分布式网络中的通信信号检测与接收技术研究

卢鑫 谭越洋 郭婷

摘   要：在一定程度上无线通信领域是存在比较复杂的严重信号干扰与信道失真噪声，其也会影响到接收信号的整体质量，从而成为限制信号接收整体性能指标的问题。最近几年来我国所发展的通信信号处理技术也已经解决了上述这些问题并且也取得了一些研究成果，从而让当前现有的通信系统性能能够有所提升。本文主要是通过分析分布式网络当中的通信信号检测和接收技术进行相关的探讨，予以有关单位参考与借鉴。

关键词：分布式网络  通信信号  检测接收技术

中图分类号：TN971                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）11（a）-0145-02

伴随着我国电子技术的快速发展和人们对于信息传输的要求不断提升，无线通信技术也得到了进步。社会中的各种视频、语音以及图像数据等在内的诸多种多媒体传输业务需求不断增加，从而让无线通信系统在这些数据中被应用，这也丰富了人们的生活。面对无线通信信号的种类和复杂程度，为了能够实现电磁频谱的监测以及信号干扰识别，让其能够正常运行，相关人员需要对无线通信信号进行监管和接收，基于此，本文是针对分布式网络中的通信信号检测与接收技术进行详细分析。

1  分布式网络中的通信信号检测与接收技术实现需求分析

无线通信信号的盲接收又被称为非合作接收，其主要是从第三方的角度，在先验信息缺少的条件下去针对系统的信号接收和发送双方的信号进行截获的详细分析，并且还可以起到还原通信信息的作用。在一定程度上无线通信信号的盲接收通常是需要通过较多的处理流程才能够去实现对信息数据的还原。在这些流程当中，一方面需要去检测出通信信号的频率位置，伴随着我国通信系统的快速发展，相关研究人员为了提升频谱资源的有效利用率，在通信系统的频率池中的跨度是比较大的;另一个方面就是在多种通信信号分布的频段中，去实现对通信信号的检测，是需要在宽频带中进行信号的实时检测的。所以宽带频谱检测也是无线通信信号盲接收的主要问题所在。最后就是无线通信信号盲接收在某种程度上是需要从分离的窄带信号当中去进行具体信号数据的调制参数和类型，方式的自动识别是无线通信频谱管理等领域长期研究的重点。

2  合作信号处理技术

合作信号的处理是能够充分应用分布在不同空间和位置中的多接收节点所组成网络，然后接收来自同一信号源的信息数据，并通过节点的局部处理和节点之间的信息合作去达到全局处理的相关性能。因为不同的节点所位于的空间位置是有较大差别的，信道的传播特性和接收信号的功率强度也有所不同，融合节点的处理结果和观测信号是能够获得要比单一的节点接收性能好的作用，这样的空间分集所带来的信道性能的提升被称为合作效益的增加。在多节点合作中，是需要相关人员考虑合作性能与合作的代价付出的。在一定程度上去根据网络的拓扑结构，把多节点合作机制分为集中式的合作和分布式的合作，这两者的区别是二者中是否存在融合中心。在某种意义上，集中式合作的网络拓扑图（如图1所示）。在网络模型中，网络中的节点获取到的观测信号，是能够把以前有的信号进行局部的处理然后传输到融合中心，中心会接收信号然后进行处理，并将其全部返还回各节点中。集中式合作，每一个节点要求具有简单数据的处理功能就行，融合中心能够处理所有节点的数据信号，融合中心也要求具有大量的数据储存功能。集中式合作在融合中心下获取了节点的全部观测信号，是能够让整个系统的性能得到优化;但是集中式处理有下面几个缺陷。

2.1 复杂网络协议

在集中式网络当中，每一个节点和融合中心所建立起来的连接都是需要有特殊的网络协议所支持的，在对于那些远离融合中心的节点，和其所建立连接的时间是需要通过融合中心的中继节点进行转接的，所以这种情况的出现也需要协议的支持，然后通过转接进行数据信号传输到融合中心，但是在此过程中是不然会出现网络延迟情况的。

2.2 网络稳健性不断降低

在一定程度上，集中式的网络是依赖融合中心的大数据的处理，若是融合中心也出现了相关的数据处理问题，那么整个系统网络就不能正常地运行。

2.3 通信资源的消耗和较大的能量消耗

在那些距离融合中心距离较远的节点向中心传输具体的数据信号时，也是需要消耗较大的辐射能量才能够将信息数据传达到融合中心的。融合中心也必须要具有足够的通信带宽资源来保障整个网络的顺畅运行。

3  分布式网络带宽多带信号接收检测技术分析

在一定程度上宽带多带信号主要说的是在较宽的接收宽带范围之内存在数量较多的窄带信号，并且窄带信号的频谱之间有着较大的间隙，这些情况和整个接收带宽相比较，全部的窄带信号所占有的频带数量是非常少的，所以宽带多带信号也被称之为稀疏信号。宽带多带信号的检测是需要在宽频带上面检测频带所存在的信号，通常所采用的方式就是加个宽频带将其分为多个窄带通道，然后对每个通道进行检测，这样的方式会在某种程度上带来较大的网络延迟。还有就是可以使用多通道联合多带感知时间自适应联合的检测方式去加快通道检测器的感知时间，这些方式也都是需要大量的通道滤波器来进行的。在单一的节点检测中，伴随着压缩感知技术的迅猛发展，相关研究学者将压缩感知技术应用在宽带信号检测接收技术中是能够起到降低前端的采样几率的。

在单个节点检测的基础上，基于多节点合作的宽带多带信号检测是综合考虑了怎样通过合作方式去提升检测的整体性能。但是在集中式合作检测方式当中，合作模式有并行的合作模型。因为集中式融合是需要在合作节点中让其和融合中心出现数据信号的传输，特别是针对宽带信号，其数据量是极为庞大的，这种情况的出现也会给网络带来较大的数据传输延迟。针对分布式的压缩感知方式，其在节点中采用欠采样的方式，在融合中心加入联合的稀疏模型进行重新构建;这样的方式能够减少宽带的多种数据传输数量，在融合中心中也需要相关人力去利用节点的压缩测量进行稀疏结构的重组，这种方式必须要让融合中心具有较强大的数据处理性能。在比较下，分布式合作检测因为较低的数据传输和对节点失效的顽健性，在各个节点合作信息交换过程中，有效地去选择压缩测量交换是能够保持更好的数据传输准确性。

4  结语

总之，无线通信信号盲接收在无线通信信号侦察领域中有着极为广泛的应用，其核心技术有宽带多带信号检测技术和调制识别等算法，对于无线通信信号的识别和接收在当前的研究深入还是不够。所以还需要相关人员从基于多节点合作信号处理技術方面进行合作接收利用空间分集增益，去降低信道噪音检测和信道的衰弱以及接收性能的提升;从而保障通信信号检测和接收技术得到整体性的提高，为我国无线通信领域提供技术保障。

参考文献

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