中国船舶工业系统工程研究院 水面舰艇研究所，北京100036
为了控制自由空间光通信系统的成本、体积和功耗，便于系统的维护与运行，针对现有的自由空间光通信系统一般采用强度调制/直接解调的方式，提出了一种新型的基于K平均算法的接收机结构，并从执行复杂度、鲁棒性和差错性能等方面与经典算法进行比较分析。结果显示，当数据块长度达到1 000时，所提算法性能可以逼近理想接收机性能。
自由空间光通信 信号检测 执行复杂度 差错性能分析 K平均算法 free-space optical communications signal detection implementation complexity error performance analysis K-mean algorithm
西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
大气分子的吸收、散射和大气湍流等因素引起的光强闪烁严重影响无线光通信系统的性能，导致激光束能量衰减、信噪比下降，而分集接收技术能有效地克服这种影响。采用开关键控(OOK)调制，建立了强湍流模型-K 分布模型下无线光通信空间接收分集系统模型，在不同信道参数和接收天线数下，分别对比分析了最大比合并（MRC）、等增益合并（EGC）和选择合并（SC）的差错性能。仿真结果表明，分集接收能在很大程度上改善大气激光通信的性能，具有较强的抗大气信道衰落能力。三种合并算法中，MRC 性能最优，EGC 次之，SC性能最差。
大气和海洋光学 无线光通信 强湍流信道 K 分布模型 分集合并 差错性能
为了改善脉冲位置调制需要符号同步和数字脉冲间隔调制、双头脉冲间隔调制、多幅度脉冲间隔调制符号长度不固定所引起的接收发机结构复杂和调制器速率不固定等问题，提出将定长数字脉冲间隔调制应用于水下无线光通信系统。分析了带宽需求、传输容量，并与其它调制方式进行了比较; 在给出水下无线光通信信道模型的基础上，推导了该信道中定长数字脉冲间隔调制方式的误包率表达式。结果表明，定长数字脉冲间隔调制适用于水下无线光通信系统。
光通信 定长数字间隔脉冲调制 水下 差错性能 optical communication fixed-length digital pulse interval modulation underwater error performance
1 海军航空工程学院电子信息工程系， 山东 烟台 264001
2 山东省信号与信息处理重点实验室， 山东 烟台 264001
针对无线光通信脉冲位置调制(PPM)与信道编码的结合应用，提出了一种多级编码调制方案，利用多级编码的多级标签结构，将PPM符号所对应的分组比特分拆到不同子码通道的码字中，同时结合PPM的信号集分割和极大似然检测解调方法，推导了方案的多阶段解调译码算法。在弱湍流大气条件下的仿真分析表明，PPM多级编码调制相对单级编码调制在误码率10-6下获得0.85 dB以上的增益，且可实现对不同重要程度信息段的不等差错保护。在分量码码型给定的条件下，按纠错能力逐级配置分量码并采用所推导的多阶段解调译码，可为系统提供更好差错性能，优于直接的并行译码方法。
光通信 脉冲位置调制 多级编码调制 多阶段解调译码 差错性能
1 海军航空工程学院电子信息工程系, 山东 烟台 264001
2 山东省信号与信息处理重点实验室, 山东 烟台 264001
针对无线光通信脉冲位置调制(PPM)与信道纠错编码的有效结合问题，提出一种大气无线光通信乘积编码PPM新方案。将比特交织和迭代技术引入分组乘积编码PPM中，利用比特交织使信号衰落变得独立，并根据最大似然准则推导得到了弱湍流高斯级联信道下PPM软解调方法，将其与分组码的软输入软输出(SISO)译码算法相结合，进行解调译码的联合迭代。在弱湍流大气条件下仿真及分析表明，方案与独立解调解码的比特交织乘积编码PPM相比，在误码率10-5下有约1 dB的增益，且在高码率下可获得优异差错性能，有利于降低系统传输带宽需求并提供高可靠性的信息传输，为纠错编码与PPM的高效联合提供了解决方法。
光通信 编码调制 迭代解调 脉冲位置调制 差错性能
1 海军工程大学 兵器工程系， 武汉 430033
2 中国人民解放军 海军装备部， 北京 100841
3 中国人民解放军 海军司令部 四部， 北京 100841
为了研究适用于水下无线光通信的调制方式，采用分析水下无线光通信的信道模型、并推导该信道中用多幅度数字脉冲间隔调制方式的误包率表达式、带宽利用率和功率利用率的方法，对不同调制方式进行了理论分析比较。结果表明，多幅度数字脉冲间隔调制的带宽利用率和功率利用率最高。这一结果对选择适合用于水下无线光通信的调制方式是有帮助的。
光通信 差错性能 带宽利用率 功率利用率 多幅度脉冲间隔调制 水下 optical communication error performance bandwidth efficiency power efficiency multilevel digital pulse interval modulation underwater
1 海军航空工程学院 战略导弹工程系，山东 烟台 264001
2 海军航空工程学院 电子信息工程系，山东 烟台 264001
在光通信中，采用高调制阶数可获得高功率利用率，但同时也会导致时隙速率增大。针对于此，文章研究了时隙速率对雪崩光电二极管(APD)直接检测接收机差错性能的影响。在给出接收机模型的基础上，以脉冲位置调制(PPM)为例，推导了差错概率解析式，并分析了产生影响的根本原因。数值结果表明，时隙速率的增大减弱了系统的抗噪声性能，当误码率为10-6时，调制阶数每增加1，需要增加约1 dBm的信号接收功率。
无线光通信 直接检测 差错性能 误码率 optical wireless communication direct-detection error performance code error rate
