自由空间光通信中光子计数探测器阵列的信号捕获
信号处理
2019-12-24 v1
摘要
在自由空间光通信中，由于光信号具有窄波束宽度，指向与捕获是一个重要方面。本文分析了自由空间光通信中针对光子计数探测器阵列和高斯光束的指向与捕获问题。为此，我们采用最大似然检测来探测阵列位置，并利用缩放泊松近似分析单次检测的漏检概率与虚警概率。此外，还推导了一次完整扫描中漏检概率与虚警概率的上界/下界，并将这些概率在若干情形下与蒙特卡洛近似进行比较。另外，还推导了捕获时间的上界以及平均捕获时间的上界。在恒定信噪比场景下，针对波束半径对平均捕获时间上界进行了数值最小化。最后，还以闭合形式计算了捕获时间上界的一个互补分布函数。我们的研究得出结论：与尺寸等同于该阵列整体的单个大探测器相比，由较小探测器组成的阵列能给出更好的捕获性能（就捕获时间而言）。
引用
@article{arxiv.1912.10586,
title = {Signal Acquisition with Photon-Counting Detector Arrays in Free-Space Optical Communications},
author = {Muhammad Salman Bashir and Mohamed-Slim Alouini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.10586},
year = {2019}
}