黄健 1,2,*朱齐雄 1,2陈登超 1,2
作者单位
摘要
1 烽火通信科技股份有限公司,武汉 430205
2 武汉飞思灵微电子技术有限公司,武汉 430205
【目的】

常用的max-log-map与log-map算法相比降低了软信息计算复杂度,但对高阶正交幅度调制(QAM)资源消耗仍较大,如8QAM、16QAM概率整形(PS)和64QAM PS。

【方法】

8QAM采用星座区域划分的方式,文章中,软信息采用接收符号到最近比特0与比特1中垂线的距离信息表示,利用角度旋转和区域对称性简化计算距离信息;非麦克斯韦玻尔兹曼(MB)分布的16QAM PS和64QAM PS,比特1所在区域两侧边缘之间的中心界线与区域两侧比特0之间的中心界线不再重合,对区域进行合并近似,处理两界线间区域归属,展开max-log-map算法因式简化距离差计算软信息;基于MB分布的16QAM PS和64QAM PS的软信息可由非MB分布的软信息表达式化简得到。

【结果】

经上述简化后,与max-log-map算法相比,8QAM软信息计算乘法次数48次和加减法次数75次分别缩减为12和16次,解调性能仅退化约0.05 dB;MB分布的16QAM PS乘法次数192次和加减法次数260次分别缩减为2和4次,解调性能仅退化约0.05 dB;更高阶的64QAM PS资源消耗缩减程度更大,乘法次数1 152次和加减法次数1 542次分别缩减为3和6次。

【结论】

文章提出了适用于8QAM、MB分布的16QAM PS、MB分布的64QAM PS、非MB分布的16QAM PS和非MB分布的64QAM PS 软信息计算方法。当概率满足MB分布时,非MB分布的软信息计算方法可转化为MB分布计算方法;当PS因子为0时,基于MB分布的表达式可转化为均匀分布软信息计算式,非MB分布、MB分布和均匀分布的软信息计算可使用同一电路统一设计,提高电路复用率,降低硬件资源消耗。

光通信 数字信号处理 正交幅度调制 对数似然比 概率整形 optical communication digital signal processing QAM log likelihood ratio PS 
光通信研究
2024, 50(1): 23010301
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
针对高阶正交振幅调制(quadrature amplitude modulation,QAM)信号难以调制分类的问题,提出了一种基于改进型Transformer的深度学习调制分类方法,通过并行2个Transformer的编码器,分析了在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise,AWGN)信道下,从4 QAM到4 096 QAM的10种调制格式在信噪比从−10 dB到30 dB的自动调制分类效果。首先将QAM信号的正交、同相分量提取出来并进行预处理操作,再将预处理过的同相分量和正交分量分别通过2个Transformer编码器来提取分量特征,最后将2个提取到的分量特征进行组合来判断QAM信号的调制格式。实验结果证明:在没有载波频率偏移影响且信噪比大于20 dB时,网络可以准确识别出10种QAM调制格式;在载波频率偏移为500 Hz且信噪比大于26 dB时,网络对10种QAM调制格式的分类准确率高于98.6%。
QAM 智能通信 Transformer 网络 AWGN信道 自动调制分类 QAM intelligent communication Transformer network AWGN channel automatic modulation classification 
光学仪器
2023, 45(6): 60
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 School of Optoelectronic Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China
Large-bandwidth, high-sensitivity, and large dynamic range electric field sensors are gradually replacing their traditional counterparts. The lithium-niobate-on-insulator (LNOI) material has emerged as an ideal platform for developing such devices, owing to its low optical loss, high electro-optical modulation efficiency, and significant bandwidth potential. In this paper, we propose and demonstrate an electric field sensor based on LNOI. The sensor consists of an asymmetric Mach–Zehnder interferometer (MZI) and a tapered dipole antenna array. The measured fiber-to-fiber loss is less than -6.7 dB, while the MZI structure exhibits an extinction ratio of greater than 20 dB. Moreover, 64-QAM signals at 2 GHz were measured, showing an error vector magnitude (EVM) of less than 8%.
thin-film lithium niobate electric field sensor QAM signal 
Chinese Optics Letters
2023, 21(12): 120041
作者单位
摘要
华东师范大学 通信与电子工程学院,上海 200241
针对自由空间光(FSO)通信系统易受大气湍流效应影响的问题,为降低系统在饱和湍流情况下的误码率(BER),并且考虑到实际工程中需要在有限信噪比(SNR)下得到最大的分集增益,需要对系统的分集性能进行研究,以得到分集增益与SNR和系统链路数量等参数的关系。文章选择采用多输入多输出(MIMO)技术,设计了基于正交振幅调制(QAM)的MIMO-FSO通信系统,分析了系统在负指数分布信道模型下的性能表现,推导出系统的BER计算公式与分集增益相关参数(如分集阶数(DO)、分集阶数增量(IDO)和收敛速度(SOC)等)的闭式表达式,并利用数学软件Matlab进行仿真实验,通过蒙特卡洛仿真来验证所推导公式的准确性。仿真结果表明,MIMO技术在不增加发射功率和接收孔径面积的情况下,可以大幅度降低FSO通信系统的BER,且在饱和湍流信道下,系统链路数量越多或湍流强度越低时,DO随SNR增长到理论最大值的速度越快。MIMO技术有效地抑制了大气湍流对系统的负面影响,大幅提高了系统性能。在条件允许的情况下,尽量使用多的发射机和接收机可以使得系统在有限SNR下获得的分集增益更高,但是也需要考虑到实际工程中的部署成本和安装难度来选择合适的链路数量。
自由空间光通信 正交振幅调制 多输入多输出技术 误码率 分集阶数 FSO communication QAM MIMO technology BER DO 
光通信研究
2023, 49(5): 23
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学深圳研究生院, 广东 深圳 518055
在偏振复用(PDM)高速光通信系统的相干检测中,需要实现信号偏振态和载波相位的快速跟踪。将扩展卡尔曼滤波器用在偏振复用16进制正交振幅调制(PDM-16QAM)光调制信号相干接收机中,成功实现了偏振态和载波相位的快速精确跟踪。在单信道112 Gb/s PDM-16QAM传输系统中,数值仿真发现,扩展卡尔曼滤波器所能跟踪的最大偏振态旋转速率可达级联多模算法的100倍,而且具有很好的收敛精度,其收敛速度和精度可以通过调优参量控制。使用扩展卡尔曼滤波器跟踪100 kHz线宽18 Mrad/s偏振态旋转信号时,10-3误码率(BER)对应的接收机灵敏度代价仅为0.2 dB。研究了应用于长距离传输光通信系统的扩展卡尔曼相干接收的性能。
光通信 偏振和相位跟踪 扩展卡尔曼 
光学学报
2014, 34(12): 1206005
作者单位
摘要
广东技术师范学院 电信学院, 广州 510665
OFDM是一种能有效抵御大气散射效应的调制技术, 提出了一种实现FSO-OFDM 传输的系统方案。对速率为2.5Gb/s的FSO-OFDM系统在不同的天气条件下进行了仿真研究。仿真分析了不同的调制方式和不同的子载波数时FSO-OFDM系统的误码率和光信噪比。仿真结果表明, 与采用16PSK调制方式相比, 采用16QAM方式系统将具有更低的误码率和更高的Q值。
散射信道 FSO FSO OFDM OFDM QAM QAM PSK PSK scattering channel 
半导体光电
2014, 35(5): 881
作者单位
摘要
1 武汉理工大学 光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室, 湖北 武汉 430070
2 光纤通信技术和网络国家重点实验室, 湖北 武汉 430074
传统的16QAM(16进制正交幅度调制)相干光系统的相位估计算法主要采用QPSK(正交相移键控)分圈法,然而受放大器ASE(自发辐射)噪声的影响,星座点的径向移动将对相位恢复的准确度造成严重影响。文章针对星座点受噪声影响程度的不同,对QPSK分圈法中的分类幅值阈值进行详细分析,并引入不同权重。蒙特卡罗仿真结果表明,该改进方法不仅能有效提高16QAM的相位恢复精度,而且具有更低的误码率。
载波相位恢复 相干光检测 径向效应 正交幅度调制 carrier phase recovery coherent optical detection radial effect QAM 
光通信研究
2013, 39(5): 5
作者单位
摘要
中北大学电子测试技术重点实验室,仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051
由于MATLAB/Simulink本身就是一款优秀的系统建模和算法仿真工具,Modelsim是国内最为常用的HDL仿真工具,利用Link for modelsim使Modelsim与Simulink协同工作,使得算法设计和验证在同一款软件中完成。避免了不同开发环境下的兼容性问题,极大地简化了设计的复杂度,加快了开发进程。提出利用基于模型的设计方法,可以将算法与硬件实现联合起来,对于算法的开发以及后期硬件实现都会带来极大的方便。详细介绍了Modelsim与MATLAB/Simulink联合仿真的接口技术、模型的搭建,以及通过利用16 QAM调制与解调的应用实例来验证系统的正确性。
16 QAM调制与解调 Modelsim Modelsim MATLAB/Simulink MATLAB/Simulink 16 QAM modulation and demodulation 
光电技术应用
2013, 28(6): 91
作者单位
摘要
AT&T Labs-Research, Middletown, NJ 07748, USA
modulation coherent quadrature amplitude modulation (QAM) fiber capacity reconfigurable optical add/drop multiplexer (ROADM optical filtering Nyquist pulse shaping 
Frontiers of Optoelectronics
2013, 6(1): 30
作者单位
摘要
西安邮电学院 电子工程学院,西安 710121
基于16-QAM的相干光纤通信系统其抗噪声能力与调制格式的星座图特征密切相关。文章分析了Star 16-QAM的星座图在各种圈比下受噪声影响的特性,通过数值计算获得了在不同噪声条件下星座图的最佳圈比。研究了Square 和Star 两种16-QAM对激光相位噪声的要求,分析结果表明,获得相同的BER性能时,Star 16-QAM由激光相位噪声引起的光信噪比代价更小。
相干光通信 星座图 激光相位噪声 coherent optical communications 16-QAM 16-QAM constellation laser phase noise 
半导体光电
2012, 33(1): 110

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