Gamma-Gamma湍流信道中大气光通信系统误码特性分析

大气信道中的大气湍流是影响无线激光通信系统性能的主要因素之一, 其引起的强度闪烁效应会对接收信号的提取和还原造成很大干扰。基于Gamma-Gamma概率分布的大气湍流信道统计模型, 研究了利用副载波相移键控(PSK)强度调制技术的大气光通信系统的误码特性; 推导了副载波二进制相移键控(BPSK)及开关键控(OOK)两种调制模式下的系统误码率表达式; 对在一定条件下的大气光通信系统, 比较了副载波BPSK和OOK两种调制模式的误码特性; 分析了链路特征、接收口径尺寸、通信波长和天顶角等因素对系统误码率的影响。结果表明, 增大接收孔径和通信波长都能有效地降低系统误码率, 而天顶角的增大则会使系统误码率增加, 副载波BPSK调制模式的误码特性要优于OOK调制模式的误码特性。     

多体制兼容相干探测卫星激光通信技术

卫星相干激光通信系统中,信号调制格式以相移键控(PSK)为主,未兼容开关键控(OOK)的相干接收。针对卫星相干光通信接收机不兼容多种调制格式的问题,实验搭建了兼容OOK以及二进制相移键控(BPSK)的相干通信接收装置。在1 Gbit/s的通信速率下,当调制格式为OOK且信号光功率为-54.6 dBm时,误码率(BER)为10^-3,接收灵敏度距离散粒噪声极限3.3 dB;当调制格式为BPSK且信号光功率为-57.95 dBm时,BER为10^-3,接收灵敏度距离散粒噪声极限4.2 dB。该多体制兼容相干接收机的结构与当前大多数相干接收机的硬件通用,且具有较高的接收灵敏度,证明了卫星相干激光通信多体制兼容技术的可行性,具有重要意义。     

基于三种调制模式下的turbo码光无线通信系统分析

从分析大气对光无线通信系统的影响出发,研究了大气信道特性,建立了大气信道信噪比和能见度的关系.为降低系统误码率,提出了基于OOK、BPSK、BPPM三种调制模式的turbo码的编码方案,推导出三种不同方案对应的turbo码迭代MAP算法.应用建立的信噪比关系,分析和计算了基于三种不同方案的系统的误码率.结果表明,基于BPSK的turbo码系统比OOK和BPPM系统的信噪比降低约3dB,且在高的信噪比情况下,BPSK系统能显著降低系统的误码率.因此,基于BPSK的turbo码方案较适合光无线通信系统.     

声表面波扩频多符号检测器研究

报道了一种用于差分双相相移键控/双相相移键控调制信号的声表面波扩频多符号检测器;基于声表面波,实现了直接序列扩频信号匹配滤波和多符号延迟差分解调的融合;研制了13位巴克码的4符号DBPSK/BPSK扩频多符号检测器,并对该检测器进行了实验测试和性能分析.     

二进制偏移载波调制的零相关窗水声同步技术研究

针对线性调频信号同步相关的旁瓣、m序列扩频同步的序列自噪声和二进制相移键控调制信号在主瓣周围一个码片范围内存在较强烈的旁瓣三个问题,提出了一种基于二进制偏移载波(BOC)调制信号的无干扰窗水声同步方式.利用互补序列的非周期自相关函数之和为零的特殊性质,实现了在主瓣周围一个码片范围外,零相关窗范围内的无干扰窗.使用BOC(1,1)方式对信号进行亚载波调制,以减少主瓣周围一个码片范围内的旁瓣.对单通道信号和双通道信号的零相关窗形式都进行了设计,通过仿真和实验验证了BOC零相关窗方法在水声系统的同步、信道测量和估计中的有效性.     

多调制方式下的强度叠加编码多发多收大气光通信系统性能分析

对开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)下强度叠加编码多发多收(MIMO)光通信系统的性能进行了比较分析。研究表明:随着调制阶数的提高,后三种调制在平均发射功率需求方面较OOK调制有很大优势,但是相应的传输容量却有所下降。在差错性能方面,OOK调制在接收功率较低时误包率相对其它三种调制要小,当接收功率提高到一定程度时,PPM,DPPM和DPIM调制相对OOK调制均体现出了3～10dB的误包率优势。     

基于FPGA的QPSK信号干扰源设计

针对QPSK调制方式特点,设计了基于FPGA的信号干扰源,分析了系统干扰原理;利用m序列生成均匀白噪声,采用地址法完成高斯白噪声转换;以Logistic混沌映射电路作为信源,采用直接数字频率合成技术产生正弦信号作为载波,用VHDL语言设计FPGA与单片机的接口电路;在单片机控制下,用于FPGA生成干扰信号经AD9760实现数模转换;仿真和实验表明,该系统精度高,干扰参数易于控制修改,满足实际要求,并且稍加改动可生成多路同步干扰信号。     

中间跨谱反转技术实现正交信号的100km传输

实验验证了应用中点谱反转技术实现155 Mb/s~10 Gb/s频移键控/幅度调制(FSK/IM)正交信号的100km传输.其中,FSK/IM正交信号的频谱反转由基于半导体光放大器(SOA)的四波混频效应实现,此技术有效克服了FSK/IM正交信号在传输中色散带来的影响.实验采用DFB激光器作光源,康宁公司生产的标准单模光纤作传输链路,采用长为1.5 mm,光限制因子为0.15的半导体光放大器实现频谱反转.实验中固定FSK/IM的中心波长,测试了接收端FSK与IM信号的眼图,结果发现,标记FSK与数据包IM的性能良好.     

频移键控无线光通信系统的Optisystem实验仿真

调制技术是无线激光通信中的关键技术之一.目前国内外无线激光通信所采用的调制方式多为强度调制或相位调制.对研究较少的频率调制系统进行了研究,分析了多普勒效应对系统的影响,借鉴光纤通信领域的最新研究成果提出了高速频移键控(FSK)无线光通信系统的方案设计,并使用Optisystem软件实现系统仿真,对激光器线宽、滤波器带宽...     

激光通信中OOK/QPSK调制模式下图片传输特性的对比

针对目前信息爆炸式增长对于通信信道容量的更高需求,以图片传输为例,在MATLAB软件中仿真对比了激光通信中开关键控(On-Off Keying,OOK)调制和正交位移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)调制这两种常见的调制方式下,图片经过加性高斯噪声信道和莱斯信道传输后的传输结果;同时也对比了两种调制方式下的误码率曲线。仿真结果显示,无论是那种调制方式,接收到的图片都会随噪声的增加而出现明显劣化,但是加性高斯信道的劣化速度比莱斯信道更缓慢;在相同信道条件下,图片经过QPSK调制后的劣化程度优于OOK调制;误码率的对比结果显示QPSK调制方式的误码率明显优于OOK调制。通过仿真结果可以得出,QPSK调制在噪声环境下的性能相较OOK调制有其独特的优势,这为激光通信系统中调制方式的选择提供了参考。     

新型调制格式的全光信号处理技术

作为光信号处理的关键技术，全光逻辑门和全光码型转换都扮演着十分重要的角色。例如全光逻辑门可用于光寻址、信号头识别、数据编码等技术；在采用不同调制格式的不同网络连接节点处，全光码型转换作为接口技术不可或缺。传统的全光逻辑门和全光码型转换更多地用于开关键控信号（OOK），     

基于复调制的ZFFT算法在轨道电路信号检测中的应用

随着铁路列车速度不断提高,轨道电路信号面临的干扰也越来越复杂,如何更加准确的检测出轨道电路信号参数成为了越来越重要的课题。由于轨道电路移频信号采用频率参数传递控制信息,因此通过提高信号频谱分辨率的思路来提高信号的可靠性,结合基于复调制的ZFFT算法在信号频谱局部细化领域的优势,考虑轨道电路信号在频域范围内的分布特性,针对轨道电路信号(FSK信号)的可靠检测提出了基于复调制的ZFFT算法,该算法通过将信号频谱中感兴趣的局部频段进行精细化处理,来提高频谱的分辨率。并通过仿真进行验证,仿真结果表明此方法检测到的移频信号低频满足误差标准,提高了轨道电路信号检测的可靠度。     

基于相位调制器产生六倍频光毫米波的OFDM信号光传输系统研究

提出了两个并行相位调制器产生六倍频光毫米波并传输正交频分复用信号的全双工光纤无线通信系统.将2.5 Gbt/s的正交频分复用信号调制到60 GHz光毫米波上.从理论上分析了毫米波产生的原理,并分别模拟了毫米波信号承载OOK信号和正交频分复用信号在光纤中的传输性能.从而验证系统的可行性.仿真模拟结果表明,在光纤无线通信系统中,正交频分复用比非归零码更具有优势.     

基于相位调制器产生六倍频光毫米波的OFDM信号光传输系统研究

提出了两个并行相位调制器产生六倍频光毫米波并传输正交频分复用信号的全双工光纤无线通信系统.将2.5Gbt/s的正交频分复用信号调制到60GHz光毫米波上.从理论上分析了毫米波产生的原理,并分别模拟了毫米波信号承载OOK信号和正交频分复用信号在光纤中的传输性能.从而验证系统的可行性.仿真模拟结果表明,在光纤无线通信系统中,正交频分复用比非归零码更具有优势.     

基于开关键控调制的光载太赫兹正交相移键控信号产生

提出了一种基于开关键控（OOK）调制的光载太赫兹正交相移键控（QPSK）信号产生方案。基于双平行马赫-曾德尔调制器产生了一对光学八倍频边带信号,利用两个强度调制器分别将两路独立的OOK基带信号调制到八倍频边带的两个偏振态上,对两路偏振信号进行相位和幅度调整后再进行叠加,叠加后的光信号经过功率放大和光纤传输后在终端实现了光电转换,从而生成了太赫兹QPSK信号。在VPI仿真环境下,分别验证了80,240,400 GHz信号的传输性能。结果表明,生成的一个波特率为20 GBuad、频率为400 GHz的QPSK信号通过40 km的零色散位移光纤传输后,其误码率低于前向纠错码的阈值(3.8×10^-3)。该方案具有无需预编码技术和数模转换器的特点,降低了信号处理的复杂度和系统成本。     

DWDM混合光学系统中帧间和信道内四波混频效应的抑制（英文）

本文提出了光码多分址(CDMA)和光密集波分复用(DWDM)的混合系统,全面研究了四波混频(FWM)的影响。在这个系统中,主要存在两个四波混频问题:包括多址干扰(MAI)和码间干扰(ISI)的帧间四波混频和信道内四波混频。结果表明,综合考虑信道间和信道内四波混频的影响,最佳发射功率可选为18 d Bm。当发射功率大于18 d Bm时,混合系统的误码率(BER)将增加。基于此,本文提出了一种电光相位调制器(EOPM)模块,将其放置在波分复用器之后,通过抑制信道内四波混频的影响,同时调制所有波长信号的相位,从而增加混合系统的非线性容限,这极大地改善了基于OOK传输的光学CDMA-DWDM混合系统的性能。此外,由于多对角线(MD)结构具有零互相关特性,通过使用多对角线识别序列码可以减少多址干扰的影响。结果还表明,CDMA技术与色散相结合有助于降低信道间四波混频的影响。此外,识别序列码间隔在减轻码间干扰中起着至关重要的作用,如结果所示,当识别序列码间隔压缩至比特持续时间的25%时,可以避免码间干扰,此时所提出的混合系统的性能最佳。     

DWDM混合光学系统中帧间和信道内四波混频效应的抑制

本文提出了光码多分址（CDMA）和光密集波分复用（DWDM）的混合系统,全面研究了四波混频（FWM）的影响。在这个系统中,主要存在两个四波混频问题：包括多址干扰（MAI）和码间干扰（ISI）的帧间四波混频和信道内四波混频。结果表明,综合考虑信道间和信道内四波混频的影响,最佳发射功率可选为18 dBm。当发射功率大于18 dBm时,混合系统的误码率（BER）将增加。基于此,本文提出了一种电光相位调制器（EOPM）模块,将其放置在波分复用器之后,通过抑制信道内四波混频的影响,同时调制所有波长信号的相位,从而增加混合系统的非线性容限,这极大地改善了基于OOK传输的光学CDMA-DWDM混合系统的性能。此外,由于多对角线（MD）结构具有零互相关特性,通过使用多对角线识别序列码可以减少多址干扰的影响。结果还表明,CDMA技术与色散相结合有助于降低信道间四波混频的影响。此外,识别序列码间隔在减轻码间干扰中起着至关重要的作用,如结果所示,当识别序列码间隔压缩至比特持续时间的25%时,可以避免码间干扰,此时所提出的混合系统的性能最佳。     

电磁波在时变磁化等离子体信道中通信性能的实验研究

本文首先利用5.8 GHz微波实际测量了辉光放电等离子体源电子密度和碰撞频率随时间的变化规律. 然后搭建实验平台, 测试了多种通信调制体制的信号经过该等离子体源后的误码率, 实验发现BPSK调制方式的信号在该时间变化的等离子体信道中通信误码率最小. 最后加入磁场, 实验测试了L波段(1.5 GHz) BPSK调制信号和S波段(2.5 GHz) QPSK信号在该磁化等离子体中的衰减、相移以及眼图和星座图的变化, 通过与非磁化情况下对比发现, 加入磁场后, 信道的通信性能有所改善, 误码率显著降低, 可以有效地缓解时变等离子体引起的幅度和相位上的寄生调制效应.     

可见光通信系统中光源的调制技术的研究

可见光通信系统中光源的选择及针对选用的光源所采用的几种常用调制方式:开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)、脉冲间隔调制(PIM)以及双头脉冲间隔调制(DH-PIM)等并对各种调制方式在平均功率消耗、带宽效率和包误码率方面进行了对比。     

新型自扫描激光干涉系统

本文介绍了一种新型自扫描激光干涉系统的原理和结构。该系统采用自扫描光电二极管列阵（以下简称ＳＳＰＤＡ）接收器件，实现对干涉仪信号的调制，使测量信号转换成交流信号，避免了直流放大器零点漂移，消除了低频干扰。实验证明，该系统在采用普通器件的情况下，其分辨率优于０．０２μｍ。