基于概率整形的PPM光子计数光通信方法、设备及系统技术方案

技术编号:41328186 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-13 15:06
本发明专利技术提供一种基于概率整形的PPM光子计数光通信方法、设备及系统,该方法包括:首先,获取信道参数和系统参数。然后,根据信道参数和系统参数确定信道输入符号和信道输出符号之间的互信息量,根据互信息量进行概率整形优化,确定PPM符号的优化发射概率分布。根据优化发射概率分布通过常分布匹配算法对数据源的源数据编码,得到编码数据;将编码数据映射为PPM符号,然后进行电光调制,得到PPM光信号。最后,发射PPM光信号至接收端设备。这样,针对PPM光子计数光通信系统的不对称信道特性,发射端设备可以通过进行概率整形优化,提升PPM光子计数光通信系统的信道容量和误码率性能,优化PPM光子计数光通信系统性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光信号通信,具体涉及一种基于概率整形的ppm光子计数光通信方法、设备及系统。


技术介绍

1、随着光通信技术的发展,人们对通信系统的传输速率和传输质量提出了更高的要求。光子计数探测器具有高量子效率、低暗计数率和快速响应时间等优点,在高速光通信系统中得到广泛应用。然而,光子计数探测器存在一定的死时间,限制了其对光子的探测效率和系统的传输速率。基于脉冲位置调制(pulse position modulation, ppm)的光子计数探测器通信系统因其良好的抗噪声性能和较低的功耗而受到关注。

2、在深空光通信系统接收端,单光子探测技术是实现高灵敏度光子级检测的关键。光子计数探测器以其优异的探测效率、较低的暗计数和较高的时间分辨率等优点,在深空光通信的地面接收系统中得到了广泛应用。因此,ppm联合光子计数探测器的单光子通信(以下简称:ppm光子计数光通信)成为深空探测的首选体制,该通信体制在国际已有的深空激光通信项目中、得到了有效验证。

3、然而,由于光子计数探测器的死时间效应,ppm光子计数信道呈现出不对称性,传统的基于ppm本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于概率整形的PPM光子计数光通信方法,其特征在于,应用于发射端设备,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述互信息量进行概率整形优化,确定优化后的 PPM 符号的优化发射概率分布,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,以最大化所述互信息量为目标函数,通过内点算法确定所述优化发射概率分布,包括:

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述互信息量的表达式为:

5.一种基于概率整形的PPM光子计数光通信方法,其特征在于,应用于接收端设备,所述方法包括:

6.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种基于概率整形的ppm光子计数光通信方法,其特征在于,应用于发射端设备,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述互信息量进行概率整形优化,确定优化后的 ppm 符号的优化发射概率分布,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,以最大化所述互信息量为目标函数,通过内点算法确定所述优化发射概率分布,包括:

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述互信息量的表达式为:

5.一种基于概率整形的ppm光子计数光通信方法,其特征在于,应用于接收端设备,所述方法包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述优化发射概率分布的确定方法包括:<...

【专利技术属性】
技术研发人员:展月英石紫元杨雷吴晓薇熊蛟孙扬王强
申请(专利权)人:中国科学院空间应用工程与技术中心
类型:发明
国别省市:

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