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本發(fā)明公開(kāi)了一種可見(jiàn)光通信中基于壓縮感知的OMP稀疏信道估計(jì)方法。本發(fā)明采用壓縮感知技術(shù)，顯著降低了對(duì)稀疏信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)所需要的采樣點(diǎn)數(shù)，大幅度提高了數(shù)據(jù)的利用效率，再采用基于貪婪迭代的正交匹配追蹤(Orthogonal Matching Pursuit，OMP)算法進(jìn)行信號(hào)重構(gòu)。本發(fā)明可以降低信道估計(jì)中的導(dǎo)頻開(kāi)銷(xiāo)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)中基于可靠判決反饋的信道估計(jì)方法，基于可靠判決反饋的信道估計(jì)算法對(duì)初始信道估計(jì)的準(zhǔn)確性要求較高，將最大似然(Maximum Likelihood，ML)信道估計(jì)算法結(jié)合判決反饋思想應(yīng)用在系統(tǒng)中。將可靠性較高符號(hào)作為反饋的準(zhǔn)導(dǎo)頻，通過(guò)二次估計(jì)提高了估計(jì)精度，但是該算法在低信噪比時(shí)可靠的符號(hào)較少，性能并沒(méi)有改善。本發(fā)明對(duì)此問(wèn)題提出了基于可靠判決反饋的ML信道估計(jì)改進(jìn)算法，在不同的信噪比情況下，設(shè)置不同的BER門(mén)限，使得在低信噪比時(shí)也有一定的反饋的準(zhǔn)導(dǎo)頻數(shù)，從而可以提高在低信噪比時(shí)的估計(jì)性能。

本發(fā)明公開(kāi)了一種空間二維碼雙通道互補(bǔ)光通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括光發(fā)送機(jī)模塊和光接收機(jī)模塊。光發(fā)送機(jī)模塊包括：光源、透鏡、DMD陣列、排干擾裝置和電路控制部件；透鏡把光源光束聚焦在DMD陣列面上；電路控制部件調(diào)節(jié)DMD陣列上微鏡的隨機(jī)翻轉(zhuǎn)，形成不同的二維數(shù)值陣列面，利用DMD陣列正負(fù)12度翻轉(zhuǎn)角度，形成兩個(gè)光通道，把信號(hào)以二維陣列形式傳輸；排干擾裝置可避免雜音干擾嚴(yán)重降低光通信傳送的實(shí)際強(qiáng)度，最終影響光通信速度的問(wèn)題；光接收機(jī)模塊包括：光接收機(jī)前端、濾波器、電路控制部件；光接收機(jī)前端負(fù)責(zé)接收通過(guò)傳輸路徑的二維陣列光信號(hào)，把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波器濾除無(wú)用信息或噪聲，篩選出有用信號(hào)給接收端。

本發(fā)明公開(kāi)了一種DCO?OFDM可見(jiàn)光通信傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。本發(fā)明在采用DCO?OFDM系統(tǒng)新型傳輸方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)求解優(yōu)化問(wèn)題，給出了信號(hào)轉(zhuǎn)換形式函數(shù)中的斜率和直流點(diǎn)參數(shù)的最優(yōu)取值，再根據(jù)最優(yōu)取值建立傳輸系統(tǒng)。本發(fā)明中給出所有變量的初始點(diǎn)和初始罰因子，然后求解線(xiàn)性約束問(wèn)題，利用最速下降法得到極大值點(diǎn)，經(jīng)過(guò)幾次迭代計(jì)算之后最終得到優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)取值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明更具有理論完整性，并提出了復(fù)雜度較低的實(shí)現(xiàn)方案。

本發(fā)明公開(kāi)了一種非平坦信道下多光源多載波可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的優(yōu)化方法，包括如下步驟：(1)設(shè)置多光源多載波可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的參數(shù)，包括信道參數(shù)、噪聲大小和最大光功率，以最大化數(shù)據(jù)速率R為目標(biāo)優(yōu)化；(2)對(duì)直流偏置b優(yōu)化，得到優(yōu)化后的直流偏置b*；(3)歸一化波束成形向量{uk}進(jìn)行優(yōu)化，k＝1,...,K?1，其中K是子載波的總個(gè)數(shù)，得到優(yōu)化后的歸一化波束成形向量(4)根據(jù)優(yōu)化后的歸一化波束成形向量得到近似最優(yōu)的波束成形向量ω*。本發(fā)明的優(yōu)化方法不需要額外改變系統(tǒng)硬件等外部條件，僅通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算，就能大大提升系統(tǒng)性能；當(dāng)系統(tǒng)的最大光功率受限時(shí)，優(yōu)化后的系統(tǒng)光強(qiáng)能夠保持恒定，可以兼顧照明；本發(fā)明優(yōu)化方法收斂速度快，易于實(shí)現(xiàn)，魯棒性高。

本發(fā)明公開(kāi)一種基于系數(shù)分離的多輸入多輸出可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，在發(fā)射端，LED被分為兩組，第一組發(fā)射雙極性脈沖幅度調(diào)制信號(hào)的正數(shù)部分，第二組發(fā)射雙極性脈沖幅度調(diào)制信號(hào)的負(fù)數(shù)部分的絕對(duì)值；在接收端，采用計(jì)算復(fù)雜度低的新穎的接收機(jī)，接收機(jī)利用發(fā)射信號(hào)的特性，先估計(jì)發(fā)射的雙極性脈沖幅度調(diào)制信號(hào)的絕對(duì)值，然后估計(jì)發(fā)射的雙極性脈沖幅度調(diào)制信號(hào)的極性，最終得到雙極性脈沖幅度調(diào)制信號(hào)的估計(jì)。本發(fā)明中提出的正負(fù)系數(shù)分離的多輸入多輸出可見(jiàn)光通信系統(tǒng)具有計(jì)算復(fù)雜度低、性能優(yōu)等特點(diǎn)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種可見(jiàn)光通信中信道沖激響應(yīng)抽頭個(gè)數(shù)的估計(jì)方法，屬于可見(jiàn)光通信技術(shù)領(lǐng)域。該估計(jì)方法基于馬氏距離來(lái)進(jìn)行判別的，該距離計(jì)算的是協(xié)方差距離，考慮了數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性。將沖激響應(yīng)循環(huán)前綴之后的所有點(diǎn)作為噪聲類(lèi)，而循環(huán)前綴中選取前面一部分點(diǎn)作為沖激響應(yīng)類(lèi)，剩余點(diǎn)為待判斷點(diǎn)，根據(jù)馬氏距離來(lái)判斷待判斷點(diǎn)屬于哪一類(lèi)。通過(guò)上述方法估計(jì)信道沖激響應(yīng)抽頭個(gè)數(shù)，均方誤差性能相比傳統(tǒng)的以CP作為沖激響應(yīng)的方法有所提高。在低信噪比下，性能相比精確知道沖激響應(yīng)抽頭時(shí)也有所提升，在高信噪比下相當(dāng)。

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種測(cè)試位置控制精確的水下光源測(cè)試裝置，包括水池、第一行車(chē)系統(tǒng)、第二行車(chē)系統(tǒng)、燈源系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)；所述第一行車(chē)系統(tǒng)、第二行車(chē)系統(tǒng)安裝在水池上，可實(shí)現(xiàn)左右、前后、上下方向的移動(dòng)和水平方向上的旋轉(zhuǎn)；所述燈源系統(tǒng)固定在第一行車(chē)系統(tǒng)上，所述檢測(cè)系統(tǒng)固定在第二行車(chē)系統(tǒng)上，燈源發(fā)出亮光，照射到檢測(cè)系統(tǒng)上，以此來(lái)檢測(cè)燈源性能參數(shù)。本實(shí)用新型所用水池水的特性穩(wěn)定，波動(dòng)小，測(cè)試環(huán)境穩(wěn)定，通過(guò)行車(chē)系統(tǒng)保證了燈源系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)可以在三個(gè)自由度移動(dòng)和水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)自由度的位移坐標(biāo)均可以精確到1mm，轉(zhuǎn)動(dòng)角度精確到0.1°，燈源系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)的水密裝置可以實(shí)現(xiàn)在水下進(jìn)行燈源的性能測(cè)試。

1.4×25Gb/s NRZ Optical Transmitter and Receiver; 2.50G PON Burst Mode TIA; 3.4×56Gbaud/s PAM4 Optical Transmitter and Receiver。 陳瑩梅教授團(tuán)隊(duì)于2015年至2020年期間，共承接華為技術(shù)有限公司、海思光電子有限公司等多家企業(yè)的橫向合作項(xiàng)目9項(xiàng)，其中10G線(xiàn)性均衡器芯片已在海思商用，高速以太電口模擬器已在華為量產(chǎn)，24路總傳輸速率1.344Tb/s的數(shù)控可調(diào)衰減器芯片正在華為量產(chǎn)準(zhǔn)備中。

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 關(guān)注、認(rèn)識(shí)和經(jīng)略海洋是當(dāng)今世界的共識(shí)，作為認(rèn)識(shí)海洋、開(kāi)發(fā)和利用海洋和保護(hù)海洋的重要手段和工具，水下機(jī)器人一直是世界各主要國(guó)家科技發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，而水下成像系統(tǒng)則是讓機(jī)器人看的更遠(yuǎn)、更清楚，從而更為有效的感知水下世界的關(guān)鍵。 然而，由于水下的光學(xué)成像環(huán)境復(fù)雜而惡劣，水體對(duì)光能量的高吸收特性和水中微粒對(duì)成像光束的散射，使得水下光學(xué)成像技術(shù)的成像距離較短。采用主動(dòng)照明技術(shù)等方法可以增加成像距離但同時(shí)成像質(zhì)量下降。現(xiàn)有的各種水下成像技術(shù)難以同時(shí)兼顧成像距離和成像質(zhì)量。同時(shí)同一種水下成像技術(shù)在不同的水體條件下成像距離相差很大，這又造成了針對(duì)不同水體條件成像系統(tǒng)調(diào)整復(fù)雜度的提高和時(shí)效性的降低。 項(xiàng)目利用深度學(xué)習(xí)和壓縮感知等新的理論突破，結(jié)合水下距離選通技術(shù)和水下主動(dòng)照明技術(shù)等構(gòu)建新體制遠(yuǎn)距離水下光學(xué)成像系統(tǒng)，期望能夠有效解決成像距離和成像質(zhì)量難以兼顧的水下成像難題，使其成為繼聲吶成像和普通光學(xué)成像之外的第三類(lèi)水下成像技術(shù)，為水下機(jī)器人、科考、資源考察、軍事等領(lǐng)域提供一種有效的成像技術(shù)手段。 二、前期研究基礎(chǔ) 課題組是國(guó)內(nèi)最早一批從事壓縮感知成像研究的課題組，在壓縮感知成像領(lǐng)域已有多年積淀，已完成國(guó)家自然科學(xué)基金3項(xiàng)，在研1項(xiàng)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文近10篇。課題組近年來(lái)在將深度學(xué)習(xí)與壓縮感知相結(jié)合方面率先開(kāi)展相關(guān)研究工作，并在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域取得了顯著的成績(jī)。 三、應(yīng)用技術(shù)成果 合作企業(yè)已有水下機(jī)器人樣機(jī) 四、合作企業(yè) 福建海圖智能科技有限公司是福建省專(zhuān)業(yè)從事小型水下機(jī)器人、小型ROV\AUV\ARV、聲吶產(chǎn)品、水下光學(xué)影像產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的高科技公司，是長(zhǎng)期專(zhuān)注海洋探測(cè)及水下影視領(lǐng)域技術(shù)前沿的技術(shù)公司。公司位于廈門(mén)和福州兩地，有西北工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、重慶大學(xué)、福州大學(xué)、福建師范大學(xué)等相關(guān)院系博士、教授近40人組成的科研團(tuán)隊(duì)。公司產(chǎn)品在歐洲、美洲及中國(guó)大陸均有銷(xiāo)售。