广泛的动态范围信号检测用于使用PMT探测器的水下光学无线通信

科学领域:

• 光子学 是一个光子学.
• 光学通信是指光学通信.
• 信号处理 信号处理

背景情况:

• 水下光学无线通信 (UOWC) 系统面临的挑战是由于事件光学功率的广泛动态范围.
• 光倍增管 (PMT) 被用作探测器,但在脉冲,过渡和波形模式中运行,使信号分析复杂化.

研究的目的:

• 为使用PMT的UOWC系统开发先进的符号检测方法.
• 为了提高UOWC在不同条件和环境辐射下信号检测的准确性和稳定性.

主要方法:

• 在一个符号持续时间内对提升样本的离散信号样本进行实验测量.
• 使用一般化极端值 (GEV) 分布,拟合概率密度函数 (PDF).
• 提出基于联合样本分布 (JSD) 和叠加样本分布 (SSD) 的检测方法,使用GEV和日志概率比 (LLR) 测试.

主要成果:

• 在不同的PMT操作模式中,GEV分布与信号样本的PDF准确地匹配.
• 拟议的JSD和SSD方法的性能优于传统的基于Poisson和Gaussian的最大概率检测.
• 在减轻强烈的环境辐射干扰方面证明了有效性.

结论:

• 基于GEV分布的方法为UOWC中的符号检测提供了一个强大的方法.
• 拟议的方法显著提高UOWC系统性能,扩大传输能力.
• 这项研究有助于更可靠的水下通信系统.