無(wú)線通信信號(hào)處理技術(shù)的原理與應(yīng)用

龍梓瑄

成都石室中學(xué)北湖校區(qū)

無(wú)線通信信號(hào)處理技術(shù)的原理與應(yīng)用

龍梓瑄

成都石室中學(xué)北湖校區(qū)

與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比而言，無(wú)線通信信號(hào)技術(shù)穩(wěn)定性更高，在問(wèn)世之后就得到了普遍的關(guān)注。本文主要闡述了無(wú)線通信信號(hào)技術(shù)的技術(shù)原理、特點(diǎn)、處理方法、處理流程等，為無(wú)線通信信號(hào)處理技術(shù)的推廣提供了借鑒。

無(wú)線通信信號(hào)處理技術(shù) 特點(diǎn) 原理 應(yīng)用

傳統(tǒng)的無(wú)線光通信技術(shù)的發(fā)展，一直受到不穩(wěn)定光源的影響而發(fā)展緩慢，直到激光器的出現(xiàn)才解決這個(gè)難題。盡管光激光器能夠提供穩(wěn)定光源，但也由于它的一定原因使得無(wú)限光通信技術(shù)的通信效果不理想。這也是技術(shù)人員迫切需要解決的問(wèn)題。

1 無(wú)線通信信號(hào)處理技術(shù)的特點(diǎn)與原理

無(wú)線光通信技術(shù)較其他通信技術(shù)有較強(qiáng)的信號(hào)安全性和穩(wěn)定性。因?yàn)闊o(wú)限光通信技術(shù)使用的信號(hào)發(fā)射載體是激光，激光有能夠集中發(fā)射光束和容易控制等優(yōu)點(diǎn)。除此，無(wú)線光通信技術(shù)還有傳輸數(shù)據(jù)大和傳輸速度快的優(yōu)點(diǎn)。而且無(wú)線光的通信設(shè)備所用的工作頻率限制在360THz，因此有較廣泛的使用空間而不用申請(qǐng)頻率資源也不會(huì)對(duì)其它設(shè)備產(chǎn)生信號(hào)干擾。

2 無(wú)線通信信號(hào)處理技術(shù)的缺點(diǎn)

第一，無(wú)線光通信時(shí)容易因安裝點(diǎn)的振動(dòng)，形成兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的激光振動(dòng)和晃動(dòng)，這會(huì)就無(wú)法對(duì)準(zhǔn)樓頂，導(dǎo)致通信中斷或影響了通信的質(zhì)量。第二，沙塵暴、大霧等環(huán)境因素引起的光的散射、反射和色散也會(huì)導(dǎo)致光通信的質(zhì)量下降。第三，無(wú)線光通信距離受傳輸過(guò)程的發(fā)射工具、數(shù)據(jù)傳輸速率、大氣條件和保護(hù)生物安全等因素的限制。當(dāng)前的傳輸距離在一百到五千米之間，而且要求通信節(jié)點(diǎn)間的對(duì)應(yīng)路徑間不能有遮擋，關(guān)于這一問(wèn)題可以通過(guò)建立中繼站來(lái)解決。第四，通信時(shí)可能會(huì)因通信鏈路空間有障礙物出現(xiàn)而造成信號(hào)的瞬間中斷。

3 無(wú)線光通信信號(hào)處理方法的探討

3.1 多數(shù)的插值

聲音等被接收到時(shí)每幀不可能只有一個(gè)基音周期，而每幀語(yǔ)言只能傳輸傳輸一組參數(shù)，所以接收到的參數(shù)必須要經(jīng)過(guò)幀到基音周期的插值和轉(zhuǎn)換。同時(shí)語(yǔ)言合成是也需要要對(duì)MELP的參數(shù)基音進(jìn)行同步插值。

3.2 脈沖整形濾波

脈沖整形濾波是由脈沖整形濾波器處理得到。脈沖整形濾波器能對(duì)某些特征頻帶起到周期性減弱作用，使基因周期附近的峰谷比降低，從而降低語(yǔ)言合成時(shí)的蜂鳴而得到更加自然連續(xù)的語(yǔ)言。如用一個(gè)65階FIR濾波器處理寬度是典型男性基音周期的固定三角脈沖，它會(huì)通過(guò)對(duì)三角脈沖的DFI計(jì)算而對(duì)幅度譜進(jìn)行歸一，再進(jìn)行DIF反轉(zhuǎn)變換。

3.3 比特流的糾錯(cuò)與解包

語(yǔ)音信號(hào)被解碼后要進(jìn)行增益，但對(duì)于在有噪音環(huán)境下輸入的信號(hào)必須進(jìn)行增益修正，即對(duì)這些信號(hào)做一些衰減，要先估算噪音的Gn值，然后再確定第一增益的衰減。自適應(yīng)譜增強(qiáng)雖然也要進(jìn)行噪聲估計(jì)，但假如當(dāng)前幀的參數(shù)用上一幀參數(shù)代替時(shí)就不用做噪音抑制處理。解碼器按照相應(yīng)的規(guī)則解碼接收的數(shù)據(jù)包，可以將其分成不同的編碼，但因基音周期含有清濁類型信號(hào)需首先進(jìn)行解碼。

3.4 增益的校正

合成語(yǔ)言具有連貫性，這是因?yàn)橐粋€(gè)基音周期的前十個(gè)樣點(diǎn)是前一幀校正因子和當(dāng)前校正因子的內(nèi)插值，為了保證質(zhì)量，需要進(jìn)行增益校正。

4 數(shù)字信號(hào)的處理流程

第一，采樣，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理時(shí)要先進(jìn)行采樣。模擬信號(hào)的數(shù)字化是指將連續(xù)的時(shí)間信號(hào)進(jìn)行離散處理。而從頻譜角度來(lái)看采樣過(guò)程時(shí)，就是把帶限信號(hào)頻譜搬移到以2ws、1ws...為中心的上下位置的過(guò)程。因此可以通過(guò)利用信號(hào)過(guò)濾器提取一段信號(hào)頻譜的方法來(lái)使原來(lái)信號(hào)更好地恢復(fù)。

第二，量化，量化是利用量化程序?qū)⒃瓉?lái)有規(guī)則、連續(xù)的信號(hào)轉(zhuǎn)化成無(wú)規(guī)則信號(hào)的過(guò)程。一般情況下PCM數(shù)字化過(guò)程通常用二進(jìn)制數(shù)字碼對(duì)采樣值進(jìn)行表示。但二進(jìn)制代碼代表的樣值很少，無(wú)法表示出原來(lái)模擬信號(hào)的無(wú)限各幅度采樣值。這就需要對(duì)采樣值進(jìn)行量化。樣值經(jīng)過(guò)量化后，被分成一定數(shù)目的小段落，此時(shí)樣值會(huì)用段落里的某個(gè)值來(lái)表示。而量化間隔大小的確定是靈活的，既可以相等稱為非均勻量化也可以不等成為均勻量化。為了降低外界環(huán)境的干擾和提高信號(hào)的質(zhì)量可以通過(guò)解壓縮和壓縮的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。在保證編碼位數(shù)不變的基礎(chǔ)上信號(hào)的放大倍數(shù)要依據(jù)信號(hào)的大小來(lái)確定，對(duì)于較小的信號(hào)可以先進(jìn)行放大。如信號(hào)越大其放大的倍數(shù)應(yīng)適當(dāng)減小。非均勻量化有U律和A律，我國(guó)使用的是A律。

5 結(jié)語(yǔ)

無(wú)線光通信因其良好的通信功能和無(wú)與倫比的穩(wěn)定性而受到大眾的關(guān)注和喜愛(ài)。無(wú)限光通通信技術(shù)有很大的利用空間。但通過(guò)本文的分析，可以看出無(wú)線通信技術(shù)還存在一些尚未問(wèn)題，我們的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探討有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。相信隨著相關(guān)技術(shù)人員的不斷探索與學(xué)習(xí)，無(wú)線光通信必然能夠更好的為人類通信事業(yè)來(lái)服務(wù)。

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