Gamma-Gamma湍流下新型脉冲位置调制性能分析

为改进脉冲位置调制方式的性能,结合差分脉冲位置调制和多脉冲位置调制的优势,提出一种新型差分脉冲位置调制方式。在给出其符号结构的基础上,分析了其传输容量、带宽需求和功率需求,推导出Gamma-Gamma湍流信道下自由空间光通信系统的平均误时隙率和误包率模型,仿真分析了湍流强度、传输距离和调制阶数对该系统性能的影响,并将其与开关键控和三种脉冲位置调制方式进行比较。理论分析与仿真结果表明,新型差分脉冲调制方式比单脉冲位置调制、差分脉冲位置调制和多脉冲位置调制具有更高的传输容量,比单脉冲位置调制和差分脉冲位置调制具有更低的带宽需求,比多脉冲位置调制和开关键控具有更高的功率利用率和更好的差错性能,而且不需要符号同步,可以简化系统实现的复杂度。

Gamma-Gamma模型下采用PPM调制的MIMO-FSO系统误时隙率分析

分析了在Gamma-Gamma分布下基于脉冲位置调制(pulse position modulation,PPM)方式的多输入输出自由空间光学(multiple input multiple output free space optics,MIMO-FSO)通信系统模型。首先推导了单输入单输出(single input single output,SISO)-PPM系统的误时隙率(slot error rate,SER)计算公式,以此作为参考,在独立同分布和独立分布参数不同情况下,分别推导出MISO-PPM、SIMO-PPM和MIMO-PPM系统的平均SER计算公式,并用数值仿真的方法,分析了它们的平均SER性能。仿真结果表明,在Gamma-Gamma分布模型下,采用多发多收的方法确实能有效提高FSO系统的平均SER性能,如在误时隙率为10-4时,M=2、N=2的MIMO-PPM系统在信道分布参数相同和不同时,与SISO-PPM相比,分别能节省信噪比50dB和65dB左右。实际应用中,M和N分别取3或4就基本足够,对无线光通信系统的理论分析和系统设计具有一定的指导意义。

判决门限对无线光通信调制方式差错率影响分析

无线光通信调制方式的差错性能依赖于门限的选择。在给出了OOK、PPM和DPIM差错率公式的基础上,推导了最佳门限的解析式。并对基于不同判决门限的差错率进行了比较。结果表明,最佳门限下调制方式的差错率明显优于其它门限下的差错率。

自由空间光通信调制方式研究

分析了OOK、PPM、DPPM和DPIM符号结构,详细推导了传信率、发射功率、传输带宽、误时隙率的公式和误时隙率最佳门限的解析式,并给出了相应的仿真结果。分析与仿真表明,综合考虑性能指标和可实现性,DPIM更适用于未来自由空间光通信系统。

弱湍流信道无线光通信分集接收合并技术

为了克服大气湍流所造成的信道衰落效应,分析了在弱湍流信道模型下基于强度检测脉冲位置调制方式的自由空间光通信空间(FSO)分集接收系统模型,推导了无分集系统的误时隙率计算公式。然后以此作为参考,在独立同分布的情况下,采用数值仿真的方法,分别对比分析了最大比合并(MRC)、等增益合并(EGC)和选择性合并(SC)的误时隙率性能。结果表明,3种合并技术中,误时隙率性能改善最优的是MRC,其次是EGC,而SC的改善性能最差,但是SC实现相对容易。利用分集接收合并技术可以有效改善FSO系统的性能,并且具有较好的抗大气信道衰落能力,在无线光通信中将有一定的应用前景。

弱湍流信道MIMO-FSO系统误时隙率分析

分析了在弱湍流信道模型下基于开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)方式的多输入多输出自由空间光(MIMO-FSO)通信系统模型。首先推导了各调制方式下单输入单输出(SISO)系统的误时隙率(SER)计算公式,以此作为参考,在独立同分布的条件下,推导出MIMO-FSO系统的平均SER计算公式,并用数值仿真的方法,分析了它们的平均SER性能。仿真结果表明,在弱湍流信道模型下,PPM可获得最好的SER性能,采用MIMO方法能有效提高FSO系统的平均SER性能。

时钟抖动对水下激光MPPM通信的误码影响分析

多脉冲位置调制(multi-pulse position modulation,MPPM)与脉冲位置调制相比具有能量信息效率高和带宽低的优点,是水下激光通信中一种有效的通信方式。为了研究时钟抖动对激光水下多脉冲位置调制通信的误码影响,在分析 MPPM 时钟抖动时的性能的基础上,通过理论计算提出了 MPPM 最小误比特率的映射列表的方法,分析并仿真了 MP—PM 使用二进制码和格雷码两种编码方式的误比特率。结果表明,在相同的传输带宽和传输速率下,使用格雷码编码的MPPM 误码性能优于二进制编码,且 MPPM 的性能优于脉冲位置调制,误比特率降低约2.4dB。该研究结果对提高水下激光通信性能具有一定的理论参考价值。

无线光通信脉冲间隔调制最优检测阈值研究

通过建立基于两点假设的无线光通信系统模型,推导了系统误码率公式,在分析三种常见的脉冲间隔调制符号结构的基础上,得出了其误时隙率表达式,推导了基于最小误时隙率的最优检测阈值数学表达式,并通过仿真分别在最优检测阈值和其它阈值下对其差错性能进行了分析比较。

湍流信道下基于MDPPM的可见光通信性能研究

针对室外可见光通信受到大气湍流因素影响的问题,采用广义超几何法,综合分析Gamma-Gamma信道下大气湍流及不同天气条件对可见光通信系统平均误时隙率(SER)的影响。仿真分析表明:16进制差分脉冲位置调制(16DPPM)可有效改善湍流效应影响;采用等增益合并(EGC)接收技术,系统平均SER明显降低;湍流信道下,晴朗、雾霾、薄雾和中雾天气时,与16DPPM单入单出系统相比,采用接收天线为3根或4根的16DPPM单入多出系统的平均SER得到明显改善。

紫外光通信中多脉冲PPM调制的性能分析

介绍了多脉冲PPM调制(MPPM)的调制结构,分析了MPPM与PPM的结构关系。利用Matlab仿真的方法,比较了MPPM调制与其他几种典型调制方式(OOK、PPM、DPIM)的发射功率、带宽需求和误时隙率等性能指标,发现其功率利用率远远高于OOK,带宽需求明显比PPM、DPIM低,误时隙率的性能也具有一定优势,综合性能比较优越。结果表明MPPM是一种有前途的调制方式,适合紫外光通信及其他大气光通信的场合。

DH-PIM调制最优检测门限研究与仿真

通过建立基于两点假设的无线光通信系统模型,推导了系统误码率公式,在分析DH-PIM(双头脉冲间隔调制)调制结构的基础上,给出了该调制方式的误时隙率表达式,进而推导了基于最小误时隙率的最优检测门限数学表达式。最后,通过计算机软件MATLAB进行仿真验证,结果表明,最优门限下DH-PIM调制方式的差错性能相对于其它门限有了明显的提高。

CDMA-CSMA多用户通信系统在配电网中的仿真研究

多通道随机通信系统的研究是一个新的课题,在以往的研究中,大多集中在固定分配多址接入方式。引入了随机多址接入技术,以便在突发性事件中保持良好的性能,并采用蒙特卡罗方法对CDMA-时隙式非坚持CSMA多用户通信系统在不同因素影响下的网络吞吐量进行了仿真研究。证明了在随机多址接入技术中采用CDMA技术,可以明显改善系统的性能。

无线光通信中几种调制方式的性能比较

应用在无线激光通信系统中的调制方式有多种。该文详细地分析了开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、双头脉冲间隔调制(DHPIM)和双脉冲间隔调制(DPPIM)等调制方式的符号结构、带宽需求、平均发射功率和误时隙率等性能,通过分析比较得出DHPIM的综合性能最佳,更适合于无线光通信系统。

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,比较了各种调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。

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。

一种新型的双幅度定长脉冲间隔调制方式

针对数字脉冲间隔调制(DPIM)存在的问题和性能方面的不足,提出了一种新型的双幅度定长脉冲间隔调制(DAFDPIM)方式,对其调制结构进行了详细阐述,讨论了发射功率、带宽需求、传输容量和差错性能等问题,并与其他几种DPIM的改进方式进行了仿真对比。理论分析和仿真结果表明:这种新型的DAFDPIM方式能实现性能方面较好的平衡,并解决了DPIM符号长度不固定的问题,在无线光通信系统中具有一定的应用前景。

二维相关K分布湍流信道的建模与仿真

针对强湍流的空间相关性特点,拟合了基于1-范数的相关函数,利用修正的球不变随机过程(SIRP)法得到相关K分布随机场,建立了二维相关K分布湍流信道仿真模型;解决了球不变随机过程法固有的特征随机变量各态历经问题;计算了二维相关K分布信道模型的误时隙率和信道容量,并与一维K分布信道模型做比较。结果表明这种模拟湍流信道的方法可以很好地控制K分布湍流分量的分布形式和统计特性,为信道估计的研究奠定了基础。

基于可见光通信的双宽差分脉冲位置调制

针对车内可见光通信系统高带宽、高功率和低误码率的要求,提出了一种新型的双宽差分脉冲位置调制(Dual Duration Differential Pulse Position Modulation,DD-DPPM)方式,对其符号结构、带宽需求、平均发射功率及误时隙率进行了分析计算,并与开关键控(On-Off Keying,OOK)调制、脉冲位置调制(Pulse Position Modulation,PPM)、差分脉冲位置调制(Differential Pulse-Position Modulation,DPPM)、双头脉冲间隔调制(Dual Header Pulse Interval Modulation,DH-PIM)和反向双头脉冲间隔调制(Reverse Dual Header Pulse Interval Modulation,RDH-PIM)5种调制方式进行了仿真对比。结果表明:DD-DPPM具有比OOK和RDH-PIM更强的抗干扰能力,以及比DPPM、DH-PIM更高的带宽利用率和平均发射功率,是一种综合性能优良的调制方式,在可见光通信系统中具有一定的应用前景。

无线光通信调制技术的性能分析

在对五种典型大气无线光通信调制方式——OOK、PPM、DPPM、DPIM和DH-PIM的调制结构进行分析的基础上,结合大气无线光信道特点,分析比较了这五种调制方式的平均发射功率、传输容量和误时隙率。理论分析与仿真结果表明:DPPM、DPIM和DH-PIM更具有优势,更适合于未来无线光通信系统。