光子学报
2023, 52(11): 1106002
吉林化工学院 信息与控制工程学院，吉林 吉林132022
针对室外可见光通信受到大气湍流因素影响的问题，采用广义超几何法，综合分析Gamma-Gamma信道下大气湍流及不同天气条件对可见光通信系统平均误时隙率(SER)的影响。仿真分析表明：16进制差分脉冲位置调制(16DPPM)可有效改善湍流效应影响；采用等增益合并(EGC)接收技术，系统平均SER明显降低；湍流信道下，晴朗、雾霾、薄雾和中雾天气时，与16DPPM单入单出系统相比，采用接收天线为3根或4根的16DPPM单入多出系统的平均SER得到明显改善。
可见光通信 多进制差分脉冲位置调制 平均误时隙率 等增益合并接收 visible light communication multi differential pulse position modulation average slot error rate equal gain combined reception
1 中国科学院空天信息创新研究院, 北京 100094
2 中国科学院大学, 北京 100049
介绍19种典型强度调制方式的符号结构,推导它们在高斯信道、弱湍流信道、中强湍流信道中的误时隙率(SER)模型,并进行了数值仿真。仿真结果表明:随着信噪比不断增大,各调制方式的SER持续减小并逐渐趋于一致,当SER趋于一致时,对信噪比的要求随湍流强度的增大而增高。脉冲位置调制(PPM)在三种信道中的SER均为最小;调制阶数较小时,差分幅度PPM的SER最大,调制阶数较大时,开关键控(OOK)的SER最大。其余调制方式的SER介于OOK、PPM与差分幅度PPM之间,并随着调制阶数的增大出现分层现象。研究结果对实际激光通信系统的设计具有一定参考价值。
光通信 强度调制 自由空间光通信 直接检测 误时隙率 大气信道模型 激光与光电子学进展
2020, 57(23): 230604
西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
针对强湍流的空间相关性特点，拟合了基于1-范数的相关函数，利用修正的球不变随机过程(SIRP)法得到相关K 分布随机场，建立了二维相关K 分布湍流信道仿真模型；解决了球不变随机过程法固有的特征随机变量各态历经问题；计算了二维相关K 分布信道模型的误时隙率和信道容量，并与一维K 分布信道模型做比较。结果表明这种模拟湍流信道的方法可以很好地控制K 分布湍流分量的分布形式和统计特性，为信道估计的研究奠定了基础。
光通信 大气湍流 K 分布 球不变随机过程 误时隙率
为了克服大气湍流所造成的信道衰落效应, 分析了在弱湍流信道模型下基于强度检测脉冲位置调制方式的自由空间光通信空间(FSO)分集接收系统模型, 推导了无分集系统的误时隙率计算公式。然后以此作为参考, 在独立同分布的情况下, 采用数值仿真的方法, 分别对比分析了最大比合并(MRC)、等增益合并(EGC)和选择性合并(SC)的误时隙率性能。结果表明, 3种合并技术中, 误时隙率性能改善最优的是MRC, 其次是EGC, 而SC的改善性能最差, 但是SC实现相对容易。利用分集接收合并技术可以有效改善FSO系统的性能, 并且具有较好的抗大气信道衰落能力, 在无线光通信中将有一定的应用前景。
光通信 弱湍流信道 脉冲位置调制 分集接收 误时隙率 optical communication weak turbulence atmosphere channel pulse position modulation diversity receive slot error rate
针对数字脉冲间隔调制(DPIM)存在的问题和性能方面的不足，提出了一种新型的双幅度定长脉冲间隔调制(DAFDPIM)方式，对其调制结构进行了详细阐述，讨论了发射功率、带宽需求、传输容量和差错性能等问题，并与其他几种DPIM 的改进方式进行了仿真对比。理论分析和仿真结果表明：这种新型的DAFDPIM 方式能实现性能方面较好的平衡，并解决了DPIM 符号长度不固定的问题，在无线光通信系统中具有一定的应用前景。
光通信 双幅度定长脉冲间隔调制 性能分析 发射功率 带宽需求 误时隙率 激光与光电子学进展
2014, 51(9): 090602
为了实现白光LED 室内照明以及通信的双重功能，根据可见光通信的特点，在分析开关键控调制(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、数字脉冲间隔调制(DPIM)以及双头脉冲间隔调制(DH-PIM)结构的基础上，提出一种新型反向双头脉冲间隔调制(RDH-PIM)方式。分析比较了各种调制方式的编码结构、带宽需求以及平均发射功率，推导了系统误时隙率表达式。仿真结果表明，OOK 具有最小的带宽需求，RDH-PIM 可以获得最大的平均发射功率，且带宽利用率明显优于PPM 和DPIM。作为一种折中的调制方式，RDH-PIM 在无线光通信中有一定的应用价值。
光通信 可见光通信 调制方式 反向双头脉冲间隔调制 误时隙率 激光与光电子学进展
2014, 51(9): 090601
1 南通大学 电子信息学院, 江苏 南通 226019
2 东南大学 移动通信国家重点实验室, 南京 210096
分析了在弱湍流信道模型下基于开关键控(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)方式的多输入多输出自由空间光 (MIMO-FSO) 通信系统模型。首先推导了各调制方式下单输入单输出(SISO)系统的误时隙率(SER)计算公式, 以此作为参考, 在独立同分布的条件下, 推导出MIMO-FSO系统的平均SER计算公式, 并用数值仿真的方法, 分析了它们的平均SER性能。仿真结果表明, 在弱湍流信道模型下, PPM可获得最好的SER性能, 采用MIMO方法能有效提高FSO系统的平均SER性能。
无线光通信 弱湍流信道 调制方式 多输入多输出 误时隙率 free space optical weak turbulence atmosphere channel modulation scheme multiple-input-multiple-output slot error rate
1 海军航空工程学院电子工程系,烟台 264001
2 海军航空工程学院研究生管理大队一队, 烟台 264001
无线光通信的调制方式有多种,但缺少综合系统的分析。在详细地分析了脉冲位置调制(PPM)、数字脉冲间隔调制(DPIM)和双头脉冲间隔调制(DH-PIM)等调制方式符号结构的基础上,比较了各种调制方式的平均发射功率和带宽效率,并在给定模型下分析了误时隙率。通过分析得出DPIM和DH-PIM更具有优势,更适合于未来无线光通信系统。
无线光通信 调制 平均功率 误时隙率
