室内可见光通信调制与解调技术的研究进展

近年来,基于发光二极管(LED)的室内可见光通信(IVLC)技术正逐步成为宽带光通信接入领域的研究热点。目前世界各国正在推动5G产业化工作,其中一个关键要求是必须实现更高的数据传输速率。为了进一步提高IVLC的传输速率和系统性能,需要引进更为先进的调制解调技术。文章介绍了IVLC技术的研究背景和系统模型,总结了IVLC中正交频分复用(OFDM)、离散多音(DMT)和无载波幅相(CAP)调制及多输入多输出(MIMO)等技术的研究进展,并对IVLC技术未来的发展趋势和所面临的挑战进行了分析。

应用曼彻斯特码的海岛间自由空间光通信系统

针对海岛间通信系统存在建设成本高和传输信号需要中继放大等问题,文章采用曼彻斯特编解码设计了一种新型自由空间光(FSO)通信系统,支持100 km海底光缆(采用G.654普通单模光纤)级联1 km FSO无线链路实现10 Gbit/s光信号的收发和传输。文章采用仿真实验测试了无线光信号在晴天、雨天和雾天中传输前后的时域波形、光谱、眼图和误码率(BER)等指标。研究结果表明,光信号接收机灵敏度在背对背系统中为-18.92 dBm;光信号接收机在晴天、雨天和雾天,经100 km海底光缆级联1 km FSO信道传输信号时的灵敏度分别为-17.72、-16.66和-11.16 dBm。相关结果证明,应用曼彻斯特码的海岛间FSO通信系统在未来海域信息传输领域具有重要的潜在应用价值。

瑞利衰落信道下QAM-OFDM可见光信号传输特性的研究

为了分析在单径和多径瑞利信道下可见光信号的收发特性,研究了基于白光LED作为光源、采用瑞利衰落信道传输以及应用三种不同QAM-OFDM信号的室内可见光通信系统。首先,采用MATLAB软件搭建了支持三类QAM-OFDM信号实现可见光通信系统仿真的模型;然后,分析了三类QAM-OFDM信号在单径和二径瑞利衰落信道下的误码率(BER)与接收信号信噪比(SNR)的关系;最后,综合频带利用率和数字信号处理过程考虑,建议实际应用中选用8QAM-OFDM信号进行收发。此外,还基于照度分析结果验证了8QAMOFDM信号的实际应用可行性。

瑞利衰落信道中QAM-OFDM可见光信号收发特性的研究

为了分析在单径和多径瑞利信道下可见光信号的收发特性,研究了基于白光LED作为光源、采用瑞利衰落信道传输以及应用三种不同QAM-OFDM信号的室内可见光通信系统。首先,采用MATL AB软件搭建了支持三类QAM-OFDM信号实现可见光通信系统仿真的模型;然后,分析了三类QAM-OFDM 信号在单径和二径瑞利衰落信道下的误码率(BER)与接收信号信噪比(SNR)的关系;最后,综合频带利用率和数字信号处理过程考虑,建议实际应用中选用8QAM- OFDM信号进行收发。此外,还基于照度分析结果验证了8QAM-OFDM信号的实际应用可行性。

适应三峡库区特殊地形的DP-DB FSO接入系统研究

针对三峡库区的特殊地形,设计了一种适应三峡库区环境接入应用的偏振复用双二进制自由空间光接入系统。在天气较好条件下,10 Gb/s偏振复用双二进制信号在1 km自由空间光无线信道中成功进行了收发和传输。测试了该接入系统中两路偏振复用信号传输前后的光谱、眼图和误码率等指标,测试结果表明:10 Gb/s偏振复用双二进制信号在晴天条件下经1 km自由空间光无线信道传输后的接收眼图清晰可见,信号接收质量较高,并在误码率为10^-6情况下,测得经偏振解复用后解调还原的两路数据信号的最佳解调判决点分别为0.5 bit和0.51 bit,系统接收机灵敏度为-2.7 dBm,该接入系统方案具有良好的收发及传输性能。与常规接入通信方式相比,该方案不仅能够有效提升有限带宽内的信号光谱效率,还能在三峡库区的特殊地形区域实现"最后一公里"接入信号的自由空间高速无线传输。