基于MPPC的改进型光子计数同步通信方法研究

针对多像素光子计数器(MPPC)恢复信号的过程中易受背景光干扰且同步时钟信号提取困难的问题,提出一种基于MPPC的改进型光子计数同步通信方法。首先利用MPPC完成光电转换,采用泊松分布模型中的均值(MV)、安斯库姆根(AR)变换和最大似然(ML)最优阈值检测算法对电脉冲进行预判决;然后生成相位不同的门控周期时钟,并将其作为使能信号以统计脉冲计数总和,通过查找其最大值的方式确定最佳时隙相关同步时钟;最后比较每比特脉冲计数与计数阈值的相对大小以确定比特信息。为了验证方法的有效性,搭建基于MPPC的无线光通信系统。实验结果表明,在波长为520 nm、通信速率为2 Mbit/s、采样频率为200 MHz和比特误码率为3.8×10^(-3)的条件下,改进型PCPB-MV、PCPB-AR和PCPB-ML检测算法的灵敏度较传统检测算法可分别提升3.0 dB、3.2 dB和3.8 dB。