基于单PD直接检测Twin-SSB-QPSK信号的光纤通信系统

针对孪生单边带正交相移键控(Twin-SSB-QPSK)信号在光传输过程中的高成本问题,提出了一种在接收端采用单光电探测器(PD)直接检测Twin-SSB-QPSK信号的光纤通信系统。在接收端不需要采用光带通滤波器(OBPF)对Twin-SSB-QPSK信号的两路光单边带信号进行分离,而是利用直接检测的拍频效应,通过单PD直接检测孪生的两路光单边带QPSK信号产生相干叠加的单路16阶正交幅度调制(16QAM)信号。仿真演示了两路56 Gbit/s的QPSK信号叠加为一路112 Gbit/s的16QAM信号,并与传统的单路16QAM信号传输方案进行了仿真对比。仿真结果表明,该方案在降低系统器件要求和部署成本的同时并没有带来额外的功率代价。

卫星信道中APSK星座的优化设计

为通过高阶调制信号增加卫星信道的容量,在给出幅度相移键控(APSK)信号特征的基础上,根据最小欧氏距离最大化和平均互信息最大的原则对APSK星座进行优化。给出了APSK最小欧氏距离和不同星座普遍适用的信道容量计算方法。仿真结果表明,最小欧氏距离和信道容量仅与相对半径有关而与相对相位无关。信噪比相同时不同APSK星座的信道容量差别很小,卫星信道中星座的优化可考虑功率利用率为主。

MDAPSK-OFDM信号误码性能分析

与正交幅度调制(QAM)相比,差分幅度相移键控(DAPSK)信号的解调方法简单,因而近年来在一些实验正交频分复用(OFDM)系统中得到应用.针对16、32和64阶高阶差分幅度相移键控(MDAPSK),本文详细推导了加性高斯白噪声(AWGN)信道下,采用MDAPSK调制的OFDM(MDAPSK-OFDM)系统的误码性能,得到了MDAPSK-OFDM系统比特差错率(BER)表达式,仿真验证了MDAPSK-OFDM系统的误码性能,并说明了实验系统采用16DAPSK或64DAPSK调制的原因.

编码16DAPSK信号解调译码新方法

基于子载波采用16阶差分幅度相移键控(16DAPSK)的正交频分复用(OFDM)系统,提出并分析了编码16DAPSK信号的一种新的简单易行的比特软输出解调译码方法。仿真结果表明,在高斯信道、平坦Rayleigh衰落信道和多径Rayleigh衰落信道下,采用编码速率为3/4的punctured卷积码与16DAPSK信号的硬输出解调译码方法相比,系统的误码性能可改善约1.2dB。新方法应用在日本CRL开发的100Mbps毫米波16DAPSK-OFDM宽带移动接入实验系统,将进一步提高系统误码性能。

Nakagami信道基于16APSK的加权信噪比估计算法

自适应编码调制(adaptive coded modulation,ACM)技术是一种提高无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)数据链吞吐量性能的有效方法,信道估计的准确性是决定ACM系统性能的关键因素之一,直接影响UAV数据链的吞吐量性能。首先对Nakagami衰落信道进行分析建模,推导了信号经过衰落信道后的表示方法。其次对Nakagami衰落信道下基于多进制数字相位调制(multiple phase shift keying,MPSK)的信噪比(signal-tonoise ratio,SNR)估计算法进行推导和分析,仿真结果表明三阶矩(third-order moments,M3)SNR估计算法比传统的二阶矩四阶矩(second and fourth moments,M2M4)SNR估计算法具有更好的估计性能。最后,针对Nakagami衰落信道下的现有估计算法对非恒包络调制信号估计性能差的问题,提出了一种适用于非恒包络的16阶振幅移相键控(amplitude phase shift keying,APSK)信号的加权SNR估计算法,该算法利用接收信号的先验信息和信号的阶矩关系进行SNR估计,具有复杂度低,估计精度高等优势。理论分析与仿真结果表明:所提出的算法可以有效地对16APSK调制信号进行SNR估计,且相比于M2M4算法,利用M3信息进行信道估计的加权SNR估计算法具有更高的估计精度。

基于GMM的幅度相位联合编码CVQKD安全性分析

为了提高离散调制连续变量量子密钥分发协议性能,采用幅度相移键控(APSK)联合调制格式方法,在接收端采用高斯混合模型分类算法识别量子态来提升系统的性能。将密钥传输系统分为状态学习和状态预测两个阶段,在状态学习阶段基于高斯混合模型的分类器对已知类别的量子态进行训练,学习不同类别量子态的幅度相位分布情况;在状态预测阶段则采用最小欧氏距离计算出待测量子态属于每个类别的后验概率,从而判定待测量子态的类别,并通过参数估计、反向协调和保密增强生成最终密钥。结果表明,在反向协调和集体攻击下128-APSK离散调制连续变量量子密钥分发协议能够有效生成安全密钥,当安全码率为10-6 bit/symbol时,传输距离可接近60 km。该研究为进一步提高离散调制连续变量量子密钥分发协议的系统性能提供了参考。

基于水声信道的MAPSK-TCM编码调制技术研究

论述了应用于水声信道的网格编码调制TCM技术,分析了影响其性能的主要因素;针对水声信道带宽有限的情况,提出了在信号频带不展宽的情况下提高水声通信性能的多进制非对称MAPSK-TCM编码调制方法,并在给定的水声信道下,分别对码率为1/2、2/3的情况进行了仿真,仿真结果表明:MAPSK-TCM方法(M=4或8)相对于相同信号带宽的标准TCM方法,在信噪比相同的情况下,降低了系统的误码率,对改善水声通信的可靠性有重要意义。

BPSK-QPSK和QPSK-16QAM的光调制格式转换

信号在调制方式不同的系统之间传输时,需要对信号调制格式进行转换,而调制格式转换通常在电信号上进行,要将光信号恢复成电信号。在电信号上进行调制格式转换后,再经电光调制器变换成光信号发射。频繁的光电或电光转换通常会增加系统成本,针对该问题,提出了利用相干叠加在光域上实现二进制相移键控(BPSK)到正交相移键控(QPSK)以及QPSK到正交幅度调制(16QAM)的调制格式转换的方法。实验通过Optisystem软件对转换模型进行仿真,采用10 Gpbs伪随机信号作为测试信源,通过星座图观测出信号成功转换为QPSK和16QAM;并在不同光信噪比、光源线宽和信号功率下对转换模型与直接QPSK、16QAM传输模型进行误码分析对比,在相同条件下转换模型和直接传输的误码率高度保持一致,表明这种调制格式转换方法具有较高的稳定性和准确性,能够适用于不同系统间的信号传输。

编码32DAPSK信号的解调新方法

基于子载波采用32DAPSK调制的OFDM系统,提出了编码32DAPSK信号的一种新的解调方法.仿真结果表明,信道编码采用速率为3 4的punctured卷积码时,在AWGN、平坦Rayleigh衰落和多径Rayleigh衰落信道下,与常规的32DAPSK信号解调方法相比,当比特差错率为10-4时,提出的新方法可使系统的误码性能改善约2dB.新方法也适用于采用其它信道编码的32DAPSK调制系统.

APSK调制在基于OFDM可见光通信系统中的性能分析

在基于正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的可见光通信(Visible light communication,VLC)系统中,发光二极管(Light emitting diode,LED)的非线性特性是影响系统性能的一个重要因素。为了减小LED非线性的影响,将幅度-相移联合键控(Amplitude-phase shift keying,APSK)调制与OFDM技术相结合的传输方式引入可见光通信系统中。本文介绍了APSK调制的原理及其在基于OFDM调制的可见光通信系统中的应用,建立了基于APSK-OFDM调制的可见光通信系统模型,并与常用的基于正交幅度调制(Quadrature amplitude modulation,QAM)的OFDM系统性能进行了对比。仿真结果表明,在OFDM系统中,如果信道是理想的,QAM调制的性能要比APSK调制的性能好;但当考虑到LED的非线性特性时,后者的性能要明显优于前者。

APSK调制在基于自适应OFDM的可见光通信系统中的应用研究

正交频分复用(OFDM)技术具有频谱利用率高、抗干扰性能好等优点,在基于发光二极管(LED)的可见光通信系统中得到广泛应用。为了减小LED非线性的影响,将幅度-相移联合键控(APSK)与OFDM技术相结合的传输方式引入可见光通信系统中。同时为了提高可见光通信系统的整体性能,实现系统带宽资源的充分利用,将OFDM调制与自适应技术相结合,即根据信道状况的不同,在各个子信道上使用相应阶数的APSK调制方式。文章介绍了3种典型的基于自适应资源分配算法的OFDM技术,并与基于相同阶数APSK调制的OFDM技术进行比较。仿真结果表明,APSK信号的包络要比QAM信号小,自适应OFDM技术的性能要明显优于基于相同阶数APSK调制的OFDM技术。

与低计算复杂度解映射相结合的16APSK星座优化

提出一种在新的简化的解映射方法下,以星座图上所有信号点距离解映射门限的最小距离的最大化为目标函数的星座图优化方法。仿真比较了在优化设计的星座映射下,传统的解映射算法和所提出的解映射的误码性能。仿真结果表明,所提出的星座图优化设计方法在简化的解映射方法下具有良好的性能;简化的解映射算法在大大降低计算复杂度的情况下,在误比特率为10-4时,SNR损失了约1 d B。

DVB-S2标准中联合LDPC译码的16-APSK星座迭代软判决算法研究

对DVB-S2标准中的16-APSK(幅度相移键控)星座软判决算法展开研究,在比特LLR(对数似然比)软判决算法的基础上提出了一种基于联合LDPC(低密度奇偶校验码)译码的星座迭代软判决改进算法。经仿真分析发现,该改进算法在具有与原算法相近的误码性能的同时至少降低了一半的计算量,具有较强的实用价值。

大自由距离网格编码的最佳译码和DAPSK的迭代译码(英文)

提出一种新的接收机结构 ,用于卷积编码和差分幅度相移键控调制的迭代译码 ,其性能接近于加性高斯白噪声信道上的相干检测 .此外 ,还提出了对于 Lin等人的网格编码结构的最佳译码 ,性能优于其准最佳译码 ,但译码延时要比传统网格编码调制或卷积码的译码延时长 .

一种高效的APSK调制信号载波频偏估计算法

提出一种有效的幅度相位键控(APSK)调制信号载波频偏估计算法。该算法针对定时同步后的信号数据,根据APSK调制信号星座图数据点幅度半径不同的特点,将星座图上幅度半径最小的数据点保留,其余幅度半径较大的数据点的值均置零。对置零处理后的数据进行4次方谱线提取,从而估计信号的载波频偏。仿真试验表明该算法计算复杂度低,具有很强的实用性。当数据量为500,信噪比大于15 dB时,频偏估计均方误差低于-80 dB。

基于APSK信号的分布式MIMO差分检测方法

提出一种基于APSK信号的分布式MIMO差分编码及检测方法:发送端将待发射的数据符号与前一个发射矩阵中的数据符号进行相位和幅度差分调制,生成新的发射矩阵进行发射;接收端对接收信号匹配滤波之后,利用前后接收量判断相位信息和幅度信息恢复出发送端数据。该方法使得系统无需进行信道估计,频谱效率与V-BLAST(Vertical Bell Laboratories Layered Space-Time)相同,但不受天线数目限制,解决了传统V-BLAST算法无法进行非相干检测的难题。仿真结果显示,该算法在不同信道传播时延情况下的误码率性能不同。

一种基于APSK非均匀差错保护的非均衡编码方案

幅度与相位联合调制(Amplitude and Phase Shift Keying,APSK)对于映射到星座图上同一个符号点的不同比特具有不均等的差错保护,其中受保护程度较低的比特限制了编码调制系统的整体误码性能。为消除这一限制,提出了一种非均衡编码方案,即对不同保护程度的数据进行分组,通过比特交织的方式匹配不同纠错能力的低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code,LDPC)进行编码。在64-APSK调制方式下进行计算机仿真,仿真结果表明:均衡编码方案相比传统编码调制方案具有0.3 dB以上的性能增益。

低复杂度高阶APSK解映射方法与实现结构

针对高阶幅度相移键控(amplitude phase shift keying,APSK)解映射复杂度,不易硬件实现的问题,提出了一种低复杂度的APSK解映射方案及电路实现结构。具体而言,基于Max-Log-MAP算法,分析APSK星座图对称性并进行区域划分,对落到每个区域的接收符号比特软信息计算进行化简,得到具有低计算量的解映射公式。进一步,利用简化后每个比特软信息计算公式的特点,设计了软信息计算电路结构并在现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)硬件平台上进行了性能测试。测试结果表明,信噪比为14 dB时,利用简化方法实现的APSK解映射电路可实现10-5的误比特率(bit error rate,BER),与传统解映射算法性能接近,且具有较低的硬件资源消耗。

一种降低BICM-ID系统误比特率的高阶APSK星座映射方法

本文提出一种基于蝙蝠算法的星座映射方法,旨在解决采用高阶振幅移相键控APSK调制的BICM-ID系统中误比特率高的问题.所提出的星座映射方法包括以下步骤:建立系统模型并初始化参数;随机产生多组解;计算每一组解的误比特率,取误比特率最小值对应的一组解为最优解;开始迭代,产生新解并在最优解周围产生局部解;更新当前全局最优解,当达到最大迭代次数时,输出最优解.所提方法不仅星座映射的效率高,而且误比特率性能优于现有映射方法,实验结果表明,对32APSK而言,当系统的误比特率为10-5时,采用本文所提方法优化后需要的信噪比为8.73 dB,相比于DVB-S2标准中方法和预编码方法所获得的信噪比增益分别是0.09 dB和1.88 dB.

一种基于APSK的矩形差分空间调制算法

本文提出了一种用于多输入多输出(MIMO)系统的结合幅度相移键控(ASPK)的新型差分空间调制方法。该方法结合APSK与RDSM调制,在保留了RDSM矩形天线索引矩阵的结构下,利用APSK调制来进一步提升了频谱效率。通过仿真结果比较了所提算法相比于传统差分空间调制的性能差异。