卫星相干激光通信系统中，信号调制格式以相移键控（PSK）为主，未兼容开关键控（OOK）的相干接收。针对卫星相干光通信接收机不兼容多种调制格式的问题，实验搭建了兼容OOK以及二进制相移键控（BPSK）的相干通信接收装置。在1 Gbit/s的通信速率下，当调制格式为OOK且信号光功率为-54.6 dBm时，误码率（BER）为10^-3，接收灵敏度距离散粒噪声极限3.3 dB；当调制格式为BPSK且信号光功率为-57.95 dBm时，BER为10^-3，接收灵敏度距离散粒噪声极限4.2 dB。该多体制兼容相干接收机的结构与当前大多数相干接收机的硬件通用，且具有较高的接收灵敏度，证明了卫星相干激光通信多体制兼容技术的可行性，具有重要意义。

为了满足水下高速激光通信的需求和提高系统的误码性能, 设计一种基于二进制开关键控(OOK)调制的水下高速激光通信系统, 采用滑窗平均滤波方法对接收数据进行去噪处理, 根据固定值阈值和自适应阈值方式求取联合阀值后进行门限判决。系统测试结果表明: 联合阈值判决方式的误码性能优于固定阈值判决和自适应阈值判决方式; 系统在洁净水、水中含少量悬浮杂质2种水质通信时的误码率分别为0、10-2左右。

根据水下可见光通信长距离传输的需求，对水下光通信信道进行建模仿真，并设计了一种基于数字信号处理的高灵敏度水下光通信发收机。在发收机中采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)进行开关键控(OOK)调制、编码以及有限长单位冲激响应滤波器滤波(FIR)、自适应门限判决、滑动均值滤波等数字信号处理手段提高系统信噪比及误码性能，并在不同水质环境中进行水下光通信实验，对整体通信系统进行误码率分析，验证系统性能。实验结果表明，在满足误码率等于10^－6条件下，接收机灵敏度可以达到－38 dBm。实验证明该通信系统在码速率5 Mbps、误码率10^－6条件下在Ⅰ类水质中传输距离达到20 m，Ⅱ类水质中传输距离10 m，Ⅲ类水质中传输距离可以达到4.5 m。

结合孔径平均技术, 研究了湍流和瞄准误差联合效应信道下圆偏振移位键 控 (CPOLSK) 调制的误码率和中断概率性能。基于 Meijer G 函数, 推导了 CPOLSK 调制误码率和中断概率的闭合表达式; 仿真研究了归一化波束宽度、归一化抖动标准差以及接收孔径对系统平均误码率、中断概率的影响, 进行了数值分析, 并与开关键控调制 (OOK) 的误码率进行了比较; 通过蒙特卡洛仿真, 对基于偏振调制的自由空间光 (FSO) 通信系统性能的数值分析结果进行了验证。结果表明: 同一条件下, CPOLSK 调制的误码率性能优于 OOK 调制; 归一化波束宽度对系统性能的影响是非线性的, 存在最优值; 随着归一化抖动标准差的增大, 系统的性能会下降; 增大接收孔径尺寸, 可以有效地提高系统的性能。研究结果对 FSO 通信系统的设计具有实际指导意义。

设计了一款应用于无线脑电信号 (EEG)检测系统的射频发射机芯片。该发射机采用标准的 0.18 μm CMOS工艺设计, 主要包含锁相环 (PLL)和功率放大器 (PA)模块。锁相环电路中采用新型 16/17预分频器结构以提高分频器的工作频率, 同时压控振荡器采用数字调谐与模拟调谐相结合的方式拓宽了频率输出范围。测试结果显示, 锁相环输出频率范围为 2 225~2 580 MHz, 锁定时间约为 49 μs, 发射机采用高效率 E类功率放大器, 最大输出功率达-3.14 dBm。发射数据采用二进制启闭键控 (OOK)调制方式, 最大传输速率可达 5 Mbps。

为了研究大气湍流中不同调制方式对无线紫外光通信系统的性能影响, 基于紫外光非直视通信模型, 理论推导了弱湍流条件下开关键控、脉冲位置调制的误比特率。采用紫外光引导直升机助降模型, 在不同调制方式下仿真分析了发射功率、通信距离、发散角、接收视场角、收发仰角对误比特率的影响。结果表明, 不同调制方式的误比特率随着发射功率、发散角、接收视场角的增大而不断减小, 随着通信距离、收发仰角的增大而增大; 在相同条件下, 脉冲位置调制比开关键控的误比特率更低, 而且随着调制阶数的增加, 误比特率会越来越小。这一结果对提高紫外光通信系统在大气湍流中的抗干扰能力具有一定的应用价值。

基于商用单个发光二极管(LED)光源进行室外远距离通信实验, 实验中对LED光源采用二进制键控(OOK)调制方式, 在接收端采用低密度奇偶校验(LDPC)纠错编码。在晴朗的白天环境下, 当LED发出的光以3°束散角发射且调制速率为23 MHz(净数据传输速率为11.5 Mbit/s)时, 实现了传输距离为1 km的室外光通信实验, 误码率为10-6。实验表明, 当误码率为10-4时, 采用LDPC(4000,2000)编码的净数据传输速率是未编码时的2.4倍。该实验系统对光准直要求低, 可较好地抵抗刮风晃动和大气湍流等环境因素的影响。

提出一种基于载波抑制混频与载波偏置功率合成的高速太赫兹无线通信方案。发射端利用载波抑制混频器和载波偏置功率合成在140 GHz载波上实现了开关键控(OOK)调制；接收端利用包络检波接收器进行检波接收。分别开展了不同混频本振功率及偏置功率下的检波响应实验、不同基带信号功率及偏置功率下的检波响应实验，以及不同输入功率下的检波响应实验。实验结果对OOK调制器设计，以及OOK类通信系统的优化均具有较好的指导意义。最后，利用优化的系统参数在70 cm距离上实现了140 GHz, 16 Gbps的无线通信，系统误码率(BER)优于10-5。

基于相位调制器(PM)级联高斯带通滤波器，提出了一种超宽带(UWB)多功能调制方案，可以实现通断键控(OOK)、脉冲极性调制(PBM)和脉冲形状调制(PSM)。该方案结构简单，只需单个光源，利用率较高，仅改变比特序列发生器(BSG)的编码就可实现三种UWB调制格式间的灵活切换；产生的三种信号只包含一个波长，在光纤中传输时无需复杂的非线性控制和色散管理。使用光通信软件Optisystem进行模拟，研究了光源功率、调制速率以及两支路PM和滤波器系统误差的影响，对OOK、PBM和PSM信号的传输性能进行了分析。结果表明，光源功率和调制速率在一定范围内变化时，可以获得性能最佳的UWB调制信号。

设计了基于紫外LED和雪崩光电二极管(APD)的便携式紫外光通信系统,给出了发送端和接收端的电路设计方案,系统采用开关键控(OOK)调制方式,主要的信号处理模块由FPGA完成。实验结果表明,实现了100 m距离内的实时语音通信,误码率小于10-6。解决了现有紫外光通信系统价格昂贵和体积大的不足。