以高精度为研究目标，使用适用范围广、系统相对简单易搭建、可移植性好的接收信号强度检测法(RSSI)，对可见光通信定位方法进行研究。由于易受到背景光源的干扰，RSSI定位方法的测量误差很难控制在厘米以下。利用小波分析大幅降低接收信号中的噪声，采用相关检测法提取噪声中的源信号，使用最小二乘法估算位置坐标。通过在不同信噪比条件下的仿真对比，验证了方法的可靠性，发现RSSI可见光定位的误差范围稳定在1 cm以内且随噪声增率较小，比误差分析计算出的未经处理的理论精度提高了数十倍，明显提高了的定位精度。
光通信 可见光通信 室内定位 接收信号强度检测 信号处理 高精度定位
1 郑州大学 西亚斯国际学院 电子信息工程学院, 河南 新郑 451150
2 吉林吉大通信设计院股份有限公司, 长春 130000
在概率类SLM(选择性映射)算法基础上, 提出一种改进型算法以降低可见光通信系统的PAPR(峰均功率比)。该算法利用Logistic混沌序列作为叠加训练序列, 并作为SLM算法中的随机相位序列, 这样在传送边带信息时, 无需传送所有的随机相位序列, 只需传送混沌序列的初始值。在接收端可以根据传送的初始值恢复传送的混沌序列, 从而减少边带信息的冗余, 提高系统的频带利用率和误码率性能。文章给出了算法原理及仿真结果, 仿真结果表明: 新算法可以有效抑制可见光通信系统的PAPR, 同时提高了系统信噪比。
光通信 发光二极管 正交频分复用 峰均功率比 optical communication LED OFDM PAPR
通过分步傅里叶算法对光纤传输模型——非线性薛定谔方程进行求解，研究光纤的色散和非线性对新型闭环双向三激光器混沌保密通信系统的影响。分析了在色散、非线性以及色散和非线性共同作用下，光纤传输距离对混沌信号和解调信息质量的影响。结果表明：随着传输距离增加，色散导致混沌信号展宽，展宽比率也随之增大；混沌信号同步性逐渐变差，导致解调信息质量变差。非线性不影响混沌信号的时域波形，但非线性与色散的共同作用，导致混沌信号迅速变化，混沌信号同步性迅速变差，使解调信息质量急剧恶化。
激光器 色散 非线性 分步傅里叶算法 混沌保密通信 激光与光电子学进展
2014, 51(1): 011403
1 郑州大学信息工程学院， 河南 郑州 450001
2 云南大学信息学院， 云南 昆明 650091
设计了一种新型的闭环双向三激光器混沌保密通信系统，驱动激光器基于延时外光反馈，两个参数完全相同的响应激光器在自身延时反馈和驱动激光器的驱动下实现混沌同步。建立了相应的理论模型，研究了系统的分岔特性、同步性以及内部参数失配对其同步性能的影响，并与不含自身光反馈的开环系统进行了比较。研究结果表明，当系统参数满足一定条件时，两个响应激光器的关联极值接近于1，而驱动激光器和响应激光器的相关性很小。与开环系统相比，该系统的载波带宽拓宽了约1.99 GHz，对参数失配比较敏感并具有更好的保密性能。
激光器 光混沌 保密通信 混沌同步 参数失配 激光与光电子学进展
2012, 49(10): 101401
为了能够较为准确地获得光反馈自混合干涉测量系统的反馈水平, 采用仿真分析光反馈自混合干涉信号和求解Lang-Kobayashi方程的方法, 得出反馈水平越高, 光反馈自混合干涉信号上干涉条纹的谷值与下干涉条纹峰值之差越大, 当反馈水平因子大于7.8时, 一些干涉条纹将消失; 同时由滞回现象可以推导出反馈水平因子的测量公式, 建立了测量模型, 并进行了仿真和实验验证。结果表明, 光反馈自混合信号干涉条纹幅度受反馈水平影响; 利用提出的测量模型可以判断光反馈自混合干涉实验信号的反馈水平机制, 当光反馈水平因子介于1和7.8之间时可以测出具体的光反馈水平因子值。
测量与计量 光反馈水平因子 滞回现象 光反馈自混合干涉 measurement and metrology optical feedback strength factor hysteresis optical feedback self-mixing interferometry
郑州大学 信息工程学院, 河南 郑州 450052
采用光干涉技术测量绝对距离的方法有很多,但大都因为需要许多光学器件而难以实现结构紧凑、价格低的测量系统。基于光反馈自混合干涉效应的测量技术因其结构简单、成本低和精度高, 近年来受到测量领域的广泛重视。文章对激光自混合干涉理论及其频率调制理论进行了分析, 建立了绝对距离测量模型, 并进行了计算机仿真, 结果表明, 利用频率调制理论可对目标的绝对距离进行测量。
光反馈 自混合干涉 绝对距离 optical feedback self-mixing interference absolute distance
为了提高对称折叠算法的精度,通过对仿真信号的测量,分析了影响算法精度的几种因素(光反馈水平因子,外腔的非线性运动,抽样速率和转折点的定位),并且给出了改进方法。仿真结果表明,在测量线宽展宽因子之前,需保证光反馈水平因子的准确测量,利用中间干涉条纹进行测量可以减少外腔非线性运动所带来的误差。这一结论对利用对称折叠算法处理实验信号有一定的帮助。
测量与计量 对称折叠算法 光反馈自混合干涉 线宽展宽因子 measurement and metrology symmetrical folding algorithm optical feedback self-mixing interferometry linewidth enhancement factor
为了实现适度光反馈机制下对微位移进行测量的目的,采用了相位解卷的位移测量方法。该方法是在对系统参量C和α进行提前分离测量的基础上,通过寻找自混合干涉信号的特殊点,即峰值点、谷值点及转折点,恢复了含光反馈时的外腔相位,对外腔相位进行进一步的处理得到了外部运动物体的位移信息。仿真分析及实验结果验证了该测量方法的可行性。结果表明,对于十几微米的振动,该系统的测量误差仅为±30nm。这一结果对高精度微位移及微振动的测量是有帮助的。
测量与计量 干涉 位移测量 相位解卷 特殊点 measurement and metrology interference displacement measurement phase unwrapping special point
光反馈自混合干涉技术是一种新出现的有别于传统双光束干涉的测试技术。文章基于此技术对半导体激光器进行线宽展宽因数的测量，以激光器HL7851G为对象进行了大量的实验，实验结果与线宽测量法基本一致，相对误差只有3.22%。相比线宽测量法，光反馈自混合法具有成本低、精度高的优点，是一种更加简洁有效的测量方法。
光反馈自混合干涉 线宽展宽因数 半导体激光器 OFSMI linewidth enhancement factor semiconductor laser
光反馈自混合干涉技术是一种新出现的有别于传统双光束干涉的一类新的测试技术。为了在适度光反馈下进行位移的精密测量，提出了一种基于适度光反馈自混合干涉技术的位移测量方法。采用条纹记数法实现大范围位移粗测，具有半波长位移分辨力；然后基于适度光反馈下小数条纹的特点，给出了小于半波长位移测量的方法，从而提高位移测量的分辨力。用绝对精度达3nm的商用压电陶瓷驱动器比对实验，结果验证了这种三角波调制外反射体在普通实验室环境噪声中可以达到纳米级的位移测量精度。实验数据处理结果表明，对于3μm以下的位移，该算法位移测量相对误差约为1．20%。
测量与计量 位移测量 光反馈自混合干涉 小数干涉条纹 measurement and metrology displacement measurement optical feedback self-mixing interferometry fractional fring
