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2021-09-24 09:38 |
水下激光通信中分集多路信號(hào)的自適應(yīng)增強(qiáng)
目前水下通信常用的方式是采用極低頻( 3 ～ 300 Hz) 電波, 這種方式由于其通信速率極低( 約為 1bit/min) , 使通信的有效性受到極大的限制, 因而不是一種好的水下通信方式。而頻率較高的電磁波在水中衰減都很?chē)?yán)重, 穿不透海水, 以致造成現(xiàn)有的傳統(tǒng)電波水下通信的無(wú)效性 。在此情況下, 利用藍(lán)綠激光進(jìn)行水下通信引起了人們的重視[ 1～ 3] 。這是因?yàn)樗{(lán)綠激光( 470 ～ 570 nm) 在水中衰減明顯小于其它波長(zhǎng), 有穿透水下約 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 、高數(shù)據(jù)傳輸率和高抗干擾能力, 從而使激光水下通信系統(tǒng)有可能成為水下通信的一個(gè)有效方式。由于光在水下經(jīng)常是非均勻分布而且是多變的,這使得水中背景光和信號(hào)光輻射率分布圖形變得既無(wú)規(guī)則又不穩(wěn)定, 在這種情況下使用一個(gè)探測(cè)器是不夠的, 為了增強(qiáng)接收端的信噪比, 必須采用空間分集接收的方式, 即采用多個(gè)探測(cè)單元得到多路信號(hào), 然后對(duì)該陣列信號(hào)進(jìn)行加權(quán)迭加產(chǎn)生輸出信號(hào)而使信噪比提高 。已有文獻(xiàn)[ 4, 5] 報(bào)道了前端放大電路進(jìn)行迭加的方式, 這只能實(shí)現(xiàn)對(duì)各路信號(hào)的簡(jiǎn)單固定加權(quán), 但由于各路信號(hào)的大小和波形在實(shí)際當(dāng)中是可能不一樣的并隨時(shí)間變化,因此簡(jiǎn)單將這多路信號(hào)迭加在一起是不夠的, 并可能是有害的。由于多路信號(hào)的信噪比可能隨時(shí)間變化, 因此各路信號(hào)的固定加權(quán)迭加也是不能獲得良好效果的。在這種情況下, 應(yīng)采用能適應(yīng)信道和噪聲變化而自動(dòng)調(diào)整權(quán)重的自適應(yīng)陣列信號(hào)增強(qiáng)方式, 本文提出一種迭加多路相關(guān)信號(hào)的方法, 它建立在對(duì)各路信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)濾波的基礎(chǔ)上, 能適應(yīng)信號(hào)和噪聲隨時(shí)間而變化的情況。
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