[发明专利]一种蓝绿LED通信中分集接收的方法

权利要求书

1.一种蓝绿LED通信中分集接收的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、对发射信号进行空间分集，将发射信号分为k条信道发送；

步骤2、对接收端信号进行分集接收，架设k路光学天线进行接收；

步骤3、使用最大比合并方式确定信道加权系数，对信号进行叠加；

步骤4、搭建合并电路，将多路信号合并输出，最后到达接收机。

2.根据权利要求1所述的一种蓝绿LED通信中分集接收的方法，其特征在于，所述步骤1中将带有相同信息的光信号通过不同的光学天线发射，经过水下信道，分不同途径到达接收端，具体如下：

假设有k条信道传送信号，且每条信道具有相同的水下湍流分布特性，即动能耗散率为0.01，均方温度耗散率为10^-10，温度盐度贡献比为-4，并且各信道独立不相关，信源经过发射机将电信号转换为光信号送入天线，各天线设置在空间不同的垂直高度位置上，将带有相同信息的光信号用多个光学天线发射出去，经过上述k条水下信道传输到接收端进行接收。

3.根据权利要求2所述的一种蓝绿LED通信中分集接收的方法，其特征在于，所述步骤2具体如下：

在接收端空间不同的垂直高度设置多个光学接收天线，接收天线之间的距离大于0.6倍的光波长，通过水下信道独立传播的每个光信号由各自的光学天线接收耦合进相应的光纤里，光纤后接一个雪崩光电探测器APD，将光信号转换为电信号，然后进行统一处理，假设雪崩光电探测器APD在t时刻接收到的k个信号输入电压分别表示为r₁(t)、r₂(t)、......、r_k(t)，a_k为第k个信号的增益系数，则探测器的输出电压信号分别为：a₁r₁(t)、a₂r₂(t)、......、a_kr_k(t)。

4.根据权利要求3所述的一种蓝绿LED通信中分集接收的方法，其特征在于，所述步骤3具体如下：

使用最大比值方式合并，每一条信道的噪声均为加性噪声且与信号不相关，则所述步骤2中输出电压信号用r_k(t)＝x_k(t)+n_k(t)表示，x_k(t)代表原信号，n_k(t)代表噪声，每个信道的加权系数a_k与信号r_k(t)成正比，与噪声功率n_K(t)成反比，即因此按最大比值方式合并计算，每个雪崩光电探测器APD输出的电压信号为

5.根据权利要求4所述的一种蓝绿LED通信中分集接收的方法，其特征在于，所述步骤4具体如下：

基于求和加法器搭建分集接收电路，加法器采用集成运放求和运算电路，反相运算放大器的正输入端连接一个电阻R接地，负输入端并列连接电阻R₁,R₂,...,R_k，运放的输出端和负输入端之间连接一个电阻R_f，求和电路采用LM系列的高速反相运算放大器，R_f为反馈电阻，R是平衡电阻，输入电阻为R₁,R₂,...,R_k，以所述步骤3中的各雪崩光电探测器APD输出电压信号U₁,U₂,...U_k作为输入电压，经过运算电路后输出电压为：

则U₀为最终输出的电压信号值。