1 新疆大学 信息科学与工程学院, 乌鲁木齐 830046
2 中国移动通信有限公司研究院, 北京100053
3 清华大学 电子工程系, 北京 100084
4 鲁东大学 信息与电气工程学院, 山东 烟台 264025
现有的可见光及射频(RF)混合链路仍然局限于空间辐射特性单一的朗伯光波束配置, 面向商用发光二极管的非朗伯空间辐射特性, 提出一种基于典型LUXEON Rebel非朗伯光波束的可见光及RF混合链路软切换方案, 并进行了仿真分析。仿真结果表明: 设定RF接入点在近端(dr=10 m)和远端(dr=60 m)时, 所提出的异构非朗伯光波束配置混合链路吞吐量的最大值分别为370.72 Mb/s、275.68 Mb/s；发射功率为2~15 W时, 比传统朗伯光波束配置混合链路可引入高达约14 Mb/s的吞吐量增益。
可见光通信 混合链路 光波束特性 软切换 visible light communications, hybrid link, optical
1 新疆大学 信息科学与工程学院, 乌鲁木齐 830046
2 中国移动通信有限公司研究院, 北京100053
3 清华大学 电子工程系, 北京 100084
4 新疆交通职业技术学院, 乌鲁木齐 831401
5 鲁东大学 信息与电气工程学院, 山东 烟台 264025
为了提升了可见光通信(VLC)链路的可靠性, 针对传统VLC研究范式的局限性, 在典型室内应用场景将商用LUXEON Rebel非朗伯光波束引入到多输入多输出(MIMO)可见光发射器配置中, 对比分析了非朗伯MIMO VLC与朗伯MIMO VLC的误比特率(BER)性能表现。仿真结果表明: 较之于传统朗伯光波束的MIMO基准配置, 当房间中心接收位置BER≤10-6时, 所提出的非朗伯MIMO配置可以减少引入13.1% 的发射功率。
可见光通信 多输入多输出 非朗伯光波束 误比特率 visible optical communications, multiple input mul
1 新疆大学 信息科学与工程学院, 乌鲁木齐 830046
2 中国移动通信有限公司研究院, 北京100053
3 清华大学 电子工程系, 北京 100084
4 鲁东大学 信息与电气工程学院, 山东 烟台 264025
现有的绝大部分应用于各类工业环境无线解决方案是基于传统射频的技术范式, 存在电磁干扰、工业数据泄露等潜在风险, 众多研究机构正积极地将多样的无线光技术引入到工业智能场景。为了清晰阐述无线光技术在工业场景应用的研究进展, 分别从工业无线光多载波传输、多输入多输出(MIMO)传输、定位和原型通信系统实验这些方面进行了梳理, 初步给出了工业无线光技术进一步发展所要应对的主要技术挑战和潜在解决方案。
工业无线光通信 工业无线光定位 工业无线链路 industrial wireless optical communication, industr
1 新疆大学信息科学与工程学院信号检测与处理新疆维吾尔自治区重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830046
2 中国移动通信有限公司研究院，北京 100053
3 清华大学电子工程系北京信息科学与技术国家研究中心，北京 100084
4 鲁东大学信息与电气工程学院通信工程系，山东 烟台 264025
目前，绝大部分应用于各类医疗场景的无线解决方案是基于传统射频的技术范式，因而必须要面对电磁干扰及医疗数据泄露等诸多潜在风险。另一方面，无线光技术具有频谱资源丰富、保密性强、抗电磁干扰、免频谱授权等诸多天然优势。因此，为充分发挥上述技术潜能，学术界和产业界正积极地从多个维度将多样的无线光技术引入到电磁敏感医疗场景。为清晰地阐述无线光技术在医疗场景应用的研究进展，分别从医疗无线光有源链路、医疗无线光无源链路、医疗无线光中继链路、医疗无线光原型实验等方面进行了梳理。此外，初步提出了医疗无线光技术进一步发展所要应对的主要技术挑战，给出了潜在解决方案。
光纤光学 无线光通信 智慧医疗 无线光技术 医疗监测系统 激光与光电子学进展
2022, 59(7): 0700002
1 西藏自治区水文水资源勘测局，西藏 拉萨 850000
2 水利部南京水利水文自动化研究所，江苏 南京 210044
针对Capon波束形成在误差条件下敏感性问题，提出一种基于协方差矩阵重构的鲁棒波束形成算法。算法将信号集中出现的空域划分为干扰区域和信号区域，接着将两个区域划分为若干相互独立不重叠的部分，对干扰区域积分，构造出干扰协方差矩阵；再利用采样协方差矩阵特征分解后的最小特征值重构出噪声协方差矩阵；最后对期望信号导向矢量误差进行环不确定集建模，并在期望信号导向矢量环不确定集上进行Capon谱积分来估计期望信号协方差矩阵，根据其主特征矢量获取期望信号导向矢量。仿真表明，与传统鲁棒波束形成算法相比，此方法在不同快拍数以及输入信噪比条件下，性能更加优异且稳定，同时计算量较小。
协方差矩阵重构 自适应波束形成 导向矢量估计 鲁棒性 reconstruction of covariance matrix adaptive beamforming guidance vector estimation robustness 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(6): 1002
1 新疆大学信息科学与工程学院信号检测与处理新疆维吾尔自治区重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830046
2 中国移动通信有限公司研究院, 北京 100053
3 清华大学电子工程系北京信息科学与技术国家研究中心, 北京 100084
在可见光定位系统中,接收端需要捕获来自不同参考光源的可见光信号,进而根据参考光源的位置信息和预设的可见光定位算法估计接收端的位置坐标。上述定位过程中,通常假设光源为朗伯型光源,即光源的光波束符合朗伯规律。为了实现特定照明效果,固态光源厂商经常通过改进分装工艺、加装二次光学透镜等方式对光波束进行再次塑造,以获得多样化的空间光波束。为了量化评估实际非朗伯光波束对可见光定位系统的影响,将3种商用非朗伯光波束EdiPower Emitter、LUXEON Rebel、Side Emitter引入典型室内场景。量化结果表明,相比传统朗伯光波束配置,非朗伯光波束引入的最大定位误差和均值定位误差分别为101.7 cm和48.8 cm。考虑到商用非朗伯光波束辐射功率未归一化的影响,上述定位误差会进一步增大。
光通信 可见光定位 发光二极管 朗伯波束 非朗伯波束
针对超高速移动场景下进行图像传输的应用需求，提出了一种适用于多普勒多径信道条件的宽带无线传输系统。分析了低空航行信道模型的特点，基于时域同步正交频分复用 (TDS-OFDM)技术，合理设计帧结构，采用低码率的短低密度奇偶校验 (LDPC)码进行信道编码并使用正交相移键控 (QPSK)调制，结合信息辅助抗多普勒频移 (IAADO)方法，并对双伪随机噪声 (PN)帧结构的信道估计与均衡策略进行理论推导与改进，设计出能够适应多普勒多径信道条件的基带传输系统。在计算机仿真中，本文提出的信道估计改进算法获得了 0.1 dB的性能增益，该传输系统在带有 1 kHz多普勒、莱斯因子为 10 dB的 6径信道下，利用 10 MHz带宽传输 3 Mbps的速率，在信噪比为-1.1 dB时达到 10-4以下的误比特率，能够满足超高速移动场景下图像或者视频的传输需求。
无线通信 时域同步正交频分复用 信道估计 多普勒 快时变 wireless communication time -domain synchronous orthogonal frequency divi channel estimation Doppler fast -varying 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(6): 924
清华大学电子工程系光纤通信研究所,北京 100084
根据分布反馈(DFB)半导体激光器的耦合波理论和电吸收调制器模型,推导出了描述DFB/EA集成器件中调制器的端面反射造成的激光器的静态频移和动态频移的解析表达式,动态频移(“反射啁啾”)正比于调制器的有效端面反射率。利用动态频移模型对光脉冲经过反常色散光纤传输后的波形进行了计算机仿真,取得了与实验一致的结果。结果表明：无论脉冲的初始啁啾的正负如何,“反射啁啾”总是使得传输后的脉冲变窄,当反射啁啾为正时,脉冲的上升沿出现“过冲”,而下降沿变缓; 当反射啁啾为负时,情况与之相反。
激光器动态频移 分布反馈半导体激光器 电吸收调制器
