章耀萍

【摘要】 传统的2.4G通信网络传输距离较远，远距离高信号传输会使得成本增加，途中信号会减弱，会出现由于衰减干扰造成的信号减弱，通信延迟等现象。为此，本文提出一种2.4G通信网络弱信号补偿通信方法，采用反算子补偿干扰性突变对2.4G通信信号频率和振幅的衰减。试验结果表明：利用这种方法可以对2.4G信号因速度改变而产生的畸形信号得到补偿，对白噪声信号的补偿方法比传统方法的效果较好。

【关键词】 2.4G多点无线通信系统 弱信号 补偿 反算子

一、2.4 GHz多点无线通信介绍

2.4 GHz多点无线通信主要就是为了满足那些个人使用相对来说速率比较低的无线局域网，它的连接距离比较短，因此也使得其所消耗的能源也比较少，那么所用到的成本自然也就跟着减少了。2.4 GHz多点无线通信通常会使用在以下几个行业：1）水文气象观察相关的行业；2）安全防火系统相关的行业；3）收集工业数据之类的行业；4）无线抄表方面的行业等。2.4 GHz多点无线通信一般都会在受到各种干扰时会使得其信号传递受到影响，从而速度就会有一定的波动，那么想让其能够顺利地进行信号传递，就要通过一些补偿算法使得受到干扰的那些弱信号能够得到相应的信号补偿，这样也就能够保证用户正常进行无线连接。

二、基于反算子和维纳滤波的2.4 G通信弱信号补偿方法

2.1基于反算子的弱信号高频一次补偿

2.4 G多点无线通信系统一般的都会设置有z1，z2，z3，…，zn类似的通信信源。当信源由zi变换到zj期间，要是其发出的激发信号能够和对他进行相关检验的检波器所接收到的信号很一样，那么就可以使用qj来把这一段信号所受到这一段的先关干扰描述出来，x（i t）变为 x（j t）表示信号一般波动情况下的波动振幅。这一过程可以用如下的方程式描述：

x（j t）=q（j t）*x（i t） （1）一般在方程计算中，我们会引入反算子，其中反算子pj=q-1 j={p（j t）}，它能够表示通信信号在应对补偿突变时的频率和振幅的减弱。这个一般用用方程描述为：

x（i t）=p（j t）*x（j t） （2）

2.2 基于维纳滤波的2.4 G通信弱信号再次补偿

信号x（n）是作为一组高速增强信号，s（n）作为一组低速减弱的信号，它们两个相互作用能对纳滤波器产生的冲击得到信号反映。这一过程可以用如下方程描述：

Rsx（m）=∑i h（i）Rxx（m-i） （3）

其中，Rsx（m）-s（n）与x（n）之间可以构造成一个自相关函数Rxx-x（n），对式（3）进行z变换可得：

H（z）=Sxp（z）/Sxx（z） （4）

其中，自功率谱密度用Sxp表示，互功率谱密度用Sxx表示。该维纳滤波器在整个信号处置装置中的作用是十分巨大的，他能够将弱的信号转换为正常的信号。确保2.4Ghz可以通过无线通信连接，实现信号传输的作用。

三、实验分析

公式方程计算只能理论上说明试验的可行性，为了验证算法的正确性，还必须进行相关的试验分析。利用本文进行的方法2.4 GHz多点无线通信系统的弱信号的补偿结果，用图1描述。从图一中可以看出图一的宽度为2cm，弱信号深度具有50%。利用本文提到的信号补偿方法可发现两者信号前后相差大。当其速度达到4m/s时，这时信号处于基线较低附近，随后信号的峰值随着信号延着坡度改变，利用本文提到的补偿技术后对其基线可以进行有效调整。随后，信号幅值回归正常，其形状也慢慢回归正常。对其的分析说明了，本文所说的方法2.4G的信号缺失可以进行有效补偿。其中图2表示失真严重的2.4 G弱信号通过本文 方法补偿后也同正常信号具有较高的匹配度。对图2进行分析后可得，对于经过2.4G多点的无线通信中融入白噪声信号，对其进行对比分析。

四、结论

本文提出了一种基于维纳滤波处理和反算子弱信号的通信补偿技术，利用反算子在信号频率和振幅衰减的情况是对通信信号进行加强。实验结果很好地说明了，利用这种方法可以对2.4G信号因速度改变而产生的畸形信号得到补偿，对白噪声信号的补偿方法比传统方法的补偿效果较好。

参 考 文 献

[1]张东军.低功耗2.4GHZ无线通信系统的设计与实现[J].中国新通信，2013（12）：58-59.

[2]周韦彤.光电编码器信号自动补偿技术分析[J].测控技术，2013，10（10）：3-4.