2.4G多點(diǎn)無線通信系統(tǒng)中的弱信號補(bǔ)償通信技術(shù)研究

章耀萍

【摘要】 傳統(tǒng)的2.4G通信網(wǎng)絡(luò)傳輸距離較遠(yuǎn)，遠(yuǎn)距離高信號傳輸會使得成本增加，途中信號會減弱，會出現(xiàn)由于衰減干擾造成的信號減弱，通信延遲等現(xiàn)象。為此，本文提出一種2.4G通信網(wǎng)絡(luò)弱信號補(bǔ)償通信方法，采用反算子補(bǔ)償干擾性突變對2.4G通信信號頻率和振幅的衰減。試驗結(jié)果表明：利用這種方法可以對2.4G信號因速度改變而產(chǎn)生的畸形信號得到補(bǔ)償，對白噪聲信號的補(bǔ)償方法比傳統(tǒng)方法的效果較好。

【關(guān)鍵詞】 2.4G多點(diǎn)無線通信系統(tǒng) 弱信號 補(bǔ)償 反算子

一、2.4 GHz多點(diǎn)無線通信介紹

2.4 GHz多點(diǎn)無線通信主要就是為了滿足那些個人使用相對來說速率比較低的無線局域網(wǎng)，它的連接距離比較短，因此也使得其所消耗的能源也比較少，那么所用到的成本自然也就跟著減少了。2.4 GHz多點(diǎn)無線通信通常會使用在以下幾個行業(yè)：1）水文氣象觀察相關(guān)的行業(yè)；2）安全防火系統(tǒng)相關(guān)的行業(yè)；3）收集工業(yè)數(shù)據(jù)之類的行業(yè)；4）無線抄表方面的行業(yè)等。2.4 GHz多點(diǎn)無線通信一般都會在受到各種干擾時會使得其信號傳遞受到影響，從而速度就會有一定的波動，那么想讓其能夠順利地進(jìn)行信號傳遞，就要通過一些補(bǔ)償算法使得受到干擾的那些弱信號能夠得到相應(yīng)的信號補(bǔ)償，這樣也就能夠保證用戶正常進(jìn)行無線連接。

二、基于反算子和維納濾波的2.4 G通信弱信號補(bǔ)償方法

2.1基于反算子的弱信號高頻一次補(bǔ)償

2.4 G多點(diǎn)無線通信系統(tǒng)一般的都會設(shè)置有z1，z2，z3，…，zn類似的通信信源。當(dāng)信源由zi變換到zj期間，要是其發(fā)出的激發(fā)信號能夠和對他進(jìn)行相關(guān)檢驗的檢波器所接收到的信號很一樣，那么就可以使用qj來把這一段信號所受到這一段的先關(guān)干擾描述出來，x（i t）變?yōu)?x（j t）表示信號一般波動情況下的波動振幅。這一過程可以用如下的方程式描述：

x（j t）=q（j t）*x（i t） （1）一般在方程計算中，我們會引入反算子，其中反算子pj=q-1 j={p（j t）}，它能夠表示通信信號在應(yīng)對補(bǔ)償突變時的頻率和振幅的減弱。這個一般用用方程描述為：

x（i t）=p（j t）*x（j t） （2）

2.2 基于維納濾波的2.4 G通信弱信號再次補(bǔ)償

信號x（n）是作為一組高速增強(qiáng)信號，s（n）作為一組低速減弱的信號，它們兩個相互作用能對納濾波器產(chǎn)生的沖擊得到信號反映。這一過程可以用如下方程描述：

Rsx（m）=∑i h（i）Rxx（m-i） （3）

其中，Rsx（m）-s（n）與x（n）之間可以構(gòu)造成一個自相關(guān)函數(shù)Rxx-x（n），對式（3）進(jìn)行z變換可得：

H（z）=Sxp（z）/Sxx（z） （4）

其中，自功率譜密度用Sxp表示，互功率譜密度用Sxx表示。該維納濾波器在整個信號處置裝置中的作用是十分巨大的，他能夠?qū)⑷醯男盘栟D(zhuǎn)換為正常的信號。確保2.4Ghz可以通過無線通信連接，實(shí)現(xiàn)信號傳輸?shù)淖饔谩?/p>

三、實(shí)驗分析

公式方程計算只能理論上說明試驗的可行性，為了驗證算法的正確性，還必須進(jìn)行相關(guān)的試驗分析。利用本文進(jìn)行的方法2.4 GHz多點(diǎn)無線通信系統(tǒng)的弱信號的補(bǔ)償結(jié)果，用圖1描述。從圖一中可以看出圖一的寬度為2cm，弱信號深度具有50%。利用本文提到的信號補(bǔ)償方法可發(fā)現(xiàn)兩者信號前后相差大。當(dāng)其速度達(dá)到4m/s時，這時信號處于基線較低附近，隨后信號的峰值隨著信號延著坡度改變，利用本文提到的補(bǔ)償技術(shù)后對其基線可以進(jìn)行有效調(diào)整。隨后，信號幅值回歸正常，其形狀也慢慢回歸正常。對其的分析說明了，本文所說的方法2.4G的信號缺失可以進(jìn)行有效補(bǔ)償。其中圖2表示失真嚴(yán)重的2.4 G弱信號通過本文 方法補(bǔ)償后也同正常信號具有較高的匹配度。對圖2進(jìn)行分析后可得，對于經(jīng)過2.4G多點(diǎn)的無線通信中融入白噪聲信號，對其進(jìn)行對比分析。

四、結(jié)論

本文提出了一種基于維納濾波處理和反算子弱信號的通信補(bǔ)償技術(shù)，利用反算子在信號頻率和振幅衰減的情況是對通信信號進(jìn)行加強(qiáng)。實(shí)驗結(jié)果很好地說明了，利用這種方法可以對2.4G信號因速度改變而產(chǎn)生的畸形信號得到補(bǔ)償，對白噪聲信號的補(bǔ)償方法比傳統(tǒng)方法的補(bǔ)償效果較好。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張東軍.低功耗2.4GHZ無線通信系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].中國新通信，2013（12）：58-59.

[2]周韋彤.光電編碼器信號自動補(bǔ)償技術(shù)分析[J].測控技術(shù)，2013，10（10）：3-4.