光子学报
2023, 52(11): 1106002
数字脉冲间隔调制(DPIM)对缓存性能要求较高，相对于定长型调制方式存在一定的劣势。为此，提出了一种新型定长双宽数字脉冲间隔调制(FDD-DPIM)，给出其符号结构，通过仿真和实验对比分析了二进制开关键控(OOK)、DPIM、定长数字脉冲间隔调制(FDPIM)、定长数字振幅脉冲间隔调制(FDAPIM)以及双幅度定长数字脉冲间隔调制(DAFDPIM)的带宽需求、平均发射功率及差错性能。结果表明：提出的FDD-DPIM具有更高的带宽利用率和平均发射功率，同时差错性能优于DAFDPIM，在可见光通信系统中具有一定的应用前景。
光通信 调制方式 数字脉冲间隔调制 误包率 激光与光电子学进展
2016, 53(11): 110601
中国人民解放军理工大学通信工程学院，江苏 南京 210007
针对脉冲激光器峰值功率大、重复频率低和占空比受限等特性，对现有的无线光通信调制方案进行分析和改进，给出改进后调制方案的符号结构，在功率效率、带宽需求和传输容量等方面对其性能进行分析比较，并在理想的加性高斯白噪声干扰下分析其误包率。理论分析和仿真验证表明：脉冲宽度调制方案具有最大的传输容量，能在适应脉冲激光器特性限制的同时，获得较好的调制性能，在无线光通信系统中有一定的应用前景。
光通信 无线光通信 脉冲激光器 调制方案 加性高斯白噪声信道 误包率 中国激光
2015, 42(s1): s105001
1 华南师范大学广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室, 广东 广州 510006
2 中国科学院上海光学精密机械研究所, 中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
调制技术是影响无线光通信质量的重要因素之一，探索合适的调制方式是无线光通信的内在需要，为此，全面深入分析不同新型组合脉冲调制的性能。详细地分析了脉冲位置调制(PPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)等传统调制方式，以及脉冲位置宽度调制(PPWM)、差分脉冲位置宽度调制(DPPWM)、双幅度脉冲位置调制(DAPPM)和双幅度脉冲间隔调制(DAPIM)等新型组合调制方式的符号结构；全面比较了以上调制方式的平均发射功率和带宽需求；在给定模型下分析了它们的差错性能。数值结果表明：DAPPM 的功率利用率最好，DPPWM 的功率效率最低。当二进制比特位M 取一定值时，PPM 的带宽利用率最低，DPPWM 的带宽利用率最高；随着M 的增加，DAPPM 的带宽效率与DPIM 的带宽效率非常接近。而从差错性能看，在相同的信噪比RSN 条件下，当M 取值一定时，DAPPM 的误包率与PPM 接近，均优于其他组合调制方式，随着M 或RSN 增大，系统误包率逐渐减少；同时，通过增大PPWM的r 参数、减少DAPPM 的α 参数，可适当改善差错性能。因此，要根据实际系统的要求选择合适的调制方式。
无线光通信 调制方式 平均发射功率 带宽需求 误包率
1 华南师范大学广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室, 广东 广州 510006
2 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
针对无线光通信系统中反向差分脉冲位置调制(RDPPM)功率利用率较低以及差错性能较差等问题，结合反向脉冲宽度调制方式(RPWM)与RDPPM，提出了一种新型组合调制方式，即反向差分脉冲位置宽度调制(RDPPWM)。研究分析了RDPPWM 的符号结构、平均发射功率、带宽需求以及在理想加性高斯白噪声(AWGN)干扰下的误包率，并与开关键控(OOK)、RDPPM、RPWM 等调制方式进行了比较。仿真结果表明，RDPPWM 可以获得较高的功率利用率，增加了信道容量，降低了带宽需求，且不需要符号同步；在相同信号接收功率-28 dBm 的条件下，RDPPM 的误包率是2.2×10-8，但是RDPPWM 的误包率却可以降低至2.6×10-12。故RDPPWM 为无线光通信的调制技术提供了一种新的选择。
光通信 反向差分脉冲位置宽度调制 平均发射功率 带宽需求 信道容量 误包率 激光与光电子学进展
2015, 52(7): 070603
安徽建筑工业学院电子与信息工程学院,安徽 合肥 230601
为了研究适用于室内无线光通信的调制方式，分析了开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)、数字脉冲间隔调制(DPIM) 和双头脉冲间隔调制(DH-PIM)的调制结构，详细推导了各调制方式的平均发射功率、带宽需求、传输容量和误包率的公式，并进行了仿真分析。结果表明，PPM 的平均发射功率最小，DPIM、DPPM和DH-PIM次之，OOK的平均发射功率最大；OOK的带宽需求最小，DH-PIM、DPPM和DPIM次之，PPM的带宽需求最大；DPPM的传输容量 最大，DPIM和DH-PIM次之，OOK和PPM的传输容量最小；在相同调制阶数的条件下，PPM的误包率最小，DPIM、DPPM和DH-PIM次之，OOK的误包率最大。
光通信 调制方式 平均发射功率 带宽需求 传输容量 误包率 optical communication modulation scheme average transmitting power bandwidth requirement transmission capacity packet error rate
1 海军航空工程学院战略导弹工程系， 山东 烟台 264001
2 中国人民解放军92514部队， 山东 烟台 264001
针对数字脉冲间隔调制(DPIM)包序列发生差错时会出现符号增减从而导致差错性能下降的问题，提出了一种新的解调方法。给出了解调方法的解调过程，推导了其差错解概率，并与门限解调法进行了比较分析。数值仿真表明，当误包率为10-6以及包信息为24 bit时，相较于门限法，可节省约1.5 dBm的平均接收功率，且调制阶数对其影响不大；但当包信息量增大时，性能改善的程度将减弱。在不增加冗余信息的情况下，提出的DPIM解调方法能够有效地改善系统的差错性能，可为无线光通信链路的设计提供参考。
无线光通信 数字脉冲间隔调制 解调 极大似然准则 误包率 激光与光电子学进展
2012, 49(8): 080601
空军工程大学电讯工程学院, 陕西 西安 710077
对开关键控（OOK）、脉冲位置调制（PPM）、差分脉冲位置调制(DPPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)下强度叠加编码多发多收(MIMO)光通信系统的性能进行了比较分析。研究表明：随着调制阶数的提高，后三种调制在平均发射功率需求方面较OOK调制有很大优势，但是相应的传输容量却有所下降。在差错性能方面，OOK调制在接收功率较低时误包率相对其它三种调制要小，当接收功率提高到一定程度时，PPM，DPPM和DPIM调制相对OOK调制均体现出了3~10 dB的误包率优势。
大气光学 强度叠加 光多发多收 脉冲位置调制 差分脉冲位置调制 数字脉冲间隔调制 传输容量 误包率
西北工业大学电子信息学院, 陕西 西安 710072
在无线光通信中,为解决脉冲位置调制（PPM）需要符号同步和数字脉冲间隔调制（DPIM）符号长度不固定造成调制器等待或缓冲器溢出的问题,提出了一种新的调制方式——定长双幅度脉冲间隔调制（FDAPIM）,分析了它的符号结构、发射功率、带宽需求以及在高斯白噪声下的差错性能,并和开关键控（OOK）、脉冲位置调制（PPM）、数字脉冲间隔调制（DPIM）、定长数字脉冲间隔调制（FDPIM）等调制方式进行了比较。理论分析与仿真结果表明,FDAPIM的误包率劣于PPM和DPIM,接近于FDPIM,但明显优于OOK。虽然FDAPIM的带宽要求较高,但其带宽效率和功率效率都优于FDPIM,且不需要符号同步,相对于PPM系统,实现的复杂性大大简化;相对于DPIM,其符号长度固定,不会引起调制器等待或缓冲器溢出。因此FDAPIM应用于无线光通信系统具有一定优势。
无线光通信 双幅度脉冲间隔调制 发射功率 带宽需求 误包率 调制方式
