【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及光子計(jì)數(shù)無(wú)線光通信，尤其涉及一種用于光子計(jì)數(shù)通信的自動(dòng)增益方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、光子計(jì)數(shù)無(wú)線光通信技術(shù)是一種利用光子計(jì)數(shù)原理進(jìn)行無(wú)線通信的技術(shù)。它基于光子計(jì)數(shù)技術(shù)，這是一種微弱光信號(hào)檢測(cè)技術(shù)，通過記錄每個(gè)光電子脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的數(shù)字化檢測(cè)。光子計(jì)數(shù)技術(shù)的典型方式是使用光電倍增管作為接收器，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為光電子形式進(jìn)行檢測(cè)。其中，接收器調(diào)解恢復(fù)原信號(hào)是關(guān)鍵部分，恢復(fù)原信號(hào)的過程中需要與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，便于過濾掉信號(hào)中的噪聲或不需要的部分，從而保留或增強(qiáng)有用的信息。然而根據(jù)公開號(hào)為cn104677511a的專利所述，由于系統(tǒng)的暗噪聲狀態(tài)會(huì)隨環(huán)境狀況的變化而變化，這就意味著比較閥值也需根據(jù)不同的噪聲狀態(tài)作相應(yīng)的實(shí)時(shí)調(diào)整，因此，固定閥值法顯然是無(wú)法滿足這一要求的。
2、根據(jù)公開號(hào)為cn112284554a的專利所述，現(xiàn)有技術(shù)大多數(shù)都是使用按鍵等一些外部調(diào)節(jié)方式來(lái)控制閾值變化，這樣的調(diào)節(jié)方式存在準(zhǔn)確性較差、過程費(fèi)時(shí)的客觀技術(shù)缺陷，且在很多的工作環(huán)境下，調(diào)節(jié)按鍵處于不容易接觸到的地方，無(wú)法進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。
3、因此亟需提供一種方案改善上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于應(yīng)用自動(dòng)增益控制，使得接收端所輸出的光子脈沖密度趨近于穩(wěn)定，從而無(wú)需動(dòng)態(tài)調(diào)整閾值，再與預(yù)設(shè)的固定閾值比較后正確恢復(fù)原信號(hào)。改善
技術(shù)介紹
中所述的閾值調(diào)節(jié)準(zhǔn)確性較差、過程費(fèi)時(shí)、不易實(shí)現(xiàn)的問題。
2、第一方面，本專利技術(shù)提供的一種用于光子計(jì)數(shù)通信的自動(dòng)增益控制方
3、對(duì)符合泊松分布的單光子脈沖信號(hào)進(jìn)行分段得單光子脈沖段；
4、計(jì)算單光子脈沖段的光子計(jì)數(shù)率并計(jì)算單光子脈沖信號(hào)的平均光子計(jì)數(shù)率；
5、當(dāng)平均光子計(jì)數(shù)率小于等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，輸出所述單光子脈沖信號(hào)，否則計(jì)算平均光子計(jì)數(shù)率與預(yù)設(shè)閾值之差為前差值、計(jì)算平均光子計(jì)數(shù)率與預(yù)設(shè)閾值之和為后差值；
6、基于所述前差值選定單光子脈沖段并計(jì)算脈沖最大間隔，基于所述后差值選定單光子脈沖段并計(jì)算脈沖最小間隔；
7、剔除單光子脈沖信號(hào)中脈沖間隔小于脈沖最小間隔或大于脈沖最大間隔的脈沖后，獲得衰減信號(hào)并對(duì)衰減信號(hào)進(jìn)行上述分段循環(huán)計(jì)算，直至所述衰減信號(hào)輸出。
8、本專利技術(shù)提供的自動(dòng)增益控制方法具有自動(dòng)控制、操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果。
9、可選地，對(duì)服從泊松分布的單光子脈沖信號(hào)進(jìn)行分段得單光子脈沖段時(shí)，多個(gè)單光子脈沖段內(nèi)的脈沖數(shù)量為100-500內(nèi)的任一數(shù)值。
10、可選地，預(yù)設(shè)閾值為脈沖間隔服從指數(shù)分布特性、沒有兩個(gè)連續(xù)的脈沖、每個(gè)脈沖為一個(gè)時(shí)鐘周期且服從泊松分布特性的單光子脈沖信號(hào)的平均光子計(jì)數(shù)率的(0，1]倍。
11、可選地，基于所述前差值選定單光子脈沖段并計(jì)算脈沖最大間隔時(shí)，計(jì)算每一單光子脈沖段中光子計(jì)數(shù)率與所述前差值的差值，計(jì)算差值最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的單光子脈沖段相鄰脈沖的脈沖間隔并選取最大值為脈沖最大間隔。
12、可選地，基于所述后差值選定單光子脈沖段并計(jì)算脈沖最小間隔時(shí)，計(jì)算每一單光子脈沖段中光子計(jì)數(shù)率與所述后差值的差值，計(jì)算差值最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的單光子脈沖段相鄰脈沖的脈沖間隔并選取最小值為脈沖最小間隔。
13、可選地，剔除單光子脈沖信號(hào)中脈沖間隔小于脈沖最小間隔或大于脈沖最大間隔的脈沖的方法為，從單光子脈沖信號(hào)的第二個(gè)脈沖開始，將該脈沖與前一個(gè)脈沖之間的間隔與脈沖最小間隔及脈沖最大間隔進(jìn)行對(duì)比，若小于脈沖最小間隔或大于脈沖最大間隔，將該脈沖剔除，否則保留。
14、第二方面，本專利技術(shù)還提供了一種用于光子計(jì)數(shù)通信的自動(dòng)增益裝置，包括：
15、平均光子計(jì)數(shù)率計(jì)數(shù)模塊，用于計(jì)算單光子脈沖段的光子計(jì)數(shù)率并計(jì)算單光子脈沖信號(hào)的平均光子計(jì)數(shù)率；
16、閾值比較器，用于比較平均光子計(jì)數(shù)率與預(yù)設(shè)閾值的大小并計(jì)算前差值與后差值；
17、脈沖間隔檢測(cè)模塊，用于基于所述前差值選定單光子脈沖段并計(jì)算脈沖最大間隔，基于所述后差值選定單光子脈沖段并計(jì)算脈沖最小間隔；
18、脈沖密度衰減模塊，用于剔除單光子脈沖信號(hào)中脈沖間隔小于脈沖最小間隔或大于脈沖最大間隔的脈沖后，獲得衰減信號(hào)；
19、所述平均光子計(jì)數(shù)率計(jì)數(shù)模塊、閾值比較器、脈沖間隔檢測(cè)模塊和脈沖密度衰減模塊依次回環(huán)相連。
20、本專利技術(shù)提供的自動(dòng)增益控制裝置具有精準(zhǔn)控制、簡(jiǎn)單快速的技術(shù)效果。
21、可選地，所述平均光子計(jì)數(shù)率計(jì)數(shù)模塊包括：計(jì)數(shù)器m1、計(jì)數(shù)器m2、光子計(jì)數(shù)率統(tǒng)計(jì)模塊和二輸入或門，所述計(jì)數(shù)器m1與所述二輸入或門相連，所述二輸入或門與所述計(jì)數(shù)器m2相連，所述計(jì)數(shù)器m2與所述光子計(jì)數(shù)率統(tǒng)計(jì)模塊相連。
22、可選地，所述脈沖間隔檢測(cè)模塊包括：對(duì)應(yīng)單光子脈沖模塊、計(jì)數(shù)器和間隔檢測(cè)模塊，所述對(duì)應(yīng)單光子脈沖模塊與所述計(jì)數(shù)器相連，所述計(jì)數(shù)器與所述間隔檢測(cè)模塊相連。
23、可選地，所述脈沖密度衰減模塊包括：?jiǎn)喂庾用}沖緩存器和脈沖密度衰減器，所述單光子脈沖緩存器與所述脈沖密度衰減器相連。
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1.一種用于光子計(jì)數(shù)通信的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于，包括以下步驟：對(duì)符合泊松分布的單光子脈沖信號(hào)進(jìn)行分段得單光子脈沖段；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益方法，其特征在于，對(duì)服從泊松分布的單光子脈沖信號(hào)進(jìn)行分段得單光子脈沖段時(shí)，多個(gè)單光子脈沖段內(nèi)的脈沖數(shù)量為100-500內(nèi)的任一數(shù)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益方法，其特征在于，預(yù)設(shè)閾值為脈沖間隔服從指數(shù)分布特性、沒有兩個(gè)連續(xù)的脈沖、每個(gè)脈沖為一個(gè)時(shí)鐘周期且服從泊松分布特性的單光子脈沖信號(hào)的平均光子計(jì)數(shù)率的(0，1]倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益方法，其特征在于，基于所述前差值選定單光子脈沖段并計(jì)算脈沖最大間隔時(shí)，包括：計(jì)算每一單光子脈沖段中光子計(jì)數(shù)率與所述前差值的差值，計(jì)算差值最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的單光子脈沖段相鄰脈沖的脈沖間隔并選取最大值為脈沖最大間隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益方法，其特征在于，基于所述后差值選定單光子脈沖段并計(jì)算脈沖最小間隔時(shí)，包括：計(jì)算每一單光子脈沖段中光子計(jì)數(shù)率與所述后差值的差值，計(jì)算差值最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的單光子脈沖段相鄰脈沖的脈沖間隔并選
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益方法，其特征在于，剔除單光子脈沖信號(hào)中脈沖間隔小于脈沖最小間隔或大于脈沖最大間隔的脈沖的方法為，從單光子脈沖信號(hào)的第二個(gè)脈沖開始，將該脈沖與前一個(gè)脈沖之間的間隔與脈沖最小間隔及脈沖最大間隔進(jìn)行對(duì)比，若小于脈沖最小間隔或大于脈沖最大間隔，將該脈沖剔除，否則保留。
7.一種用于光子計(jì)數(shù)通信的自動(dòng)增益裝置，其特征在于，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益方法的裝置，其特征在于，所述平均光子計(jì)數(shù)率計(jì)數(shù)模塊包括：計(jì)數(shù)器M1、計(jì)數(shù)器M2、光子計(jì)數(shù)率統(tǒng)計(jì)模塊和二輸入或門，所述計(jì)數(shù)器M1與所述二輸入或門相連，所述二輸入或門與所述計(jì)數(shù)器M2相連，所述計(jì)數(shù)器M2與所述光子計(jì)數(shù)率統(tǒng)計(jì)模塊相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益方法的裝置，其特征在于，所述脈沖間隔檢測(cè)模塊包括：對(duì)應(yīng)單光子脈沖模塊、計(jì)數(shù)器和間隔檢測(cè)模塊，所述對(duì)應(yīng)單光子脈沖模塊與所述計(jì)數(shù)器相連，所述計(jì)數(shù)器與所述間隔檢測(cè)模塊相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益方法的裝置，其特征在于，所述脈沖密度衰減模塊包括：?jiǎn)喂庾用}沖緩存器和脈沖密度衰減器，所述單光子脈沖緩存器與所述脈沖密度衰減器相連。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于光子計(jì)數(shù)通信的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于，包括以下步驟：對(duì)符合泊松分布的單光子脈沖信號(hào)進(jìn)行分段得單光子脈沖段；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益方法，其特征在于，對(duì)服從泊松分布的單光子脈沖信號(hào)進(jìn)行分段得單光子脈沖段時(shí)，多個(gè)單光子脈沖段內(nèi)的脈沖數(shù)量為100-500內(nèi)的任一數(shù)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益方法，其特征在于，預(yù)設(shè)閾值為脈沖間隔服從指數(shù)分布特性、沒有兩個(gè)連續(xù)的脈沖、每個(gè)脈沖為一個(gè)時(shí)鐘周期且服從泊松分布特性的單光子脈沖信號(hào)的平均光子計(jì)數(shù)率的(0，1]倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益方法，其特征在于，基于所述前差值選定單光子脈沖段并計(jì)算脈沖最大間隔時(shí)，包括：計(jì)算每一單光子脈沖段中光子計(jì)數(shù)率與所述前差值的差值，計(jì)算差值最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的單光子脈沖段相鄰脈沖的脈沖間隔并選取最大值為脈沖最大間隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益方法，其特征在于，基于所述后差值選定單光子脈沖段并計(jì)算脈沖最小間隔時(shí)，包括：計(jì)算每一單光子脈沖段中光子計(jì)數(shù)率與所述后差值的差值，計(jì)算差值最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的單光子脈沖段相鄰脈沖的脈沖間隔并選取最小值為脈沖最小間隔。
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄢秋榮，郭煌，趙佑哲，楊呂玲，崔憶帆，姜航，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南昌大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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