CN111431566A - 一种应用于大气激光通信空间调制系统的多路光信号快速搜索方法 - Google Patents

Abstract

一种应用于大气激光通信空间调制系统的多路光信号快速搜索方法，属于空间激光通信技术中的大气激光通信空间调制技术领域。解决了现有系统的误码率和计算复杂度高，系统性能差的问题。本发明先设定大气激光通信空间调制系统的初始状态，根据大气激光通信空间调制系统的天线个数构建第1个时刻维特比网格图；构建k时刻维特比网格图，并利用每个节点与k‑1时刻维特比网格图节点构建N_t条假设搜索路径，利用基于GLRT的决策判决式判决获得的结果，获取每个节点的空间域状态；将基于GLRT的决策判决式判决获得的结果对应的假设搜索路径作为生存路径，当k时刻的N_t个节点只存在一条生存路径时，该条生存路径为判决路径。本发明适用于大气激光通信空间调制系统。

Description

一种应用于大气激光通信空间调制系统的多路光信号快速搜 索方法

技术领域

本发明属于空间激光通信技术中的大气激光通信空间调制技术领域。

背景技术

自由空间光通信(FSO)，也被称为大气激光通信，是一门关键的无线通信技术。它将需要传输的信息加载到激光束上，直接以大气作为传输媒介来实现信息传输的一种通信形式。与前两种通信方式相比，FSO集二者之所长，具有传输速率高、通信容量大、保密性好、频谱资源丰富、架设简单等优点，在解决“最后一公里接入”问题上有很大优势。FSO技术的这些优势，使得其具有极高的应用价值。另外，在对保密性有较高要求的场合，FSO通信也是一个不二选择。但是，在FSO系统中，承载信息的激光信号是直接在大气中进行传输的，而激光信号容易受到大气因素的影响，因而这些因素严重制约着FSO系统的通信距离和可靠性。

大气中的主要影响因素有大气衰减、大气湍流等。为了克服这些影响、实现信道的有效补偿，自适应光学、大孔径接收、光多输入多输出(MIMO)等技术被提了出来。目前，MIMO技术是最有效、最实用的大气信道补偿技术。它最早是针对射频通信提出的，是无线通信领域智能天线的重大突破技术之一。作为一种多天线传输技术，MIMO在其收发两端同时配置了多个光学天线，在发射端将需要发送的信息调制到多个光束上，并通过光学天线进行同时发送。发射出去的多个光束在大气信道中经历了多径传输后最终到达接收端，接收端对收到的信息进行相应的处理。与前两种技术相比，MIMO具有实现简单、成本低、实用性强等优势，它可以在不额外增加频谱资源和发射功率的情况下，成倍提高现有系统的信道容量。同时，引入MIMO技术，可以提高系统的可靠性，降低系统误码率。因此，将MIMO技术引入到大气激光通信中可以极大地减弱接收信号的光强起伏，成为抵御大气湍流、改善系统性能的一种有效措施。

然而，由于多天线的引入，也使得MIMO技术存在信道间干扰强、同步要求高、接收端译码复杂以及需要多条通信链路间同步问题等缺点。而空间调制(SM)的出现弥补了MIMO技术的上述诸多缺陷，同时它还利用拓展了信号的空间域维度，增大了系统通信容量。空间调制的概念最早出现在射频通信中，在引入光通信领域时通常称为光空间调制(OSM)。虽然SM技术起源较晚，但发展很迅速，尤其是在射频领域已经取得了较好的研究成果。相比之下，有关OSM在FSO系统中的研究，对接收端的信号检测复杂度高的问题鲜有解决技术。光信号的搜索检测算法作为通信系统重要的一环，如何提出性能好且计算复杂度较低的检测算法，是决定系统能否走向实用化的关键。FSO由于采用了频率极高、能量集中、频带较宽且方向性又好的光波作为信息传输的载体，并且是以激光束作为载波在大气中传输的，所以其信号特点、调制方式以及信道模型等又与射频通信有着很大的不同。研究针对大气激光通信系统的空间调制技术及相关理论，对空间调制技术的实用化有着重要的意义。因此，空间调制是一种很有应用前景的特殊MIMO技术，但针对大气光通信系统的信号判决检测算法问题仍有待研究。

MIMO-FSO系统接收端，OSM技术要进行发射天线序号区分的工作，这项工作会受到光链路中子信道间相关度的影响。因此，在OSM接收机进行解调和判决检测算法时，需要考虑光信道间相关系数相互独立的条件，以保证接收机可以正确判断发送天线序号。在有关空间调制在FSO系统中的研究，目前已有技术主要集中在更复杂的空间调制方式及其对系统性能提升，或在考虑不同链路环境因素(湍流、衰减和瞄准误差等)的情况下，采用不同的信道模型来研究系统各种性能指标等方面。而在不同光链路之间的信道相关度与接收端判断发射天线序号准确度的关系、信号检测算法和链路环境对系统性能都有严重的影响。造成了系统的误码率和计算复杂度高，接收机计算资源浪费，大气光通信空间调制系统的可靠性和有效性差的问题。

发明内容

本发明是为了解决现有系统的误码率和计算复杂度高，系统性能差的问题，提出了一种应用于大气激光通信空间调制系统的多路光信号快速搜索方法。

本发明所述应用于大气激光通信空间调制系统的多路光信号快速搜索方法包括：

步骤一、设定大气激光通信空间调制系统的初始状态，根据大气激光通信空间调制系统的天线个数构建第1个时刻维特比网格图；

步骤二、构建k时刻维特比网格图，并利用每个节点与k-1时刻维特比网格图节点构建N_t条假设搜索路径，其中，N_t为维特比网格图的节点数；设定k≥2；

步骤三、利用基于GLRT的决策判决式判决获得的结果，获取每个节点的空间域状态；

步骤四、当节点的空间域状态为不存在状态时，舍弃该节点的假设搜索路径，当节点的空间域状态为存在状态时，记录节点当前状态下空间域的天线序号和信号域符号状态；

步骤五、将基于GLRT的决策判决式判决获得的结果对应的假设搜索路径作为生存路径，获得k时刻的L条生存路径；其中L≤N_t；

步骤六、判断k时刻的N_t个节点是否只存在一条生存路径，若是，则该条生存路径为判决路径，否则，令k＝k+1,返回执行步骤二。

进一步地，步骤三中所述的基于GLRT的决策判决式具体为：

其中，y(k)为k时刻接收机接收到的信号，s(k)为发射机发送的数据码元信号，

为判决结果信号。

进一步地，步骤一所述的根据大气激光通信空间调制系统的天线个数构建第1个时刻维特比网格图的方法为：

使N_t个节点依次对应大气激光通信空间调制系统的N_t个发射天线，每个节点用来代表信号在空间域中该天线上的存在状态和信号域中的符号状态，所述节点的空间域状态包括存在状态和不存在状态；信号域中的符号状态有M种，其中M为2的正整数次幂。

本发明所述的空间维特比网格搜索算法对系统计算复杂度和误码性能有很大的改善。相比于传统接收机广泛使用的最大似然检测搜索算法，本发明提出的空间维特比网格搜索算法对系统的误码性能提升了约5.2dB，计算用时降低了约10倍，有效降低了系统的误码率和计算复杂度，节省了接收机计算资源，提升了大气光通信空间调制系统的可靠性和有效性。

附图说明

图1是本发明所述空间维特比网格搜索算法示意图。

图2是基于OSM的大气光通信系统组成示意图；

图3是空间调制系统的大气光链路状态图；

图4是同一发射天线到不同接收天线间的信道的空间相关度示意图；

图5是不同发射天线到同一接收天线的信道的空间相关度示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述应用于大气激光通信空间调制系统的多路光信号快速搜索方法包括：

步骤一、设定大气激光通信空间调制系统的初始状态，根据大气激光通信空间调制系统的天线个数构建第1个时刻维特比网格图；

步骤二、构建k时刻维特比网格图，并利用每个节点与k-1时刻维特比网格图节点构建N_t条假设搜索路径，其中，N_t为维特比网格图的节点数；设定k≥2；

步骤三、利用基于GLRT的决策判决式判决获得的结果，获取每个节点的空间域状态；

步骤四、当节点的空间域状态为不存在状态时，舍弃该节点的假设搜索路径，当节点的空间域状态为存在状态时，记录节点当前状态下空间域的天线序号和信号域符号状态；

步骤五、将基于GLRT的决策判决式判决获得的结果对应的假设搜索路径作为生存路径，获得k时刻的L条生存路径；其中L≤N_t；

步骤六、判断k时刻的N_t个节点是否只存在一条生存路径，若是，则该条生存路径为判决路径，否则，令k＝k+1,返回执行步骤二。

发明所提出的一种基于GLRT的空间维特比网格搜索算法，可以有效降低系统的误码率和计算复杂度，节省接收机计算资源，提升了大气光通信空间调制系统的可靠性和有效性。

进一步地，步骤三所述的利用GLRT决策判决式具体为：

其中，y(k)为k时刻接收机接收到的信号，s(k)为发射机发送的数据码元信号，

为判决结果信号；

对于判决算法中的某一时刻只需计算决策判别式(1)即可进行判决。式(1)可以看出，基于GLRT的决策判决式不需要对信道状态进行估计，且方程中不需要积分运算，因此计算复杂度较低。此外，该判决式中对信道矩阵H的估算是隐式的，信道间相关度的影响会体现在连续时隙的发送估计信号和接收信号中。此外，该判决式对信道模型中的信息对接收机灵敏度和噪声功率谱密度的值不作要求。这使它具有鲁棒性，并在任何大气湍流环境中都可运行，而不取决于h_j的分布，所述h_j是信道矩阵H的第j列元素。

假设MIMO系统中有接收天线数为N_r的接收机对发射天线数为N_t的M-PAM光空间调制信号行检测时，一般的检测算法的搜索复杂度随N_t和N_r增加而呈指数级增长。而空间维特比搜索算法通过动态规划实现搜索的最短路径，降低系统的搜索复杂度，因此本技术基于维特比算法原理设计搜索算法。设维特比网格的宽度为N_t，搜索算法过程的示意图如图1所示；每个时刻存在N_t个节点，每个节点与前一时刻的N_t个节点之间形成了N_t条路径。考虑接收序列的判决过程中，在任一时刻点k时，N_r条接收天线接收到的光信号幅度为y(k)，N_t个节点依次对应N_t个发射天线，每个节点用来代表信号在空间域中该天线上的存在状态和信号域中的符号状态，空间域的存在状态有存在和不存在两种可能，空间域为存在的条件下信号域中的符号状态有M种可能，因此每个节点共有M+1种可能状态，每种可能状态都作为s(k)中的一部分参与决策判别式(1)的计算。

每个节点有L条假设搜索路径进入，这L条路径是k－1时刻的N_t个节点在k－1时刻进行判决保留的路径产生的，作为s(k)中的另一部分参与决策判别式(1)的计算。那么在k时刻的每个节点分别需要对这L条搜索路径进行决策判别式(1)的计算，并将计算结果进行比较。若判断空间域为不存在状态，则舍弃进入该节点的路径；若判断空间域为存在状态，则保留计算值较大的路径，并舍弃其它的路径，得到保留的搜索路径称其为生存路径。

由于接收信号的幅度值一般不为0，因此每个节点最多能保留下一条生存路径，记录该路径上空间域的天线序号和信号域的符号状态。那么对于k时刻存在L条生存路径(L≤N_t)，并且之前时刻的每个节点的判决结果都保留在这L条生存路径上。每个时刻均如此进行判决，直到某一时刻点k时，所有生存路径汇合到同一个节点上，称其为汇合点。在汇合点同样计算决策判别式，计算值较大的生存路径得到保留，那么该路径上的所有的判决值就为最终的序列检测结果。

进一步地，步骤一所述的根据大气激光通信空间调制系统的天线个数构建第1个时刻维特比网格图的方法为：

使N_t个节点依次对应大气激光通信空间调制系统的N_t个发射天线，每个节点用来代表信号在空间域中该天线上的存在状态和信号域中的符号状态，所述节点的空间域状态包括存在状态和不存在状态；信号域中的符号状态有M种，其中M为2的正整数次幂。

GLRT决策判决式的获取方法为：

在大气激光通信系统中，接收机信号收到发射机发射序列内容，以及发射机功率、光束宽度、信道状态信息、背景辐射强度等一系列参数影响，通信系统接收到的信号模型可以由下式表示：

y[k]＝f(s[k],η[k]；Pa＝[Pa₁,Pa₂,...]) (2)

其中，y[k]，s[k]和η[k]分别为k时刻接收机接收到的信号、发射机发送的数据码元信号和噪声信号，Pa＝[Pa₁,Pa₂,...]为系统与环境中当前时刻各大气环境状态参数值向量。用符号Pa_u表示由所有未知参数所组成的向量，Pa_u中各元素所组成的集合是Pa中各元素所组成集合的子集。

大多数通信系统都采用训练序列对Pa_u进行估计。对于大气激光通信系统而言，由于频带资源极其宝贵，不采用或尽可能少采用训练序列的方式更为可取。现有的研究思路大多是根据Pa_u中各元素的概率分布函数而设定一个静态的判决规则，并由此对接收到的信号进行检测。具体为：

其中p(y[k]|s[k])为y[k]的条件概率密度函数。这类算法看似很合理的对所接收到的信号进行了极大似然估计，然而，p(y[k]|s[k])确是一个很难准确获得的函数。

是对接收到的发射机发送的数据码元信号的检测值，不同于ML检测算法，本发明决定采用序列检测的思路，根据GLRT原理，接收机可以对数据序列与未知系统参数同时进行检测与估计，即：

上式s[k,L]和y[k,L]分别为k时刻长度为L的数据序列和与之相对应的接收机接收到的信号序列。基于一些特定信道的特征，

是系统与环境中未知参数的估计值，

是k时刻长度为L的数据序列的检测值；(4-13)可以被简化成：

其中，λ(r[k,L],m[k,L])为序列检测接收机的决策判别式。

由于噪声干扰和背景辐射等环境因素、由通信系统平台振动导致的指向误差和系统采用的调制方式等因素都对信号模型有影响。下面基于GLRT原理，研究设计最优的决策判别式结构。

由于长度为L_s的数据序列中的一个长度为L的子序列远小于整个序列的长度L_s和信道的相干长度L_c。

在时刻k，发送机发送的数据子序列记为s(k,L)＝[s(k-L+1),...,s(k)]，其中s(k-L+1),...,s(k)的取值范围为0和1。

定义y(k,L)＝[y(k-L+1),...,y(k)]和η(k,L)＝[η(k-L+1),...,η(k)]分别为数据子序列在接收端对应的接收信号序列和噪声序列。

为了简化符号，忽略符号k和L，将这些向量简记为s、y和n。由于L远小于L_c，接收序列表示为：

由于衰落增益和加性高斯白噪声相互独立，y(k)的条件概率为：

其中y代表接收信号序列y(k,L)＝[y(k-L+1),...,y(k)]，基于GLRT的判决算法性能同时取决于s和h_j，使p(y|s,h_j)最大化。

分别用

和

记作序列s和h_j的估计值产生的检测结果。p是y的条件概率密度函数，N₀噪声功率密度，式(5)简化为：

对于一个给定的s，通过将

对h_j进行微分并令其结果等于0，得到

在：

处得的最小值。将公式(9)带入

得到：

对于每个子序列s，式公式(10)右端为

的最小值。因此，为了最小化

我们只需要最大化

因此，决策判别等式(1)简化为：

至此得到基于GLRT原理的决策判别式(11)，即可进行判决。

本发明采用的实施方案原理如图2所示，实施方案如下：

采用MIMO系统进行高速数据传输实验。为了各个接收孔径之间的接收信号达到互不相关的效果，在接收光场范围内，将两望远镜之间距离尽量放大，定为50cm，因此接收孔径系统之间所接收到的信号可以认为是相互独立的。接收端PIN光电探测器的AD采样精度为σ＝10^-6mV。在发射端由计算机生成实验信息数据流，通过程序进行空间调制编码；在接收端通过接收机对光电流强度采样后，由计算机对采样数据进行处理并进行信道相关度参数计算，并得到信号检测结果，通过程序进行解映射和译码，再通过对译码结果与实际传输数据流进行比对，统计误码概率。

由于实际系统中的大气信道情况是无法人为控制的，也无法准确获知其对系统的实际影响，因此本技术用训练序列对信道参数进行估计的实验结果，比拟理想接收机性能，作为对照组。为确保两种技术所对应的环境参数一致，实验拟用两种方法对同一种采样数据进行处理。在用GLRT判决检测算法进行数据处理时，训练序列被当作随机序列，一同进行检测；在生成理想接收机性能对照组时，训练序列会被传送到算法中用于信道估计。、本发明所述的MIMO光空间调制系统结构与基本原理：

光空间调制(OSM)技术利用了MIMO系统结构，在发射端通过天线选择的方式将信息在信号域基础上拓展了空间域的自由维度，实现了系统在单一频谱资源条件下的信道容量提升，在接收端通过多孔径接收保持了MIMO系统结构抵抗大气湍流的性能优势。基于OSM的大气光通信系统组成示意图如图2所示，该系统的发送端配备了N_t个光学发射天线，接收端配备了N_r个光学接收天线，组成了一个N_t×N_r的MIMO激光通信系统。在发送端，信息比特经过编码后由空间调制器映射到发射天线组上；在接收端，需要进行信号解调并从受到大气湍流信道影响的接收信号中估计出发送端激活的天线序号，经空间解映射和解码器后恢复出原始的发送信息比特。基于光空间调制的大气光通信系统的组成如图所示，通过空间调制技术的原理分析可知，N_t个发射天线M-PAM调制的系统，其空间域的信息比特数为log₂N_t，而信息域的信息比特数为log₂M，因此，空间调制系统的频谱效率为：

k_SM＝log₂ N_t+log₂M (11)

可以看出，在空间调制技术频谱效率不变的情况下，可以通过配置发射天线数目和PAM调制阶数的方法改变系统结构。以3bit/s/Hz的系统频谱效率为例，可以选择4根发射天线的2-PAM调制，也可以选择2根发射天线的4-PAM调制。

空间调制系统的大气光链路状态如图3所示，虚线表示系统在第k时刻激活的第j个发射天线到接收端的光链路。将空间调制系统在大气中所有的光链路信道状态矩阵记为H，如图中的虚线框所示，那么H是一个N_t×N_r维的复数矩阵，H有如下表达式：

其中，h_j是信道矩阵H的第j列，其表达式为：

矩阵中的每一项元素h_ij代表第j个发射天线到第i个接收天线的大气信道状态参数，h_ij都是均值为0、方差为1的复高斯随机变量，且相互独立同分布。

基于光空间调制技术的信道间相关度的原理：

在实际大气激光通信系统链路中，信号光受地面大气湍流的影响会产生光强闪烁等大气湍流光学效应，严重影响OSM系统的通信性能。受信号光光斑尺寸，接收端体积等因素限制，分集接收系统子接收孔径间的距离可能不够大，子信道间存在相关性，将直接影响OSM系统接收端对天线序号的正确判断，进而影响OSM系统的通信性能。此外，受平台振动、转台机械噪声、机械加工和装调等因素造成的影响，OSM系统接收端存在指向误差，会加剧接收端处信号光的随机起伏，导致OSM系统通信性能变差。

目前文献针对FSO-MIMO系统的研究通常基于一个重要的假设：各子信道间相互独立。但在实际应用中，受信号光光斑尺寸，平台空间和接收系统体积等因素的限制，OSM接收系统子信道间的距离可能不够大，将导致子信道接收信号间存在相关性，这一相关关系被称为MIMO系统子信道的空间相关性。MIMO系统子信道间的空间相关度的增高，将使OSM接收机对发射天线序号的区分度减小，同时对大气湍流的抑制效果减弱，进而降低系统的通信性能，因此有必要对MIMO系统子信道间的空间相关性进行研究。如图4和图5所示，将MIMO系统子信道间的空间相关度分为两个部分进行讨论，图4为同一发射天线到不同接收天线间的信道，图5为不同发射天线到同一接收天线的信道；

1.同一发射天线到不同接收天线的信道间相关系数γ；

其中，γ_i1,i2代表第i1个和第i2个接收天线之间的信道相关系数，

代表第i1个和第i2个接收天线的孔径间距，r₀代表带相干长度。接收孔径间距

与空间光链路信道间相关度γ_i1,i2存在一定关系，对于链路参数为激光波长λ＝1550nm、传输距离L＝2km的大气激光通信空间调制系统，对于一般的非柯湍流2km传输距离的情况，接收孔径间距大于25cm时，可以认为同一发射天线到不同接收天线的信道间相关系数γ_i1,i2为0。

2.不同发射天线到同一接收天线的信道间相关系数ξ；

其中，ξ_j1,j2代表第j1个和第j2个发射天线之间的信道相关系数，

代表第j1个和第j2个发射天线的孔径间距，r₀代表大气相干长度。

发射孔径间距与空间光链路信道间相关度存在一定关系，对于log-normal湍流信道中不同传输距离L下，如果使ξ_j1,j2≤10^-3，需要发射孔径间距在信道相关长度

的七倍以上。可以看出，对于一般的对数正态湍流2km传输距离的情况，发射孔径间距大于35cm时，不同发射天线到同一接收天线的信道间相关系数ξ_j1,j2为0。当γ_i1,i2、ξ_j1,j2均趋近于0时，可以认为矩阵H中的每一个元素h_ij是相互独立的，图中，虚线表示系统在第k时刻激活的第j个发射天线LD_j到接收端接收天线PD_i的光链路，将空间调制系统在大气中所有的光链路信道状态矩阵记为H，如图中的虚线框内所示。

判决检测算法的选取：

在大气激光通信空间调制系统中，最大似然估计是假设接收机对CSI完全已知的情况下对接收信号进行判决，但是实际上，接收机对发送信号的到达时间和信号幅度可能不完全已知，因此产生接收机无法获取CSI的情况。同时，接收机对系统噪声特性也可能不会完全预知，接收机通常会使用便利穷举的办法搜索信号的各种可能性再进行计算判决，这使系统的接收机计算复杂度随发射天线和接收天线数量的增加而呈指数提升，极大地浪费了接收机的计算资源。因此利用数学手段针对空间调制技术，设计一种对未知参数自适应估计的判决检测算法是重要的。广义似然比检测(GLRT)是一种复合假设检验方法，它用似然式的比取代了未知参数的估计，避免了贝叶斯方法的多重积分运算，使得GLRT实现起来容易且严格假定较少，因此适用于难以估计信道状态和信道间相关度的MIMO-FSO系统。另一方面，由于光通信系统的信道状态变化速率远大于系统通信数据速率，即当码元时间远远小于信道相干时间时，可以认为信道增益不变，因此适宜使用GLRT方法设计判决检测算法。由于这些原因，课题拟采用GLRT作为判决检测算法设计的基本理论根据。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (3)

1.一种应用于大气激光通信空间调制系统的多路光信号快速搜索方法，其特征在于，具体包括：

步骤一、设定大气激光通信空间调制系统的初始状态，根据大气激光通信空间调制系统的天线个数构建第1个时刻维特比网格图；

步骤二、构建k时刻维特比网格图，并利用每个节点与k-1时刻维特比网格图节点构建N_t条假设搜索路径，其中，N_t为维特比网格图的节点数；设定k初始时刻为2；

步骤三、利用基于GLRT的决策判决式获得的结果，获取每个节点的空间域状态；

步骤四、当节点的空间域状态为不存在状态时，舍弃该节点的假设搜索路径，当节点的空间域状态为存在状态时，记录节点当前状态下空间域的天线序号和信号域符号状态；

步骤五、将GLRT决策判决式获得的结果对应的假设搜索路径作为生存路径，获得k时刻的L条生存路径；其中L≤N_t

步骤六、判断k时刻的N_t个节点是否只存在一条生存路径，若是，则该条生存路为判决路径，否则，令k＝k+1,返回执行步骤二。

2.根据权利要求1所述一种应用于大气激光通信空间调制系统的多路光信号快速搜索方法，其特征在于，步骤一所述的根据大气激光通信空间调制系统的天线个数构建第1个时刻维特比网格图的方法为：

使N_t个节点依次对应大气激光通信空间调制系统的N_t个发射天线，每个节点用来代表信号在空间域中该天线上的存在状态和信号域中的符号状态，所述节点的空间域状态包括存在状态和不存在状态；信号域中的符号状态有M种，其中M为2的正整数次幂。

3.根据权利要求1或2所述一种应用于大气激光通信空间调制系统的多路光信号快速搜索方法，其特征在于，步骤三所述的利用GLRT决策判决式具体为：

其中，y(k)为k时刻接收机接收到的信号，s(k)为发射机发送的数据码元信号，

为判决结果信号。

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