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申请/专利权人：北京理工大学长三角研究院(嘉兴);北京理工大学

摘要：本发明提出基于大气湍流信道互易性的FSO发射功率自适应系统，包括：第一光学终端Alice和第二光学终端Bob；所述第一光学终端，用于通信系统的发射端，生成增益可调信号，实现光功率自适应功率控制；所述第二光学终端，用于通信系统的接收端。本发明考虑到了延迟时间和系统噪声，利用ARMA随机过程中的Yule‑Worker方程推导了Gamma‑Gamma连续时间信号的互易性评价模型，并提出了基于互易性的功率自适应控制算法，有效缓解了大气湍流造成的接收端光强闪烁和通信误码率恶化。

主权项：1.基于大气湍流信道互易性的FSO发射功率自适应系统，其特征在于，包括：第一光学终端Alice和第二光学终端Bob；所述第一光学终端，用于通信系统的发射端，生成增益可调信号，实现光功率自适应功率控制；所述第二光学终端，用于通信系统的接收端；所述第一光学终端和第二光学终端的发射功率自适应过程为： 其中，为卷积过程，gAt为匹配滤波器，ρA为Alice端EDFA放大的指数，nAt为Alice端的加性白噪声，为FPGA产生增益可调信号，为发射光信号，为互易性特征信息提取光信号；所述FPGA产生增益可调信号包括：低速探测器检测Bob→Alice经过湍流信道产生抖动的Alice端的互易性特征信息提取光信号互易性特征信息提取光信号被探测器接收并采样，获取功率谱函数所述功率谱函数如下式3所示： 式中：为互易性特征信息提取光信号的自协方差函数ACF数字信号形式； ai为大气湍流信道的传输函数的滤波器的构成系数；对功率谱函数进行求解，获取具有时间相关性的序列；{I1,I2,…In}＝I，如式6-式8所示： σ2nθn＝In6 σ2nHω＝In8式中：将Gamma-GammaG-G作为湍流信道的概率密度函数PDF，将概率密度函数PDF的参数α和β和湍流参数Cn2关联起来，其形式如下所示： 式中：表示互易性特征信息提取光信号的第n次矩，Γ·为Gamma函数；令归一化随机光强序列服从Gamma-GammaPDF，并使得按照I秩序重新排列后得到并且满足： 上式说明生成的等于理论解式的数值解Rψm，并且不丢失PDF信息；同样的根据式3、式6-式12思路求得Bob端的互易性特征信息提取光信号的数字序列信号利用互易性实时获取Alice→Bob光束传播过程历经的信道状态信息，即存在：ηAB＝114 其中，ηAB为信道的互易性值，分别为Alice端和Bob端的互易性特征信息提取光信号，为增益可调信号；进而通过采集Bob→Alice的互易性特征信息提取光信号利用互易性实时获取Alice→Bob的信道状态，进而求得自动增益因子，完成如式1发射功率的自动增益调节。

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