[发明专利]无线光通信 OOK 数字调制方式的信道估计及软解调方法

权利要求书

1.无线光通信OOK数字调制方式的信道估计及软解调方法，其步骤为：

(1)建立无线光通信大气信道数学模型；

(2)根据步骤(1)建立的无线光通信大气信道数学模型，建立信道估计的接收序列有限符号子集，即数据观察窗口，以其均值为初次判决门限，对窗口内接收到的OOK信号进行检测判决，分离出‘0’、‘1’信号所在时隙的接收值序列；

(3)为提高判决的准确性，分别统计‘0’、‘1’符号的个数，调整判决门限，作二次判决；

(4)利用步骤3得到的‘0’序列估计信道噪声方差，利用‘1’序列和‘0’序列之间的数学运算估计接收信号的强度；

(5)根据步骤4得到的噪声方差和接收信号强度数据计算OOK下一比特的对数似然比。

2.根据权利要求1所述的无线光通信OOK数字调制方式的信道估计及软解调方法，其特征在于，所述步骤(1)建立的无线光通信大气信道数字模型，具体按以下过程实施：把大气湍流引起的噪声假设为乘性噪声，把背景光噪声和通信系统内产生的电子噪声假设为加性高斯白噪声。设s(k)为发送信号序列，r(k)为接收信号序列，则信道的数字模型为：

r(k)＝s(k)I(k)+I_b+n(k)

I(k)为大气信道的乘性噪声，I_b表示加性噪声的均值，n(k)表示均值为0、方差为σ²的加性高斯噪声；大气信道的乘性噪声I(k)为信道状态信息，表征为大气湍流强度，弱湍流表征为对数正态分布、中等湍流表征为双gamma分布、强湍流标准为负指数分布。

3.根据权利要求1所述的无线光通信OOK数字调制方式的信道估计及软解调方法，其特征在于，所述步骤(2)建立观察窗口，确定初次判决门限，具体按以下过程实施：设窗口的大小为N个时隙；湍流的相干时间一般在1至100毫秒数量级，那么在一个发送速率在数百至数千兆比特每秒的无线光通信系统中，能够假设在N的取值很小的时候，I(k)保持不变，设为I_s；这时信道的数字模型表示为：

r(k)＝s(k)I_s+I_b+n(k)

将窗口中的OOK信号作算术平均，即：

TBlind=1NΣk=1Nr(k)=1N(N12(Is+Ib)+N02Ib+Σk=1Nn(k))=N1NIs+Ib+1NΣk=1Nn(k),N=8]]>

将T_Blind作为接收端的初次判决门限；

然后根据这一门限对接收数据做初次判决，判决公式为：

r(k)s^(k)=1><s^(k)=0TBlind]]>

得到初次判决值，即估计值

将与观察窗口中的接收信号相乘，可以分别得到r₀(k)和r₁(k)表示的‘0’、‘1’序列：

r0(k)=(1-s^(k))r(k),(k=0,1,...N)]]>

r1(k)=s^(k)r(k),(k=0,1,...N).]]>