[发明专利]微弱脉冲光信号检测装置和检测方法

权利要求书

1、一种微弱脉冲光信号检测装置，其特征在于包括高灵敏度光电倍增管(1)、前置放大器(2)、高速数字信号处理器(3)和计算机(4)，所述的高速数字信号处理器(3)划分为高速A/D单元(32)、自动阈值设置单元(33)、单光子甄别输出单元(34)、自适应脉宽匹配滤波单元(35)、脉冲提取与定位输出单元(36)和解调单元(38)，通过软件实现单光子甄别与通信信号处理。

2、利用权利要求1所述的装置进行微弱激光脉冲激光信号的探测方法，包括如下步骤：

①准备工作：所述的高速数字信号处理器(3)上电复位，由该高速数字信号处理器的晶振提供主时钟信号f₀、T₀，并通过内部分频器(31)分频输出f₁、T₁作为高速A/D单元(32)数据采集A/D的时钟信号，再由该时钟信号送可调计数器(37)，初步设置计数值，向自适应脉宽匹配滤波单元(35)提供初始匹配滤波脉冲宽度为T₂的时钟信号f₂、T₂；

②光电转换：通过高灵敏度光电倍增管(1)将微弱光信号转换为电信号并通过小信号低噪声前置放大电路(2)放大后送入所述的高速数字信号处理器(3)的高速A/D单元(32)，将模拟信号转换为数字信号；

③自适应阈值甄别：在所述的高速数字信号处理器(3)工作状态稳定后，该高速数字信号处理器(3)将自适应阈值设置单元(33)所有寄存器清零，并首先工作在阈值模式，接收高速A/D单元(32)输出的数字信号，并将1秒钟内的背景噪声统计平均得到依据误码率性能的要求和背景噪声设置甄别阈值为：D=Q*N0,]]>其中Q为正整数，即甄别阈值为背景噪声的倍数，随之转入甄别模式，单光子甄别输出单元(34)依次对高速A/D单元(32)输出的数字信号进行甄别，确保在噪声情况下无输出，即输出为“0”，在有信号到达时，输出为“1”；

④自适应脉宽匹配滤波与最大似然检测：根据最大似然判决准则和匹配滤波的原理，确定初始似然判决门限N′，自适应脉宽匹配滤波单元(35)在脉冲宽度T₂内，对单光子甄别输出单元(34)的输出结果进行累加，并将累加结果N与初始似然判决门限N′比较，如果大于则认为是信号脉冲，进而统计此时的最长连“1”的个数，自动调节累加的脉冲宽度T₂和似然判决门限N′，确保对脉冲信号的准确匹配，并依据最大似然准则，依次对后续输入信号进行自适应脉宽匹配滤波与最大似然检测信号处理；

⑤脉冲提取与定位：脉冲提取与定位输出单元(36)完成微弱脉冲信号的检测与定位；

⑥解调及结果显示：解调单元(38)对脉冲提取与定位输出单元(36)准确提取的脉冲位置信息进行实时解调，并将解调结果送后续计算机(4)存储和显示，完成通信。