为提高室内可见光通信系统传输性能, 提出一种基于广义空间调制技术(GSM)的无载波幅度相位(CAP)-数字脉冲间隔调制(DPIM)混合方案。该方案基于空-时域联合思想, 在信号域内将CAP信号加载到DPIM时隙脉冲上构建混合调制信号, 在光空域内通过GSM技术同时激活多根天线进行信息传输。推导了可见光高斯信道下GSM-CAP-DPIM混合系统的误帧率理论表达式, 仿真验证了解析式的准确性, 探究了不同空时域参数选择对系统误帧性能的影响。实验结果表明: 频谱效率相同时, GSM-CAP-DPIM混合系统的可靠性优于传统混合调制系统。

分析了用于探测长波红外所用的光电导型碲镉汞探测器的噪声种类，建立了相应的噪声模型；结合不同大气湍流条件下的光强分布模型，采用数字脉冲间隔调制方式推导得到了长波红外无线激光通信系统的误码率表达式。在选取典型仿真数据的基础上，对不同大气湍流强度、通信距离、传输速率以及平均发射功率条件下的长波红外无线激光通信误码率进行了数值仿真分析。结果表明，长波红外的抗大气湍流能力强，通过选取合适的发射功率以及传输速率可以满足系统工作时对误码率的要求。

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。

为了改善通信的带宽效率、功率需求, 以及信道中信号传输的抗干扰性能, 对应用于无线激光通信系统中的DPIM(数字脉冲间隔调制)方式进行了研究。通过仿真分析, 比较了OOK(开关键控)、PPM(脉冲位置调制)、DPPM(差分脉冲位置调制)以及DPIM方式的功率、带宽、单位传信率和差错性能。根据DPIM的理论分析, 设计了一种以FPGA(现场可编程门阵列)为核心的DPIM系统。结果表明, 该调制系统性能稳定, 可以达到较高的调制速率。

为了验证数字脉冲间隔调制(DPIM)在紫外光通信中应用的可行性, 设计了基于FPGA的DPIM调制和解调系统。调制过程在锁存器的控制下, 将串并转换后的数据输入比较器, 并与计数值相比较产生DPIM调制信号; 在解调端, 利用计数器检测相邻光脉冲间的空时隙数, 在锁存器的控制下, 恢复得到原始数据。以16-DPIM为例, 随机输入一组串行二进制数据, 经过调制系统得到了16-DPIM信号; 同样随机输入一个16-DPIM调制信号, 通过解调系统恢复得到了原始数据。并在此基础上提出了一种新型的双幅度、定长DPIM调制方式, 能更好地弥补DPIM符号长度不固定的缺陷。

分析了启闭键控调制(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)的编码结构，然后从带宽需求、平均发射功率、传输容量和差错性能等方面对各种调制方式进行了仿真对比。结果表明，DPIM调制比PPM具有更高的传输容量和更少的带宽需求，并且解调对同步要求较低，实现更简易，并结合紫外LED阵列将作为今后实用化紫外光源的发展趋势，DPIM调制在未来紫外光通信系统的应用中将具有更大的优势。

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。

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。

为了抑制空间光通信中大气湍流效应和降低误包率,提出了一种引入分布式多出多入技术, 基于数字脉冲间隔调制的多出多入空间光通信系统.在弱湍流信道模型和APD探测器下建立了多出多入系统链路模型, 推导了最大似然检测下的最佳阈值和误包率.计算结果表明：发射分集通过多路径传输平滑接收信号光强起伏; 接收分集增加孔径平滑效应, 减弱接收光强起伏; 在发射平均功率、接收孔径总面积和背景噪音相同的条件下, 数字脉冲间隔调制的不同多出多入系统存在几乎相同的最佳雪崩光电二极管增益; 比较多出多入通信系统下三种调制方式, 数字脉冲间隔调制的误包率较少劣于PPM调制而大大优于OOK调制.

针对脉冲位置调制(PPM)需要符号同步和数字脉冲间隔调制(DPIM)符号长度不固定所引起的问题,提出了一种新的定长数字脉冲间隔调制(FDPIM)。给出了相应的编码结构,并分析了平均功率效率和带宽需求。在弱湍流信道模型下推导了定长数字脉冲间隔调制的误包率,并与开关键控(OOK)、脉冲位置调制和数字脉冲间隔调制等调制方式进行了比较分析。结果表明,定长数字脉冲间隔调制的误包率劣于脉冲位置调制和数字脉冲间隔调制,但明显优于开关键控的误包率。虽然定长数字脉冲间隔调制的带宽要求较高,但不需要符号同步,相对于脉冲位置调制系统,实现的复杂性大大简化;相对于数字脉冲间隔调制,其符号长度固定,不会出现因符号时隙个数不固定所引起的调制器等待或缓冲器溢出问题。