Author Affiliations
Abstract
1 Optical Communication Laboratory, Ocean College, Zhejiang University, Zhoushan 316021, China
2 Hainan Institute of Zhejiang University, Sanya 572000, China
3 Key Laboratory of Ocean Observation-Imaging Testbed of Zhejiang Province, Ocean College, Zhejiang University, Zhoushan 316021, China
This paper presents an improved method for imaging in turbid water by using the individual strengths of the quadrature lock-in discrimination (QLD) method and the retinex method. At first, the high-speed QLD is performed on images, aiming at capturing the ballistic photons. Then, we perform the retinex image enhancement on the QLD-processed images to enhance the contrast of the image. Next, the effect of uneven illumination is suppressed by using the bilateral gamma function for adaptive illumination correction. The experimental results depict that the proposed approach achieves better enhancement than the existing approaches, even in a high-turbidity environment.
quadrature lock-in discrimination clear vision scattering retinex uneven illumination Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 101102
1 桂林电子科技大学 海洋工程学院，广西 桂林 541004
2 认知无线电与信息处理教育部重点实验室，广西 桂林 541004
针对传统直流偏置正交频分复用(DCO-OFDM)水下发光二极管(LED)可见光通信系统的信号检测性能较差且通信距离较近的问题，采用了基于支持向量机(SVM)的水下LED可见光通信信号检测方法，即先对信号数据进行网格搜索和交叉验证，得到最优的SVM模型，再用所得模型对接收信号做出判决。仿真结果表明：在相同通信距离下且低信噪比(SNR)时，基于SVM检测的系统性能与基于直接判决最小均方(DD-LMS)检测的结果相当，高SNR时，前者优于后者；在相同误码率且通信距离小于3 m时，基于SVM检测的系统通信距离略远于DD-LMS检测。
水下发光二极管可见光通信 支持向量机 直接判决最小均方检测 网格搜索 交叉验证 underwater light-emitting diode visible light comm support vector machine direct decision least mean square detection grid search cross validation
1 桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林 541004
2 认知无线电与信息处理教育部重点实验室，广西 桂林 541004
针对硬件预均衡技术和基于有限脉冲响应(FIR)滤波器的软件预均衡技术存在的问题，提出了数字预加重的软件预均衡技术，该技术根据发光二极管(LED)的频率响应参数针对性地补偿LED带宽，并设计了一套直流偏置光-正交频分复用(DCO-OFDM)水下可见光通信系统作为实验测试平台。实验结果表明：采用数字预加重技术后，LED调制带宽由7.8 MHz提升至了16 MHz，且该技术实现复杂度低、灵活性强，预均衡后的信号频谱更加平坦。
水下可见光通信 直流偏置光-正交频分复用 发光二极管 预均衡 数字预加重 underwater visible light communication direct-current biased optical orthogonal frequency light-emitting diode pre-equalization digital pre-emphasis
1 桂林电子科技大学 信息与通信学院, 广西 桂林 541004
2 认知无线电与信息处理教育部重点实验室, 广西 桂林 541004
针对传统信道估计算法导频开销大而直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)系统频带利用率低的问题, 提出了基于压缩感知深度优先多路径匹配追踪(MMP-DF)的水下光信道估计方法。该方法利用DCO-OFDM系统的导频处频域响应构建压缩感知模型, 将MMP-DF算法用于水下光信道估计中, 进而估计出信道时域脉冲响应。仿真结果表明: 在DCO-OFDM系统中, 与传统信道估计算法相比, 该方法所需导频开销小但估计精度高; 导频数量较少时, 估计精度优于正交匹配追踪(OMP)算法。
水下可见光通信 直流偏置光正交频分复用 信道估计 多路径匹配追踪 压缩感知 underwater visible light communication direct current optical orthogonal frequency divisi channel estimation multi-path matching pursuit compressed sensing
1 桂林电子科技大学信息与通信学院, 广西 桂林 541004
2 桂林电子科技大学认知无线电与信息处理教育部重点实验室, 广西 桂林 541004
3 桂林电子科技大学电子电路国家级实验教学示范中心, 广西 桂林 541004
针对水下可见光像素化多输入多输出(MIMO)系统中信道的吸收散射和接收透镜模糊引起的高频衰减带来部分子载波误比特数高的问题,提出一种基于可见光像素化MIMO系统的比特加载自适应算法。该算法在保证全部子载波待分配总比特数不变的前提下,根据不同子载波上的信噪比动态选择最优的子载波调制阶数,从而降低不同子载波误比特数,提升系统的可靠性。仿真结果表明,在像素化MIMO系统传输速率不变的条件下,本文算法大幅降低了误码率。
海洋光学 高频衰减 像素化多输入多输出 SACO-OFDM 比特加载自适应 激光与光电子学进展
2019, 56(22): 220102
