用于光子高效光通信的贪婪接收机

在光通信中，发射机将信息编码为由调制格式定义的一组光态中，该格式的选择旨在适应特定的信道条件并在输出端保持足够的可区分性。人们设计了各种接收机架构以提高解调性能，但其最终受限于量子理论。本文介绍了一种基于局部最优贪婪算法的新型接收机，并将其应用于脉冲位置调制。该接收机在所有信号强度区间内均降低了先前策略的误码概率，并取得了与检测过程数值优化相当的结果。然而相比之下，它在概念上更为简单，因此可扩展至任意高的调制阶数，而对于这些高阶调制，数值方法往往变得难以处理。在深空光通信特有的光子匮乏区间，该贪婪接收机的态判别误码概率趋近于量子最优的 Helstrom 界。在少光子脉冲区间，其相较于其他方法提供的误码降低幅度可达一个数量级。