[发明专利]无线光通信大动态范围自适应阈值判决装置及方法

权利要求书

1.一种无线光通信大动态范围自适应阈值判决装置，其特征在于，接收光学系统(1)的像方焦面落在光电探测器(2)的感光面上，光电探测器(2)的输出端与功分器(3)的输入端连接，功分器(3)的两个输出端分别与阈值提取模块(4)、电压比较器(5)的输入端连接，阈值提取模块(4)的输出端连接到电压比较器(5)的另一个输入端；或者，接收光学系统(1)的出射光经分光棱镜(6)分光后，两个像方焦面分别落在阈值光电探测器(7)、通信光电探测器(8)的感光面上，阈值光电探测器(7)、通信光电探测器(8)的输出端分别与阈值提取模块(4)、电压比较器(5)的输入端连接，阈值提取模块(4)的输出端连接到电压比较器(5)的另一个输入端；所述光电探测器(2)、阈值光电探测器(7)以及通信光电探测器(8)由PIN光电二极管或者雪崩光电二极管担当，所述阈值提取模块(4)由低通滤波器、DSP、FPGA或者ASIC担当。

2.一种无线光通信大动态范围自适应阈值判决方法，其特征在于，入射光信号按某一比例分为两路，再以电信号的方式分别送入阈值提取模块(4)、电压比较器(5)，由PIN光电二极管或者雪崩光电二极管完成所述入射光信号向电信号的转换；由阈值提取模块(4)提取因通信距离点变化和大气湍流所引起的信号强度起伏特征电压信号，当阈值提取模块(4)由低通滤波器担当时，由低通滤波器提取所述电信号的平均电压作为信号强度起伏特征电压信号，当阈值提取模块(4)由DSP、FPGA或者ASIC担当时，由DSP、FPGA或者ASIC依极大似然估计法或者最小二乘法计算得到信号强度起伏特征电压信号；所述信号强度起伏特征电压信号被送入电压比较器(5)后，电压比较器(5)以该信号强度起伏特征电压信号为判决阈值对此前送入到电压比较器(5)这一路的电信号进行判决后输出。

3.根据权利要求2所述的无线光通信大动态范围自适应阈值判决方法，其特征在于，所述比例为能量比例，所述能量比例的确定要求是根据入射光信号的强弱，以光通信正常进行为前提。

4.根据权利要求2所述的无线光通信大动态范围自适应阈值判决方法，其特征在于，由功分器(3)或者分光棱镜(6)完成入射光信号的分路。

5.根据权利要求2所述的无线光通信大动态范围自适应阈值判决方法，其特征在于，当阈值提取模块(4)由ASIC担当时，ASIC从输入的电信号中得到阈值t的似然函数L(x₁,x₂,…,x_n；t)，分别就t对L函数、lnL函数求偏导，偏导为0时t的值即为送入电压比较器(5)的信号强度起伏特征电压信号，式中n为计算阈值t时采样时刻的个数，x₁,x₂,…,x_n为各个采样时刻的电压。