基于深度学习的ACO-OFDM自由空间光通信中信号检测
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作者:
作者单位:

(1.湖北师范大学 文理学院,湖北 黄石 435002;2. 湖北师范大学 物理与电子科学学院,湖北 黄石 435002)

作者简介:

黎 明(1970-),男,博士,教授,硕士生导 师,主要从事空间光通信和人工智能方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(12104141)资助项目


Signal detection in ACO-OFDM free-space optical communication systems based on deep learning
Author:
Affiliation:

(1.College of Arts and Science,Hubei Normal University,Huangshi,Hubei 435002, China;2.College of Physics and Electronic Science,Hubei Normal University,Huangshi,Hubei 435002, China)

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    摘要:

    针对自由空间光通信(free-space optical communication,FSO) 系统中大气湍流引起的光强起伏 闪烁效应对正交幅度调制(quadrature amplitude modulation, QAM)信号影响很大,缺少实时信 道信息时的最大似然(maximum likelihood,ML) 检测器性能较差问题,本文提出了一种基于深度学习(deep learning,DL) 的信号检测器。其 网络框架采 用了一个具有全连接层的深度学习神经网络(deep-learning neural network,DNN),实现了无导频的 ACO-OFDM空间通信系统中 信道盲估计、 信道均衡和信号解调。仿真结果表明:在中强湍流大气信道下训练的DNN检测器,8QAM、16 QAM和64QAM 等调制信号解调的误码率分别可以下降到在2×10-5、5×10-5 和5×10-4左右,具有优越性能和鲁棒性,能较好抑制大气湍 流引起的信道衰落。

    Abstract:

    By considering the influences of atmospheric turbulence which leads to performance degradation of the maximum likelihood (ML) detector for the quadrature amplitude modulation (QAM) signal .In this paper, a signal detector based on deep-learning neural network (DNN) is presented for ACO-OFDM free-space optical communication (FSO) systems.The proposed DNN detector with a fully connecte d layer realized the channel-blind estimation,channel equalization,and signal demodulation in the system without pilot.Results indicate that the performance of DNN detector is better,which is trained at moderate-strong turbulence regime,and the performance remains robustness when atmospheric turbulence gets stronger.For instance the bit error rate of 8QAM,16QAM and 64QA M decrease to around 2×10-5,5×10-5 and 5×10-4 respectiv ely.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

黎天翼,黎明,周明欧,林芸.基于深度学习的ACO-OFDM自由空间光通信中信号检测[J].光电子激光,2023,34(1):68~73

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  • 收稿日期:2022-02-28
  • 最后修改日期:2022-04-14
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  • 在线发布日期: 2023-01-16
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