基于脉冲光谱幅度编/解码的大气无线激光通信自适应阈值判决方法

摘要

本发明公开一种基于脉冲光谱幅度编/解码的大气无线激光通信自适应阈值判决方法，属于大气信道无线激光通信技术领域。本发明通过在脉冲光谱幅度编码的某一光频码片上始终发射信号1来实现接收机的最优判决阈值计算。利用本发明能够在接收机中实现自适应阈值判决，可显著地降低大气无线激光通信系统误码率。

主权项

1.基于脉冲光谱幅度编/解码的大气无线激光通信自适应阈值判决方法，其特征在于，所需的系统结构和实施方法如下：方法的目的是在大气无线激光通信中实现自适应阈值判决；为了使各光频码片在发送信号1时，在光谱幅度解码系统中各光频码片对应的光电探测信号大小相等，需要在发送信号1的条件下事先测量各光频码片对应的光电探测信号，以最小光电探测信号对应的光频码片为基准，通过编码控制与驱动模块来控制其他光频码片对应的线阵液晶空间光调制器的像素，以减小这些像素的透光率；通过适当减小非最小光电探测信号对应的光频码片对应的线阵液晶空间光调制器的像素的透光率，使各光频码片对应的光电探测信号大小相等；可以在实验室内，将光谱幅度编/解码系统安装在光学平台上，使其正常工作，通过编程调整编码控制与驱动模块中的与各光频码片对应的控制电信号的大小，实现线阵液晶空间光调制器的像素的透光率的减小；光谱幅度编码系统将宽谱光源的输出光频带分成一组子光频带C₁，C₂，C₃，...，C_N，每个子光频带对应一个光频码片，宽谱光源输出光信号的中心频率为ω₀；首先计算中心频率ω₀所在的子光频带的编号i；光谱幅度编码系统在进行光谱编码时，子光频带C_i对应的光频码片始终发送信号1，其他的子光频带对应的光频码片则根据实际需要传送的二进制数据，发送信号1或者0；在光谱幅度解码系统中，在每个码元周期A000末尾做如下计算：Step001：获取子光频带C_i对应的光频码片的光电探测信号S_i；Step002：根据如下似然比方程计算最优判决阈值r：$\Lambda \left(r\right)=\frac{\exp [-\frac{{(r-S_i)}^2}{2{\sigma }_N^2}]}{\exp [-\frac{r^2}{2{\sigma }_N^2}]}\stackrel{H_1}{\underset{H_0}{\stackrel{>}{<}}}\frac{p\left(H_0\right)}{p\left(H_1\right)}$式中为探测器噪声方差，H₁表示假设发送信号1的条件，H₀表示假设发送信号0的条件，p(H₁)表示发送信号1的概率，p(H₀)表示发送信号0的概率；Step003：对子光频带C₁，C₂，...，C_i-1，C_i+1，C_i+2，…，C_N对应的各个光频码片A001，比较光频码片A001对应的光电探测信号A002和最优判决阈值r的大小，如果光电探测信号A002大于或等于最优判决阈值r，则判决光频码片A001在码元周期A000内传送的是信号1，否则判决光频码片A001在码元周期A000内传送的是信号0；由于在每个码元周期内，都根据始终发送信号1的光频码片对应的光电探测信号大小计算最优判决阈值；因此，即使大气湍流导致的光强闪烁造成光频码片对应的光电探测信号起伏，在每个码元周期内，仍然是根据最优判决阈值来判决每个光频码片所发送的数据，所以实现了自适应阈值判决。