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公开(公告)号：CN118337285B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410757774.2
申请日：2024-06-13
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: H04B10/2575 , H04B10/50 , H04B10/67 , H04B13/02 , H04B11/00
Abstract: 本发明公开了一种面向水下无线光通信的无信标光束对准方法，属于通信领域以及控制领域。所述方法包括发送端激光光束通过发送端微机电振镜反射进入水体并指向接收端，发送端光电倍增管实时采集接收端角反射镜阵列反射回来的光强信息，同时发送端微机电振镜对接收端角反射镜阵列所在平面进行扫描采样，时序的光强信息与振镜扫描采样的平面离散点位置相对应，从而感知由接收端角反射镜阵列作为标识的所在区域位置。根据感知的区域收缩发送端微机电振镜的扫描尺度至精扫,对接收端角反射镜阵列进行持续动态跟踪，保持经发送端微机电振镜出射的光束与接收端探测器的对准。本发明在保证系统小型化的基础上实现了光束快速跟踪对准。
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公开(公告)号：CN118316522B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410745561.8
申请日：2024-06-11
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: H04B10/116 , H04B10/50 , H04B10/67 , H04B10/69
Abstract: 本发明公开了一种基于凸透镜的激光光源发散角自适应调控方法，属于通信控制技术领域。采用商用尾纤激光光源和商用光电倍增管分别作为通信系统的发送端光源和接收端光电探测器，通过发送端步进电机调整凸透镜与激光光源距离以实现光速发散角调控。接收端通过光电倍增管接收信号估计出相对光功率，并反馈至发送端。利用多组不同凸透镜与激光光源距离和反馈接收光功率的对应关系，发送端采用高斯光束数学模型估计出收发端的相对位置，并基于高斯光束经过凸透镜的传输特性计算凸透镜与激光光源最优距离，使得接收端拥有可接受通信性能的同时最大化可移动接收范围。本发明根据不同的动态场景改变相应光束发散程度，从而平衡系统的动态性和通信性能。
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公开(公告)号：CN118276334B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410715312.4
申请日：2024-06-04
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种基于相机和微机电振镜的水下无线光通信光束对准方法，属于通信控制技术领域。所述方法中，通信双方是相同的收发同体的设备，己端设备采用LD作为发射光源，发出的光束被微机电振镜反射到水体中，通过控制己端微机电振镜两个相互垂直方向上的倾角，实现出射光束指向的精准控制；相机作为图像传感器采集图像，根据对端设备出射光束和己端相机在不同对准状态下的成像特征，识别对端出光口在己端相机采集到的图像中的像素位置；据此计算对端出光口相对于己端相机的实际角度，根据镜面反射原理计算并控制己端微电机振镜转动相应角度，控制己端光束指向对端光电探测器。本发明在保证系统小型化的基础上实现水下光束快速对准。
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公开(公告)号：CN118523848A
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410983677.5
申请日：2024-07-22
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种水下无线光OOK通信系统的大动态信号检测方法，属于水下无线光通信和信号检测领域。所述方法包括：对接收信号做上采样，提取导频中符号0与符号1对应的接收采样点矢量，分别估计符号0与符号1对应接收采样点矢量的均值和协方差矩阵；根据所估计的接收采样点矢量均值和协方差矩阵建立优化问题，利用瑞利定理求解优化问题，寻找最优的降维矢量；将降维矢量与导频信号对应的采样点矢量做内积，统计得到降维后符号0和1对应接收信号的概率分布函数，寻找两个概率分布函数的交点作为最优判决阈值，用于对降维后信号做符号检测。本发明能以较低的复杂度改善检测性能，提高水下无线光OOK通信系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN118337285A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410757774.2
申请日：2024-06-13
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: H04B10/2575 , H04B10/50 , H04B10/67 , H04B13/02 , H04B11/00
Abstract: 本发明公开了一种面向水下无线光通信的无信标光束对准方法，属于通信领域以及控制领域。所述方法包括发送端激光光束通过发送端微机电振镜反射进入水体并指向接收端，发送端光电倍增管实时采集接收端角反射镜阵列反射回来的光强信息，同时发送端微机电振镜对接收端角反射镜阵列所在平面进行扫描采样，时序的光强信息与振镜扫描采样的平面离散点位置相对应，从而感知由接收端角反射镜阵列作为标识的所在区域位置。根据感知的区域收缩发送端微机电振镜的扫描尺度至精扫,对接收端角反射镜阵列进行持续动态跟踪，保持经发送端微机电振镜出射的光束与接收端探测器的对准。本发明在保证系统小型化的基础上实现了光束快速跟踪对准。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118337294B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410763676.X
申请日：2024-06-14
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种基于异步叠加的水下无线光通信后向散射抑制方法，属于通信数字信号处理技术领域。所述方法中，收发两端的光电探测器会同时收到来自己端的后向散射干扰信号与来自对端的目标信号，利用己端链路与对端链路之间的异步时延，将接收端叠加信号划分为不同的观测单元并建模为隐马尔可夫过程，将已知的后向散射信号简化为不同观测单元之间的状态转移过程，以便在信道估计完成后使用Viterbi译码恢复对端目标信号。本发明在保证系统小型化的基础上可以实现长距离、弱信号条件下的全双工水下无线光通信后向散射干扰抑制效果，为水下无线光通信网络提供了一种使用单一波长光源的切实有效的指导方法。
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公开(公告)号：CN118337297A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410757920.1
申请日：2024-06-13
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种面向水下无线光通信的自适应脉冲判定门限方法，属于通信控制技术领域。所述方法利用双通道模拟比较器进行脉冲判定，利用训练序列实现信道的实时估计，并根据切诺夫界不断最小化泊松分布对应的理论误码率上界，从而实现最优的脉冲判定门限选取。本发明采用商用高速模拟比较器和低速数模转换器替代传统基于高速模数转换器的信号检测方法，在保证系统小型化的前提下实现自适应最优脉冲判定门限的选取，为水下无线光通信双方建立稳定通信链路提供基础保障，对水下无线光通信的实际应用具有十分重要的意义。
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公开(公告)号：CN118276334A
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410715312.4
申请日：2024-06-04
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种基于相机和微机电振镜的水下无线光通信光束对准方法，属于通信控制技术领域。所述方法中，通信双方是相同的收发同体的设备，己端设备采用LD作为发射光源，发出的光束被微机电振镜反射到水体中，通过控制己端微机电振镜两个相互垂直方向上的倾角，实现出射光束指向的精准控制；相机作为图像传感器采集图像，根据对端设备出射光束和己端相机在不同对准状态下的成像特征，识别对端出光口在己端相机采集到的图像中的像素位置；据此计算对端出光口相对于己端相机的实际角度，根据镜面反射原理计算并控制己端微电机振镜转动相应角度，控制己端光束指向对端光电探测器。本发明在保证系统小型化的基础上实现水下光束快速对准。
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公开(公告)号：CN118337297B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410757920.1
申请日：2024-06-13
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种面向水下无线光通信的自适应脉冲判定门限方法，属于通信控制技术领域。所述方法利用双通道模拟比较器进行脉冲判定，利用训练序列实现信道的实时估计，并根据切诺夫界不断最小化泊松分布对应的理论误码率上界，从而实现最优的脉冲判定门限选取。本发明采用商用高速模拟比较器和低速数模转换器替代传统基于高速模数转换器的信号检测方法，在保证系统小型化的前提下实现自适应最优脉冲判定门限的选取，为水下无线光通信双方建立稳定通信链路提供基础保障，对水下无线光通信的实际应用具有十分重要的意义。
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