国防科技大学 电子科学学院，湖南 长沙 410073
复杂的水体环境，特别是水中微粒的吸收和散射作用，使得水下激光雷达测距系统的接收信号中存在大量的后向散射杂波。随着距离的增大，目标回波会逐渐淹没在杂波中，而副载波调制技术可以有效地提升目标对比度，实现水下激光雷达的测距增程。首先建立了光子在海水中传输的蒙特卡洛仿真模型，然后研究了结合激光雷达优势和微波雷达优势的副载波调制技术，给出了伪随机序列作为副载波时发射、接收和相关处理的详细步骤，最后对四种不同类型的副载波(方波、锯齿波、正弦波和伪随机序列波)在不同的水质和发射脉冲宽度的情况下进行了仿真研究。结果表明：伪随机序列对于目标对比度的提升方面性能最好。
副载波调制 激光雷达测距 蒙特卡洛仿真法 海洋光学 伪随机序列 subcarrier modulation lidar ranging Monte Carlo simulation ocean optics pseudo-random sequence 红外与激光工程
2020, 49(S2): 20200193
陆军工程大学通信工程学院, 江苏 南京 210007
针对光载无线通信(ROF)链路大量程、高精度时延测量需求,提出了基于时、频、信共传模式下的ROF链路时延测量方案。将秒脉冲信号进行副载波调制,使ROF信号和时延测量信号同波长传输,解决了秒脉冲测量信号对于ROF信号的干扰问题,同时实现了ROF传输和高精度时延测量功能。搭建了实验测量系统,验证了ROF系统和时延测量系统的兼容共生特性,测量了温度剧烈变化下的25 km光纤链路绝对时延及其时延变化。实验结果表明该方法在保证ROF链路信号传输质量的情况下能够实现高精度、大量程的链路时延测量。
光通信 光载无线通信 传输 时延 副载波调制 光学学报
2019, 39(12): 1206005
1 西安理工大学 自动化与信息工程学院,西安 710048
2 厦门市移动多媒体通信重点实验室（华侨大学）,厦门 361021
为了提高自由空间光/射频（FSO/RF）混合通信链路的性能,采用混合低密度奇偶校验（LDPC）编码与副载波相移键控/正交振幅调制（PSK/QAM）联合调制的方法,对不同传输比例下混合系统的误比特率性能进行了仿真分析,取得了不同信道条件下单链路和混合链路传输方案的误比特率数据。结果表明,在弱中强湍流条件下采用副载波二进制相移键控（BPSK）调制,相比开关键控（OOK）调制可获得大约4.4dB~5.2dB的增益。采用软切换的混合LDPC编码与副载波BPSK/16QAM调制方案,依据链路状态调整比例为1∶1和3∶1时,不同湍流强度下可获得大约0.3dB~7.4dB的性能增益。这一研究结果对于提高FSO/RF混合通信系统的全天候高效可靠传输性能具有重要的参考价值。
光通信 自由空间光/射频链路 混合低密度奇偶校验编码 副载波调制 混合调制 optical communication free space optical/radio frequency link hybrid low density parity check coding subcarrier modulation hybrid modulation
西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
基于大气弱湍流信道模型,设计了模糊聚类与改进反向传播(BP)神经网络相结合的星座图识别方法。采用模糊C均值(FCM)算法对无线光副载波多进制相移键控(MPSK)信号星座图进行聚类分析,通过计算其硬趋势均值获得星座图特征,然后将特征输入改进BP神经网络分类器进行调制识别。在对数振幅起伏方差
σχ2=0.1时,总正确识别率达到100%,随着起伏方差的增大,MPSK信号星座图聚敛性变差,但总正确识别率也达到87.5%,同时提高了16进制相移键控(16PSK)调制的识别率。
光通信 无线光通信 大气湍流 副载波调制 模糊C均值 反向传播网络 星座图识别 激光与光电子学进展
2018, 55(6): 060602
西安理工大学 自动化与信息工程学院，西安 710048
基于半导体激光器速率方程，采用贝塞尔函数推导激光器非线性互调失真表达式.在GammaGamma湍流信道下，针对无线光多路副载波二进制相移键控调制，研究非线性互调失真对系统载波互调噪声比及误码率性能的影响，并给出系统最佳调制指数的选取与非线性系数的对应关系.结果表明，同一湍流条件下，调制指数小于最佳取值时，随着调制指数增加载波互调噪声比上升、误码率下降，而调制指数高于最佳取值时系统性能劣化.当闪烁指数为0.2，最佳调制指数为0.6时，获得的最大载波互调噪声比为12.9 dB.
无线光通信 副载波调制 互调失真 载波互调噪声比 误码率 Wireless optical communication Subcarrier modulation Intermodulationdistortion Carrier signal to intermodulation distortion and n Bit error rate
西安理工大学 自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048
文中基于Gamma-Gamma光强起伏分布大气湍流信道模型，对无线光副载波相移键控调制系统进行了子空间盲均衡算法的研究。对比分析了经过大气湍流信道盲均衡前后的副载波调制信号星座图聚敛性，给出了均衡后不同光强起伏方差下的误码率曲线，当σ2R=0.1，信噪比为20 dB时，误码率从4.7×10-1降低到1.56×10-3，均衡后误码率明显改善。同时采用两种典型实测天气数据(阴、中雨)模拟大气信道进行了子空间盲均衡实验，均衡后调制信号星座图聚敛性与相位可识别性明显优于均衡前。仿真结果表明，子空间盲均衡算法对大气湍流信道下的副载波调制信号有良好的均衡效果。
无线光通信 副载波调制 子空间盲均衡 星座图 wireless optical communication subcarrier modulation subspace blind equalization Constellation
1 西安理工大学 自动化与信息工程学院, 西安 710048
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119
建立了针对大气湍流时变信道的盲均衡系统模型.基于无线光副载波四相相移键控调制, 在不同光强起伏方差下分析了两种自适应盲均衡算法的收敛性、稳定性和均方误差, 对比了均衡前后星座图改善效果.结果表明：随着湍流强度的增加, 变步长恒模算法较固定步长恒模算法收敛快、均方误差小, 但其稳定性差, 且比例因子逐渐减小算法才能收敛.探测器接收的信号经过两种盲均衡器后星座图聚敛性均得到有效改善.在相同信噪比下湍流信道与高斯信道相比, 湍流信道算法迭代步长因子和比例因子取值较小才可收敛, 均方误差大.两种盲均衡算法可有效改善湍流信道下星座图聚敛性, 对提高无线光接收端星座图检测率具有一定的意义.
无线光通信 副载波调制 恒模盲均衡 变步长 星座图 Wireless optical communication Subcarrier modulation Constant Modulus Algorithm (CMA) blind equalizatio Variable step-size Constellation diagram
School of Electronic Engineering, Bangor University, Bangor, LL57 1UT, UK
Frontiers of Optoelectronics
2012, 5(2): 187
西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
基于无线光通信链路噪声特性，建立了大气信道等效数学模型。分析了弱湍流信道下多进制相移键控(MPSK)副载波调制信号星座图，采用近邻聚类法在不同光强起伏方差下对副载波MPSK调制信号进行了星座图识别研究。在弱湍流信道下，M≤8的MPSK调制信号均能获得较高的识别率，达到88%以上，而随着湍流强度的增加，星座图聚敛性变差，采用聚类分析法的16PSK调制信号识别率有所下降。仿真结果表明该方法复杂度低，对无线光副载波调制通信信号识别具有一定的应用前景。
光通信 弱湍流 副载波调制 聚类分析 星座图识别 激光与光电子学进展
2012, 49(7): 070601
从理论和实验上论证了一种用于掺铒光纤放大器(EDFA)远程在线监控和判断级连EDFA系统级间断点位置的技术方案。该方案利用频移键控-频分复用(FSK-FDM)技术进行声频副载波调制,通过光强度调制实现远程在线EDFA监控信息随主信号的传输。实验测得在副载波调制度为3%和15%时,10Gbit/s波分复用(WDM)光传输系统的功率代价分别为0.16dB和0.86dB。采用锁相技术,成功进行了3%调制度的监控信息解调。说明该方案可以实现对5级EDFA系统的监控。
掺铒光纤放大器 副载波调制 在线监控
