[发明专利]一种无线光通信盲检测接收机的方法

摘要

本发明公布了一种无线光通信盲检测接收机的方法，无线光通信系统为强度调制直接检测系统，系统的发射机发射信号，通过信号去噪和两次阈值判决，将信号输出给系统的接收机，实现盲检测接收机；所述信号去噪和两次阈值判决包括：通过改进的小波变换阈值去噪算法对接收信号进行去噪处理，经过两次阈值判决对数字信号进行恢复，完成整个信号检测过程。本发明能够在很大程度上抑制信号传输过程中引入的噪声，具有更好的误码率性能，且可在未知信道状态条件下实现盲检测。本发明具有更好的噪声性能和更低的算法复杂度，可降低大气信道和噪声对光信号的影响，提高检测系统的灵敏度。

主权项

1.一种无线光通信盲检测接收机的方法，建立无线光通信接收信号模型；无线光通信系统采用强度调制直接检测系统，系统的发射机发射信号，所述方法通过信号去噪和两次阈值判决，将信号输出给系统的接收机，实现盲检测接收机；所述无线光通信接收信号模型为：iOOK[k]＝Is[k]+in[k]；其中，k表示信号序列号，iOOK[k]表示接收到的离散电信号序列，I为大气湍流引起的光强闪烁因子，s[k]表示发射端发射信息序列，in[k]表示加性高斯白噪声；所述信号去噪和两次阈值判决包括如下步骤：1)采用改进的小波阈值去噪算法，对接收的电信号进行小波阈值去噪；所述改进的小波阈值去噪算法均采用快速小波分解算法进行小波分解和合成；所述改进的小波阈值去噪算法，具体包括如下过程：11)对接收到的信号进行小波分解，采用快速小波变换，将信号变换至小波域，分解过程采用Haar小波基；分解层数为多层，将第j层小波系数表示为wj[k]，k为信号序列号；12)设置阈值，根据序列长度、噪声标准差和分解级数计算得到阈值；13)将分解的信号进行阈值处理，根据步骤12)中计算得到的阈值，采用硬阈值函数对所述小波系数wj[k]进行处理，得到处理后的小波系数；14)将步骤13)通过阈值处理后的小波系数，采用快速小波合成算法，将处理后的小波系数变换至时域，完成小波去噪；2)选取观测窗口，将观察窗口中的已去噪信号序列进行初次阈值判决；初次判决阈值设为信号均值；初次阈值判决采用最大似然判决准则；设定在观测窗口之内，湍流引起的强度闪烁因子为常数；所述进行初次阈值判决，当信号大于所述阈值时，判决为‘1’；否则，判决为‘0’；由此得到0、1序列作为初次阈值判决结果；3)根据步骤2)得到的初次阈值判决，采用最大后验概率判决准则进行第二次阈值判决，得到最终判决结果；所述第二次阈值判决，具体包括如下步骤：31)根据所述初次阈值判决得到的0、1序列结果，通过式2～式5计算出相应发送‘0’的概率P(0)、发送‘1’的概率P(1)、相应的光强I和噪声强度P(0)＝1‑P(1)  (式3)其中，N表示观测窗口长度，表示噪声处理后的信号；32)使用最大后验概率准则，通过式6计算得到第二次判决阈值：其中，T2为第二次判决阈值；33)进行第二次判决，当信号大于所述第二次判决阈值时，判决为‘1’；否则判决为‘0’，得到相应的0、1序列；由此完成最终检测判决。