首页 > 论文 > 中国激光 > 34卷 > 12期(pp:1655-1659)

无线光通信中的定长数字脉冲间隔调制

A Novel Fixed Length Digital Pulse Interval Modulation for Optical Wireless Communications

  • 摘要
  • 论文信息
  • 参考文献
  • 被引情况
  • PDF全文
分享:

摘要

针对脉冲位置调制(PPM)需要符号同步和数字脉冲间隔调制(DPIM)符号长度不固定所引起的问题,提出了一种新的定长数字脉冲间隔调制(FDPIM)。给出了相应的编码结构,并分析了平均功率效率和带宽需求。在弱湍流信道模型下推导了定长数字脉冲间隔调制的误包率,并与开关键控(OOK)、脉冲位置调制和数字脉冲间隔调制等调制方式进行了比较分析。结果表明,定长数字脉冲间隔调制的误包率劣于脉冲位置调制和数字脉冲间隔调制,但明显优于开关键控的误包率。虽然定长数字脉冲间隔调制的带宽要求较高,但不需要符号同步,相对于脉冲位置调制系统,实现的复杂性大大简化;相对于数字脉冲间隔调制,其符号长度固定,不会出现因符号时隙个数不固定所引起的调制器等待或缓冲器溢出问题。

Abstract

A new fixed-length digital pulse interval modulation (FDPIM) is presented on the basis of pulse position modulation (PPM) which needs symbol synchronization and digital pulse interval modulation (DPIM) with unfixed symbol length. After introducing symbol structure, average transmit power and bandwidth efficiency are studied. Based on weak turbulence channel model, the packet error rate is derived, and compared with on-off keying (OOK), PPM and DPIM. Simulations show that error rate of FDPIM is bigger than PPM and DPIM, but obviously less than OOK. Moreover, FDPIM, which do not need symbol synchronization and has fixed symbol length, can simplify the receiver and solve modulator waiting or buffer overflow in comparison with PPM and DPIM respectively. Hence, FDPIM has some advantages in wireless optical communications system.

广告组1 - 空间光调制器+DMD
补充资料

中图分类号:TN 929.12

所属栏目:光通信

收稿日期:2007-04-30

修改稿日期:2007-08-30

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

张铁英:海军航空工程学院研究生管理大队, 山东 烟台 264001
王红星:海军航空工程学院电子信息工程系, 山东 烟台 264001
程刚:海军航空工程学院研究生管理大队, 山东 烟台 264001
苏艳琴:海军航空工程学院研究生管理大队, 山东 烟台 264001
朱银兵:海军航空工程学院研究生管理大队, 山东 烟台 264001

联系人作者:张铁英(emailofzty@126.com)

备注:张铁英(1974—),男,天津人,讲师,博士研究生,主要从事信源信道联合编码、大气信道中无线光通信的调制与编码方面的研究。

【1】Wang Hongxing, Zhang Tieying, Zhu Yinbing et al.. Study on modulation mode for free space optics communication [J]. Radio Communications Technology, 2006, 32(6):13~15
王红星,张铁英,朱银兵 等. 自由空间光通信调制方式研究[J]. 无线电通信技术, 2006, 32(6):13~15

【2】Feng Pan, Qiqi Han, Jing Ma et al.. Measurement of scintillation and link margin for laser beam propagation on 3.5-km urbanised path [J]. Chin. Opt. Lett., 2007, 5(1):1~3

【3】Xiaoming Zhu, J. M. Kahn. Free-space optical communication through atmospheric turbulence channels [J]. IEEE Trans. Commun., 2002, 50(8):1293~1300

【4】H. X. Wang, X. M. Sun, X. Y. Sun. Performance of current digital pulse modulation schemes for optical wireless communications [C]. The IET International Conference, 2006, 10:656~659

【5】D. C. M. Lee, J. M. Kahn. Coding and equalization for PPM on wireless infrared channels [J]. IEEE Trans. Commun., 1999, 47(2):255~260

【6】K. Kiasaleh. Performance of APD-based, PPM free-space optical communication systems in atmospheric turbulence [J]. IEEE Trans. Commun., 2005, 53(9):1455~1461

【7】A. R. Hayes, Z. Ghassemloogy, N. L. Seed et al.. Base line-wander effects on systems employing digital pulse-interval modulation [C]. IEE Proc. Optoelectron., 2000, 147(4):295~300

【8】Zhang Kai. Dual-amplitude pulse interval modulation for optical wireless communications and optical ETC prototype [D]. Beijing: Dissertation of Tsinghua University for the Doctor Degree of Engineering, 2004. 21~27
张凯. 无线光通信双幅度脉冲间隔调制研究及其在光波ETC中的应用[D]. 北京:清华大学工学博士学位论文, 2004. 21~27

【9】U. Sethakaset, T. A. Gulliver. Differential amplitude pulse-position modulation for indoor wireless optical communications [J]. EURASIP Journal on Applied Signal Processing, 2005, 1:3~11

【10】Ji Xiaoling, Lü Baida. Effect of turbulence on the spectral shift of partially coherent light [J]. Chinese J. Lasers, 2005, 32(4):506~510
季小玲,吕百达. 湍流对部分相干光光谱移动的影响[J]. 中国激光, 2005, 32(4):506~510

【11】Liu Jianguo, Huang Yinbo, Wang Yingjian. Numerical analysis of intensity fluctuation scale characteristics in space laser communication [J]. Acta Optica Sinica, 2005, 25(8):1009~1012
刘建国,黄印博,王英俭. 空间激光通信中光强起伏尺度特征的数值分析[J]. 光学学报, 2005, 25(8):1009~1012

【12】Hu Zongmin, Tang Junxiong. Digital pulse interval modulation for atmospheric optical wireless communications [J]. Journal on Communications, 2005, 26(3):75~79
胡宗敏,汤俊雄. 大气无线光通信系统中数字脉冲间隔调制研究[J]. 通信学报, 2005, 26(3):75~79

引用该论文

张铁英,王红星,程刚,苏艳琴,朱银兵. A Novel Fixed Length Digital Pulse Interval Modulation for Optical Wireless Communications[J]. Chinese Journal of Lasers, 2007, 34(12): 1655-1659

张铁英,王红星,程刚,苏艳琴,朱银兵. 无线光通信中的定长数字脉冲间隔调制[J]. 中国激光, 2007, 34(12): 1655-1659

被引情况

【1】张铁英,王红星,解传军. 一种无线光通信中脉冲位置调制的符号同步方法. 激光与光电子学进展, 2008, 45(5): 60-64

【2】吴晗玲,李新阳,严海星. Gamma-Gamma湍流信道中大气光通信系统误码特性分析. 光学学报, 2008, 28(s2): 99-105

【3】贾科军,薛建彬,彭铎,张玺君. 弱湍流信道中的调制技术. 中国激光, 2009, 36(3): 569-573

【4】黄爱萍,樊养余,李伟,白勃. 无线光通信中的定长双幅度脉冲间隔调制. 中国激光, 2009, 36(3): 602-606

【5】白勃,樊养余,原勐捷,谭庆贵. 脉冲位置宽度调制技术的功率谱性能及改进技术. 中国激光, 2010, 37(2): 460-464

【6】胡昊,王红星,周旻,张铁英,刘敏. 湍流大气中脉冲位置调制和数字脉冲间隔调制差错性能的建模与分析. 中国激光, 2010, 37(5): 1269-1274

【7】程刚,王红星,孙晓明,张铁英. 无线光通信双脉冲间隔调制方法. 中国激光, 2010, 37(7): 1750-1755

【8】张铁英,王红星,史建国,王庆官. 光通信中双幅度脉冲位置调制的功率谱分析. 中国激光, 2011, 38(3): 305001--1

【9】张铁英,王红星,邢永强,胡昊. 无线光通信中PPM的差错编码调制研究. 光通信研究, 2009, 35(4): 67-70

【10】冷蛟锋,郝士琦,王勇,李今明,吕旭光. 一种新型的自由空间光通信调制方式. 光电工程, 2011, 38(4): 130-134

【11】陈静,薛海中,刘学文,魏龙超,张芳沛. 无线激光通信系统弱光干扰技术. 光学学报, 2012, 32(1): 106005--1

【12】杨鹏,艾华. 圆偏振调制激光通信系统设计. 中国激光, 2012, 39(9): 916002--1

【13】马宁,李晓毅,杨刚,陈谋. 一种新型的双幅度定长脉冲间隔调制方式. 激光与光电子学进展, 2014, 51(9): 90602--1

【14】马宁,李晓毅,杨刚,陈谋. 基于FPGA的紫外光DPIM调制系统设计. 应用光学, 2015, 36(1): 155-160

【15】裴伟程,徐智勇,汪井源,赵继勇. 基于脉冲激光器特性的调制方案性能研究. 中国激光, 2015, 42(s1): 105001--1

【16】王宝鹏,余锦,王云哲,孟晶晶,貊泽强,王金舵,代守军,何建国,王晓东. 大气激光通信强度调制技术差错性能研究. 激光与光电子学进展, 2020, 57(23): 230604--1

您的浏览器不支持PDF插件,请使用最新的(Chrome/Fire Fox等)浏览器.或者您还可以点击此处下载该论文PDF