[发明专利]一种水下可见光通信系统的盲检测方法

权利要求书

1.一种水下可见光通信系统的盲检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：构建用于OOFDM调制的UVLC系统，通过UVLC信道进行通信；

S2：UVLC系统发射端进行基带信号调制与限幅，得到时域发射信号；

S3：在时域发射信号通过UVLC信道传输过程中，对UVLC系统的信道冲激响应CIR进行建模；

S4：根据建模结果，建立频域基带信号传输模型；

S5：UVLC系统接收端基于神经网络BDNet对频域基带信号传输模型进行盲检测；

其中，OOFDM表示光正交频分复用；UVLC表示水下可见光通信；

在所述步骤S1中，设s_n,k∈S是在第n个OOFDM符号、第k个子载波上发送的信息符号，X_n,k是s_n,k对应的频域符号或星座点，其中S＝{0,1,…,M-1}表示信息符号集合，M＝|S|是集合S的势，同时也是调制阶数；

在所述步骤S2所述的UVLC系统中，所述X_n,k必须满足埃尔米特对称条件才能保证时域信号为实值信号，于是有以及X_n,0＝X_n,K/2＝0成立，其中K是子载波个数，同时也是快速傅里叶变换FFT大小；

接着，对频域符号进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到限幅前时域发射信号为：

假设该OOFDM系统采用直流偏置光-正交频分复用系统，即DCO-OFDM系统，则要求在x_n,m基础上添加直流偏置以保证发射信号的非负性，同时在实际系统中有最大功率约束；将直流偏置和最大值约束分别记为：

B_DC＝ε_biasσ_x,x_max＝ε_topσ_x (2)

其中，ε_bias和ε_top分别是与σ_x有关的归一化直流偏置和峰值水平；于是，经过双向限幅后的时域发射信号z_n,m满足：

至此，得到时域发射信号z_n,m。

2.根据权利要求1所述的一种水下可见光通信系统的盲检测方法，其特征在于，在所述步骤S3中，在时域发射信号通过UVLC信道传输过程中，假设发射端和接收端保持相对静止，不考虑空间移动引起的衰落，只考虑湍流效应引起的衰落；由于湍流衰落的相干时间远大于一个常规OOFDM符号周期，因此所述的UVLC信道是一种块衰落信道，即UVLC信道在一个OOFDM符号周期内保持不变，但是在不同的OOFDM符号周期会发生变化。

3.根据权利要求2所述的一种水下可见光通信系统的盲检测方法，其特征在于，在所述步骤S3中，令h_n＝[h_n,0,…,h_n,L-1]^T表示UVLC信道的采样间隔CIR，其中，n和l∈{0,…,L-1}分别表示OOFDM符号和抽头索引；并对信道冲激响应h_n,l进行建模，具体为：

其中，表示由蒙特卡洛方法生成的无湍流CIR；ρ_n表示湍流衰落系数，在弱湍流环境下服从对数正态分布：

其中，μ_ρ和分别是服从高斯分布的对数幅度因子的均值和方差。