复旦大学通信科学与工程系电磁波信息科学教育部重点实验室，上海 200433
采用少模光纤强耦合模分复用技术是大容量光纤通信系统的一种主要方案，而数字信号处理能在数字域补偿信道中带来的损伤，为信号恢复提供了灵活性并进一步提升传输容量。介绍了少模光纤强耦合通信系统中相比单模光纤系统所受到的额外损伤，并介绍了补偿损伤所使用的多输入多输出（MIMO）均衡算法、空时编码（STC）算法、干扰消除算法和最大似然估计算法的工作原理和主要研究进展，同时阐述了当前这些算法在复杂度、传输时延、光传输速率等方面仍存在局限性。结果表明，MIMO均衡算法结合STC有明显优势，在未来大容量长距离少模光纤强耦合通信系统中具有重要的应用意义。
光通信 模分复用 强耦合 少模光纤 多输入多输出均衡器 空时编码 干扰消除 激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1700001
1 兰州理工大学计算机与通信学院, 甘肃 兰州 730050
2 西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
介绍了光多输入多输出(MIMO)系统的信道模型,通过将低密度校验码(LDPC)高可靠性的译码结果反馈给分层空时编码(BLAST)译码器,提出了一种适合于LDPC-VBLAST 光级联空时编码系统的联合检测迭代译码算法.利用蒙特卡洛方法分析了该译码算法的误码性能,并和简单级联译码算法的性能进行了对比.结果表明：这种联合检测迭代译码算法的误码性能明显优于已有的简单译码算法.另外,采用数值分析法分析了迭代次数对该译码算法性能的影响,结果表明,在折衷考虑系统误码性能和译码算法复杂度的情况下,要合理选取迭代次数,即迭代次数不宜选取过大.
光通信 级联编码 空时编码 联合检测迭代译码算法
1 西安理工大学 自动化与信息工程学院, 西安 710048
2 内蒙古民族大学 计算机科学与技术学院, 通辽 028042
为了根据信道的时变特性来选择合适的空时编码方式, 结合正交空时分组码与分层空时码的优点, 并借鉴天线分组的多层空时编码原理, 提出了一种在自由空间光通信多输入多输出中4×4的自适应多层空时编码方案, 并用Monte Carlo法进行仿真研究。结果表明, 在一定的信噪比范围内, 采用自适应多层空时, 编码方案在保证一定误比特率的条件下, 能使数据传输速率达到最大化; 采用自适应调制方式能更有效地利用资源并提高数据的传输速率。
光通信 多输入多输出 自适应 正交空时分组码 分层空时码 optical communication multiple input multiple output adaptive orthogonal space-time block codes layered space-time code
西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
激光在大气中传播时会受大气湍流的影响，而恶劣的大气环境条件会使信道估计的难度增加。根据Chadi Abou-Rjeily的编码思想，通过引入置换矩阵代替了实数域Alamouti码中符号的负数形式，采用二进制脉冲位置调制，提出一种无需信道估计且适合自由空间光通信的差分空时码方案。仿真结果表明，该方法和需要信道估计的Alamouti码相比，可以获得相同的分集增益，比较简单而且切实可行。
光通信 差分空时码 大气湍流 二进制脉冲位置调制
兰州理工大学 计算机与通信学院，兰州 730050
空时分组码虽然获得了满分集增益，但因不能提供编码增益而使系统性能受到限制。首先介绍了光MIMO系统的信道模型；其次针对Q-PPM(Q>2)调制方式，完成了对已有空时分组码的改进，并和RS 码相级联而提出了一种级联空时分组编码方案。在此基础上分析了该方法的误码性能。最后，利用仿真实验进一步验证了该方法的可行性，并和级联重复码的性能进行了对比。结果表明：在大气激光通信中，随着信噪比的增加，级联空时分组码获得了较高的编码增益，有效抵御了大气湍流效应。
多输入多输出 自由空间光通信 空时编码 RS 码 MIMO free space optical communication space-time code RS code
西安理工大学 自动化与信息工程学院,西安 710048
自由空间光通信(FSO)中的分层空时编码(LST),能极大地提高系统的传输速率,但误码率较大,严重影响光通信系统的可靠性。在分析了光强起伏的特性之后,建立了湍流信道中多输入多输出(MIMO)信道的模型;提出了采用串行干扰消除算法来完成FSO 中分层空时编码译码的方法,并和线性译码算法的性能进行了对比。最后,利用仿真实验进一步验证了该方法的可行性。结果表明:在FSO 中,采用串行干扰消除译码算法时的误码性能明显优于线性译码算法的误码性能。
自由空间光通信 多输入多输出 分层空时编码 串行干扰消除算法 free space optical communication MIMO layered space-time code serial interference cancellation algorithm
西安理工大学自动化与信息工程学院电子工程系, 陕西 西安 710048
在分析了大气对光信号的影响之后, 利用脉冲位置调制(PPM)的正交性构造了一种适合于强度调制/直接检测式光通信的正交空时编码, 并将其引入分层空时编码的首层以增加第一层信息符号的分集度; 其次采用分组干扰抑制的方法消除其它层对信号的干扰, 利用空时分组码(STBC)和分层空时编码的译码方法并结合最大似然判决准则恢复出原始信号。最后, 利用仿真实验进一步验证了该方法的可行性。结果表明：在自由空间光通信中, 混合空时编码方案的性能明显优于传统BLAST码方案的性能。
光通信 多输入多输出 空时编码 脉冲位置调制 分组干扰抑制
