基于信號處理新方法的移動通信新技術

蕪湖市公共資源交易中心　呂成飛

基于信號處理新方法的移動通信新技術

蕪湖市公共資源交易中心呂成飛

本文結合相關的經驗，提出了在信號處理中的移動通信新技術與新方法，包括陣列信號狀態處理方法、支持移動通信的新型處理技術，以及第四代移動通信技術等。希望可以促進移動通信行業的快速、穩定發展，為用戶帶來更多新的體驗。

信號處理；新方法；移動通信；新技術；分析

隨著社會、經濟的快速發展，使移動通信技術更加成熟與完善。與此同時，在科技力量的支持下，新的移動通信技術層出不窮。從第一代移動通信系統到第四代移動通信系統的發展，可以看出，移動通信的發展與信號處理方法、技術息息相關。當前，在第四代移動通信技術研究中，更需要在新的數學理論基礎上，采用新型號的處理方法，以此來適應多種業務媒體對信號的傳輸要求。因此，本文基于信號處理方法，對移動通信新技術進行探討。下面進行詳細論述。

一、移動通信信號的處理

在移動通信環境下，多個用戶共同使用同一無線頻率資源。用戶在接受信息時，需要從眾多的信號中選出用戶1的信號，然后提取信息。假設總用戶為k。每個用戶信號代表一個時序矢量。接收信號如（1）式所示。

在處理移動信號時，就是從式（1）中選取有用信號，這也是移動通信處理信號的基本要求。早期，進行提取、處理信號時，采用了多濾波技術。該技術主要是對不同信號的頻率進行分離，然后使用濾波器來提取信息。多濾波技術在第一代移動通信信號處理中被廣泛應用。后來，在第二代通信系統中，發展了GSM系統的數字信號處理技術，以及TDMA方式。數字移動通信的信號處理根據概率論與統計學方面的理論，對接收到的信號進行排序。假設用戶的信號數字序列為r ：r1、 r2、 ...rk，每個序列的數字特征是該序列的數學期望值、高階矩、方差。除此之外，還包括數字特征之間的協方差。比如，兩個用戶信號的協方差可以用式（2）來代表。

在（2）式中，ri的方差為，rj的方差為。所以，接收信號兩兩之間，以及不同用戶信號的方差、均方差，以及協方差有很大關系。當Rrirj為0時，表示這兩個用戶信號為獨立的個體，不存在關系。反之，相關值減小，之間的相關性也減少，并且辨識比較方便、容易。如果Rrirj為1，則兩個用戶信號完全相同。即，ri=rj。移動通信在處理信息時，正是運用了上面的原理，來提取有效的信息。在該信號處理中，代表方式為CDMA。只要構造出相互正交的信息載體，就會得到各種不相關的處理結果，進而在多個用戶之間進行通信。除此之外，使用CDMA通信方式后，還能夠在不同用戶之間傳送相同頻率的信息。

二、移動通信信號相關智能處理

移動通信信號不管應用任何通信方式，都應用了上面的數學原理。當前，第一代移動通信的主要方式為FDMA，第二代通信方式為TDMA。在第三代移動通信技術研究中，致力于智能處理技術的研究。可以看出，近年來在移動通信處理技術上，均應用了之前的理論。然而，受到多個因素的影響，在信號傳遞的過程中，對原來的獨立性、正交性造成了破壞。在這種情況下，就會導致接收端的信號與接收信號存在差異。當用戶相關聯信號各項不為0時，多個用戶信號之間就會相互干擾。針對這種問題，應用新技術后就可以消除干擾。具體來講，指的是應用重組序列的辦法，將外界的信號消除。然后，僅保留Rrirj項。其他的序列均為0。這樣，在重構序列的基礎上，消除函數中的其他矢量，達到消除干擾的目的。除此之外，也可以進行多用戶檢測。其所用戶檢測、處理的重點為保證各項均為0。構造函數矩陣的解決方法就是用R-1與R相乘。其中，R-1如（3）式所示。

根據上面的計算，構成單位矩陣，除了對角線不是0外，其他用戶均進行了檢測。當R—1與噪音相乘后，顯然增大了噪音。那么，針對以上問題，可以采用MMSE多用戶檢測的辦法，來降低噪音比。上面介紹的處理辦法均采用自適應 算法，提供了不同接收信號改變的參數，從而取得了最好的處理結果。在以往的研究中，提出了通信的主動式多用戶動態檢測方法，即寬帶CDMA通信方式。應用該通信方式后，產生了新的智能處理方法。具體來講，就是在常規處理辦法的基礎上，進一步來消除序列之間的干擾，同時應用了線性迭代求解的辦法，最終形成的智能化處理移動通信信號的辦法。應用常規處理辦法后，能夠有效提取較高增益與功率的信號。常見的為公共信道信號。應用部分干擾對消后，在很大程度上減弱了強信號，進而消除了公共用戶對多個信號的干擾。該處理方法速度快，效果好，特別適用于信號業務信號的處理。另外，采用線性方程矩陣迭代求解，雖然計算的步驟比較復雜，繁瑣，但是在多用戶檢測中具有更大的優勢，抗干擾能力特別強，因而提高了業務信號處理的質量。同時，在智能化信號業務調度中，也提高了工作效率。綜上所述，上面提到的信號智能處理方法、樹立統計理論信號處理，都是在第二代移動通信信號技術上發展起來的。在不斷研究的過程中，被應用到了第三代移動通信當中。

三、移動通信陣列信號狀態處理

當前，在科技力量的支持下，使通信技術發展越來越快，并且趨于成熟。與此同時，加快了第四代移動通信技術的發展。對比新一代的移動通信技術，其中有四項技術得到了世界各國的關注。分別是OFDM技術、高效調制編碼技術、多輸入多輸出收發技術，以及自組織、自適應的蜂窩組網技術。根據不同的陣列，采用不同的處理方法。在處理的過程中，雖然可以使用上面提高的辦法，但是由于環節比較多，進而加大了處理的難度。針對以上問題，需要應用新的技術來應對，特別是處理復雜的信號。經分析，可以應用組合數學理論。另外，在調制不同信息的時候，雖然陣列信號有向圖不同，但是基本狀態沒有改變。隨著時間的推移，只要將有向圖改變為有關聯的格狀，就非常方便。一般而言，采用viter bi軟判決方法，就可以實現信息的調節。采用該辦法來處理序列信號，能夠形成新的陣列信號，更方便進行處理。

四、結束語

當前，隨著移動通信的快速發展，不斷得到了優化升級，產生了更多新的技術，進而為用戶提供了更加全面的服務。研究顯示，在信號處理技術的支持下，進一步推動了移動通信行業的快速發展。本文結合實際的工作經驗，介紹了數字處理技術的應用，以及對移動系統產生的影響?？梢钥闯?，移動通信在不斷發展的同時，使信號處理更加復雜化。鑒于此，在未來的發展中，要繼續加大研究的力度，以此來促進新的信號處理技術，最終滿足移動通信的快速發展。

［1］沈福民編著.自適應信號處理［M］.西安電子科技大學出版社，2001.

［2］張賢達，保錚著.通信信號處理［M］.國防工業出版社，2000.