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作者简介：黄泽(1980－)，男，讲师、硕士，主研方向：无线光通信，通信信号处理收稿日期：2011-11-30
修回日期：2012-02-27
E-mail ：huangze1980@https://www.wendangku.net/doc/b82672256.html,
紫外非视距通信的MLSE 均衡器
黄泽
(河池学院计算机与信息科学系，广西河池546300)
摘要：针对无线非视距紫外通信中的大气信道模拟问题，提出将最大似然序列估计均衡器应用于无线非视距紫外通信中。推导紫外通信中接收信号的概率密度函数，以此近似研究均衡器的输出误码率。理论分析与仿真结果表明，在短距离通信时，大气衰减系数与信道带宽的变化不影响均衡器性能。在接收信噪比不变的较长距离通信时，两者的变化对均衡器性能影响明显。信道记忆长度等因素对均衡器性能影响显著，而对调制方式不敏感。
关键词：非视距；紫外通信；最大似然序列估计；均衡器；码间干扰；信噪比
MLSE Equalizer of Ultraviolet Non-Line-of-Sight Communication
HUANG Ze
(Department of Computer and Information Science, Hechi University, Hechi 546300, China)
【Abstract 】For simulation of the atmosphere channel in the Non-Line-of-Sight(NLOS)ultraviolet communications, this paper proposes the application of Maximum Likelihood Sequence Estimation(MLSE) in wireless ultraviolet NLOS communication. The probability density function of the received signals is derived in ultraviolet communication so that the output bit error rate of equalizer can be studied.The theoretical analysis and simulation results show that the performance of equalizer is nearly not affected by the attenuation coefficient and channel bandwidth for the short range communication, but is sensitive to variation of both for the long range communication with the same Signal-to-Noise Ratio(SNR). Meanwhile,the performance of equalizer is sensitive to variation of channel length, and not sensitive to modulation schemes.
【Key words 】Non-Line-of-Sight(NLOS);ultraviolet communication; Maximum Likelihood Sequence Estimation(MLSE);equalizer;inter-symbol interference;Signal-to-Noise Ratio(SNR)DOI:10.3969/j.issn.1000-3428.2012.20.019
计算机工程Computer Engineering
第38卷第20期Vol.38 No.202012年10月October 2012
·网络与通信·
文章编号：1000—3428(2012)20—0072—04
文献标识码：A
中图分类号：TP393
1概述
目前，非视距通信技术已经得到广泛的应用。非视距
紫外光通信(简称紫外通信)已在大气信道模拟中起到了很重要的作用，它是一种利用大气中的粒子、气凝胶、灰尘等微粒对日盲波段紫外光的散射作用进行信息传输的新型通信模式。大气中的微粒对紫外光有很强的散射作用，所以无线紫外光通信可以进行非视距光通信，这是激光红外通信不可比拟的优点[1]。然而，由于紫外光的高散射和衰减性，紫外光通信一般用于短距离局域通信；另外，紫外光通信是散射非视距通信，大气散射必然造成多路径接收和脉冲展宽，由此带来非常严重的码间干扰，比无线电通信严重许多[2]
。因此，很多问题有待于研究解决。
紫外通信研究难度大，进展慢，目前局限于大气条件对通信性能的影响[3]、能量衰减特性[4]、调制技术[5]、信道模型[6]
等研究。紫外通信码间干扰严重，误码率高，为了提高紫外通信系统性能，对抗码间干扰，将均衡器应用至紫外无线通信中。由于最大似然序列估计(Maximum Likelihood Sequence Estimation,MLSE)均衡器的优良性
能，因此提出将MLSE 均衡器应用至紫外通信中，研究其性能。
MLSE 均衡器利用Viterbi 算法进行解码，是最优的均衡器。最近，越来越多的人开始研究光信道的MLSE 均衡问题，但主要集中于光纤信道[7]。本文研究MLSE 均衡器在无线非视距紫外通信中的应用，探讨紫外通信系统参数对MLSE 均衡器的影响以便对紫外信道均衡器设计起指导作用。推导了紫外通信中接收信号的概率密度函数，以此近似研究均衡器的输出误码率[8]。
2
系统模型
2.1
非视距紫外通信信道
非视距(Non-Line-of-Sight,NLOS)单散射模型是最常
用、有效的模型。发射和接收机处于非视距方式，光束的公共区域的光才有可能通过散射到达接收机。发射光束孔径角、接收机视场角、发射机和探测接收机仰角决定了重叠公共区域的大小与形状。公共区域的性质影响着信道的性质。图1表示了紫外通信链路非视距散射通信信道[3]。其中，r 是收发间距；R θ是接收机半视场角；R β是接收