可见光通信调制方式及其性能研究

为了实现白光LED室内照明以及通信的双重功能,根据可见光通信的特点,在分析开关键控调制(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、数字脉冲间隔调制(DPIM)以及双头脉冲间隔调制(DH-PIM)结构的基础上,提出一种新型反向双头脉冲间隔调制(RDH-PIM)方式。分析比较了各种调制方式的编码结构、带宽需求以及平均发射功率,推导了系统误时隙率表达式。仿真结果表明,OOK具有最小的带宽需求,RDH-PIM可以获得最大的平均发射功率,且带宽利用率明显优于PPM和DPIM。作为一种折中的调制方式,RDH-PIM在无线光通信中有一定的应用价值。     

新型紫外光通信系统调制解调器的FPGA实现

通过对功率利用率,误码率,带宽效率以及实现电路的复杂程度进行比较,选用定长数字脉冲间隔调制作为紫外光通信的调制解调方法,基于XILINX可编程逻辑器件XC4VSX35 FPGA设计实现了一个紫外光通信的调制解调系统,详细介绍了此调制解调系统的实现过程.Model Sim的仿真结果证明了该设计的正确性.     

无线激光通信类脉冲位置调制性能比较

为了比较各种类脉冲位置调制性能,对类脉冲位置调制的编码结构、平均发射功率、带宽需求、传信率、功率谱密度、信道容量等进行了比较,分析了其性能特点及使用场合.结果表明,开关键控调制方式容易实现,但功率利用率低;脉冲位置调制方式提高了功率利用率,但是带宽效率差,同时需要符号同步;数字脉冲间隔调制结构复杂,缩短了符号长度,带宽效率高,不需要符号同步;双头脉冲间隔调制方式提高了带宽效率和传输容量,不需要符号同步,大大简化系统实现复杂度.     

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。     

可见光通信的间隔多脉冲位置调制研究

基于可见光的特点上,构建了一种可见光通信系统。针对这一可见光通信系统,文章提出了有关IMPPM(间隔多脉冲位置调制)方案,以期能够有效提升可见光通信的质量。     

CAP-DPIM可见光混合调制方案

针对可见光通信系统传输性能问题,文章提出了一种无载波幅度相位(CAP)调制与数字脉冲间隔调制(DPIM)结合的混合调制方案。该方案分别利用两者频谱效率和功率效率较高的特点,发送端在脉冲间隔调制的脉冲时隙加载直流偏置光CAP(DCO-CAP)信号,实现混合调制信号的并行生成,接收端通过门限检测和最大似然检测完成混合调制信号的串行解调。推导了室内可见光高斯信道下混合调制方案的误码率(BER)及误帧率(FER)解析表达式。此外,从频谱效率和FER两方面对比分析了该混合调制方案与传统DPIM及DCO-CAP方案的性能优劣。数值仿真结果表明:当频谱效率相同时,混合调制方案较单一调制有更高的可靠性。     

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。     

无线激光DH-PIM室内通信系统性能分析

研究了加性高斯白噪声和多径码间串扰下采用双头脉冲间隔调制(DH-PIM)的无线激光室内通信系统的性能,对DH-PIM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调制方式做了比较。     

室内可见光通信调制方法分析

为了利用白光LED实现照明和通信的双重功能,根据室内照明可见光通信的特点,提出了反向归零码开关键控(ROOK-RZ)调制、反向脉冲位置调制(RPPM)、反向差分脉冲位置调制(RDPPM)和反向数字脉冲间隔调制(RDPIM)。在给出符号结构的基础上,分析比较了各种调制方式的带宽需求和平均发射功率,推导了误时隙率表达式,并对各种调制方式的误时隙率进行了比较。结果表明,开关键控(OOK)具有最小的带宽需求,RPPM可获得最大的平均发射功率和最好的误时隙率,但带宽需求最大。     

无线光通信调制方式性能分析

无线光通信的调制方式有多种,但缺少综合系统的分析。在详细地分析了脉冲位置调制（PPM）、数字脉冲间隔调制（DPIM）和双头脉冲间隔调制（DH—PIM）等调制方式符号结构的基础上,比较了各种凋制方式的平均发射功率和带宽效率,并在给定模型下分析了误时隙率。通过分析得出DPIM和DH—PIM更具有优势,更适合于未来无线光通信系统。     

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.     

一种频谱高效的可见光混合调制方案

为提高室内可见光通信系统传输性能，提出一种基于广义空间调制技术（GSM）的无载波幅度相位（CAP）-数字脉冲间隔调制（DPIM）混合方案。该方案基于空-时域联合思想，在信号域内将CAP信号加载到DPIM时隙脉冲上构建混合调制信号，在光空域内通过GSM技术同时激活多根天线进行信息传输。推导了可见光高斯信道下GSM-CAP-DPIM混合系统的误帧率理论表达式，仿真验证了解析式的准确性，探究了不同空时域参数选择对系统误帧性能的影响。实验结果表明：频谱效率相同时，GSM-CAP-DPIM混合系统的可靠性优于传统混合调制系统。     

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。     

红外双幅度脉冲间隔调制通信系统性能分析

提出一种新的调制方法——双幅度脉冲间隔调制(DAPIM)．研究了采用该调制方法的红外通信系统在加性高斯白噪声情况下的性能，对DAPIM的符号结构、带宽、功率谱和误码率特性等方面进行了分析，并与开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)和脉冲间隔调制(PIM)等调制方式做了比较．DAPIM具有较好的带宽和功率综合特性．对于：DAPIM，符号位数M=5或6是较好的选择。     

无线激光通信系统中DPIM技术研究

为了改善通信的带宽效率、功率需求,以及信道中信号传输的抗干扰性能,对应用于无线激光通信系统中的DPIM(数字脉冲间隔调制)方式进行了研究。通过仿真分析,比较了OOK(开关键控)、PPM(脉冲位置调制)、DPPM(差分脉冲位置调制)以及DPIM方式的功率、带宽、单位传信率和差错性能。根据DPIM的理论分析,设计了一种以FPGA(现场可编程门阵列)为核心的DPIM系统。结果表明,该调制系统性能稳定,可以达到较高的调制速率。     

脉冲宽度调制的可见光通信系统研究

提高短距离无线通信的速率与精度,设计了基于脉冲宽度调制的可见光通信系统。向系统内输入待传输数据,由系统内发射模块的信号源接收此数据,并向调制单元发射其数字信号,调制单元结合脉冲宽度调制与脉冲振幅调制两部分,对该数字信号实施振幅与宽度调制,并向LED驱动器发送调制后信号,LED驱动器接收此调制信号,并驱动LED阵列以对应可见光信号传输该调制信号;由系统内接收模块的光电探测器检测到此可见光信号,转换成电压信号,并经放大与滤波处理后,传输至模数转换器转换该放大电压信号为数字信号,由解调单元解调该数字信号,得到原始传输数据输出,完成此待传输数据的短距离可见光无线通信。结果表明,该系统可实现不同形式数据信息的通信传输,平均传输比特率可达到67.031 Mbit/s,传输后所得数据几乎与原始数据吻合,数据的传输速率与传输精度均较高,实际应用效果理想,能够保障短距离无线通信的高速率与高精度。     

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。     

基于FPGA平台紫外通信系统的调制技术研究

基于紫外通信系统平台对应用于移动通信和光移动通信的调制方式开关键控(OOK)、脉冲位置键控(PPM),以及新兴的差分脉冲位置键控(DPPM),数字脉冲间隔调制(DPIM)进行了性能仿真,以OOK为基准,比较了四种调制方式的平均发射功率和需求带宽参数;同时对OOK、PPM和DPPM的调制解调方式进行改进和实现,无需进行字...     

可见光MIMO通信系统中级联编码的应用

可见光多输入多输出（MIMO）通信中空时分组编码能够获得较高的分集增益，但是其有效性较差，空间调制编码能够提高系统的频谱利用率但其可靠性较差。因此结合空时分组编码和空间调制编码的优势设计出空时分组-空间调制（STBC-SM）级联编码应用到可见光MIMO通信系统中，根据朗伯光源衰减特性建立了可见光室内传输信道模型，并对系统有效性及可靠性进行了仿真验证。结果表明在确保原有效性和相同误码率前提下，STBC-SM级联编码的可靠性较SM提高了5~8 dB，在确保原可靠性的前提下，STBC-SM级联编码的有效性较STBC提高了。表明文中设计的级联编码可有效的解决通信系统中有效性与可靠性的矛盾问题，为研究室内可见光MIMO通信提供了很好的理论意义。     

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。