自由空间光通信中相干OFDM系统性能分析

结合正交频分复用（OFDM）技术和相干探测的优势,研究了相干OFDM自由空间光通信（FSO）系统的误码性能,考虑了OFDM映射方式以及映射阶数对系统误码性能的影响。在Gamma-Gamma大气湍流信道下,分别从平均信噪比和所需平均接受光功率的角度考虑了系统在弱、中和强湍流三种情况下的误码性能。在此基础上,推导了系统误符号率的闭合表达式。仿真结果表明,相干探测下OFDM FSO系统可以较好地克服大气湍流效应,在弱、中湍流情况下,QAM映射方式下系统的误码性能明显优于PSK方式,在强湍流下这种优势不明显,此外随着映射阶数的增加,系统误符号率增加,因此在实际应用中可以通过降低映射阶数来提高系统误码性能。     

非理想载波同步物理层网络编码误比特性能分析

采用相干检测的物理层网络编码系统的误比特性能与载波同步精度密切相关,收发双方的载波同步误差将引起系统性能恶化。本文研究了残余载波同步误差对采用相同星座和正交星座BPSK信号的两种物理层网络编码双向中继系统误比特性能的影响。首先基于最大似然准则推导了存在残余载波同步误差时中继节点及源节点处接收信号的判决区域,然后运用Craig极坐标法分析了系统多址接入、广播阶段及总的端到端误比特性能,得出了精确的误比特率表达式,文中的分析方法可推广到采用其他调制方式的物理层网络编码系统。计算机仿真表明:文中的理论分析与仿真结果完全吻合,所推导的理论公式可以效地评估BPSK调制物理层网络编码系统的误比特性能;正交星座系统对载波同步误差更为敏感,相同的同步误差对正交星座系统的性能恶化更为严重。      

信息驱动DS/FH通信系统性能分析

扩跳频通信技术以其良好的抗干扰能力广泛地应用于现代军事与民用通信中,但其频谱效率不够高。因此本文给出了一种信息驱动扩跳频(MD-DS/FH)通信系统模型,即在发射机中的跳频图案不再由传统的跳频码发生器驱动,而由所传输的部分信息数据来代替,并且接收机釆用包络检测器对载波频率进行盲检测。本文推导了AWGN与Rayleigh衰落信道下系统的误比特率公式,给出了闭合表达式,并通过仿真验证了理论推导的正确性。理论分析与仿真结果表明,所给通信系统在提高扩跳频通信系统频谱效率的同时,也提高了系统的误比特率和抗阻塞噪声干扰性能。      

基于混沌序列的相干OCDMA系统性能分析

文章把二进制的双极性混沌序列应用到两个相干光码分多址(OCDMA)系统中,推导了信噪比和误码率的表达式,仿真分析了误码率随用户数的变化曲线,并和使用Gold序列的同一方案进行了比较,研究结果表明基于混沌序列的系统有较低的误码率和较高的安全性.     

FFH OCDMA系统地址码的优化设计与性能分析

提出了一种修正单重合码(MOCS) ,它不仅具有单重合码(OCS)的码字持性,而且能降低OCS的色散效应和多用户干扰,从而能有效改善FFHOCDMA系统的误比特率性能。同时,MOCS减少了FFHOCDMA系统编解码器的光纤光栅个数,而且还可以减少FFHOCDMA系统所需要的波长数。     

基于平衡Gold码的TH-UWB系统性能分析

针对有码间干扰的跳时脉冲脉位调制超宽带(PPM-TH-UWB)通信系统,为了在不增加系统复杂度的前提下,提高系统抗码间干扰的性能,研究了基于平衡Gold码的Rake接收机的性能,并在IEEE 15.3a UWB信道下对采用平衡Gold码作为跳时序列的Rake接收机和采用传统伪随机序列的Rake接收机的误比特率进行计算机仿真比较,结果表明:采用平衡Gold码作为跳时序列,Rake接收机得到明显改善,而且码间干扰越严重,性能提升越显著。     

DPIM无线光通信系统的性能特点分析

从误比特率的角度分析了基于雪崩光探测器(APD)和直接检测(DPIM)无线光通信系统在弱大气湍流中的性能特点.仿真分析结果表明,系统性能随接收机热噪声的升高而降低,随大气湍流强度的升高而降低,存在最佳APD平均增益值使系统的性能达到最优.     

波分复用OCDMA系统的性能分析

分析了波分复用(WDM)光码分多址(OCDMA)系统的归一吞吐量性能。当同时用户数均匀分配到不同的波长时,得到了WDM OCDMA系统归一化吞吐量性能的上界;当同时用户数尽量分配到同一个波长时,得到了WDM OCDMA系统归一化吞吐量性能的下界。在所有用户均匀分配到不同波长信道的条件下,比较了WDM OCDMA与多波长(MW)OCDMA系统的归一化吞吐量性能。结果表明,当负载较小时,两者的性能基本相当;当负载较大时,WDM 0CDMA的性能优于MW OCDMA系统。同时,WDM OCDMA的归一化吞吐量峰值高于MW OCDMA系统的归一化吞吐量峰值。     

无线光自适应副载波MDPSK调制系统特性分析

无线光通信中的自适应传输技术可有效抑制大气湍流引起的信道衰落.根据接收信噪比和预定目标误比特率要求,本文对通过瞬时湍流特性改变调制阶数的无线光自适应传输的通信系统进行了研究.给出采用Malaga分布湍流模型分别描述Gamma-Gamma、对数正态以及K分布湍流信道的相关参数设置;推导了Malaga湍流信道下无线光自适应多进制差分相移键控（MDPSK,M-ary Differential Phase Shift Keying）调制系统的平均误比特率、频谱效率以及中断概率表达式,以及基于MeijerG函数的渐近表达式.MDPSK自适应和非自适应两种调制系统特性分析结果表明：自适应调制系统不但在相同电信噪比下可获得更低的平均误比特率,还可以大大提高频谱效率,而不需要增加额外传输功率或牺牲误比特率.     

相干光码分多址系统中拍频噪声的影响

随着相位编解码器关键技术的突破,精确分析相位编码光码分多址(OCDMA)系统误码率性能显得十分必要.本文研究了相干光码分多址系统中拍频噪声、多址干扰、散粒噪声和热噪声对系统性能的影响.在充分考虑了干扰信号输入光偏振影响的情况下,根据系统噪声和干扰的矩母函数.采用高斯近似的方法得到误码率的计算公式,并比较了多址干扰和拍频噪声对系统性能的影响.当所有干扰用户与目标用户平行时得到误码率上界;当所有干扰用户与目标用户垂直时得到误码率下界;干扰用户随机偏振时的误码率介于两者之间.结果表明:拍频噪声是影响相干OCDMA系统性能的主要因素;随着接收光功率的增加,干扰信号偏振对系统误码率的影响趋于明显.当系统误码率小于10-10时,误码率随用户数目的增加迅速增加;当误码率大于10-10时,误码率随用户数目的变化缓慢.     

相位编码扩谱OCDMA系统性能分析

相位编码扩谱光码分多址(OCDMA)通信系统是近年来OCDMA研究的热点之一.本文建立了采用相位掩模板的相位编码扩谱OCDMA通信系统理论模型,分析了系统性能.数值结果表明:较长的码字和短的初始脉冲有利于提高系统性能.     

基于OOC的WDM+OCDMA系统性能研究

基于光正交码,研究了WDM+OCDMA系统的性能。采用4个波长信道和3个码字的光正交码OOC(37,4,1),对12个用户的WDMA+OCDMA进行了系统仿真,用户数据速率为1Gbit/s,单模光纤长为50km,色散补偿光纤长为5km。如需增加WDMA+OCDMA的用户数,可以通过增加波长信道数或码字容量来实现。分析了色散效应对WDMA+OCDMA系统性能的影响,研究了用户之间相对延时对多址干扰和系统性能的影响。     

采用ASK调制编码及相干检测方案的OCDMA系统分析

对采用ASK调制编码与相干检测方案的OCDMA系统进行分析 ,包括用简化的接收机模型导出外差及零差情况的光电流和噪声的表达式、分析了相干检测的优点、讨论了相干检测的要求、提出了利用Brillouin放大器选择放大传输信号的不同频带作为本振参考信号的方案 ,分析表明这种方案不仅可以免去另设本振光源的麻烦 ,而且由于Brillouin放大器具有压缩脉冲宽度的作用 ,能有效抵消色散造成的Chips脉冲展宽和幅度下降。     

基于变码重光正交码光码分多址系统的性能分析

光正交码是一种具有良好自相关性和互相关性的(0,1)序列,被广泛的运用于光码分多址(OCDMA)系统.由于光正交码中所有码字的码重都固定不变,使得码字的容量不大.我们提出了变码重的光正交码,并对其进行了理论分析.最后,给出了数值仿真结果.结果表明,采用变码重光正交码的系统无论是在可接入用户数还是在系统误码率上都优于采用固定码重光正交码的系统.研究结果对OCDMA系统参数的选取具有一定的参考价值.     

混沌多值序列用于光码分多址系统的性能分析

针对光码分多址(OCDMA)系统对地址码的要求,提出了一种利用3阶Chebyshev混沌多值序列编码的方案,给出了码字的生成方法;基于相移超结构光纤布拉格光栅(SSFBG)编/解码器,利用传输矩阵法仿真分析了系统相关特性与码字长度、量化级数的关系.结果表明,多值混沌序列用于OCDMA频谱相位编码是可行的.     

BCH码对自由空间OCDMA系统性能的改善

基于自由空间的信道特性,提出用BCH信道编码来改善自由空间OCDMA系统性能.考虑系统中存在多用户干扰、背景光噪声以及APD接收机噪声的情况下,分析了基于多波长二维光正交码的同步OCDMA系统BCH编码前后的误码率公式,并对采用不同BCH码的系统误码率性能进行了计算机仿真.仿真结果表明,BCH码在降低系统编解码器的复杂度的同时能够有效地增加系统同时容纳的用户数,有效地降低系统对接收光功率的要求.     

Analysis of Time-Spreading OCDMA Systems With Partially Coherent Sources

The effect of partial coherence of optical sources on the performance of time-spreading optical code-division multiple access (TS-OCDMA) systems is investigated. We develop a simple analytic model for the evaluation of bit-error-rate performance, and verify the validity of the model using Monte Carlo simulations. We present performance comparisons with fully coherent sources as well as statistically multiplexed sources, to indicate a desirable operation strategy of TS-OCDMA systems.      

OCDMA系统ST-OOC码字构造及性能研究

本文通过在有限Galois域上建立仿射平面,以及在仿射平面上建立Steiner系统,研究了仿射平面上Steiner系统的存在性;分析了部分点阵与Steiner系统的关联;建立了Steiner系统参数与OOC码字参数的对应关系.据此提出了基于仿射平面上Steiner系统的OOC码字设计方案;给出了ST-OOC码字(qk,k,1)的具体设计步骤和设计结果;分析了ST-OOC的码字性能和特点和灵活的码长码重对应关系;指明了ST-OOC码字的主要应用领域.