无线光通信中的定长双幅度脉冲间隔调制

在无线光通信中,为解决脉冲位置调制(PPM)需要符号同步和数字脉冲间隔调制(DPIM)符号长度不同定造成调制器等待或缓冲器溢出的问题,提出了一种新的调制方式--定长双幅度脉冲间隔凋制(FDAPIM),分析了它的符号结构、发射功率、带宽需求以及在高斯白噪声的差错性能,并和开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、数字脉冲间隔调制(DPIM)、定长数字脉冲间隔调制(FDPIM)等调制方式进行了比较.理论分析与仿真结果表明,FDAPIM的误包率劣于PPM和DPIM,接近于FDPIM,但明显优于OOK.虽然FDAPIM的带宽要求较高,但其带宽效率和功率效率都优于FDPIM,且不需要符号同步,相对于PPM系统,实现的复杂性大大简化;相对于DPIM,其符号长度固定,不会引起调制器等待或缓冲器溢出.因此FDAPIM应用于无线光通信系统具有一定优势.     

无线光通信中的定长数字脉冲间隔调制

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。     

弱湍流下Turbo码编码数字脉冲间隔调制差错性能分析

数字脉冲间隔调制(DPIM)的符号长度变化不固定,因而分析该调制方式在Turbo码编码下的差错性能存在困难.在建立分析模型和推导差错率的基础上,在弱湍流信道条件下仿真分析了Turbo码编码前后的系统差错性能,同时与高斯信道条件下的系统差错性能进行了比较.仿真分析结果表明,弱湍流信道条件下的系统差错性能不如高斯信道条件下的系统差错性能,但在两种信道条件下,引入Turbo码编码技术均可获得3~6 dB的编码增益,能够有效改善系统的差错性能,具有良好的军事应用价值.     

一种新型的无线光通信调制方法

针对脉冲位置调制(PPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)等方法存在的问题,提出了一种新的双宽脉冲位置调制(DD-PPM)方式.在给出其符号结构的基础上,分析了带宽需求、传输容量和平均功率,推导出弱湍流信道下的误包率模型,并将其与开关键控调制(OOK),PPM和DPIM等典型调制方式进行了比较.理论分析和仿真结果表明,DD-PPM不仅比OOK具有更高的功率利用率和更好的差错性能,比PPM具有更高的带宽效率和传输容量,比DPIM具有相近甚至略好的差错性能,而且因符号长度固定,解调时不存在等待或缓存器溢出等问题,较DPIM更易工程实现.因而作为一种折中的调制方式,DD-PPM在无线光通信中有一定的应用场合.     

大气激光通信中压缩数字脉冲间隔调制技术

为了提高大气光通信信息传输的高效性和可靠性,提出一种压缩数字脉冲间隔调制( CDPIM)技术。该技术对相邻4位信息码组分别经PPM编码后,把编码脉冲之间多余的空闲时隙用分段压缩码进行替换来进行编码。描述了CDPIM的符号结构,运用Matlab对发射功率、频带利用率、信道容量占用率、传输误包率等的仿真结果表明：在相同位分辨率4时,CDPIM的发射功率比FDPIM的发射功率节约23%,CDPIM的频带利用率比DPIM的频带利用率提高72%,CDPIM的传输容量比OOK的传输容量提高67%。在相同信噪比2时,CDPIM的误包率比DPIM的误包率提高60%,而且CDPIM调制技术能对接收的错误码组进行有效的自我纠错。     

无线光DH-PIM与DPIM调制方式的性能研究

为了解决目前无线光通信采用的调制方式误包率大、传信率低等问题,研究了双头脉冲间隔调制(DH-PIM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)的性能。分析了DPIM和DH-PIM两种调制方式的符号结构,比较了二者的传信率以及给定模型下的误包率。仿真与分析结果表明,DH-PIM的传信率较高,适合于实时性要求较高的传输系统,而DPIM的平均发射功率低,误包率较小,适合于要求低功率或高可靠性的系统。     

大气激光通信中压缩数字脉冲间隔调制技术

为了提高大气光通信信息传输的高效性和可靠性,提出一种压缩数字脉冲间隔调制（CDPIM）技术。该技术对相邻4位信息码组分别经PPM编码后,把编码脉冲之间多余的空闲时隙用分段压缩码进行替换来进行编码。描述了CDPIM的符号结构,运用Matlab对发射功率、频带利用率、信道容量占用率、传输误包率等的仿真结果表明：在相同位分辨率4时,CDPIM的发射功率比FDPIM的发射功率节约23%,CDPIM的频带利用率比DPIM的频带利用率提高72%,CDPIM的传输容量比OOK的传输容量提高67%。在相同信噪比2时,CDPIM的误包率比DPIM的误包率提高60%,而且CDPIM调制技术能对接收的错误码组进行有效的自我纠错。     

无线光通信双幅度脉冲位置调制

无线光通信脉冲位置调制(PPM)的功率利用率虽然很高,但带宽需求也非常高,在无线光通信系统中,应当充分考虑带宽需求和功率利用率的平衡问题.针对该问题,提出了一种新的双幅度脉冲位置调制(DAPPM).在给出了其符号结构之后,分析了其带宽利用率.然后,推导了弱湍流信道模型下DAPPM的误时隙率和误包率,并与OOK、PPM、DPIM和DAPIM等调制方式进行了比较.结果表明,在相同的位分辨率条件下,DAPPM的误包率虽然高于PPM和DPIM,但明显优于OOK和DAPIM.同时,DAPPM去除了PPM中冗余的时隙,且平均长度比DPIM短,从而获得了比DPIM更高的带宽利用率.     

吉比特室内无线光通信系统研究

针对红外直射信道模型设计了一种多输入多输出室内光无线通信系统,该系统在信道数达到8时可以实现1 080Mbit/s的数据率。系统采用定长数字脉冲间隔调制（FDPIM）解决脉冲位置调制（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,对FDPIM系统的符号结构、带宽、差错率特性等方面进行了分析,并与OOK、PPM和DPIM调制方式进行了比较。仿真结果表明,系统更加适合未来低成本、高数据率室内无线通信的需求。     

无线光通信中的脉冲宽度间隔调制方案

提出一种新的脉冲调制方案——脉冲宽度间隔调制(PWIM),给出了PWIM的符号结构,分析了其在平均发射功率、带宽需求和传输容量等方面的性能,并在加性高斯白噪声信道模型的基础上推导了PWIM的误包率。理论分析与仿真验证表明,PWIM不但在功率利用率和差错性能方面优于OOK和PWM,而且带宽效率和传输容量比PPM和DPIM的更高。     

Analysis of error performance on Turbo coded FDPIM

Due to variable symbol length of digital pulse interval modulation（DPIM）, it is difficult to analyze the error performances of Turbo coded DPIM. To solve this problem, a fixed-length digital pulse interval modulation（FDPIM） method is provided. The FDPIM modulation structure is introduced. The packet error rates of uncoded FDPIM are analyzed and compared with that of DPIM. Bit error rates of Turbo coded FDPIM are simulated based on three kinds of analytical models under weak turbulence channel. The results show that packet error rate of uncoded FDPIM is inferior to that of uncoded DPIM. However, FDPIM is easy to be implemented and easy to be combined, with Turbo code for soft-decision because of its fixed length. Besides, the introduction of Turbo code in this modulation can decrease the average power about 10 dBm, which means that it can improve the error performance of the system effectively.     

水下无线光通信中的FDPIM性能研究

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。     

一种新的数字脉冲间隔调制解调方法

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24bit时,相较于门限法,可节省约1.5dBm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。     

大气无线光通信系统中数字脉冲间隔调制研究

基于光强闪烁的大气无线光通信系统模型,研究了数字脉冲间隔调制(DPIM)方式的差错性能,分析了符号结构、发射功率、带宽需求等问题,并与 OOK(开关键控)和 PPM(脉冲位置调制)调制方式进行比较。理论和仿真研究结果表明,DPIM 调制方式较 PPM 方式有较高的功率效率和较少的带宽需求,特别是在系统实现上相对于 PPM 大大简化。因此 DPIM 应用于无线光通信系统具有一定优势。     

紫外光通信调制方式的对比研究

紫外光非视距通信是一种新型的无线光通讯形式,近年来受到各军事强国越来越广泛的关注。详细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。     

Digital pulse interval modulation for optical communications

This article presents a study of digital pulse interval modulation (DPIM) for optical wireless communications using intensity modulation with direct detection. The DPIM code properties are discussed, and expressions for the transmission capacity, power spectrum, and error probability are presented. We show that for a given number of bits per symbol, DPIM has a higher transmission capacity, a similar spectral profile, and only a marginally inferior error probability performance compared with pulse position modulation, and is rather less complex to implement. Finally, problems associated with the nonuniform symbol length characteristics of DPIM together with possible solutions are discussed