無(wú)線光通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)論文范文(2)
無(wú)線光通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)論文范文
無(wú)線光通信技術(shù)論文篇二
無(wú)線光通信中信號(hào)處理技術(shù)研究
摘要：本文從無(wú)線電通信技術(shù)的特點(diǎn)入手，重點(diǎn)研究其在通信使用過(guò)程中的信號(hào)處理技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了語(yǔ)音解碼的工作原理，就如何提高無(wú)線光通信的信號(hào)處理效率作詳細(xì)論述，以供相關(guān)人士參考。
關(guān)鍵詞：無(wú)線光通信;信號(hào)處理;處理技術(shù);研究
早在激光器誕生之前，無(wú)線光通信技術(shù)便受到了國(guó)內(nèi)外科研人員的廣泛關(guān)注，但由于找不到相對(duì)穩(wěn)定的光源，所以無(wú)線光通信一直受到技術(shù)上的制約，無(wú)法取得更好突破性的進(jìn)展。而后，激光器誕生，無(wú)線光通信技術(shù)終于獲得發(fā)展源動(dòng)力，開(kāi)始在通信領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行跨越式的飛進(jìn)。但在目前的研究工作中，縱使無(wú)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(wèn)題又給無(wú)線光通信技術(shù)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。
1、無(wú)線光通信技術(shù)的定義和特點(diǎn)
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(kāi)始快速增長(zhǎng)，將這些高速的局域網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)連接到運(yùn)營(yíng)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(shí)間長(zhǎng)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(duì)業(yè)務(wù)提供商而言，這種接入方式不很經(jīng)濟(jì);而自由空間光通信FSO，作為一種新興的寬帶無(wú)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(wú)線光通信技術(shù)，也可稱為自由空間光通信技術(shù)，英文簡(jiǎn)稱FSO，其實(shí)質(zhì)是指利用激光作為信號(hào)載體，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)接方式來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞和接收的一種自由通信方法。無(wú)線光通信技術(shù)不需要借助光纖，僅僅只依靠空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)連接。比起其他通信技術(shù)，無(wú)線光通信技術(shù)具有著高帶寬、部署速度快以及經(jīng)濟(jì)實(shí)用、費(fèi)用合理等優(yōu)點(diǎn)。由于無(wú)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(wú)線光通信技術(shù)具有的“無(wú)線光纖”的美譽(yù)。
綜合分析，相比于其他通信技術(shù)，無(wú)線光通信技術(shù)具有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：一，首先是，無(wú)線光通信技術(shù)采用激光作為其通信信號(hào)的載體，而激光因?yàn)榫哂邪l(fā)射光線集中的特點(diǎn)，所以能傳遞更多的通信信號(hào)，并保證信號(hào)傳遞的穩(wěn)定性，從而提高通信質(zhì)量;二，無(wú)線光通信不容易受到頻率的干擾和管制。通常情況下，無(wú)線光通信的工作頻率維持在360THz，屬于超高頻率，因此無(wú)線光通信設(shè)備在運(yùn)作時(shí)一般不會(huì)受到其他信號(hào)的干擾，也不用使用相關(guān)的頻率資源是;三，無(wú)線光通信的流量比較大，當(dāng)前人們所使用的無(wú)線光纖具有超大、超強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸功能，不僅傳輸速度快，傳輸容量也相對(duì)較大，就現(xiàn)階段投入使用的光通信設(shè)備來(lái)說(shuō)，該設(shè)備的最快數(shù)據(jù)傳輸速度可高達(dá)3.5Gb/s。
2、無(wú)線光通信的信號(hào)處理
不管是無(wú)線光通信技術(shù)，還是其他類型的通信技術(shù)，通信信號(hào)處理始終是實(shí)現(xiàn)通信的先決條件。而對(duì)于無(wú)線光通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，其技術(shù)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的穩(wěn)定傳遞和大容量運(yùn)輸，主要原因還是因?yàn)槠渚邆渲冗M(jìn)而優(yōu)越的信號(hào)處理技術(shù)。下面就無(wú)線光通電中的信號(hào)處理技術(shù)作淺要探析。
2.1 數(shù)字信號(hào)的處理流程
(1)采樣。采樣是無(wú)線光通信信號(hào)處理工作中的第一個(gè)環(huán)節(jié)。鑒于無(wú)線光通信其實(shí)是一種模擬模擬數(shù)字化技術(shù)，所以在開(kāi)展模擬信號(hào)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(hào)作離散處理，將原來(lái)的連續(xù)性時(shí)間信號(hào)離散開(kāi)，使信號(hào)保持離散狀態(tài)。從頻譜上來(lái)看，采樣的過(guò)程實(shí)際是帶限信號(hào)頻譜搬移的過(guò)程，即信號(hào)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(hào)過(guò)濾器提取一段信號(hào)頻譜，從而有效恢復(fù)原來(lái)信號(hào)。語(yǔ)音信號(hào)的采樣頻率一般為8kHz，設(shè)計(jì)中所采用的就是8kHz。
(2)量化。通過(guò)量化程序，能夠?qū)⑦B續(xù)有規(guī)律的信號(hào)轉(zhuǎn)換成無(wú)規(guī)則的信號(hào)。在PCM數(shù)字化過(guò)程中，通常利用二進(jìn)制數(shù)字碼來(lái)表示采樣值，而二進(jìn)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(hào)無(wú)限各幅度采樣值就需要進(jìn)行量化。通過(guò)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(gè)值來(lái)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(lái)實(shí)現(xiàn)原始信號(hào)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(hào)，放大程度視信號(hào)大小而定，信號(hào)越大放大倍數(shù)相應(yīng)遞減。實(shí)際中常用的非均勻量化方式有我國(guó)和歐洲使用的A律，以及美國(guó)、日本、加拿大等使用的u律，由于A律和u律是有理想對(duì)數(shù)壓縮律轉(zhuǎn)化而來(lái)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(guò)程要按照信號(hào)大小來(lái)選擇恰當(dāng)?shù)拈g隔距離。一般原則：當(dāng)輸入信號(hào)大時(shí)，量化間隔大;輸入信號(hào)小時(shí)，量化間隔小。這樣可以改善小信號(hào)輸入時(shí)的信噪比，增加動(dòng)態(tài)范圍。
2.2 無(wú)線光通信中語(yǔ)言解碼方法分析
(1)比特流的解包和糾錯(cuò)。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(duì)應(yīng)不同的解碼技術(shù)和過(guò)程，通常先對(duì)基音周期進(jìn)行解碼，因?yàn)榛糁芷诤星鍧犷愋偷男畔ⅰ?/p>
增益的修正。對(duì)于無(wú)背景噪聲環(huán)境下的輸入信號(hào)，解碼后的增益必須進(jìn)行一定數(shù)量的衰減。在決定第一增益G1的衰減之前，先對(duì)背景噪聲Gn進(jìn)行估計(jì)，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(duì)噪聲進(jìn)行抑制，自適應(yīng)譜增強(qiáng)也要用到背景噪聲的估計(jì)。
(2)參數(shù)的插值。由于每幀語(yǔ)音只傳輸一組參數(shù)，考慮到一幀內(nèi)可能有不止一個(gè)基音周期，因此要對(duì)接收到的參數(shù)進(jìn)行從幀到基音周期的轉(zhuǎn)換和插值。MELP的參數(shù)在合成時(shí)都要進(jìn)行基音同步的插值。這些參數(shù)包括增益、線譜對(duì)頻率、基音、抖動(dòng)標(biāo)志、傅氏級(jí)數(shù)幅度值、混合激勵(lì)脈沖和噪聲的系數(shù)，以及自適應(yīng)譜增強(qiáng)濾波器的頻譜傾斜系數(shù)。
(3)增益的校正。為了保證合成語(yǔ)音的連貫性，在一個(gè)基音周期內(nèi)前10個(gè)樣點(diǎn)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(gè)65階的FIR濾波器。取一個(gè)固定的三角脈沖，其寬度是男性典型的基音周期。計(jì)算三角脈沖的DFT，對(duì)幅度譜進(jìn)行歸一化后再進(jìn)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(yǔ)
綜上所述，當(dāng)前，無(wú)線光通信技術(shù)以其特有的優(yōu)勢(shì)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(duì)無(wú)線光通信技術(shù)的探討和研究還將繼續(xù)深入，無(wú)線光通信現(xiàn)有的缺陷與不足也會(huì)在研究中被不斷改進(jìn)和完善。總而言之，無(wú)線光通信技術(shù)未來(lái)的發(fā)展前景必然也將變得越來(lái)越明亮而寬闊。
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