無線光通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)論文范文(2)
無線光通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)論文范文
無線光通信技術(shù)論文篇二
無線光通信中信號處理技術(shù)研究
摘要：本文從無線電通信技術(shù)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(shù)，并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)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(xì)論述，以供相關(guān)人士參考。
關(guān)鍵詞：無線光通信;信號處理;處理技術(shù);研究
早在激光器誕生之前，無線光通信技術(shù)便受到了國內(nèi)外科研人員的廣泛關(guān)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(shù)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(shù)終于獲得發(fā)展源動力，開始在通信領(lǐng)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(shù)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(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)。
1、無線光通信技術(shù)的定義和特點
隨著通信網(wǎng)建設(shè)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(luò)，必須依靠容量巨大的接入網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前有很多接入技術(shù)可供選擇，比如光纖、微波、XDSL等，但光纖敷設(shè)時間長及高額投入限制了普及;微波技術(shù)日漸成熟，但這種接入方式需要高額的初始投資，對業(yè)務(wù)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(luò)“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(guān)注。
無線光通信技術(shù)，也可稱為自由空間光通信技術(shù)，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(shù)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(shù)，無線光通信技術(shù)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(shù)借用通信設(shè)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(shù)具有的“無線光纖”的美譽。
綜合分析，相比于其他通信技術(shù)，無線光通信技術(shù)具有以下幾大優(yōu)點：一，首先是，無線光通信技術(shù)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(shè)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(guān)的頻率資源是;三，無線光通信的流量比較大，當(dāng)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(shè)備來說，該設(shè)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(shù)，還是其他類型的通信技術(shù)，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(shù)來說，其技術(shù)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(shù)。下面就無線光通電中的信號處理技術(shù)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(shù)，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(fù)原來信號。語音信號的采樣頻率一般為8kHz，設(shè)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(yīng)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(dāng)?shù)拈g隔距離。一般原則：當(dāng)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(yīng)不同的解碼技術(shù)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(dāng)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(yīng)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(biāo)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(yīng)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(dāng)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(dāng)前，無線光通信技術(shù)以其特有的優(yōu)勢已占據(jù)了通信領(lǐng)域中的最核心位置，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，科研人員對無線光通信技術(shù)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(shù)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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