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作者：郝东;李田;李碧丽;赵佩荣;薛雅洁;
单位：海军装备部;西安精密机械研究所;西安邮电大学电子工程学院;
摘要：水下长距离无线光通信（OWC）中使用多像素光子计数器（MPPC）检测微弱信号时，由于其工作在盖革模式，存在严重的脉冲堆积效应和泊松噪声，导致计数困难、测量精度下降。为解决该问题，对MPPC接收的离散光子信号进行数学建模，提出一种反卷积联合广义安斯科姆根变换（DUGAT）检测算法。该算法首先利用反卷积滤波技术处理微弱信号，以降低堆积效应、收敛脉冲宽度；其次利用广义安斯科姆根变换（GAT）将泊松+高斯（P+G）分布的噪声信号转换为高斯变量，并等效为具有加性高斯噪声的信号；最后采用基于硬决策的检测算法对信号进行判决与计数。通过搭建实验环境，使用所提算法对采集的实验数据进行处理，结果表明：在水质衰减系数为0.114 m~(-1)、信号误码率为3.8×10~(-3)时，接收信号每个脉冲的平均光子数约为11个，并且与传统AR、ML检测算法相比，所提算法的灵敏度可分别提升约8.66 dB、9.55 dB；水质衰减系数为0.142 m~(-1)时，接收信号每个脉冲的平均光子数约为15个，并且与传统AR、ML检测算法相比，该算法的灵敏度分别提升约7.83 dB、9.26 dB。因此，采用所提算法可有效提升水下无线光通信（UOWC）系统的通信距离。
关键词：无线光通信;;多像素光子计数器;;微弱信号检测;;广义安斯科姆根变换;;反卷积滤波技术;;光功率
基金资助：装备预研教育部联合基金项目（8091B032130）
