在分层非对称限幅光正交频分复用(LACO-OFDM)中, 采用离散哈特莱变换(DHT)可以弥补采用快速傅里叶变换(FFT)时存在的频谱效率不高的缺陷, 但在接收端多层信号的分离仍存在计算复杂度高的问题。结合DHT-LACO-OFDM信号的时域对称和反对称特性, 提出一种基于时域重构的分层信号接收方法, 在时域把叠加的信号进行分层接收。研究结果表明, 相比于传统的时频域结合的迭代接收方式, 基于时域重构的分层信号接收方法在误比特性能上与传统的迭代接收方式几乎相同, 但计算复杂度约降低为原来的一半。
正交频分复用 离散哈特莱变换 分层非对称限幅光正交频分复用 时域重构 计算复杂度 误码性能 orthogonal frequency division multiplexing discrete Hartley transform layered asymmetrically clipped optical orthogonal time domain reconstruction, computational complexi
针对射频(RF)通信容量不高、保密性不强的问题, 提出一种由RF系统和多发射多接收的自由空间光(MIMO-FSO)系统构成的RF/MIMO-FSO混合通信系统。在分析RF系统、MIMO-FSO系统、单输入单输出(SISO)-FSO系统和RF/MIMO-FSO混合通信系统模型的基础上, 仿真对比了这4种系统的的误码性能。结果表明: 相比RF系统和SISO-FSO系统, RF/MIMO-FSO混合通信系统的误码性能得到了显著提升, 在采用相同调制方式下, 比SISO-FSO系统平均提高3个数量级左右。
射频通信 无线激光通信 混合系统 多输入多输出 误码性能 radio frequency communication, free space optical
大连海事大学信息科学技术学院，辽宁 大连 116026
针对应用于可见光通信的正交振幅调制（QAM）和脉冲位置调制（PPM）的混合调制系统结构及性能优化问题，提出了一种基于卷积神经网络（CNN）的混合调制端到端通信系统设计方案。该方案利用设计的损失函数分多个阶段训练网络来分别实现QAM调制以及PPM调制，并将二者结合实现混合调制。解调方面，为了提升脉冲识别准确度并降低运算复杂度，提出了一种通过改变CNN卷积核大小对接收信号进行脉冲识别的方法。仿真结果表明，在加性高斯白噪声和瑞利衰落信道下，对于采用不同脉冲时隙数及调制阶数的混合调制方式，所提技术方案表现出良好的泛化能力，并且当误符号率为10-3时，相较传统解调方式，其误码性能改善范围为0.4 dB~2.8 dB。
光通信 混合调制 卷积神经网络 自编码器 误码性能 激光与光电子学进展
2022, 59(17): 1706001
兰州理工大学计算机与通信学院，甘肃兰州730050
索引调制光OFDM虽可实现高频谱效率，但其误码性能还不够理想。为此，本文结合非对称限幅光OFDM技术，通过每组激活数目不等的子载波，提出了一种广义索引调制非对称限幅光OFDM（Asymmetrically Clipped Optical OFDM with Generalized Index Modulation， ACO-OFDM-GIM）方案。每个子载波块中选择激活数目不唯一的子载波，同时引入子载波分配算法进一步提升了系统的误码性能。文中详细介绍了ACO-OFDM-GIM调制映射原理，推导了其在湍流信道下的理论误码率，并采用仿真实验进一步验证了其性能。结果表明，与ACO-OFDM、ACO-OFDM-IM等系统对比，ACO-OFDM-GIM系统的传输速率和误码性能都有明显改善。在频谱效率相同的情况下，ACO-OFDM-GIM系统在大信噪比时能够获得比ACO -OFDM和ACO-OFDM-IM系统更好的误码性能。当误码率为
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时，强湍流条件下（4，［1，2］）ACO-OFDM-GIM系统的信噪比相对于（4，2）ACO-OFDM-IM和ACO-OFDM系统分别改善了约
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和
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。ACO-OFDM-GIM方案为未来大气激光通信传输速率的提高提供了一种有效手段。
兰州理工大学计算机与通信学院, 甘肃 兰州 730050
超奈奎斯特(FTN)传输技术可有效提高无线光通信系统的传输速率,但其引入的码间干扰会极大影响系统的可靠性。针对此问题,设计了一种基于逐点消除的自适应预均衡算法。推导了4阶脉冲幅度调制下该算法的理论误码率和计算复杂度。仿真结果表明,该算法可以消除由FTN成型带来的码间干扰,其性能几乎等同于正交传输系统。系统的计算复杂度则随着加速因子的减小而增加,当加速因子小于0.4时,计算复杂度会出现快速上升。
光通信 自由空间光通信 脉冲幅度调制 预均衡 误码性能 超奈奎斯特 光学学报
2020, 40(24): 2406003
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
2 国防科技大学 电子科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
3 66196部队, 内蒙古自治区 呼和浩特 010020
为解决传统多调制指数连续相位调制(Multi-h CPM)实现复杂度高和调制指数同步困难的问题, 提出一种软扩频Multi-h CPM信号设计方法。利用单调制指数软扩频获得Multi-h CPM类似的相位轨迹和性能增益, 伪码捕获的同时实现调制指数同步；推导了软扩频Multi-h CPM欧氏距离表达式, 搜索获得了h=5/7时的最小欧氏距离, 与直接序列扩频单调制指数CPM(DSSS Single-h CPM)信号相比, 至少可获得0.5 dB的欧氏距离增益。基于极大似然序列检测(MLSD)的同步解扩解调算法, 仿真了h=5/7的软扩频Multi-h CPM误码性能, 与DSSS Single-h CPM信号相比, 在BER=10–5时, 可获得1.5 dB性能增益, 且性能优于美军WGS系统和ARTM Tier II系统采用的Multi-h CPM信号。
软扩频 多调制指数连续相位调制 欧氏距离 极大似然序列检测 误码性能 tamed spread spectrum Multi-h Continuous Phase Modulation Euclidean distance Maximum Likelihood Sequence Detection Bit Error Rate 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(6): 951
1 大连海事大学 信息科学技术学院, 辽宁 大连 116026
2 大连科技学院 电气工程系, 辽宁 大连 116052
针对强度调制/直接检测可见光通信系统, 提出了一种新的O-OFDM(光正交频分复用)技术方案, 即HP-OFDM(哈特莱极性光正交频分复用)。该方法利用快速哈特莱变换产生OFDM信号, 并通过坐标变换在极坐标系中实现OFDM信号单极化。硬件实现方面相较于常用的Cooley-Tukey FFT(快速傅里叶变换)可有效节约运算时间和存储空间, 便于硬件实现, 并且极坐标系单极化处理较好地解决了系统PAPR(峰均功率比)问题。仿真结果显示, HP-OFDM系统在达到ACO-OFDM(非对称限幅光正交频分复用)系统频谱利用率的同时, 其误码性能和PAPR均得到改善。
光正交频分复用 哈特莱变换 误码性能 峰均功率比 频谱利用率 O-OFDM Hartley transform BER performance PAPR spectral efficiency
1 长春理工大学空间光通信研究所, 长春 吉林 130000
2 吉林化工学院信息与控制工程学院, 吉林 吉林 132022
详细研究了Gamma-Gamma 湍流信道大气闪烁、信道衰落及瞄准误差对差分相移键控(DPSK)相干光通信系统误码性能、信道容量和中断概率等指标的影响。自由空间光通信(FSO)系统采用基于马赫-曾德尔调制器(MZM)和马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的DPSK 调制/解调结构，通过广义超几何方法分析推导出有关平均误码率、平均信道容量和中断概率的闭合表达式并简化分析。在Matlab 平台下进行模拟仿真，实验结果表明，系统的平均误码率和平均信道容量随湍流程度的增强而减弱；信道容量的提升可以通过增加带宽或减小抖动方差实现；当瞄准误差过大时导致中断概率增大，严重影响系统的通信性能。
光通信 Gamma-Gamma湍流信道 瞄准误差 误码性能 信道容量 中国激光
2015, 42(10): 1005004
西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
介绍了湍流信道条件下光强闪烁的对数正态分布模型，结合大气信道特点，在不同光强闪烁效应下，对比分析了几种未编码大气激光通信副载波系统的误码性能。采用Turbo码性能限分析了基于Turbo编码的无线光通信副载波调制系统误码性能，并对Turbo编码前后系统误比特性能进行了对比。仿真结果表明， 二进制相移键控(BPSK)误码性能优于其它几种副载波调制，同时Turbo码技术在较强光强闪烁指数下能够获得较大的编码增益，可以有效地提高系统的抗干扰能力。
无线光通信 副载波 Turbo码 误码性能
