可见光通信中高阶调制格式研究

可见光通信（VLC）系统采用发光二极管（LED）作为光源,使得系统具有照明与通信的双重作用,从而极大地节约了能源。LED调制带宽有限是VLC技术发展的主要障碍,研究者们已经提出了用于扩展调制带宽、提高传输速率的多种技术,如蓝光过滤、均衡技术、多输入多输出（MIMO）技术、高阶调制格式、波分复用技术、离散多音调调制等。VLC系统的传输速率可以通过这些技术中的某种技术或者几种技术相结合得到大大提高。本文采用各子载波调制为MQAM的OFDM技术对可见光通信的影响,介绍了可见光通信系统,并通过SIMULINK仿真分析了MQAM调制的星座图,平均功率谱密度及误码率,进一步证明了高阶正交幅度调制（MQAM）可以调高频带利用率并降低误码率,采用256QAM调制频带利用率提高为16QAM调制的2倍。     

基于载波干涉扩频码的MC-CDMA系统建模

针对复信号高阶调制的系统分析及模型,将只适用于BPSK的系统模型进行扩展,建立了复信号高阶调制系统模型.并对系统用户间干扰概率分步及其性能影响进行了分析和仿真。研究表明:在复信号高阶调制状况下,系统无法正确解调;但对于单个用户,删除干涉码组干扰最强的2个用户后能够通过一定纠错编码正确解调。     

波分复用光传输系统中非线性效应研究

在波分复用(WDM)光传输系统中,自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)等非线性效应严重影响系统的传输性能.在考虑系统群速度色散的情况下,利用光通信仿真软件OptiSystem对信道间隔为0.8 nm的4×10,8×10,16×10,32×10 Gb/s的四种WDM系统中自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)等非线性效应对传输系统的影响进行了仿真,分析了影响WDM传输性能的自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM),并讨论了波分复用(WDM)系统的入纤功率对自相位调制(SPM)的影响,结果表明与交叉相位调制(XPM)相比自相位调制(SPM)对系统传输性能的影响较大,适当选择波分复用(WDM)系统的入纤功率可以提高系统性能.     

PDM-PAM4短距离光传输IM/DD系统

为实现短距离光传输系统在低成本下提升速率的目标,提出了一种基于强度调制/直接检测的偏振复用4阶脉冲幅度调制光纤传输系统. 该系统结构简单,利用高效的数字信号处理算法,包括偏振态估计、混合偏振拍打噪声消除、基于最小均方误差算法的自适应多入多出技术滤波,可实现稳定可靠的均衡解复用. 在Matlab和VPI软件联合仿真平台上,对224 Gbit/s PDM-PAM4系统进行了仿真验证.     

数字卫星通信信号调制方式识别方法研究

针对数字卫星常用的7种通信信号调制方式（QPSK、8PSK、16QAM、32QAM、64QAM、16APSK、32APSK）,对零中心归一化瞬时幅度谱密度最大值、四次方谱、幅度、高阶累积量四种特征参数进行了分析,提出了一种联合特征参数的信号调制识别方法。该方法能有效地抑制高斯白噪声的影响,较好地解决了MAPSK信号低信噪比条件下调制识别率低的问题。仿真结果表明,与其他方法相比,本文方法无需先验知识,具有较高识别率。     

基于支持向量机分类器的数据链信号调制方式识别

鉴于通信信号的调制方式识别技术在非合作通信中具有重要的地位,针对美军Link-11、Link-16、Link-22、CDL数据链信号的调制方式(MSK、BPSK、QPSK、OQPSK、π/4-DQPSK、8PSK),研究了各调制信号在航空信道条件下的平方谱、高阶累积量、四次方谱、码元速率等特征参数的提取.然后,运用支持向量机(SVM)分类器对六种数据链信号的调制方式进行了识别,并利用粒子群优化(PSO)算法对支持向量机分类器参数进行优化.仿真结果表明,相比决策树分类器,SVM分类器在低信噪条降下提高了整体识别率;采用PSO算法则减少了SVM分类器参数选择的盲目性.     

OFDM信道下数字调相信号的调制识别

研究OFDM信道系统下的MPSK调制方式,对其二阶累量和四阶累量进行推导和分析,给出一种针对MPSK调制阶数进行识别的新特征构造方法,新特征提取方法简单,而且容易实现,能够有效实现调制识别目的.笔者分别对OFDM系统传输系统性能和识别率进行了计算机仿真,把基于高阶累量的调制识别算法的识别率与基于谱线特征算法的调制算法识别率做了仿真对比.仿真结果表明,在相同信噪比的情况下,基于高阶累量的调制识别算法要远远优于基于谱线特征的算法,当信噪比高于3 dB时,识别率可以达到100%.     

比特交织空时编码调制分集研究

提出了比特交织空时编码调制分集方案,给出了调制分集的实现方法和获得最大分集增益的星座最优旋转角,分析了调制分集对比特交织空时编码调制迭代译码（BI-STCM-ID）系统性能的影响,得到了引入调制分集后系统的解码比特度量以及成对差错概率的解析表达式.　理论分析和仿真结果表明,调制分集极大地改善了BI-STCM-ID系统在Rayleigh信道下的性能,同时,空时分集与调制分集的结合,对改善快衰落信道和慢衰落信道的性能具有相互补充的效果.     

高阶调制LDPC码在水声信道中的仿真分析

为了提高频谱效率,对高阶调制的LDPC(Low Density Parity Check)码在水声信道中的应用进行仿真研究.使用高阶调制的软信息简化算法,降低了运算量.对影响LDPC码性能的码长、迭代次数等相关因素进行了分析与仿真,结果表明高阶调制的LDPC码能明显改善传输性能.     

MIMO空间复用系统中的一种新的低复杂度球形检测算法

针对采用高阶正交幅度调制(MQAM)的多输入多输出(MIMO)复用系统,提出一种新的基于分层调制的M IMO球形检测算法.新算法利用高阶正交幅度调制的分层特性,对高阶正交幅度调制的星座点进行区域划分,根据权重系数大的调制子层数据确定候选区域,在候选区域中采用最小距离准则进行星座点优选,再采用球形检测算法对各层优选后的星座点进行搜索,确定发送数据矢量.计算机仿真结果表明,与多状态球形检测(MSD)算法相比,新算法的误码率(BER)性能有所改善,且其复杂度大约仅是MSD的20%.     

基于LiNbO3光波导调制器高速光码型调制的比较

从理论上对基于铌酸锂(LiNbO3)光波导外调制器的各种高速光码型调制技术进行了统一的数学分析和比较.比较分析表明,由于频谱结构紧凑和实施简单,非归零码(NRZ)在中短距离高速传输系统中有很好的应用;而差分相移键控-载波抑制归零码(CSRZ-DPSK)由于具有较好的频谱结构、抗色散、非线性特性和实现成本,将成为长距离高速光纤传输系统中调制格式的最佳选择之一.     

星座成形在超奈奎斯特传输中的应用

为了满足第6代移动通信系统对编码调制的更高要求,提出了基于星座成形的超奈奎斯特传输方案.研究了概率成形和几何成形在超奈奎斯特传输中的应用,对平均互信息进行理论分析.仿真结果表明,所提基于概率成形的正交幅度调制超奈奎斯特传输方案具有更好的平均互信息性能及更低的错误率.     

强度调制直接检测非正交光时域重叠复用系统

时域重叠复用是提升通信系统频谱效率和性能的有效方式,设计了基于强度调制直接检测的非正交光时域重叠复用系统,并进行实验验证。论文比较了非正交光时域重叠复用系统与同速率脉冲振幅调制系统的性能。实验结果表明,在矩形成型条件下经2重,3重,4重非正交光时域重叠复用系统调制的信号与相同比特速率的4电平,8电平,16电平脉冲振幅调制系统的信号相比,达到硬判决前向纠错门限所需的最小接收光功率分别降低了2.5dB,4.5dB和8.5dB。     

光通信中DOPSK信号的解调与传输性能研究

依据马赫-曾德尔延时相干平衡检测模块的工作原理,对于差分八进制相移键控调制格式提出了一种改进的解调方案,理论证明该方案能够对差分八进制相移键控光信号进行正确解调．采用该解调方法,仿真研究了单信道中差分八进制相移键控调制格式的色散和非线性传输性能,结果表明,差分八进制相移键控的色散容忍度高于其他低进制的调制格式,其非线性容忍度低于差分二进制相移键控和差分四进制相移键控,但高于普通的二进制幅度键控．     

激光相位噪声对相干光纤通信系统性能的影响

研究了激光相位噪声对相干光纤通信系统调制格式选择、参数优化和载波相位估计性能等的影响,仿真研究表明:对于16-QAM相干光纤通信系统,star型星座图中星点位置关系可以依据系统噪声特性优化,具有比square型星座图更大的激光相位噪声容限;经典的Viterbi-Viterbi载波相位估计方法用于相干光纤通信系统时,算法中对符号序列平均的最佳长度与激光相位噪声成反比;对于一定的目标误比特率,相干光接收机中A/D有效位数的大小与系统调制格式阶数和星座图特征基本无关。     

光纤脉宽调制多路电视传输技术

本文研究了采用脉宽调制(PWM)方式来实现光纤多路电视信号传输,通过频谱分析,论证了根据自然采样原理实现脉宽调制的方法,不仅可以消除传统调制方式中存在的非线性失真,而且减小了边带分量的干扰,还具有解调简单、适于多路传输的优点。在此基础上,本文提出了一种用于CATV系统的脉定调制光纤多路电视传输方案,并为实现该方案进行了线路设计和传输试验。试验的结果表明,采用PWM方式实现2路V道电视信号的直接传输是可能的。     

马赫—曾德尔电光调制器原理及其在光纤通信中的应用

从电光调制器的物理原理入手,结合马赫-曾德尔干涉结构分析了电光调制器对输入信号光相位和幅值的影响。结合目前高速光纤通信常用的调制码型,分析仿真了全频率归零码、半频率归零码、抑止载波归零码和单边带调制四种调制格式。并对电光调制器中非线性的影响进行了论述。     

模拟光纤数据传输系统的研究

讨论了脉冲频率调制（ＰＦＭ）光纤传输系统的特点，分析了半导体发光器件和检测器件对模拟光纤传输系统的影响．研制了实用的工业光纤传输系统，并给出了系统的测试结果及性能．     

高速长距离光传输系统关键技术研究与仿真实现

研究了高速长距离光传输系统中的关键技术,如光调制技术、色散补偿技术和光放大技术等,并采用CSRZ调制、色散补偿和混合放大技术等模拟了40 Gb/s和8信道的光传输系统.仿真结果表明,该系统的传输距离达到840 km,Q值达到10,满足预期要求.     

噪声光下的水下无线光通信理论与实验验证

环境光噪声干扰下的水下无线光通信是水下无线光通信研究中的一个重要场景。提出了环境光噪声干扰条件下的水下无线光通信性能理论模型,搭建了环境光噪声干扰下的基于852nm波长的水下无线光通信实验平台,并进行了实验验证。结果显示,实验结果与理论结果一致,证明使用滤光器可以有效地提升环境光噪声干扰下的水下无线光通信的通信性能和链路长度。实验中使用干涉滤光片可得到5.21dB的Q因子增益。理论结果表明,在正交相移键控调制下通过使用干涉滤光片可使传输链路长度延长34.8%。理论分析模型可为环境光噪声影响下的多种通信波长多种调制格式的水下光通信链路的设计提供设计指导。