空间光通信中, 需要通信双方检测入射光轴偏差以保证通信链路畅通。但光学天线控制系统使用的信标光经长距离传输后损耗过大, 受背景光和暗电流噪声强烈干扰, 系统中的四象限探测器(QD)对光斑位置检测精度下降。为解决这一问题, 根据QD工作特性和噪声特性, 提出了一种基于幅度调制和循环互相关运算的检测方法。该方法在QD输出信噪比(SNR)过低的情况下, 可精确测量QD各象限输出的电流幅度, 并以此计算出准确的光斑位置。实验结果表明: 当QD的输出SNR为﹣14.58 dB时, 该方法的绝对误差小于0.012 mm, 证明了该方法的有效性。

传统超声回波时延估计算法是在高斯噪声背景下展开研究的, 而实际工况中超声回波不仅含有高斯噪声, 还含有脉冲冲击噪声(α稳定分布噪声)等, 这导致传统算法失效。为了解决上述问题, 本文提出了一种针对混合噪声特别是包含噪声背景下的超声回波时延估计算法: 归一化循环相关时延估计算法。首先, 对归一化循环相关算法理论进行了简要的介绍。接着, 对归一化循环相关时延估计算法进行了理论推导分析。然后, 结合仿真分析, 在相同α混合噪声情况下对传统循环相关和归一化循环相关时延估计进行比较。最后, 在不同信噪比下, 对归一化循环相关时延估计算法的估计性能进行了分析。通过对比实验发现, 在噪声特征指数趋于1时, 循环相关算法已不能估计出时延, 而归一化循环相关算法的误差仍能保持在0.4 μs; 且在-10dB信噪比下, 归一化循环相关算法时延估计也能保持在10 μs误差范围内。本文所提归一化循环相关算法在混合噪声特别是包含α噪声情况下能够对超声回波时延进行精确估计, 具有传统算法所不能比拟的优势。