改进交织的单层极化码高阶编码调制系统

极化码作为一种新型编码方式,被采纳为5G通信中的短码方案。本文将极化码应用到比特交织编码调制（Bit-Interleaved Coded Modulation,BICM）系统,优化交织器的设计,提出了一种新型交织算法。相比于现有的交织算法,新型交织算法的提出是基于比特信道可靠性衡量参数,将高可靠性的比特信道与低可靠性的比特信道交错设计,按照高可靠性信道对低可靠性信道辅助译码的方式,提高极化码的纠错性能。由于新型交织算法只存在于比特信道可靠度参数的简单排序,在复杂度上没有明显增加。仿真结果表明:新型交织算法具有优异的性能,当误码率为10-5,码长为256时,采用新型交织算法的极化码BICM系统与LDPC码的BICM系统相比大约有1.51 dB的增益。      

可见光通信调光编码研究

在室内可见光通信系统中,通常需要系统根据用 户的需求在不同的场合提供调光能力并要求其 通信质量不受影响。采用一种调光编码方法使得室内可见光通信系统具有调光能力,同时将 该方法与 信道编码相结合保证了系统的可靠通信。首先分析了该方法的结构、编译码原理及调光能力 ,论证了 调光率间隔与码长有关,并且如果要扩大系统的调光范围可以采用级联编码方案。接着应用 MATLAB 对加入该编码方法的可见光通信系统进行仿真,仿真结果表明该方法可以实现调光并能有效 地进行纠错,验证了所提算法有效性与可行性。     

面向5G标准的低延时LDPC编码器设计

针对 5G 标准中对低延时和编码灵活性的要求, 本文提出了一种高并行度的低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check, LDPC)码编码算法并设计了相应的硬件结构。 编码算法对校验位的计算流程进行了改进, 通过将对应 5G 标准中校验矩阵单对角和双对角结构的不同编码步骤并行化提高了运算速度。 在硬件结构上一方面设计了多路并行的运算结构通过同时求解多个编码步骤降低了处理时延, 另一方面灵活的结构设计使其可以有效地支持5G不同场景下对码长和码率的要求, 并通过分组计算校验位实现了对递增冗余的HARQ (IR-HARQ)方案的支持。仿真结果表明,在 200 MHZ 的系统时钟频率下, 本设计的信息吞吐量可达 35Gbps。      

多模光纤放大器输出光分析

根据不同的泵浦方式,对多模光纤放大器运用多模速率方程组,采用四阶龙格-库塔法数值计算和分析了在不同泵浦方式下的泵浦效率和信号光在光纤放大器中的传输、放大行为,并研究了在光纤放大器光纤长度有微小变化(mm量级)的情况下,输出光的光束质量与光纤长度的关系。结果表明:输出信号光的光束质量因子随光纤长度微小变化而呈准周期变化,周期与信号光耦合入光纤放大器的本征模式间的传播常数差有关。     

水下光通信系统在非Kolmogorov湍流中的传输特性

湍流效应是限制水下无线光通信(underwater wireless optical communication,UWOC)系统性能的关键因素之一。在强海洋非Kolmogorov湍流中,首先以平面波和球面波为光源,研究了采用孔径接收的差分相移键控(differential phase-shift-keying,DPSK)调制的UWOC系统性能。接着,基于Gamma-Gamma信道模型,利用Whittaker函数推导出了平均误码率(average bit error rate,ABER)的解析表达式。最后研究了不同光束形状、调制方式、孔径尺寸以及非Kolmogorov湍流参数即内尺寸和幂率对ABER的影响规律。结果表明,UWOC系统采用球面波传输、DPSK调制在比较小的内尺寸和较大的幂率湍流下传输经孔径接收可以提升ABER性能。     

光纤参数对弱导阶跃光纤线偏振模式特性的影响

利用标量解法,导出了弱导阶跃光纤线偏振模(LPmn)的场分布和LPmn混合模式的光强表达式。结果表明,低阶LPmn模的模场范围均随纤芯半径的增加而增大,随纤芯折射率的增加而缩小,随包层折射率的增加而扩大;随传输距离和模式混合份额的增加,LPmn混合模式的光强减少;非相干混合模的M2因子随高阶模式光强所占分额的增加而逐渐变大,M2并非一直随纤芯半径的增加而增大,存在着一个临界值a=30μm。     

高重复频率激光脉冲光束大小对吸收玻璃损伤特征的影响

针对高重复频率对吸收性滤光片损伤问题,研究了高重复频率(kHz量级)激光脉冲的光束半径大小对吸收玻璃的形貌特征和损伤机理.研究发现在总的激光作用个数、单脉冲能量和脉冲作用频率固定时,吸收玻璃的损伤特性发生很大变化:在光束半径较大时,激光能量分散,主要损伤形貌是熔化破坏;随着光束半径的减小,激光脉冲能量变得集中,热量的累积效果变得明显,逐渐变成熔化破坏和气化破坏;当激光光束半径小到一定程度,则会由于光强过大使得介质表面发生击穿而产生激光等离子体冲击波,同时由于热量沉积的集中使光束作用中心处产生超热液体,当满足相爆炸发生的条件时,气化物、液滴和固体颗粒的混合物会向外飞溅,在损伤凹陷的周围形成气化物、液滴的冷凝区和固体颗粒溅射区. 关键词： 激光诱导损伤 高重复激光脉冲 吸收玻璃 相爆炸     

激光等离子体对BK7玻璃的损伤的特征研究

实验研究了ns激光脉冲聚焦到BK7玻璃表面发生电离时玻璃的损伤形貌,并基于激光等离子体的特性对损伤特征进行了分析.研究发现:激光击穿产生的激光等离子体具有高温高压的特性以及较宽的光谱分布,这些特性对脆性BK7玻璃的损伤特性有决定性的影响.激光等离子体发射光谱的波长分布远远小于入射激光的波长,其电离效应大大增强,使玻璃材...     

阶跃光纤低阶线偏振模的M2因子分析

针对阶跃光纤输出低阶线偏振模（Linear Polarization,LP）,利用二阶距定束宽,多点拟合法计算了几个低阶LP mn模相干和非相干叠加时的M2因子.结果表明,对同一LP mn模式,光纤的归一化频率参量V减小到截止频率时,M2因子出现峰值;当V远离截止频率时M2因子趋于一定值.低阶LP mn模非相干叠加时,叠加后的较高阶模成分越大,合成光束的光束质量越差,光束在一定的条件下可能比基模更接近于理想高斯光束;而相干叠加时,合成后的M2因子可以大于参与叠加的较高阶模的光束质量因子.     

阶跃折射率光纤中的激光模式特性

研究了根据阶跃折射率光纤中传输的光场遵循贝塞尔分布的光纤中的激光模式特性,通过贝塞尔方程解析解的方法,利用计算机仿真得到了光纤内和光纤出射端外典型的低阶线偏振模(LPmn模)的光强分布特性和传输特性;同时,研究了大模场光纤参数如纤芯直径、纤芯折射率和包层折射率等不同时典型低阶LPmn模式的光强分布特性和传输特性的变化规律;并且计算了各典型的低阶LPmn模式的M2因子,讨论了光纤激光光束质量因子的特点及随光纤参数的变化规律。