暨南大学信息科学技术学院，广东 广州 510632
为了提高水下光无线通信（UOWC）的频谱效率和功率效率，提出了一种基于多层非对称剪裁光正交频分复用（Layered-ACO-OFDM）的UOWC系统。该系统通过对子载波分层调制的方法，充分利用了传统非对称剪裁光正交频分复用（ACO-OFDM）中损失的频谱资源，极大地提高了光无线通信系统的频谱效率。此外，Layered-ACO-OFDM系统不需要加入直流偏置，故功率效率也得到了大大提升。考虑了可见光在海水中传输过程中的吸收和散射效应，建立了基于蒙特卡罗方法的UOWC信道模型，并较为全面地研究了海水中不同叶绿素浓度和不同接收机参数下的信道响应。结果表明，与传统ACO-OFDM相比，基于Layered-ACO-OFDM的UOWC系统具有频谱效率高的优势。同时，当信噪比为27 dB时，在清澈海水中其可以实现10 m距离下1 Gb/s的高速率通信。
激光与光电子学进展
2021, 58(21): 2106005
兰州理工大学 计算机与通信学院, 甘肃 兰州 730050
在光空间调制系统中采用最大似然检测算法可以获得最优的误码性能, 但算法的译码复杂度限制了其实际应用。本文依据光空间调制激光器映射向量, 并结合脉冲位置调制方式下的脉冲向量构建了具有稀疏特性的发送信号。基于该稀疏特性, 采用正交匹配追踪算法提出了一种基于压缩感知理论的光空间调制信号检测方法。仿真结果表明: 该方法以少量误码性能损失为代价极大地降低了信号检测的复杂度。当激光器数目为64时, 相比于最大似然检测算法, 本文所提方法的复杂度降低了99.54%。同时, 由于稀疏性的引入, 该方法更适合于具有大规模激光器的无线光通信系统。
光无线通信 光空间调制 压缩感知 信号检测算法 wireless optical communication optical spatial modulation compressed sensing signal detection algorithm 光学 精密工程
2018, 26(11): 2669
1 中国科学院 上海技术物理研究所, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 上海大学 通信与信息工程学院, 上海 200444
4 上海科技大学, 上海 200031
可见光通信作为当前无线光通信领域的研究热门, 在过去几年取得了可喜的突破。采用白光LED作为光源, 利用灯光高速明暗闪烁来传递信息的同时兼顾其在室内照明的功能, 节约了能源。文章详细介绍了白光LED可见光通信的研究现状、关键技术、应用场景和发展趋势。
可见光通信 白光LED 光无线通信 研究现状 应用前景 VLC white LED optical wireless communication present research situation application prospect
研究设计了新型基于球形逆向调制结构,这个结构采用球形反射实现较宽的方向角度反射,并使用全光学光束相互作用实现超快时标的调制。改进被动光学无线通信链路的双向收发器的设计从理论角度出发研究了球形逆向调制器,并使用三种玻璃制作了实验用球形逆向调制器。实验结果显示能够提供最佳的折射和非线性,从而实现理想的反射和调制性能。
光无线通信 全光技术 球形逆向调制器 非线性 optical wireless communication all-optical technologies spherical inverse modulator nonlinear
南京工业大学电子与信息工程学院, 南京 211816
光接收机作为室内可见光通信系统的重要组成部分, 其接收角度的不同将会影响系统的性能。传统可见光通信系统采用的是垂直光接收机, 其室内角落的信噪比 (SNR)较低, 信噪比峰 -谷值较大。为了降低 SNR峰-谷值, 提高 SNR在室内分布的均匀性, 本文提出并设计了基于遗传算法的倾斜式光接收机。数值分析结果表明, 采用倾斜式接收机的可见光通信系统, SNR的分布更加均匀。在 12 W单个 LED光源的系统中, SNR的峰-谷值改善了4.98 dB。在总功率为 12 W的四个 LED光源的系统中, SNR的峰-谷值改善了 2.51 dB。由此可见, 在可见光通信系统中, 采用倾斜式光接收机可以改善系统的性能。
可见光通信 遗传算法 倾斜式光接收机 光无线通信 SNR均匀性 visible light communication genetic algorithm tilting optical receiver plane optical wireless communication SNR uniformity
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Weaponry Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China
2 Fourth Department of the Naval Command, Beijing 100841, China
A new method to count the expected value and variance of time dispersion is presented for time dispersion of underwater optical wireless communication. Instead of the typically used Gamma distribution, inverse-Gaussian distribution is suggested for underwater optical impulse response time waveform function. The expectation of this method is in good agreement with experimental data. Future works may include water absorption to the model.
时域展宽 光无线通信 时域波形函数 自由空间光通信 水下 010.0010 Atmospheric and oceanic optics 060.0060 Fiber optics and optical communications 290.0290 Scattering Chinese Optics Letters
2011, 9(3): 030101
哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
研究了采用副载波相移键控(PSK)强度调制的光无线通信系统在大气湍流信道下的性能,并对副载波相移键控强度调制和开关键控(OOK)两种调制方案在大气湍流信道下进行了性能比较。仿真结果显示副载波相移键控强度调制优于开关键控。在此基础上,将低密度奇偶校验(LDPC)码和置信传播迭代译码算法应用到光无线通信系统中,并结合副载波相移键控强度调制方案,在大气湍流信道中进行了仿真。仿真结果表明,低密度奇偶校验码具有优越的纠错能力并获得了较大的编码增益,上述方案满足光无线通信系统的需要。
光通信 光无线通信 副载波相移键控 大气湍流 低密度校验码
华中科技大学,光电学院,武汉光电国家实验室,武汉,430074
从分析大气对光无线通信系统的影响出发,研究了大气信道特性,建立了大气信道信噪比和能见度的关系.为降低系统误码率,提出了基于OOK、BPSK、BPPM三种调制模式的turbo码的编码方案,推导出三种不同方案对应的turbo码迭代MAP算法.应用建立的信噪比关系,分析和计算了基于三种不同方案的系统的误码率.结果表明,基于BPSK的turbo码系统比OOK和BPPM系统的信噪比降低约3dB,且在高的信噪比情况下,BPSK系统能显著降低系统的误码率.因此,基于BPSK的turbo码方案较适合光无线通信系统.
光无线通信 调制模式 turbo码 迭代MAP译码 误码率
华中科技大学,光电子科学与工程学院,湖北,武汉,430074
针对大气湍流效应所引起的光无线通信系统中的衰落问题,建立了与大气湍流噪声及其它加性噪声有关的信号模型.根据最大似然比准则,推导了强度调制/直接探测(IM/DD) 的光无线通信系统的最佳判决门限.采用线性状态模型的自适应Kalman滤波器和同态滤波器实现了对探测门限中所含信号和湍流的统计值的预测,可以在不同的信噪比条件下实现自适应门限检测,对大气湍流噪声有很好的抑制作用,信噪比在10～20dB时,可以降低系统的误码率到10-5以下.
光无线通信 大气湍流 线性状态模型 自适应滤波器
1 江苏科技大学电子信息学院,江苏,镇江,212003
2 江苏奥雷光电有限公司,江苏省光电子技术中心,江苏,镇江,212009
通过对光无线通信系统的研究,得出了一种适合于光无线通信系统中PPM调制的实现方法,并通过MATLAB仿真得到了验证,从而对光无线通信系统的仿真以及性能评估提供了模型思路.
光无线通信 脉冲位置调制 矩阵实验室 仿真
