大气湍流扰动自适应对消方法、装置及通信系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于激光通信领域，针对大气湍流使得激光通信时信道衰落，大气湍流造成的扰动输的通信信息传递使得误码率高的问题，提出大气湍流扰动自适应对消方法、装置及通信系统；所述方法包括：根据获取的基准湍流干扰信号进行自适应滤波，得到第一湍流干扰信号；将光纤传输所收到的第一混合信号与所述第一湍流干扰信号进行对消，得到第二混合信号；提取第二混合信号的高通部分进行输出。合信号的高通部分进行输出。合信号的高通部分进行输出。

【技术实现步骤摘要】
大气湍流扰动自适应对消方法、装置及通信系统


[0001]本专利技术属于激光通信领域，具体涉及大气湍流扰动自适应对消方法、装置及通信系统。

技术介绍

[0002]随着第五代移动通信(5G)逐步覆盖，5G基站间的高速信息传输成为业内面临的重大难题，而空间激光通信(FSO)是缓解这一问题的有效途径。纵观国内外，大气层内激光通信性能不高，其原因是多方面的，其中大气湍流扰动问题尤为突出。大气湍流引起信道衰落，产生光强闪烁，对于接收机来说，降低了其探测灵敏度，FSO不得不需要额外的信噪比增量以保证误码率。
[0003]现有技术中通常用来抑制大气湍流的波动及衰落给信号传输带来的影响，通常采用一下方法：其一，采用多口径发射以弱化强湍流效应，该方法仅能降低强湍流效应，并不能稳定湍流起伏，湍流波动仍然存在，仍然会导致误码；其二，采用大口径接收以平滑湍流起伏，首先激光通信终端体积质量限制，接收口径不能无限制增大，而目前的中小口径激光通信均对湍流的改善情况不佳；其三，电子学上加入主动自适应系统以抑制光斑破碎，这种采用变形镜的方法，能够起到均匀化光斑分布的目的，但是对于激光强度上的变化，改善效果不明显，且整个系统运算复杂，执行带宽低，存在湍流抑制的滞后，不足以改善误码率，加入精密跟踪系统以弱化光束抖动，虽然能够稳定光斑指向，但是这种靠单一振镜的跟踪，对于光功率起伏改善不明显。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供大气湍流扰动自适应对消方法、装置及通信系统，用以解决现有技术中，大气湍流使得激光通信时信道衰落，大气湍流造成的扰动输的通信信息传递使得误码率高的问题。
[0005]本专利技术提供的基础方案为：大气湍流扰动自适应对消方法，包括：
[0006]根据获取的基准湍流干扰信号进行自适应滤波，得到第一湍流干扰信号；
[0007]将光纤传输所收到的第一混合信号与所述第一湍流干扰信号进行对消，得到第二混合信号；
[0008]提取第二混合信号的高通部分进行输出。
[0009]有益效果为：第一混合信号包括基准信号和湍流扰动所产生的基准湍流干扰信号，第一混合信号中的基准信号和基准湍流干扰信号是混合在一起的，代表了基准信号经过大气湍流后通信系统的信号接收装置所接收到的信号，其中基准信号为信源所发送的信号。本方案设置自适应滤波模拟由湍流扰动所产生的干扰信号进行光纤通信的过程，通过信号对消的方式得到第二混合信号，使得第二混合信号的高通部分接近基准信号。
[0010]进一步，所述方法还包括：
[0011]提取第二混合信号的低通部分，得到误差信号；
[0012]根据误差信号调整所述自适应滤波。
[0013]进一步，在所述根据误差信号调整所述自适应滤波前，包括：
[0014]将所述误差信号从光信号格式转化为电信号格式。
[0015]进一步，根据误差信号调整所述自适应滤波，具体为：
[0016]调整所述自适应滤波的参数，以满足所述误差信号的方差值最小。
[0017]进一步，所述调整自适应滤波具体为：
[0018]所述自适应滤波采用迭代模型，调整所述迭代模型中的权值，所述参数为所述权值。
[0019]进一步，根据获取的基准湍流干扰信号进行自适应滤波，得到第一湍流干扰信号，包括：
[0020]采集基准湍流干扰信号；
[0021]将所述基准湍流干扰信号从光信号格式转化为电信号格式。
[0022]进一步，所述将光纤传输所收到的第一混合信号与所述第一湍流干扰信号进行对消，还包括：
[0023]将光纤传输所收到的第一混合信号与所述第一湍流干扰信号进行反向等幅对消。
[0024]本专利技术还提供：大气湍流扰动自适应对消装置，包括：
[0025]采集模块，用于获取光信号格式的基准湍流干扰信号和第一混合信号；
[0026]光电转化模块，用于将采集模块所发送的基准湍流干扰信号进行光电转换；
[0027]自适应滤波模块，用于对转化模块所发送的基准湍流干扰信号进行自适应滤波，得到第一湍流干扰信号；
[0028]电光转化模块，用于讲自适应滤波模块所发送的第一湍流干扰信号进行电光转换；
[0029]对消模块，用于对采集模块所发送的第一混合信号和电光转化模块所发送的第一湍流干扰信号进行对消，得到第二混合信号；
[0030]分光模块，用于对第二混合信号进行高通和低通的分光，分光后的高通部分为第三混合信号，分光后的低通部分为误差信号；
[0031]输出模块，用于输出分光模块所发送的第三混合信号。
[0032]进一步，所述装置还包括反馈模块；
[0033]所述分光模块，还用于将误差信息发送给所述电光转化模块；
[0034]所述电光转化模块，还用于将分光模块所发送的误差信号进行光电转换；
[0035]所述反馈模块，用于根据所述光电转化模块所发送的误差信号，调整所述自适应滤波模块中自适应模型的参数。
[0036]本专利技术还提供：大气湍流扰动自适应对消通信系统，包括上述任一项所述的大气湍流扰动自适应对消装置。
附图说明
[0037]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0038]图1为本专利技术第一实施方式提供的大气湍流扰动自适应对消方法的流程图；
[0039]图2为本专利技术第一实施方式提供的大气湍流扰动自适应对消方法的理论示意图；
[0040]图3为本专利技术第二实施方式提供的大气湍流扰动自适应对消装置的模块示意图；
[0041]图4为本专利技术第三实施方式提供的大气湍流扰动自适应对消通信系统的结构示意图。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
[0043]第一实施方式：
[0044]本专利技术实施方式提供了大气湍流扰动自适应对消方法，包括：根据获取的基准湍流干扰信号进行自适应滤波，得到第一湍流干扰信号；将光纤传输所收到的第一混合信号与所述第一湍流干扰信号进行对消，得到第二混合信号；提取第二混合信号的高通部分进行输出。
[0045]第一混合信号为基准信号和湍流扰动所产生的基准湍流干扰信号由信号接收器所收到的信号，第一混合信号中的基准信号和基准湍流干扰信号是混合在一起的，代表了基准信号经过大气湍流后通信系统的信号接收装置所接收到的信号，其中基准信号为信源所发送的信号。本方案设置自适应滤波模拟由湍流扰动所产生的干扰信号进行光纤通信的过程，通过信号对消的方式得到第二混合信号，使得第二混合信号的高通部分接近基准信号。
[0046]下面对本实施方式的大气湍流扰动自适应对消方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大气湍流扰动自适应对消方法，其特征在于，包括：根据获取的基准湍流干扰信号进行自适应滤波，得到第一湍流干扰信号；将光纤传输所收到的第一混合信号与所述第一湍流干扰信号进行对消，得到第二混合信号；提取第二混合信号的高通部分进行输出。2.根据权利要求1所述的大气湍流扰动自适应对消方法，其特征在于，所述方法还包括：提取第二混合信号的低通部分，得到误差信号；根据误差信号调整所述自适应滤波。3.根据权利要求2所述的大气湍流扰动自适应对消方法，其特征在于，在所述根据误差信号调整所述自适应滤波前，包括：将所述误差信号从光信号格式转化为电信号格式。4.根据权利要求3所述的大气湍流扰动自适应对消方法，其特征在于，根据误差信号调整所述自适应滤波，具体为：调整所述自适应滤波的参数，以满足所述误差信号的方差值最小。5.根据权利要求1
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4中任一所述的大气湍流扰动自适应对消方法，其特征在于，所述调整自适应滤波具体为：所述自适应滤波采用迭代模型，调整所述迭代模型中的权值，所述参数为所述权值。6.根据权利要求1所述的大气湍流扰动自适应对消方法，其特征在于，根据获取的基准湍流干扰信号进行自适应滤波，得到第一湍流干扰信号，包括：采集基准湍流干扰信号；将所述基准湍流干扰信号从光信号格式转化为电信号格式。7.根据权利要求1所述的大气湍流扰动自适应对消方法，其特征在于：所述将光纤传输所收到的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：于笑楠，佟首峰，宋延嵩，赵馨，王潼，常帅，董科研，董岩，张磊，张雷，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：