[发明专利]一种无线光通信中恒定阈值的信号检测方法及系统

摘要

本发明公布了一种无线光通信中采用恒定阈值判决的信号处理和判决方法及系统，将信号光电流进行模数转换后进行数字低通滤波，来提取大气信道光强闪烁信息，并将数字接收信号除以该低通滤波输出，进而以恒定值作为判决阈值对待判决信号进行判决。系统包括：光源，信号源，强度调制器，发射天线，大气信道，接收天线，光电探测器，模数转换器，延时模块，低通滤波器，除法运算模块和判决模块。本发明由于不涉及任何的帧结构处理和复杂运算，因而具有很高的实时性；本发明也不需要复杂的硬件模块；因此，本发明特别适用于高速大容量的数据传输应用。

主权项

1.一种无线光通信中恒定阈值的信号检测方法，针对开关键控调制无线光通信系统，将信号光电流进行模数转换后进行数字低通滤波，并将数字接收信号除以低通滤波的输出信号，作为待判决信号，进而以恒定值作为判决阈值对待判决信号进行判决；包括如下步骤：1)模数转换：将模拟的接收信号光电流转换为数字信号，获得数字接收信号；具体通过式1进行模数转换，输出数字接收信号r[k]：r[k]＝d[k]I[k]+n[k]  (式1)其中，k表示信号序列号；r[k]表示数字的接收信号；d[k]表示发送信息序列，取值为‘0’或‘1’；I[k]表示光强闪烁序列，取正数值；n[k]表示零均值加性高斯白噪声序列；2a)低通滤波：对数字接收信号进行低通滤波，提取大气信道光强闪烁信息；式2表示低通滤波后的信号rf[k]：rf[k]＝I[k]/2+df[k]+nf[k]  (式2)其中，df[k]表示信息序列d[k]的低通滤波输出的交流分量，nf[k]表示噪声n[k]的低通滤波输出；进行低通滤波采用的截止频率远小于传输数据速率，同时大于大气湍流光强闪烁的截止频率；当低通滤波的截止频率远小于数据速率时，|df[k]|＜＜1且|nf[k]|＜＜n[k]；2b)延时补偿：在操作步骤2a)的同时，对接收信号光电流的数字信号进行延时，以使得该信号与2a)低通滤波后的信号同步；3)除法运算：将步骤2b)输出的延时补偿后的数字信号除以步骤2a)输出低通滤波后的信号，得到的信号作为待判决信号；4)判决：以恒定值为判决阈值，对步骤3)输出的待判决信号进行判决：当待判决信号大于判决阈值时，判决输出数字信号‘1’，否则判决输出数字信号‘0’；由此实现无线光通信中恒定阈值的信号检测。