高速移動(dòng)通信的信號(hào)優(yōu)化處理方法研究

楊基昭

摘 要 近年來(lái)隨著我國(guó)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，高速移動(dòng)通信技術(shù)在人們的生活和工作中已經(jīng)非常普及，在很多領(lǐng)域和行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用，例如交通領(lǐng)域、航空領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域等。高速移動(dòng)通信雖然使人們的生活和工作更加便捷，但是與此同時(shí)也凸顯出一些問(wèn)題，其中通信過(guò)程中面臨著很大的干擾是最大的問(wèn)題，不僅影響了高速移動(dòng)通信技術(shù)的正常運(yùn)用，還會(huì)造成不良的后果，因此進(jìn)行高速移動(dòng)通信信號(hào)的優(yōu)化處理是非常關(guān)鍵的。本文就高速移動(dòng)通信的信號(hào)優(yōu)化處理方法進(jìn)行探討，旨在為人們提供一定的參考。

關(guān)鍵詞 高速移動(dòng)通信；信號(hào)優(yōu)化；處理方法

中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）183-0070-02

高速移動(dòng)通信改變了人們的生活方式和思維方式，為人們的生活帶來(lái)了很大的便捷，但是其在通信過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的干擾信號(hào)，為交通航空領(lǐng)域帶來(lái)不良的后果，對(duì)于軍事領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，甚至還會(huì)影響戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)。因此，目前高速移動(dòng)通信如何進(jìn)行高質(zhì)量通信是人們非常關(guān)注的問(wèn)題，而要想提高高速移動(dòng)通信的質(zhì)量，就一定要針對(duì)影響高速移動(dòng)通信的因素進(jìn)行研究，采取各種方式來(lái)將高速移動(dòng)通信的干擾問(wèn)題解決，促進(jìn)高速移動(dòng)通信的進(jìn)一步發(fā)展。

1 高速移動(dòng)通信信號(hào)優(yōu)化處理的必要性

從目前的情況來(lái)看，高速移動(dòng)通信在很多領(lǐng)域都已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，尤其是在交通領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)有一定的時(shí)間，并且取得了較好的效果。但是高速移動(dòng)通信在為相關(guān)的領(lǐng)域提供很大的便捷時(shí)，也充分暴露出一些問(wèn)題，其中在通信過(guò)程中面臨的干擾因素?cái)?shù)量非常多以及信號(hào)強(qiáng)度非常大是最突出的問(wèn)題，干擾問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，已經(jīng)引起了人們的高度關(guān)注。在軍事領(lǐng)域中，高速移動(dòng)通信可以為戰(zhàn)爭(zhēng)提供一些可靠的信息，對(duì)于戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利至關(guān)重要，如果高速移動(dòng)通信中存在著干擾，就會(huì)造成嚴(yán)重的后果。而對(duì)于航空領(lǐng)域和交通領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，高速移動(dòng)通信可以為飛機(jī)和列車的安全運(yùn)行提供可靠的依據(jù)，但是如果在通信過(guò)程中遇到一定的干擾，就可能釀成嚴(yán)重的事故，危害人們的身體健康和生命安全。因此，在高速移動(dòng)通信中，一定要加強(qiáng)通信的高質(zhì)量研究。高速移動(dòng)通信的通信方法主要包括基于卡爾曼濾波的通信方法、基于粒子濾波的通信方法等，其中基于粒子濾波是最常見(jiàn)的通信方式，這種通信方式在通信領(lǐng)域具有很重要的價(jià)值，其具有廣闊的發(fā)展前景[1]。在高速移動(dòng)通信中，如果利用傳統(tǒng)的算法，其受到主觀因素的影響非常大，在參數(shù)的選取方面非常敏感，如果外界的通信環(huán)境比較復(fù)雜，會(huì)發(fā)生很大的變化，就會(huì)嚴(yán)重影響通信的質(zhì)量。而通信質(zhì)量一旦得不到保障，在多種領(lǐng)域中的應(yīng)用也會(huì)面臨很大的問(wèn)題。之所以通信質(zhì)量難以保證是因?yàn)橥ㄐ胖性瓉?lái)的算法具有一定的問(wèn)題，所以一定要改變之前的算法，采用正交加權(quán)的通信方法。

2 高速移動(dòng)通信處理優(yōu)化的原理

對(duì)于高速移動(dòng)通信來(lái)說(shuō)，在實(shí)際工作過(guò)程中，信號(hào)采集是第一步工作內(nèi)容，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一組信號(hào)樣本，以這一信號(hào)樣本作為節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，就可以得到一組樣本，其和實(shí)際情況相適應(yīng)，將這個(gè)樣本的均值當(dāng)成通信信號(hào)狀態(tài)的估計(jì)值，重新采集這個(gè)樣本，就可以得到更為精確的通信信號(hào)的狀態(tài)。在實(shí)際通信的過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況不斷調(diào)節(jié)通信信號(hào)的干擾狀態(tài)，就可以大大提升高速移動(dòng)通信的傳輸質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信的高質(zhì)量傳輸。從這個(gè)通信的方法來(lái)看，節(jié)點(diǎn)的數(shù)量是明確的，當(dāng)周圍的環(huán)境發(fā)生變化時(shí)運(yùn)算將會(huì)變得非常復(fù)雜，花費(fèi)更多的時(shí)間來(lái)運(yùn)算，最終影響通信的速度，就不能實(shí)現(xiàn)高速通信的實(shí)時(shí)通信。因此可以采用基于正交加權(quán)來(lái)選擇通信節(jié)點(diǎn)。

3 高速移動(dòng)通信信號(hào)優(yōu)化處理的方法

3.1 建立高速移動(dòng)通信的模型

在高速移動(dòng)通信的傳統(tǒng)算法中，對(duì)于參數(shù)的選擇非常敏感，如果外界通信的環(huán)境比較復(fù)雜，就不能適應(yīng)。而從實(shí)際的情況來(lái)看，無(wú)論是在軍事領(lǐng)域還是交通航空領(lǐng)域，高速通信的環(huán)境都是非常復(fù)雜的，此時(shí)的通信效率非常低，這是不符合實(shí)際需要和要求的，所以就提出了基于正交加權(quán)信號(hào)通信的方式。首先是建立通信模型，將高速移動(dòng)通信中的通信信號(hào)設(shè)置為x（n），u（n）=x（n+n0）ej2παn，其中通信的延時(shí)信號(hào)為u（n），對(duì)于通信信號(hào)的協(xié)方差矩陣，就可以采用一定的公式來(lái)表示，通信信號(hào)的協(xié)方差矩陣主要和通信信號(hào)的特征矩陣、白噪聲的特征矩陣和干擾信號(hào)的特征矩陣有關(guān)。對(duì)于通信信號(hào)特征矩陣來(lái)說(shuō)，一般情況下實(shí)際的通信信號(hào)和期望的通信信號(hào)之間是存在著一定的差距的，表現(xiàn)為在強(qiáng)度和頻率上的差異，此時(shí)就可以充分利用高速移動(dòng)通信信號(hào)的周期性的特點(diǎn)來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理，在其中某一個(gè)具體的頻率處兩者之間是比較相似的，此時(shí)可以用公式表示出高速移動(dòng)通信的數(shù)學(xué)模型，然后由相關(guān)的定理得出具體的公式，建立高速移動(dòng)通信的模型，通過(guò)對(duì)模型的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)高速移動(dòng)通信的處理優(yōu)化[2]。

3.2 對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行零陷處理

影響高速移動(dòng)通信質(zhì)量的最根本原因就是由于高速移動(dòng)通信中存在著大量的干擾信號(hào)，并且這些信號(hào)的強(qiáng)度非常強(qiáng)，會(huì)對(duì)正常的信號(hào)傳輸造成不利的影響，因此為了確保高速信號(hào)的高質(zhì)量傳輸，就一定要對(duì)這些干擾信號(hào)做好處理，盡量將干擾信號(hào)消除。為了減弱干擾信號(hào)對(duì)整個(gè)移動(dòng)通信的影響，在高速移動(dòng)通信系統(tǒng)中可以采用正交加權(quán)算法，產(chǎn)生全向量，這個(gè)權(quán)向量會(huì)和干擾信號(hào)導(dǎo)向矢量相交，使干擾信號(hào)部位產(chǎn)生很深的零陷，從而來(lái)減弱干擾信號(hào)，提升高速移動(dòng)通信的質(zhì)量。

3.3 實(shí)現(xiàn)優(yōu)化通信

在以前的高速移動(dòng)通信中，人們一般會(huì)采用提升天線的增益方式來(lái)使信號(hào)的接受能度更強(qiáng)。在這個(gè)過(guò)程中，就包含著兩個(gè)指標(biāo)的改變，一是可以一定程度上降低干擾信號(hào)對(duì)整個(gè)高速移動(dòng)通信的影響，另外還可以使期望通信信號(hào)增益變大。當(dāng)移動(dòng)通信中的移動(dòng)速度非常快時(shí)，就可以采用初始時(shí)刻干擾信號(hào)的入射角度和其變化的角度來(lái)表示干擾信號(hào)的入射角[3]。高速移動(dòng)通信中，干擾信號(hào)的擾動(dòng)方差以及方向比較難準(zhǔn)確確定，為了得到一個(gè)比較準(zhǔn)確的數(shù)值，可以將干擾信號(hào)的擾動(dòng)方差用方差上的上界具體值來(lái)代替，得到零陷 T 矩陣，然后采用正交加權(quán)約束高速移動(dòng)通信信號(hào)，此時(shí)就可以增強(qiáng)移動(dòng)通信干擾信號(hào)的零陷，即使是在非常復(fù)雜的通信環(huán)境中，也可以在干擾信號(hào)的地方形成深零陷，增強(qiáng)通信信號(hào)，此時(shí)高速移動(dòng)通信的能力就增強(qiáng)了。

4 結(jié)論

要想對(duì)高速移動(dòng)通信的信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化處理，就一定要加強(qiáng)對(duì)高速移動(dòng)通信的原理研究，結(jié)合高速通信的原理來(lái)提出有效的信號(hào)處理優(yōu)化措施，可以采用基于正交加權(quán)來(lái)選擇通信節(jié)點(diǎn)，以此來(lái)增強(qiáng)通信的質(zhì)量和效果。

參考文獻(xiàn)

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[3]殷鵬.高速鐵路移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013，24（11）：111-113.