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2021-09-24 09:38 |
水下激光通信中分集多路信号的自适应增强
目前水下通信常用的方式是采用极低频( 3 ～ 300 Hz) 电波, 这种方式由于其通信速率极低( 约为 1bit/min) , 使通信的有效性受到极大的限制, 因而不是一种好的水下通信方式。而频率较高的电磁波在水中衰减都很严重, 穿不透海水, 以致造成现有的传统电波水下通信的无效性 。在此情况下, 利用蓝绿激光进行水下通信引起了人们的重视[ 1～ 3] 。这是因为蓝绿激光( 470 ～ 570 nm) 在水中衰减明显小于其它波长, 有穿透水下约 300 m深度的能力。而且, 由于激光的特殊性能, 使激光通信本身具有高保密性 、高数据传输率和高抗干扰能力, 从而使激光水下通信系统有可能成为水下通信的一个有效方式。由于光在水下经常是非均匀分布而且是多变的,这使得水中背景光和信号光辐射率分布图形变得既无规则又不稳定, 在这种情况下使用一个探测器是不够的, 为了增强接收端的信噪比, 必须采用空间分集接收的方式, 即采用多个探测单元得到多路信号, 然后对该阵列信号进行加权迭加产生输出信号而使信噪比提高 。已有文献[ 4, 5] 报道了前端放大电路进行迭加的方式, 这只能实现对各路信号的简单固定加权, 但由于各路信号的大小和波形在实际当中是可能不一样的并随时间变化,因此简单将这多路信号迭加在一起是不够的, 并可能是有害的。由于多路信号的信噪比可能随时间变化, 因此各路信号的固定加权迭加也是不能获得良好效果的。在这种情况下, 应采用能适应信道和噪声变化而自动调整权重的自适应阵列信号增强方式, 本文提出一种迭加多路相关信号的方法, 它建立在对各路信号进行自适应滤波的基础上, 能适应信号和噪声随时间而变化的情况。
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