수중 무선 광통신(Underwater Optical Wireless Communication, UOWC) 시스템에서 낮은 신호 대 잡음비로 인해 수신 광 신호가 강한 잡음에 잠겨 검출이 어려운 문제를 해결하기 위해 적응형 확률적 공명(Adaptive Stochastic Resonance, ASR)을 기반으로 한 수중 약광 신호 검출 방법을 제안한다. 본 논문은 수중 약광 신호의 특성과 확률적 공명 검출 메커니즘을 분석하고, 2차 샘플링을 도입하여 확률적 공명이 임의 주파수에서 광 신호 검출에 적용될 수 있도록 하였다. 확률적 공명 시스템에 영향을 미치는 파라미터를 분석하고, 개선된 개미 알고리즘과 확률적 공명을 결합한 검출 방법을 제안하며, 검출 성능에 따라 시스템 파라미터를 동적으로 조정하여 최적 매칭 상태를 달성하고 적응형 확률적 공명을 구현하였다. 방법의 유효성을 검증하기 위해 눈사태 광전 다이오드(Avalanche Photodiode, APD)를 기반으로 하는 UOWC 실험 시스템을 구축하였으며, 실험 결과 신호 대 잡음비 SNR = -4.559 5 dB에서 비트 오류율은 5×10⁻⁴로 나타나 적응형 확률적 공명 기반 수중 약광 신호 검출이 UOWC 수신기의 비트 오류율 성능을 크게 개선할 수 있음을 추가로 입증하였다.

수중 무선 광통신; 낮은 신호 대 잡음비; 확률적 공명; 개미 알고리즘