[发明专利]基于EW复合信道模型的MPPM-FSO系统硬解调误符号率计算方法

权利要求书

1.基于EW复合信道模型的MPPM-FSO系统硬解调误符号率计算方法，包括下述步骤：

1)基于指数韦伯EW分布，考虑到点误差的影响，建立点对点的自由空间光通信复合信道模型；

2)根据指数韦伯EW湍流和点误差的复合信道模型的累积分布模型F_h(h)和概率分布模型f_h(h)确定最佳判决门限和动态判决门限的门限值；

3)计算每个时隙在受到指数韦伯EW湍流和点误差复合信道干扰情况下的错误判决的概率；

4)利用高斯拉盖尔多项式，得到误符号率的闭合表达式；

所述步骤3)中，每个时隙在受到指数韦伯EW湍流和点误差复合信道干扰情况下的错误判决，是通过下述方法来实现的：

3a)采用最佳判决门限时，已知复合信道的概率分布模型f_h(h)及步骤1)中的数字模型，则可计算出非时隙信号f(y|y₀)与时隙信号f(y|y₁)抽样值的概率密度函数，进而得到非时隙信号f(y|y₀)错误判决的概率，即虚警概率P_f和时隙信号f(y|y₁)错误判决的概率，即漏警概率P_m；

3b)采用动态判决门限时，已知(N,M)MPPM信息块中空时隙出现的概率为N-M/N,非空时隙出现的概率为M/N，则每个时隙在仅有高斯白噪声存在的时的误判概率；已知复合信道的概率分布模型及步骤1)中的数学模型，则可计算每个时隙在受到复合信道干扰情况下的错误判决的概率。

2.根据权利要求1所述的基于EW复合信道模型的MPPM-FSO系统硬解调误符号率计算方法，其特征在于，所述步骤1)中，基于指数韦伯EW分布，考虑到点误差的影响，建立点对点的自由空间光通信复合信道模型，是通过下述方法来实现的：

1a)建立点对点的自由空间光通信复合信道模型：

设x为发送信号序列，y为接收信号序列，则信道的数学模型为：

y＝Rhx+n

其中，n表示均值为0、方差为的加性高斯白噪声；R为光电探测器响应率，h为服从指数韦伯EW复合信道分布的信道衰落，h＝h_ah_p；其中，h_a为服从指数韦伯EW分布的信道衰落，h_p为点误差损失因数；

1b)根据步骤1a)得到的数学模型构建指数韦伯EW分布模型的概率分布模型和点误差的概率分布模型

其中，h_a为服从指数韦伯EW分布的信道衰落，h_p为点误差损失因数；β为形状参数，β＞0；α为给定观测空间内，准直传播的光束与非准直传播的光束被成功接收的平均量，α＞0；η为尺度参数，η＞0；γ为等效波束宽度和抖动标准差的比值，γ＝w_zeq/2σ_s；其中w_zeq为等效波束宽度，σ_s为抖动标准差；A₀为当探测器与波束中心之间的偏移量为0时接收机接收到的光强，A₀＝[erf(v)]²，其中ν为孔径和距离z处的波束宽度的比值，其中a为探测器的孔径半径，w_z为距离发射端z处的波束宽度；

1c)由上述①、②式则可得到大气湍流和点误差的复合信道模型的累积分布模型F_h(h)和概率分布模型f_h(h)：

式中，Γ(a,x)为上伽马不完全函数，为梅耶尔G函数；j为求和符号的计数器。