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专利号: 2021116806770
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2026-04-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.考虑光电探测噪声的大气湍流信道衰落参数估计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、建立光电探测噪声下的大气湍流信道模型并获得概率密度函数,光强起伏概率密度函数服从Gamma‑Gamma分布,噪声为加性高斯白噪声;假设有一个恒定的发射辐照度信号,得到接收信号r是信道衰落实现g和噪声w的简单相加:r=g+w                           (5)2

式(5)中,w是均值为μ,方差为σ的加性高斯白噪声,在考虑接收端有噪声的条件下,光强衰落的条件分布R为:fR|W(r|w)=fG(r‑w)=fG(g)                  (6)式(6)中,fG(·)是衰落分布;因此,R是衰落分布和噪声的卷积,即:fR(r)=fG(g)*fW(w)                      (7)式(7)中,fW(w)为噪声的概率密度函数,假定为加性高斯白噪声;根据卷积的定义,将式(6)带入到式(7)中得:将Gamma‑Gamma分布的概率密度函数带入到式(8)中,得到光电探测噪声背景下的Gamma‑Gamma的概率密度函数:步骤2、模拟产生一组服从光电探测噪声下大气湍流模型Gamma‑Gamma分布的样本数rl(i),i=1,2,...N,l为样本组数,N为每组样本产生的样本个数,l=1,2,...L,即rl=[rlT(1),rl(2)...rl(N)],信道参数表示为α和β;然后对光电探测噪声下Gamma‑Gamma分布的概率密度函数求对数,得到最大似然函数估计表达式;

步骤3、利用牛顿‑拉斐逊法求解最大似然函数得到信道参数估计的均方误差。

2.如权利要求1所述的考虑光电探测噪声的大气湍流信道衰落参数估计方法,其特征在于,所述步骤2中得到的最大似然函数估计表达式如下:

3.如权利要求1所述的考虑光电探测噪声的大气湍流信道衰落参数估计方法,其特征在于,所述步骤3利用牛顿‑拉斐逊法求解过程中,不断用变量的旧值递推新值,一次次的迭代和确定的精度去无限逼近真实解,直到前一次估计值和当前估计值之差小于阈值ε时,停止迭代。

4.如权利要求1或3所述的考虑光电探测噪声的大气湍流信道衰落参数估计方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:牛顿‑拉斐逊法迭代方程近似表达如下:

根据牛顿‑拉斐逊法,针对Gamma‑Gamma分布的最大似然函数的信道参数迭代方程整理如下:T

其中参数使用向量θ=(α,β) 表示,将k时刻的θ的估计值,即θk,代入式(12)和式(13)的迭代方程得到k+1时刻的θ的估计值,即θk+1;当θk和θk+1之差小于阈值ε时,停止迭代,得到估计值 并通过式(14)得到 估计值的均方误差: