無線光通信技術網(wǎng)絡論文范文(2)
無線光通信技術網(wǎng)絡論文范文
無線光通信技術論文篇二
無線光通信中信號處理技術研究
摘要：本文從無線電通信技術的特點入手，重點研究其在通信使用過程中的信號處理技術，并在此基礎上詳細分析了語音解碼的工作原理，就如何提高無線光通信的信號處理效率作詳細論述，以供相關人士參考。
關鍵詞：無線光通信;信號處理;處理技術;研究
早在激光器誕生之前，無線光通信技術便受到了國內(nèi)外科研人員的廣泛關注，但由于找不到相對穩(wěn)定的光源，所以無線光通信一直受到技術上的制約，無法取得更好突破性的進展。而后，激光器誕生，無線光通信技術終于獲得發(fā)展源動力，開始在通信領域內(nèi)進行跨越式的飛進。但在目前的研究工作中，縱使無線光通信技術得到了激光器的幫助，找到了穩(wěn)定的光源，但通信效果差這一新問題又給無線光通信技術帶來了新的挑戰(zhàn)。
1、無線光通信技術的定義和特點
隨著通信網(wǎng)建設的發(fā)展，局域網(wǎng)以及千兆以太網(wǎng)開始快速增長，將這些高速的局域網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)連接到運營商的通信網(wǎng)絡，必須依靠容量巨大的接入網(wǎng)絡。當前有很多接入技術可供選擇，比如光纖、微波、XDSL等，但光纖敷設時間長及高額投入限制了普及;微波技術日漸成熟，但這種接入方式需要高額的初始投資，對業(yè)務提供商而言，這種接入方式不很經(jīng)濟;而自由空間光通信FSO，作為一種新興的寬帶無線接入方式浮出水面，是解決寬帶網(wǎng)絡“最后一公里”的傳輸瓶頸的有效途徑，F(xiàn)SO的出現(xiàn)引起了業(yè)界廣泛地關注。
無線光通信技術，也可稱為自由空間光通信技術，英文簡稱FSO，其實質(zhì)是指利用激光作為信號載體，采用點對點對接方式來實現(xiàn)信號傳遞和接收的一種自由通信方法。無線光通信技術不需要借助光纖，僅僅只依靠空氣來實現(xiàn)信號連接。比起其他通信技術，無線光通信技術具有著高帶寬、部署速度快以及經(jīng)濟實用、費用合理等優(yōu)點。由于無線光通信技術借用通信設備的發(fā)光二極管或激光二極管為穩(wěn)定光源，所以無線光通信技術具有的“無線光纖”的美譽。
綜合分析，相比于其他通信技術，無線光通信技術具有以下幾大優(yōu)點：一，首先是，無線光通信技術采用激光作為其通信信號的載體，而激光因為具有發(fā)射光線集中的特點，所以能傳遞更多的通信信號，并保證信號傳遞的穩(wěn)定性，從而提高通信質(zhì)量;二，無線光通信不容易受到頻率的干擾和管制。通常情況下，無線光通信的工作頻率維持在360THz，屬于超高頻率，因此無線光通信設備在運作時一般不會受到其他信號的干擾，也不用使用相關的頻率資源是;三，無線光通信的流量比較大，當前人們所使用的無線光纖具有超大、超強的數(shù)據(jù)傳輸功能，不僅傳輸速度快，傳輸容量也相對較大，就現(xiàn)階段投入使用的光通信設備來說，該設備的最快數(shù)據(jù)傳輸速度可高達3.5Gb/s。
2、無線光通信的信號處理
不管是無線光通信技術，還是其他類型的通信技術，通信信號處理始終是實現(xiàn)通信的先決條件。而對于無線光通信技術來說，其技術之所以能夠?qū)崿F(xiàn)信號的穩(wěn)定傳遞和大容量運輸，主要原因還是因為其具備著先進而優(yōu)越的信號處理技術。下面就無線光通電中的信號處理技術作淺要探析。
2.1 數(shù)字信號的處理流程
(1)采樣。采樣是無線光通信信號處理工作中的第一個環(huán)節(jié)。鑒于無線光通信其實是一種模擬模擬數(shù)字化技術，所以在開展模擬信號數(shù)字化工作之前，要先將需要傳遞的數(shù)據(jù)信息或信號作離散處理，將原來的連續(xù)性時間信號離散開，使信號保持離散狀態(tài)。從頻譜上來看，采樣的過程實際是帶限信號頻譜搬移的過程，即信號頻譜搬移到以WS、2ws…為中心的上下兩邊的位置，因此，可以考慮利用信號過濾器提取一段信號頻譜，從而有效恢復原來信號。語音信號的采樣頻率一般為8kHz，設計中所采用的就是8kHz。
(2)量化。通過量化程序，能夠?qū)⑦B續(xù)有規(guī)律的信號轉(zhuǎn)換成無規(guī)則的信號。在PCM數(shù)字化過程中，通常利用二進制數(shù)字碼來表示采樣值，而二進制數(shù)字碼代表的樣值十分有限，因此要用有限數(shù)量的樣值表示原模擬信號無限各幅度采樣值就需要進行量化。通過量化處理，能夠?qū)又祫澐譃橐欢〝?shù)量的小段落，利用段落內(nèi)某個值來表示樣值。量化間隔大小不定，可以相同也可以不相等，如果間隔相等，則稱為均勻量化，否則稱之為非均勻量化。為了有效提高通信質(zhì)量，降低外部環(huán)境的干擾影響，采用壓縮和解壓縮方法來實現(xiàn)原始信號非均勻量化。在編碼位數(shù)保持不變的前提條件下，可先放大較小信號，放大程度視信號大小而定，信號越大放大倍數(shù)相應遞減。實際中常用的非均勻量化方式有我國和歐洲使用的A律，以及美國、日本、加拿大等使用的u律，由于A律和u律是有理想對數(shù)壓縮律轉(zhuǎn)化而來的因此通常A律13折線壓縮律和u律15折線壓縮律分別作為它們的代替。
(3)A律壓縮量化。非均勻量化過程要按照信號大小來選擇恰當?shù)拈g隔距離。一般原則：當輸入信號大時，量化間隔大;輸入信號小時，量化間隔小。這樣可以改善小信號輸入時的信噪比，增加動態(tài)范圍。
2.2 無線光通信中語言解碼方法分析
(1)比特流的解包和糾錯。解碼器將接收到的數(shù)據(jù)包，按一定的規(guī)則分成不同的編碼。不同的音頻格式對應不同的解碼技術和過程，通常先對基音周期進行解碼，因為基音周期含有清濁類型的信息。
增益的修正。對于無背景噪聲環(huán)境下的輸入信號，解碼后的增益必須進行一定數(shù)量的衰減。在決定第一增益G1的衰減之前，先對背景噪聲Gn進行估計，如果當前幀的參數(shù)是用上一幀的參數(shù)代替的，就不用對噪聲進行抑制，自適應譜增強也要用到背景噪聲的估計。
(2)參數(shù)的插值。由于每幀語音只傳輸一組參數(shù)，考慮到一幀內(nèi)可能有不止一個基音周期，因此要對接收到的參數(shù)進行從幀到基音周期的轉(zhuǎn)換和插值。MELP的參數(shù)在合成時都要進行基音同步的插值。這些參數(shù)包括增益、線譜對頻率、基音、抖動標志、傅氏級數(shù)幅度值、混合激勵脈沖和噪聲的系數(shù)，以及自適應譜增強濾波器的頻譜傾斜系數(shù)。
(3)增益的校正。為了保證合成語音的連貫性，在一個基音周期內(nèi)前10個樣點的校正因子是當前幀的校正因子與前一幀的校正因子的線性內(nèi)插值。
(4)脈沖整形濾波。脈沖整形濾波器是一個65階的FIR濾波器。取一個固定的三角脈沖，其寬度是男性典型的基音周期。計算三角脈沖的DFT，對幅度譜進行歸一化后再進行DFT反變換得到濾波器的系數(shù)，它具有減弱某些頻帶處周期性的作用。
3、結(jié)束語
綜上所述，當前，無線光通信技術以其特有的優(yōu)勢已占據(jù)了通信領域中的最核心位置，并且隨著科學技術的不斷發(fā)展，科研人員對無線光通信技術的探討和研究還將繼續(xù)深入，無線光通信現(xiàn)有的缺陷與不足也會在研究中被不斷改進和完善?？偠灾?，無線光通信技術未來的發(fā)展前景必然也將變得越來越明亮而寬闊。
參考文獻
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