數(shù)字通信技術(shù)論文
數(shù)字通信技術(shù)論文
數(shù)字通信是一種用數(shù)字信號作為載體來傳輸信息的通信方式。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的數(shù)字通信技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!
數(shù)字通信技術(shù)論文篇一
短波數(shù)字通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)探討
摘要：短波數(shù)字通信具有眾多優(yōu)點，比如機動性好、通信距離遠(yuǎn)、生存能力強等，其在許多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，尤其是在軍事領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。但是短波通信中容易受到電離層騷動的影響，其通信信道有時變的特性，導(dǎo)致了短波通信的可靠性差。為了改變這種現(xiàn)象，人們研究出了一些技術(shù)來提升短波通信的性能，其中就包括自適應(yīng)均衡技術(shù)和信道編碼技術(shù)。本文先介紹了短波通信的特性，然后再分析探討自適應(yīng)均衡技術(shù)和信道編碼技術(shù)對短波通信的改善。
【關(guān)鍵詞】短波通信 主要技術(shù)
短波通信技術(shù)機動性好、通信距離遠(yuǎn)、生存能力強、經(jīng)濟有效，雖然目前衛(wèi)星通信以及其他的通信技術(shù)發(fā)展的十分迅速，但是短波通信由于其優(yōu)良的特性沒有被時代淘汰掉。短波通信技術(shù)和計算機技術(shù)相結(jié)合，能夠使短波通信在實施信道估算、自適應(yīng)天線陣列等技術(shù)得到了很大的進步。短波通信的目標(biāo)小，在戰(zhàn)爭爆發(fā)時，短波通信基站不易被摧毀，而衛(wèi)星通信所使用的衛(wèi)星極易被摧毀，所以在戰(zhàn)爭中短波通信的可靠性較高。與其他的技術(shù)相比，短波通信的成本低、體積小、便于移動，在軍事上使用的范圍更廣。短波通信能夠?qū)崿F(xiàn)全球通信，在低緯度地區(qū)時可用的頻段較寬，可用頻率較高，受到其他因素影響較大。在電離層中，短波通信有著獨特的優(yōu)勢，但是由于電離層受到季節(jié)、太陽活動影響較大，這樣會對短波通信的質(zhì)量造成一定的影響，比如多徑傳輸會產(chǎn)生符號間干擾導(dǎo)致接收信號失真。面對這種情況，研究人員探索出很多提升短波通信性能的技術(shù)，本文主要介紹自適應(yīng)均衡技術(shù)和信道編碼技術(shù)，它們即可以單獨使用，也可以結(jié)合使用。
1 自適應(yīng)均衡技術(shù)
在段波數(shù)字通信中，在短波信道的相關(guān)帶寬信號的調(diào)制帶寬的情況下，會產(chǎn)生碼間干擾，調(diào)制信號也會隨之展寬。使用均衡技術(shù)可以有效消除碼間干擾，同時消除其對信道畸變進行補償，能夠在接收端正確地重建發(fā)送信號，是一種濾波技術(shù)。短波通信信道具有未知性和時變性的特征，所以在設(shè)計時，濾波器應(yīng)該能夠?qū)Χ滩ㄐ诺赖母淖冞M行適應(yīng)和調(diào)整，能夠自動調(diào)節(jié)，所以這種技術(shù)叫做自適應(yīng)均衡技術(shù)。
自適應(yīng)均衡技術(shù)有兩類，第一種是傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡，另一種是盲均衡。其中盲均衡可以用于無法發(fā)送訓(xùn)練序列的情況中，也可以應(yīng)用于實時性要求不高的情況，但是短波數(shù)字通信系統(tǒng)對實時性要求較高，所以傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡技術(shù)仍然是短波通信的主要技術(shù)，其具有高性能的發(fā)送訓(xùn)練序列，能夠滿足短波通信的要求。
傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡需要發(fā)送一個訓(xùn)練序列，能夠調(diào)整自適應(yīng)均衡器的系數(shù)，使其能夠在大范圍內(nèi)迅速收斂，也能夠保證在均衡過程中用來進行跟蹤，能夠更加逼近真實的信道。這種方法會降低傳輸速率，但是這種自適應(yīng)算法會加快收斂速率，能夠達(dá)到較好的性能，而且算法易于實現(xiàn)。
在短波數(shù)字通信中信道均衡是一個十分重要的問題，數(shù)據(jù)在傳輸中會有碼間干擾的存在，使接收端的信號產(chǎn)生畸變，一些簡單的解調(diào)處理不能夠很好地恢復(fù)發(fā)送的數(shù)據(jù)，有可能會出現(xiàn)錯誤。為了克服信號失真和碼間干擾，信道均衡是最有效的方法，利用信號的先驗信息，采用相應(yīng)的算法估計信道特性，來補償信號失真，能夠使數(shù)據(jù)在接收端得到正確的重現(xiàn)。由于短波信道的特性，均衡器必須要能夠跟蹤信道的時變特征，應(yīng)該使用自適應(yīng)均衡器。
自適應(yīng)均衡器有兩種工作模式，一種是訓(xùn)練模式，另一種是跟蹤模式。發(fā)射機首先發(fā)射一個定長序列，序列已知，這能夠使均衡器在接收機中可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整設(shè)置。典型的訓(xùn)練序列是一個二進制的偽隨機信號，訓(xùn)練序列之后是要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。自適應(yīng)均衡器通過一定的算法來評估信道特性，并且對信道作出補償。設(shè)計訓(xùn)練序列要求做到在最差的情況下也能夠獲得恰當(dāng)?shù)臑V波系數(shù)，在訓(xùn)練序列執(zhí)行完后所獲得的濾波系數(shù)接近最佳值。接受用戶數(shù)據(jù)時自適應(yīng)算法能夠適應(yīng)不斷變化的信道，不斷改變?yōu)V波特性。
2 信道編碼技術(shù)
短波信道是一種衰落信道，短波信道中突發(fā)錯誤是不可忽略的，多徑信道的干涉相消會出現(xiàn)大衰落，錯誤的概率會非常大，糾正這些錯誤可以使用糾正突發(fā)錯誤的碼來實現(xiàn)。
2.1 交織
無線信道的變化相對于符號持續(xù)時間來說是緩慢的。典型的移動臺在衰落深陷區(qū)會持續(xù)幾十毫秒。一般的碼不能糾正大量錯誤，在使用交織后，每個符號會有獨立的衰落，即使有些符號較差，也能夠恢復(fù)出信息，如果沒有交織，有效性會下降很多。交織在與編碼結(jié)合時能夠減少平均誤比特率，對于沒有編碼的系統(tǒng)，交織器仍然能夠起到分散突發(fā)錯誤的作用，但是并不能減少平均誤比特率。交織會增加傳輸?shù)却龝r間，在最大等待時間小于衰落深陷持續(xù)時間的情況下，交織器的有效性會大大降低。交織器有兩種，一種是分組交織，另一種是卷及交織。前一種與分組編碼一起使用，后一種與卷積編碼結(jié)合使用。
2.2 分組碼
最簡單的線性分組碼是漢明碼。分組碼將數(shù)據(jù)源分組，在分組內(nèi)計算出一個更長的碼字并且進行傳輸，冗余度越高碼率越低，糾正錯誤的概率越強。分組碼的理論和實際已經(jīng)很成熟，已經(jīng)得到了廣泛的使用，但是還存在缺陷，比如分組碼是面向數(shù)據(jù)塊的編碼方式，要等到整個碼字全部接收完畢后才能進行譯碼，數(shù)據(jù)塊較長時會有較大的系統(tǒng)時延，分組碼對于幀同步的要求非常高，也會造成一定的增益損失，所以在低信噪比情況下分組碼的糾錯能力很弱。
2.3 卷積碼
卷積碼由連續(xù)輸入的信息序列得到連續(xù)輸出的編碼序列，利用了各碼組的相關(guān)性，在編碼器的復(fù)雜程度相同時，卷積碼獲得的增益更大，也能夠容易的實現(xiàn)最佳譯碼。卷積碼被廣泛的使用在數(shù)字通信系統(tǒng)中，發(fā)展前景很好，也已經(jīng)成為了國際衛(wèi)星通信的標(biāo)準(zhǔn)碼。
2.4 級聯(lián)碼
是一種利用短碼構(gòu)造長碼的技術(shù)，在通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，能夠減小譯碼的復(fù)雜度，獲得較高的可靠性。
2.5 Turbo碼
也成為并行級聯(lián)卷積碼，將卷積碼和隨機交織器相結(jié)合，實現(xiàn)了隨機編碼。Turbo碼能夠接近香農(nóng)極限的譯碼性能，抗衰落干擾能力強。
3 總結(jié)
自適應(yīng)均衡技術(shù)和信道編碼技術(shù)能夠有效地提高短波數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性和有效性，論文首先討論自適應(yīng)均衡技術(shù)，然后分析了信道編碼技術(shù)，討論了這兩項技術(shù)的特點和具體技術(shù)。但是這些技術(shù)或多或少還是存在一些問題，所以還需要技術(shù)人員的共同努力，改善系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)有效性。
參考文獻
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作者單位
北京市房山區(qū)良鄉(xiāng)鎮(zhèn)91917部隊 北京市 102401
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