【技术实现步骤摘要】
本申请属于光通信，具体涉及一种降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法及其系统。
技术介绍
1、紫外光通信是一种基于大气散射效应的无线光通信技术，该技术利用日盲区(200-280nm)的光波作为信息载波，在发射端将信息电信号调制加载到紫外光载波上，调制后的紫外光信号利用大气散射效应进行非视距传播；在接收端通过紫外探测器接收紫外光信号，经解调处理提取出信息信号。在局域通信方面，作为不可见光，紫外光具有保密性高的独特优势；在提升信道容量、非视距通信、局域保密传输、电磁干扰环境通信以及全天候部署方面具有明显优势，适用于复杂环境下近距离抗干扰保密通信。
2、目前关于紫外光通信的研究主要集中于单工通信场景，例如，中国专利技术专利申请号2012205230307的专利文献公开一种单通道紫外光通讯系统，输入端输入的信号与led紫外光源的输入端连接，滤光片的入光端导入经过大气通道传输的led紫外光源的光信号，光电倍增管置于滤光片的出光端与解调电路的入光端之间，输出信号经解调电路解调、放大后输出，可实现紫外光单工通信，但在需要更高容量的通信场景中，仅实现单工通信无法支持紫外光通信的实用化，为此，有必要研究紫外光全双工通信方案。
3、在全双工通信中，通信双方可以同时发送和接收信息，能够充分使用时频域上的频谱资源，进而提升通信系统容量，在理论上，全双工系统信道容量可达传统的半双工信道容量的两倍。
4、例如，中国专利技术专利申请号为2020114936879的专利文献公开一种全双工深紫外光通信装置及其控制方法，
5、基于现有技术存在的上述技术问题，本申请提出一种降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法及其系统。
技术实现思路
1、本申请的目的是针对现有技术的不足，提供一种降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法及其系统。
2、本申请采用如下技术方案：
3、一方面，本申请提供一种降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，包括：
4、步骤1，系统开机自检，测量单位时间内背景光噪声平均光子数λb和自干扰噪声平均光子数λi；
5、步骤2，执行握手协议，测量单位时间内信号平均光子数λs，建立全双工链路，获得数据比特；
6、步骤3，根据数据比特定时更新背景光噪声平均光子数λb、信号平均光子数λs和自干扰噪声平均光子数λi；
7、步骤4，根据发射端发射信号动态调整接收端光子数的判决门限。
8、进一步地，步骤1中，测量单位时间内背景光噪声平均光子数λb包括：
9、在关闭信号发射端紫外光源的条件下，打开自身接收端紫外探测器一段时间，测量一段时间内紫外探测器的电流值并对时间进行积分，按照紫外探测器电流值对应光子数的倍数关系换算为光子数后除以测量时间，获得单位时间内的背景光噪声平均光子数λb。
10、进一步地，步骤1中，测量单位时间内自干扰噪声平均光子数λi包括：
11、同时打开发射端和接收端一段时间，测量一段时间内紫外探测器的电流值并对时间进行积分，按照紫外探测器电流值对应光子数的倍数关系换算为光子数后除以测量时间，减去单位时间内背景光噪声平均光子数，获得单位时间内自干扰噪声平均光子数λi。
12、进一步地，步骤2包括：
13、开启收发端，主控装置打包发送信息，其中，发送信息的帧格式包括：用于测量单位时间内信号平均光子数λs的先导比特和标志单位时间内自身系统是否进入可通信状态的自身状态；
14、判定接收端是否收到对方发送的先导比特，当收到的平均光子数大于(1+c)(λi+λb)，其中c>0为判决余量，判定已经接收到对方的先导比特，否则继续发送先导比特和未进入通信状态的帧；
15、紫外探测器接收到对方的先导比特后，根据接收到先导比特一段时间内的紫外探测器电流积分值计算得到信号平均光子数λs，存储为信号平均光子数λs初始值，更改自身状态为已进入通信状态，发送先导比特和已进入通信状态的帧给对方的接收端；
16、主控装置判断对方发送数据帧的自身状态，当对方自身状态也变为已进入通信状态，代表通信链路建立成功，发送数据信息，否则继续发送帧等待对方，直到对方的自身状态变化；
17、先导比特为n位全为1的字段，初始状态为未进入通信状态。
18、进一步地，步骤3包括：
19、在信号发送过程中，保存最近的n位有效信号数据和接收平均光子数，以及自身对应时刻的发射数据，运用最小二乘法计算背景光噪声平均光子数λb、信号平均光子数λs和自干扰噪声平均光子数λi进行更新。
20、进一步地，步骤4中，当自身发射端发送0时，判决门限设定为：
21、
22、进一步地，步骤4中，当自身发射端发送1时，判决门限设定为：
23、
24、另一方面，本申请提供一种降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测系统，包括：
25、第一通信系统和第二通信系统，其中，第一通信系统的第一发射端连接于第二通信系统的第二接收端，第一通信系统的第一接收端连接于第二通信系统的第二发射端。
26、进一步地，第一通信系统包括第一主控装置和连接于第一主控装置的第一数模转换器da c及第一模数转换器adc，其中，第一数模转换器dac连接于第一紫外光源，第一紫外光源连接于第一发射端，第一模数转换器adc连接于第一紫外探测器，第一紫外探测器连接于第一接收端。
27、进一步地，第二通信系统包括第二主控装置和连接于第二主控装置的第二数模转换器dac及第二模数转换器adc，其中，第二数模转换器dac连接于第二紫外光源，第二紫外光源连接于第二发射端，第二模数转换器adc连接于第二紫外探测器，第二紫外探测器连接于第二接收端。
28、本申请的有益效果是：
29、本申请所述降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法及其系统，通过估计自干扰大小动态调整接收端的判决门限，能够在实际应用中降低紫外光全双工通信自干扰的影响，提高信道利用率，降低误码率，更利于实现紫外光全双工通信的实用化。
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1.一种降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，步骤1中，测量单位时间内背景光噪声平均光子数λb包括：
3.根据权利要求1或2所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，步骤1中，测量单位时间内自干扰噪声平均光子数λi包括：
4.根据权利要求1所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，步骤2包括：
5.根据权利要求4所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，先导比特为N位全为1的字段，初始状态为未进入通信状态。
6.根据权利要求1所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，步骤3包括：
7.根据权利要求1所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，步骤4中，当自身发射端发送0时，判决门限设定为：
8.根据权利要求1所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在
9.一种应用于权利要求1-8任一项所述方法的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测系统，其特征在于，第一通信系统包括第一主控装置和连接于第一主控装置的第一数模转换器DAC及第一模数转换器ADC，其中，第一数模转换器DAC连接于第一紫外光源，第一紫外光源连接于第一发射端，第一模数转换器ADC连接于第一紫外探测器，第一紫外探测器连接于第一接收端；第二通信系统包括第二主控装置和连接于第二主控装置的第二数模转换器DAC及第二模数转换器ADC，其中，第二数模转换器DAC连接于第二紫外光源，第二紫外光源连接于第二发射端，第二模数转换器ADC连接于第二紫外探测器，第二紫外探测器连接于第二接收端。
...【技术特征摘要】
1.一种降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，步骤1中，测量单位时间内背景光噪声平均光子数λb包括：
3.根据权利要求1或2所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，步骤1中，测量单位时间内自干扰噪声平均光子数λi包括：
4.根据权利要求1所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，步骤2包括：
5.根据权利要求4所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，先导比特为n位全为1的字段，初始状态为未进入通信状态。
6.根据权利要求1所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，步骤3包括：
7.根据权利要求1所述的降低紫外光全双工自干扰影响的自适应门限检测方法，其特征在于，步骤4中，当自身发射端发送0...
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