无线光通信技术网络论文范文(2)
无线光通信技术论文篇二
无线光通信中信号处理技术研究
摘要：本文从无线电通信技术的特点入手，重点研究其在通信使用过程中的信号处理技术，并在此基础上详细分析了语音解码的工作原理，就如何提高无线光通信的信号处理效率作详细论述，以供相关人士参考。
关键词：无线光通信;信号处理;处理技术;研究
早在激光器诞生之前，无线光通信技术便受到了国内外科研人员的广泛关注，但由于找不到相对稳定的光源，所以无线光通信一直受到技术上的制约，无法取得更好突破性的进展。而后，激光器诞生，无线光通信技术终于获得发展源动力，开始在通信领域内进行跨越式的飞进。但在目前的研究工作中，纵使无线光通信技术得到了激光器的帮助，找到了稳定的光源，但通信效果差这一新问题又给无线光通信技术带来了新的挑战。
1、无线光通信技术的定义和特点
随着通信网建设的发展，局域网以及千兆以太网开始快速增长，将这些高速的局域网和千兆以太网连接到运营商的通信网络，必须依靠容量巨大的接入网络。当前有很多接入技术可供选择，比如光纤、微波、XDSL等，但光纤敷设时间长及高额投入限制了普及;微波技术日渐成熟，但这种接入方式需要高额的初始投资，对业务提供商而言，这种接入方式不很经济;而自由空间光通信FSO，作为一种新兴的宽带无线接入方式浮出水面，是解决宽带网络“最后一公里”的传输瓶颈的有效途径，FSO的出现引起了业界广泛地关注。
无线光通信技术，也可称为自由空间光通信技术，英文简称FSO，其实质是指利用激光作为信号载体，采用点对点对接方式来实现信号传递和接收的一种自由通信方法。无线光通信技术不需要借助光纤，仅仅只依靠空气来实现信号连接。比起其他通信技术，无线光通信技术具有着高带宽、部署速度快以及经济实用、费用合理等优点。由于无线光通信技术借用通信设备的发光二极管或激光二极管为稳定光源，所以无线光通信技术具有的“无线光纤”的美誉。
综合分析，相比于其他通信技术，无线光通信技术具有以下几大优点：一，首先是，无线光通信技术采用激光作为其通信信号的载体，而激光因为具有发射光线集中的特点，所以能传递更多的通信信号，并保证信号传递的稳定性，从而提高通信质量;二，无线光通信不容易受到频率的干扰和管制。通常情况下，无线光通信的工作频率维持在360THz，属于超高频率，因此无线光通信设备在运作时一般不会受到其他信号的干扰，也不用使用相关的频率资源是;三，无线光通信的流量比较大，当前人们所使用的无线光纤具有超大、超强的数据传输功能，不仅传输速度快，传输容量也相对较大，就现阶段投入使用的光通信设备来说，该设备的最快数据传输速度可高达3.5Gb/s。
2、无线光通信的信号处理
不管是无线光通信技术，还是其他类型的通信技术，通信信号处理始终是实现通信的先决条件。而对于无线光通信技术来说，其技术之所以能够实现信号的稳定传递和大容量运输，主要原因还是因为其具备着先进而优越的信号处理技术。下面就无线光通电中的信号处理技术作浅要探析。
2.1 数字信号的处理流程
(1)采样。采样是无线光通信信号处理工作中的第一个环节。鉴于无线光通信其实是一种模拟模拟数字化技术，所以在开展模拟信号数字化工作之前，要先将需要传递的数据信息或信号作离散处理，将原来的连续性时间信号离散开，使信号保持离散状态。从频谱上来看，采样的过程实际是带限信号频谱搬移的过程，即信号频谱搬移到以WS、2ws…为中心的上下两边的位置，因此，可以考虑利用信号过滤器提取一段信号频谱，从而有效恢复原来信号。语音信号的采样频率一般为8kHz，设计中所采用的就是8kHz。
(2)量化。通过量化程序，能够将连续有规律的信号转换成无规则的信号。在PCM数字化过程中，通常利用二进制数字码来表示采样值，而二进制数字码代表的样值十分有限，因此要用有限数量的样值表示原模拟信号无限各幅度采样值就需要进行量化。通过量化处理，能够将样值划分为一定数量的小段落，利用段落内某个值来表示样值。量化间隔大小不定，可以相同也可以不相等，如果间隔相等，则称为均匀量化，否则称之为非均匀量化。为了有效提高通信质量，降低外部环境的干扰影响，采用压缩和解压缩方法来实现原始信号非均匀量化。在编码位数保持不变的前提条件下，可先放大较小信号，放大程度视信号大小而定，信号越大放大倍数相应递减。实际中常用的非均匀量化方式有我国和欧洲使用的A律，以及美国、日本、加拿大等使用的u律，由于A律和u律是有理想对数压缩律转化而来的因此通常A律13折线压缩律和u律15折线压缩律分别作为它们的代替。
(3)A律压缩量化。非均匀量化过程要按照信号大小来选择恰当的间隔距离。一般原则：当输入信号大时，量化间隔大;输入信号小时，量化间隔小。这样可以改善小信号输入时的信噪比，增加动态范围。
2.2 无线光通信中语言解码方法分析
(1)比特流的解包和纠错。解码器将接收到的数据包，按一定的规则分成不同的编码。不同的音频格式对应不同的解码技术和过程，通常先对基音周期进行解码，因为基音周期含有清浊类型的信息。
增益的修正。对于无背景噪声环境下的输入信号，解码后的增益必须进行一定数量的衰减。在决定第一增益G1的衰减之前，先对背景噪声Gn进行估计，如果当前帧的参数是用上一帧的参数代替的，就不用对噪声进行抑制，自适应谱增强也要用到背景噪声的估计。
(2)参数的插值。由于每帧语音只传输一组参数，考虑到一帧内可能有不止一个基音周期，因此要对接收到的参数进行从帧到基音周期的转换和插值。MELP的参数在合成时都要进行基音同步的插值。这些参数包括增益、线谱对频率、基音、抖动标志、傅氏级数幅度值、混合激励脉冲和噪声的系数，以及自适应谱增强滤波器的频谱倾斜系数。
(3)增益的校正。为了保证合成语音的连贯性，在一个基音周期内前10个样点的校正因子是当前帧的校正因子与前一帧的校正因子的线性内插值。
(4)脉冲整形滤波。脉冲整形滤波器是一个65阶的FIR滤波器。取一个固定的三角脉冲，其宽度是男性典型的基音周期。计算三角脉冲的DFT，对幅度谱进行归一化后再进行DFT反变换得到滤波器的系数，它具有减弱某些频带处周期性的作用。
3、结束语
综上所述，当前，无线光通信技术以其特有的优势已占据了通信领域中的最核心位置，并且随着科学技术的不断发展，科研人员对无线光通信技术的探讨和研究还将继续深入，无线光通信现有的缺陷与不足也会在研究中被不断改进和完善。总而言之，无线光通信技术未来的发展前景必然也将变得越来越明亮而宽阔。
参考文献
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