通信信号处理的技术探析

张 健,李白燕

（黄淮学院信息工程学院，河南 驻马店,463000）

在通信技术发展的过程中，对通信信号的处理是不可或缺的环节。随着我国计算机技术的迅速发展，借助计算机等网络技术，使得通信信号处理方法也得到了更新。本文主要是结合笔者实际工作经验，对通信信号处理的技术进行了详细的分析，并结合通信信号处理技术的发展，提出了一些可行性的措施。

1 通信技术的发展

随着我国科学技术的发展，通信技术的发展也呈现出了日新月异的发展状况。在当今信息时代，为了全面实现信息化，必须将信息系统作为技术支持的主要手段，然而通信作为信息系统的桥梁，如果抛开通信去实现信息化，那是不可能实施的。在时代迅速发展的今天，深入了解我国通信技术发展，以及通信信号处理技术，是非常必要的。

现代通信技术的目标是无论人们身处何地，都能接收到他人的信息，并享有信息通信的各项服务，随着社会对通信技术的需求越来越大，我国的无线通信也得到了很快的发展，与第三代移动通信系统相比，在未来通信技术的发展过程中，为了给人们提供更方便的服务，会在不断的努力中提高无线通信传输数据的速度，同时还要在通信技术不断发展的基础上，提高通信业务能力。

2 通信系统的构成

通信主要是从一个地方向另一个地方传送信息。在信息传递的过程中，需要借助一些技术手段和信息传输媒质，也就是所谓的通信系统。

信息的主要来源于信息产生地，其中主要的作用就是把各种各样的信息通过信号来进行及时传送。例如，我们在日常生活中经常使用的手机、计算机等都属于信息源。前者主要是通过输出模拟信号，后者主要是输出离散的数字信号。

发送通信信息设备的基本功能是把信息源和信道有效的结合起来，也就是将信息信号变成传输信号。其中的变成方式种类有很多，在涉及到频谱搬移时，对数字和模拟通信信号进行调制是非常重要的。然而针对数字通讯系统，其中的发送设备会经常涉及到信源编码和信道编码。

信道主要是进行信号传输的一种物理媒质。如果信道属于无线的，那么整个信道的空间是比较自由的，如果信道是有线的，那么信道可以是电缆和明线。无论是有线的信道，还是无线的信道，都存在很多种物理媒质。其中媒质自身所具有的特性或者受到的干扰，都会对整个通信的质量造成影响。针对不同的研究对象，需要根据物理媒质的实际情况构建不同的数字模型，以充分体现出信号会受到传输媒质的影响。

3 通信信号处理的主要目的和方法

在早期，人们在处理通信信号时，常常局限于模拟信号，所使用的通信信号处理方法也是模拟信号常用的处理方法。当用模拟方法对信号处理时，由于没有真正的认识到通信信号处理技术。究其原因主要是因为通信信号的处理和信息的抽取过程是一个整体，所以受到制约，同时信息的处理也受到了很大的制约。

由于通信信号具有着特殊的性质，并且在传播的过程中很容易受到干扰。因此，采取正确的方法进行通信信号的有效传播是非常重要的。

随着我国计算机技术的快速发展，通信信号处理的基本理论和处理方法也得到了很大的发展。并明确了通信信号处理领域的范围。通信信号处理的主要目的就是将其中的干扰因素清除，并将信号转变为比较方便处理、传输分析，有效的识别形式，这样也方便日后对这种技术进行有效的处理。如今，对通信信号的处理，人们常常是将模拟信号转变为数字信号，然后再用计算机对数字信号进行有效处理。

在通常情况下，数字信号处理的方法是：（1）将模拟信号转变为数字信号，主要是在自变量中采用离散化的方式，并对其进行采样；（2）对熟悉信号进行识别及合成等；（3）将处理过的数字信号进行还原，然后使其恢复到模拟信号的形式。在通常情况下，这个步骤是非常简单的。

4 通信信号处理技术

信号的处理为通信技术的发展提供了转换编码、检测及评价等工具，同时也使通信技术领域得到了扩大，加上计算和通信设备的结合，服务水平的提升，使得人们无论是在任何时间、地点，都能实现相互间通信的愿望。

现代的通信技术正是经历了一次又一次的洗礼，将通信与计算机设备结合在一起，人们通过现代的网络技术，给广大用户提供了很多方便，例如：视频点播、互联网电话等等。并且在这个基础上，目前无线数字通信的问世，推动了我国通信技术的快速发展，人们实现了不受时间、地点限制，实现了通信梦想，但是其中也存在着很多技术难题。其中在无线数字通信中使用的一种盲源分离技术，正在被广泛的应用和推广。以下对无线数字通信中的所涉及的盲源分离技术进行深入了解和分析。

在处理通信信号的过程中，盲源分离技术是通信信号处理中重要的环节，随着盲源技术的普及和深入，能够将干扰的信号进行分离，以避免信号受到干扰，而阻碍信息的接收，因此，盲源分离技术在现代通信技术已经得到了广泛的应用和发展。

随着社会的发展和进步，全球的无线通信得到了快速的发展，将无线通信和有线通信进行比较，其中无线通信面临的问题是信道会随着时间的变化而变化，用户在享受通信时，常常会受到干扰。因此，必须处理好无线通信所受到的干扰。

在无线数字通信信号处理的过程中，盲源分离技术主要是通信信号处理需要面临的一个问题，其中的“盲”主要是指对其信号不可测。随着科学的不断发展，可以多很多信号进行多元化组合。在近几年来，我国对无线通信中的盲分离技术的研究和分析，在其理论和实践方面都得到了人们的认可，但是仍然有一些问题需要尽快的解决。盲源分离技术在不能准确的获取源信号和理论模型的状态下，需要从观测信号中将源信号进行分离。其中信号处理的种类主要包括自源分离和盲辨识两部分。盲源分离的目标是寻求最佳的方式对源信号进行估计，盲辨识的基本目标是能够在一定程度上获取信源在传输通道过程中的混合矩阵。盲源分离在处理无线数字通信信号时，其功能非常强，是一种非常强大的信号处理方法，例如，这种方法在我国的语音信号识别、医学信号处理及我国的移动通信方面被广泛的使用。

由于源信号在传输信道中所具有的混合方式存在不同之处，其中盲源算法的主要模型包括盲源分离的线性混合、盲源分离线性卷积混合以及盲源分离中的非线性混合。

1)盲源分离的线性混合。线性混合是盲源分离技术中具有较强的理论基础、研究时间较早、算法的范围和种类比较广，这种技术的分离效果会受到信噪比的影响。例如，当一个人正在认真的对某种音乐进行欣赏时，对周围充斥耳边的声音会不屑一顾，如果此时有人叫他的名字，他会本能的发生反应，或者开始寻找说话人的方向，这种反应所体现出来的效应是人的听觉系统所发挥的能力。当盲源分离这种理论被人提出来之后，就出现了线性混合模型，这种模型主要是集很多个信号在瞬间进行混合之后，通过很多个传感器来处理分离模型的各个接收过程。

随着盲源技术的快速发展，盲源技术也开始不断的完善，对盲源技术进行不断的发展创新，一些新的算法被广泛的应用和推广，但是传统的盲源分离算法并不能对两个以上的源信号进行有效的分离，随着网络技术的更新和发展，为盲源技术的发展创造了有利条件。盲源技术也得到了进一步的发展，这种技术能够将10几个人的语言分辨清楚，在很大程度上，对盲源技术的发展起到促进作用。

2)盲源分离中的线性卷积混合。与盲源分离中的顺时混合盲源相比较，这种模型比较复杂，在该技术得到快速发展和有效应用时，在实际的应用过程中，对源信号也是很难进行准确估计的。在通信系统中常见的问题，由于移动用户在使用该系统时，具有很强的移动特征，其中在移动用户周围所形成的的发射体会逐渐地发生运动，或者一些交通工具在行驶的过程中所发生的运动都会给源信号造成影响，同时还会使信号出现叠加的情况，于是产生多种传输方式。由于种种问题的出现，使得信号逐渐成为通信系统发生响应的卷积，因此，一些学者将其看成是盲源分离中一种线性卷积混合模型。其中这种模型主要是通过通信信号处理方式的不同，进行空间频域分配。

3)盲源分离中的非线性混合。盲源分离中的非线性混合算法还尚未完善。在真个通信系统中或者是在运用麦克风进行录音时，都会受到噪音的影响，使非线性混合出现失真的现象。为此，就要对盲源分离的模型进行充分考虑， 同时按照不同的混合形式，可形成交叉性的混合模型。目前，在盲源分离技术中的非线性很合模型已经得到了社会各界人士的高度重视。

通信信号在通信系统中具有着复杂多变的信号特性，并且在整个通信系统中，在信息接收的过程中，常常会受干扰因素的影响，为了保证这种技术的稳定性，就应该找出适合噪音分离的基本算法。

盲源分离技术具有较高的性能，对信号的处理具有积极的作用，由于无线数字通信信号很容易受到外界环境的影响和干扰，为了提高信号抗干扰的能力，为人类更好的服务，增强通信技术的服务功能，然而盲源分离技术正好能够避免通信信号受到干扰。

5 总结

综上所述，随着信息时代的到来，为了跟上时代发展的步伐，提高人们的生活质量，信息通信服务逐渐走入了人们的生活。为了使人们无论在任何时间、地点，都能和对方进行有效的沟通、联系，时其通信信号不受任何外界环境的干扰，其中通信信号的处理技术的进一步研究和发展是非常必要的。因此，对通信信号处理技术进行深入的研究分析，可以发现该技术的优点和缺点，并在此基础上，能够为未来我国通信技术的发展创造有利条件，以为人们提供更方便的信息服务。

[1]宫明.探析无线数字通信中的盲源分离技术[J].科学与财富，2013（1）.

[2]韩德志.通信网络中的信号处理技术应用探析[J].曲径师范学院学报，2010（3）.

[3]李莉，崔琛.基于峭度的盲分离在通信信号盲侦察中的应用[J].通信技术，2010（4）.

[4]高洁，李磊，刘云涛.等.主动声纳直达波干扰抑制的盲分离算法[J].声学技术，2010（8）.

[5]段哲民，马裕，彭斌，等.基于盲源分离的商业销售计算机仿真分析[J].计算机仿真，2011（12）.