探究射頻通信信號(hào)傳輸精度優(yōu)化處理仿真

摘 要：對(duì)射頻通信信號(hào)的傳輸精度進(jìn)行優(yōu)化處理仿真，可以降低非平穩(wěn)信號(hào)但對(duì)于傳輸精度的影響。為了對(duì)通信信號(hào)的傳輸精度進(jìn)行優(yōu)化處理仿真，這就要求對(duì)通信信號(hào)進(jìn)行分層處理，之后對(duì)信號(hào)通過小波濾波，進(jìn)而對(duì)傳輸精度進(jìn)行優(yōu)化處理。傳統(tǒng)的方法通過構(gòu)造信號(hào)尖端的隸屬度函數(shù)來獲得每個(gè)信號(hào)點(diǎn)的尖端，而忽略了信號(hào)的小波濾波，導(dǎo)致傳輸精度的優(yōu)化效果不理想。為使傳輸精度得到優(yōu)化，提出了一種基于先驗(yàn)平滑的方法。基于先驗(yàn)平滑理論，構(gòu)建起對(duì)于射頻通信信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)的模型，以此對(duì)原始射頻通信信號(hào)的趨勢(shì)項(xiàng)進(jìn)行估計(jì)，聯(lián)系趨勢(shì)項(xiàng)的頻率范圍，得到了標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)值。對(duì)于去趨勢(shì)項(xiàng)可以使用多分頻率分析分層，射頻通信信號(hào)小。在濾波的基礎(chǔ)上，對(duì)傳輸精度優(yōu)化處理。根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法對(duì)于傳輸精度可以有效提高。

關(guān)鍵詞：射頻通信；信號(hào)傳輸；精度優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TN911.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）35-0257-02

1 引 言

伴隨射頻通信技術(shù)的快速發(fā)展，在許多領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用越來越廣。隨之而來的是社會(huì)上對(duì)于射頻通信信號(hào)分析的要求越來越高。在現(xiàn)代化數(shù)字信號(hào)處理過程中，因?yàn)橛懈鞣N因素會(huì)對(duì)射頻通信的傳輸環(huán)境中產(chǎn)生干擾，會(huì)在射頻信號(hào)的振動(dòng)曲線當(dāng)中出現(xiàn)的數(shù)字信號(hào)表現(xiàn)出較多的毛刺和凹坑，從而產(chǎn)生射頻通信的真實(shí)價(jià)值[1]，是一種可以應(yīng)用在射頻通信方面的一種通用數(shù)字信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)。因此，怎么可以高效的對(duì)數(shù)據(jù)射頻信號(hào)進(jìn)行處理，消除非平穩(wěn)信號(hào)的峰值，已經(jīng)發(fā)展為本領(lǐng)域亟待面臨解決的難題，得到了許多相關(guān)專家和學(xué)者的高度關(guān)心重視[2]。

現(xiàn)階段對(duì)于射頻通信信號(hào)傳輸精度優(yōu)化方法眾多，其中有一種方法是對(duì)射頻通信信號(hào)的精度進(jìn)行聚類，首先，對(duì)于射頻通信信號(hào)主動(dòng)窗的輸入數(shù)據(jù)可以使用概率聚類濾波器聚類，以聚類中心作為主動(dòng)窗的輸出，從而對(duì)射頻通信信號(hào)傳輸精度進(jìn)行優(yōu)化。此方法能對(duì)于射頻通信當(dāng)中非線性數(shù)字信號(hào)特性可以有效保持，但是其優(yōu)化信號(hào)傳輸效果非常差。還有一種方法是依據(jù)數(shù)字s-k濾波器優(yōu)化處理射頻通信信號(hào)傳輸精度[4]。這種方法需要依據(jù)使用數(shù)字s-k濾波器的基礎(chǔ)上分析處理射頻通信信號(hào)數(shù)值，再聯(lián)系KCL律形成傳輸公式。在此基礎(chǔ)上，利用微分?jǐn)?shù)值計(jì)算公式建立了射頻通信信號(hào)的高斯成形模型，對(duì)傳輸非平穩(wěn)信號(hào)精度進(jìn)行優(yōu)化。此種方法有點(diǎn)是去噪效果優(yōu)良，但是其需要再進(jìn)行傳輸精度優(yōu)化過程中有眾多工作量。還有一種方法是射頻通信信號(hào)傳輸精度通過加權(quán)平均優(yōu)化。這種方法是對(duì)射頻通信信號(hào)的相鄰點(diǎn)加權(quán)平均，建立起射頻通信信號(hào)尖點(diǎn)的隸屬度函數(shù)對(duì)在每個(gè)點(diǎn)上的非平穩(wěn)信號(hào)尖端程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。該方法適用性強(qiáng)，穩(wěn)定性差[5]。針對(duì)上面所提到的問題，有人提出基于平滑先驗(yàn)對(duì)射頻傳輸信號(hào)傳輸精度進(jìn)行優(yōu)化處理的方法。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，此方法對(duì)于傳輸精度優(yōu)化前后的時(shí)域波形和趨勢(shì)項(xiàng)可以大大降低，避免因?yàn)檫^平滑所導(dǎo)致的數(shù)字信號(hào)失真問題。

2 目標(biāo)位置精度誤差分析

在射頻通信信號(hào)傳輸精度優(yōu)化處理仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，為達(dá)到對(duì)于目標(biāo)位置精度的高要求，需要引用被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭，合理的精度分配應(yīng)首席按考慮，因?yàn)橹挥羞@樣我們才能合理地選擇每個(gè)設(shè)備的性能參數(shù)，以此雷達(dá)導(dǎo)引頭終于可以滿足定位精度的要求。因此，對(duì)于仿真系統(tǒng)當(dāng)中存在的一些系統(tǒng)誤差、設(shè)備參數(shù)誤差和目標(biāo)工程安裝過程中存在的誤差我們需要非常詳細(xì)的了解并對(duì)其可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成的誤差進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于射頻目標(biāo)仿真系統(tǒng)的精度，我們可以用目標(biāo)定位精度進(jìn)行表示。目標(biāo)位置是指目標(biāo)陣列發(fā)送目標(biāo)信號(hào)的視相位中心?！澳繕?biāo)位置精度”具體是指目標(biāo)位置控制命令制定位置與目標(biāo)信號(hào)的視相位中心位置之間存在的誤差。通常情況下位置誤差是可以用角度測(cè)量的，其單位是毫弧度。數(shù)組當(dāng)中的每個(gè)點(diǎn)目標(biāo)位置誤差是不盡相同的，但不應(yīng)超過定義的限制[6]。位置誤差的主要原因有：①暗室反射誤差；②陣列天線機(jī)械安裝誤差；③抖動(dòng)方程；④振幅和相位誤差；⑤近場(chǎng)效應(yīng)；⑥信號(hào)分類和量化誤差；⑦三軸轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)械定位的重復(fù)性誤差；⑧開關(guān)的有限隔離；⑨天線孔徑中心與天線機(jī)械旋轉(zhuǎn)中心不一致，三軸轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)中心不一致。

3 射頻通信信號(hào)傳輸精度優(yōu)化原理

對(duì)射頻通信信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化處理過程中，為獲取射頻通信信號(hào)，需要使用頻率采樣數(shù)字正交技術(shù)，采用三角形移動(dòng)平均理論。優(yōu)化了非平穩(wěn)信號(hào)傳輸?shù)木取⒒谛〔ò奈⒎忠绯鰹V波理論應(yīng)用于不同的方法[7]。在射頻通信中，對(duì)數(shù)字信號(hào)可以使用頻率進(jìn)行分析以及濾波之后，再聯(lián)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式對(duì)射頻通信信號(hào)的傳輸精度進(jìn)行優(yōu)化[8]。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

為證明平滑優(yōu)化方法的實(shí)際有效性，我們需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先再一個(gè)理想信號(hào)當(dāng)中，插入隨機(jī)噪音，噪音幅值為200nV，其信噪比為2.50dB。分別采用平滑先驗(yàn)法、高斯平滑法進(jìn)行射頻通信信號(hào)傳輸精度優(yōu)化處理實(shí)驗(yàn)，對(duì)比這兩種實(shí)驗(yàn)方法對(duì)射頻通信信號(hào)曲線的影響。比較結(jié)果如圖1和圖2所示。

從圖1和圖2的分析可以看出，通信信號(hào)曲線更加平滑，造成這種曲線的原因是平滑先驗(yàn)法結(jié)合射頻通信信號(hào)趨勢(shì)項(xiàng)頻率范圍得到了標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)的值，進(jìn)而對(duì)射頻通信信號(hào)當(dāng)中的趨勢(shì)項(xiàng)可以及您修改消除處理，依據(jù)小波閾值去噪理論，使用小波濾波器可以優(yōu)化處理射頻通信信號(hào)傳輸精度，讓平滑先驗(yàn)法優(yōu)化處理射頻通信信號(hào)傳輸精度更好。分別采用平滑先驗(yàn)法、高斯平滑法進(jìn)行射頻通信信號(hào)傳輸精度優(yōu)化處理實(shí)驗(yàn)，E0=400nV的初始信號(hào)振幅、衰減時(shí)間T2*=200ms，階段？準(zhǔn)0=200°。采用兩種不同的平滑方法，得到了具有尖峰噪聲的射頻通信信號(hào)的特征參數(shù)（振幅E0/%、衰減時(shí)間T2*/%、相位周期0/%）、信噪比（dB）和譜幅衰減率（%）[9]。如表1所示。表中，T為信噪比，S為擬合誤差，致命性為譜衰減率，A為理想信號(hào)，B為隨機(jī)噪聲的增加，C為高斯平滑法，D為平滑先驗(yàn)法[10]。由分析表1可知，采用平滑第一法優(yōu)化傳輸精度后，特征參數(shù)E0、T2*和ops0的擬合誤差分別為2.9%、0.88%和1.69%。在射頻通信中，數(shù)字信號(hào)的譜幅衰減率為0.59%，譜幅衰減率較小，說明射頻通信信號(hào)特征參數(shù)提取準(zhǔn)確。為了更好，我們可以從圖1、圖2和表1中得到它。對(duì)于隨機(jī)噪聲，有兩種平滑方法可以較好的抑制噪聲。高斯平滑法最終信噪比可以達(dá)到5.21%，但是一般情況下，平滑先驗(yàn)法處理結(jié)果更優(yōu)，這就進(jìn)一步證明平滑先驗(yàn)法優(yōu)化處理更佳。

5 結(jié) 論

當(dāng)前，使用平滑先驗(yàn)法對(duì)射頻通信信號(hào)優(yōu)化處理過程中，對(duì)于非線性特征較難保持，傳輸數(shù)字信號(hào)失真率較高，所以，有人提出基于平滑先驗(yàn)優(yōu)化處理的方法。經(jīng)過本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，此方法可以讓優(yōu)化前后的時(shí)域波形和趨勢(shì)項(xiàng)可以大大降低，避免因?yàn)檫^平滑所導(dǎo)致的數(shù)字信號(hào)失真問題。

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收稿日期：2018-11-1