不同脉冲编码调制的BOTDA系统性能分析与比较

研究了基于脉冲编码调制的布里渊光时域分析(BOTDA)系统原理,该系统向传感光纤注入经脉冲编码调制后的光脉冲序列,在接收端用数据处理程序恢复系统的单脉冲响应,从而提高BOTDA系统的信噪比、温度和应变分辨率.理论研究了BOTDA系统中Simplex码、Golay码和CCPONS码的编码和解码原理;利用Matlab仿真研究了不同脉冲编码调制的BOTDA系统的时域输出信号,并对比分析了三种编码对系统信噪比的改善情况,结果表明采用脉冲编码技术可使BOTDA系统性能得到有效提升,CCPONS码调制时可获得最佳系统性能,Simplex码次之.     

CIRC编码在DS-SFH系统中的应用及性能分析

在Nakagami衰落信道的基础上,对采用DPSK调制方式的混合DS-SFH扩频通信系统进行了差错概率计算,分析了衰落参数对系统性能的影响。为了提高系统在低信噪比下的性能,又采用CIRC码对系统进行编码处理。理论和数值分析显示,CIRC编码作为一种能够有效对付突发差错的编码方式,可以有效地提高系统的抗多径干扰和多址干扰能力。     

高效数字调制技术及其DSP实现

介绍两种高效数字调制技术--FQPSK及网格编码调制(TCM)技术.FQPSK是针对高频谱效率和高功率效率要求产生的一种调制方式,分析了其调制原理并进行了DSP实现.TCM技术是一种解决通信系统有效性与可靠性的方案,简单介绍4状态8PSK TCM的基本原理,阐述基于TCM技术的Viterbi译码算法的实现过程,并对不同信噪比下的误码率进行了计算机仿真.最后提出对数字通信系统组合优化的思想.     

基于相位编码技术的超大功率超声收发系统研究

针对Golay互补序列相位编码信号在超声收发系统中的应用,给出了一种实现的方法,将Golay二相编码经过合理的调制通过超声换能器激发,对于回波信号采用正交解调技术还原相位编码信号,再通过匹配滤波压缩脉冲,得到高信噪比的成像信号。并用软件得到仿真的结果,结果表明,对于对系统帧率要求较低以及不存在检测对象位移的工业大功率超声系统,是一种理想的编码方式,超声收发系统当中Golay相位编码信号可得到较高的信噪比,普通单次发射相位编码信号的2倍。     

自适应Turbo-QAM编码调制及其在 平坦Nakagami衰落信道的吞吐量性能

本文提出了一种通用的自适应编码调制系统吞吐量性能分析方法.基于各固定编码调制方式的误码率(BER)性能,使每种编码调制方案对应于一个信道平均信噪比(SNR)范围,再应用拉格朗日函数法得到使自适应编码调制系统吞吐量性能最大的信噪比转换门限,可得到系统的平均吞吐量性能.数值分析结果表明,相对于自适应M进制正交幅度调制(MQAM),自适应Turbo编码MQAM系统吞吐量性能有显著提高,并且该性能受瞬时误码率要求的影响较小.Nakagami信道中,在相同平均信道信噪比条件下,随着m的增大,系统吞吐量性能提高缓慢.     

基于Golay脉冲编码技术的相干激光雷达仿真研究

针对相干激光雷达远场回波信号信噪比低,提取困难的问题,提出了脉冲编码技术,以改善系统信噪比,增大雷达探测距离。研究了相干激光雷达系统中Golay码的编码和解码原理,理论分析了采用脉冲编码技术对系统信噪比的提升效果。基于大气分层模型仿真生成了相干激光雷达时域回波信号。基于Golay码解码原理得到了脉冲编码系统的风速结果,仿真结果表明,时间分辨率为1s,距离分辨率为60m的情况下,使用Golay编码脉冲作为相干激光雷达的探测脉冲,在0~5.3km范围,风速误差小于3m·s~(-1)。在相同的测量时间内,相比于传统脉冲相干激光雷达,基于脉冲编码技术的相干激光雷达将探测距离提高了2.5km,提高了远场弱信号的信噪比。     

APD检测Golay编码BOTDR系统的建模分析与优化设计

针对传统单脉冲布里渊光时域反射系统信号微弱、性能提升受限的问题,提出了一种雪崩光电二极管（APD）检测器本地外差检测的格雷（Golay）编码布里渊光时域反射系统。分析了Golay码应用于该系统的编解码原理及系统外差检测原理,讨论了光纤受激布里渊散射阈值对编码系统平均入纤功率的限制,推导了系统信噪比的数学表达式,研究系统信噪比与APD倍增因子、编码长度的关系,分别得到了APD最佳倍增因子和系统最佳编码长度的表达式。MATLAB仿真结果表明,选用带宽为500 MHz的APD光电检测器和峰值功率50 mW、脉冲宽度100 ns的入纤脉冲时,系统APD倍增因子和编码长度均存在最佳值,系统最佳编码长度的确定不仅依赖于系统的散粒噪声和热噪声功率,还由光纤受激布里渊散射阈值共同决定。经优化计算得,该系统的APD最佳倍增因子为5,最佳编码长度为128位时,在25 km光纤末端的系统信噪比比传统单脉冲系统提高了26.42 dB,温度和应变分辨率分别达到了1.60℃和35.48。     

空时分组码在自适应无线通信系统中的性能分析

给出了自适应调制编码（AMC）的MIMO系统模型,分析了一种MIMO系统中自适应编码调制的方法,推导出系统的平均吞吐量和平均误码率,同时分析了时延对系统性能的影响。仿真结果表明,与SISO系统相比,联合正交空时分组码（O-STBC）的多天线自适应技术不仅提高了系统的平均吞吐量,而且对系统时延具有一定的顽健性。     

基于布里渊增益-损耗效应的编码DPP-BOTDA传感器

受光纤中声学声子10 ns的寿命的影响，传统布里渊光时域分析（BOTDA）传感器往往不能做到1 m以内的空间分辨率。利用差分脉冲对（DPP）技术可以突破该限制，实现更高的空间分辨率。但是传统的DPP技术存在测量时间长、差分信号间同步难度高和信噪比低等问题。本文提出一种基于布里渊增益-损耗效应的编码DPP-BOTDA系统，通过将处于斯托克斯频率和反斯托克斯频率的泵浦脉冲光同步注入光纤，利用散射光的布里渊增益-损耗效应在光路上差分，解决了信号间的同步问题，并且测量时间只需要传统DPP技术的一半。还分析了传感系统中掺铒光纤放大器增益特性对脉冲序列解码结果的影响，对增益不均匀条件下的编码增益进行了理论计算。实验结果表明，该系统可以实现50 cm的空间分辨率，与传统的单脉冲DPP-BOTDA系统相比，信噪比提高了3 dB。     

改进型编码调制的CO-OFDM系统性能分析

将改进型LDPC编码技术与多进制相位调制技术相结合应用于C0-0FDM系统中,并通过采用光纤信道的简化模型,基于Matlab仿真软件对其进行了实验仿真分析.结果表明,对于C0-0FDM系统,不同的编码调制方式组合对系统的传输容量、误码率、光信噪比和抗色散能力等影响较大.