申请/专利权人：兰州理工大学

申请日：2023-10-23

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN117353823B

主分类号：H04B10/50

分类号：H04B10/50;H04B10/516;H04B10/11;G06N3/045

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2024.01.23#实质审查的生效;2024.01.05#公开

摘要：本发明公开了一种超奈奎斯特速率光空间脉冲位置调制方法，通过将超奈奎斯特技术引入光空间调制系统，结合脉冲位置调制，构建一种超奈奎斯特速率的光空间脉冲位置调制；接收端利用多分类神经网络译码器对接收信号进行译码，在经解映射恢复出原始比特信息；利用联合界技术推导了Gamma‑Gamma湍流信道下超奈奎斯特速率的光空间脉冲位置调制的平均误码率上界。本发明公开的超奈奎斯特速率光空间脉冲位置调制方法具有将超奈奎斯特技术引入光空间调制中，结合具有抗干扰能力强且功率效率高的脉冲位置调制方式，提出一种超奈奎斯特速率的光空间脉冲位置调制方案，可大幅提升系统的传输速率和频谱效率的效果。

主权项：1.一种超奈奎斯特速率光空间脉冲位置调制方法，其特征在于，将超奈奎斯特技术Faster-Than-Nyquist,FTN引入光空间调制系统，结合脉冲位置PulsePositionModulation,PPM调制提出超奈奎斯特速率光空间脉冲位置调制方案；接收端利用多分类神经网络译码器对接收信号进行译码，再经解映射恢复出原始比特信息；利用联合界技术推导了Gamma-Gamma湍流信道下超奈奎斯特速率的光空间脉冲位置调制的平均误码率上界,其步骤为：步骤一：在发送端，将二进制比特流经过串、并变换后分成两组数据块，第一组数据块映射为每符号周期被选激光器索引号sth是被选激光器索引号；第二组数据块先映射为4PPM符号其中，j∈[1,D]表示发送脉冲的位置，P1表示脉冲幅度；其次，将映射后的PPM符号进行FTN成型，将PPM符号流转换为行向量，即：表示第i个PPM符号，随后，A进入FTN成型滤波器后输出为： 式中，c为每帧传输的已调符号总数，τ为加速因子，则τT为发送符号间隔，rt为带有滚降系数的归一化升余弦滤波器，其滚降因子为κ，截断段数为f，每段采样点数为g，将成型后的xftnt信号以B＝10×τD的长度截断为每个xppm-ftn符号，此时，xppm-ftn＝[ο1…P1+οq…οB]，其中，οq为FTN成型时引入的码间串扰，为简洁表示，令xm＝xppm-ftn，信号域映射向量xm加载到空间域所选激光器映射向量xs上可构成发送信号为X＝xs·xm2步骤二：激光器经过服从Gamma-Gamma分布的湍流信道后到达光电探测器，将光信号转化为电信号，接收信号为Y＝ηHX+n3其中，η为光电转换效率，n是均值为0，方差为的高斯加性白噪声，n、Y均为Nt×B维的矩阵，是信道衰落系数矩阵；步骤三：接收信号进行下抽样，得到信号Y1；构建多分类神经网络；由1个输入层、3个隐藏层、1个输出层和1个分类层构成，其神经元个数分别为NrD、G1、G2、G3、NtD、NtD，Nt为发送天线数，Nr为光电探测器数，D为PPM调制阶数，损失函数为交叉熵函数CrossEntropyLoss，优化器为随机梯度优化器，学习速率为0.001；完成多分类神经网络的训练，将Y1作为神经网络的输入，得到网络的输出，解映射即可恢复原始发送信号；步骤四：找出通信过程中可能出现的所有错误，计算对应错误的平均误码率，采用联合界技术推导了超奈奎斯特速率光空间脉冲位置调制方案的平均误码率渐近上界，表达式为： 式中，为H已知的条件下调制符号xm被误检为的平均成对错误概率；为H已知的条件下激光器索引号xs被误检为的平均成对错误概率和为H已知的条件下调制符号xm和激光器索引号xs被误检为和的平均成对错误概率。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 兰州理工大学 一种超奈奎斯特速率光空间脉冲位置调制方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD