会因为噪声的分布影响其正常输送，导致无法满足人们的需求等，因此通过采样技术，可以提高ADC的有效分辨率，最终在原来通信技术的基础上进行优化。

三、过采样技术的应用

3.1系统盲辨识和盲均衡

码间干扰对通信技术的正常运行有很大的影响，因此如何克服码间干扰是目前通信技术急需解决的问题之一，传统的解决方式主要通过发送序列，从而实现通信技术的正常运行，但是这种方式在序列成本过高时无法实现，此时盲均衡和盲辨识可以很好地解决这一难题。

目前，我国在盲均衡和盲辨识的计算上投入大量的人力物力，因为循环平稳信号不仅能够保留信号的相位信息，不对其造成破坏，而且还具有很强的抑制噪声的能力。其中二阶循环累积量的收敛速度以及计算量均优于其他技术，是目前循环平稳信号在运行过程中最基本的操作技术之一，不过这种技术的应用会在一定程度上降低信道容量。

除此之外，其他算法主要通过提高信道的利用率，在原有的算法上进行优化，并加入过采样，由此达到收敛速度以及计算量的提升。

3.2调制信号的分类和识别

要想保证通信信号的正常运行，其中信号的调制识别与分类是必要的。目前我国政府部门为了避免一些不必要因素等，对无线线谱的应用造成干扰，均要进行识别操作。同时在其他领域信号的调制识别上同样应用广泛，例如在截断敌方的情报，以及帮助选择电子干扰策略等方面。

信号调制的分类识别方式可以大体分为两类，一种是基于二阶循环累积量的应用，而另一种是基于四阶循化累积量的应用。信号的识别主要通过对原有的信号参数调制，从而使其得到优化，由此为信号的处理以及更好的应用奠定基础。又因为调制方式多种多样，而不同种类的调制方式，其循化累积量以及其他因素均存在不同之处，因此要想确定信号的调制方式和参数，在具体实施过程中，首先要对接受信号进行采样，在此基础上确定循环频率等其他参数，由此保证通信信号的正常运行。

3.3盲源分离

通信信号包含领域广泛，且内容较多，盲源分离技术作为其中关键技术之一，对通信信号的正常运行意义重大[2]。通常在接受外来信号时，难免会存在干扰信号，这些信号在一定程度上影响了人们的日常生活，因此为了避免这一现象的发生，首先要在感兴趣的信号中，对非干扰性信号进行提取，由此进行盲源分离处理。盲源分离主要通过对信号的提取以及对未知源信号的筛选，从而实现干扰性因素的隔离，以满足人们的正常使用需求。

传统的盲源分离技术主要通过对不同信号的相关特征的统计，从而实现信号的重构以及干扰性因素的隔离。而目前所使用的分离技术均为以过采样为基础的分离技术，不同于传统的分离技术，此种技术是通过利用通信信号中所产生的循环平稳性，最终在此基础上实现信号的分离。

3.4信号检测

通信环境在运行过程中具有复杂性以及未知性，而基于此种环境下的传统信号检测，通常是对微弱信号的检测，但是此种信号在运行过程中可能会被淹没，甚至难以被发现，这在一定程度上不仅加大了信号检测的难度，而且可能会影响信号检测的准确性。因此传统的信号检测技术已不能满足如今通信信号的需求。

而以过采样为基础的信号检测技术，主要利用通信信号所特有的循环平稳性，在此基础上利用高阶循环平稳统计量，从而实现信号在传输过程中的进一步检测，此种检测方式不受噪声大小的影响，所以可以很好地解决传统检测方法中，对微弱信号检测的不足之处。

以过采样为基础的信号检测技术，不仅能够弥补传统检测技术中存在的缺陷，而且在提高计算效率的同时还能进一步确保信号计算的准确性，在目前生物医学等方面应用广泛，且效果显著。

3.5雷达信号处理

海上以及空中检测相比较于其他检测具有一定难度，因为方位具有不确定性，所以在一定程度上加大了检测难度，而使用雷达系统可以很好地满足海上以及空中检测的需求，从而实现大范围内的搜索[3]。现代的雷达接收机均采用数字化处理为基础，不仅具有很高的灵敏度，且范围活动区域不受限制，在完成雷达信号接受的同时，还可以提高微弱信号的接受能力，使信号检测更具有准确性。

因为在实际的操作过程中，包含的信号频率各不相同，各种干扰信号频率无疑会对实际信号造成影响，因此为了实现有用信号的接受，同时对其他干扰因素进行隔离，首先要求接收机在工作过程中具有的动态范围，能够足够达到信号处理的需求，其次更要提升对微弱信号的检测力度。

因此，采用相关技术将雷达信号转变为循环平稳信号是必要的，因为随着信息量的增大，有用信息也会随之增多。而循环平稳信号不仅能够减少信号传输过程中所产生的噪声，且更具有实用价值，能够满足人们对与信号接受的正常需求。

四、结束语

随着通信技术的发展，通信信号本身具有的循环平稳性逐渐引起了人们的重视，此种技术操作过程较为简单，且容易实现，在操作过程中不仅没有对模拟电路造成影响，反而还将模拟电路的复杂程度进行减小，具有很高的实用价值。因此基于种种优点，过采样技术在如今测控领域的发展前景极其乐观。

参  考  文  献

[1]王文海.基于STM32微控制器的过采样技术研究与实现[J].数字技术与应用，2017（10）：5-7.

[2]陈云，韦天焕.欠采样与过采样技术研究[J].信息通信，2015（04）：18-19.

[3]钱卢振.试论通信信号处理中过采样技术的实践应用[J].科技视界，2014（33）：169-172.