辅助判决式最大似然式相干光接收机的冷启动(英文)

在辅助判决式最大似然式相干接收机启动策略基础上,提出了另一种冷启动方案:利用M次幂算法获得启动序列,再过渡至辅助判决最大似然性相位估计.仿真结果验证了该方案的可行性.进一步优化表明:当M次幂算法与辅助判决最大似然性算法参数均取最优值时,冷启动方案性能达到最佳.与传统启动方案相比,这种冷启动方案能够应用于多接收机系统中,且更加适用于未来突发模式相干光传输系统中.

针对相位噪声的广义软判决辅助相位估计算法

判决辅助最大似然(DA-ML)和软判决辅助最大似然(SDA-ML)载波相位估计器均假定静态分块载波相位,因此在高信噪比下会出现误差下限。通过引入多元高斯分布模型,提出广义SDA-ML相位估计算法,并通过分解信道协方差矩阵来降低计算复杂度。仿真试验结果表明,对于高阶QAM调制,广义SDA-ML可以显著降低DA-ML和传统SDA-ML的误差下限。

OOK通信中的软判决辅助ML信道估计和MAP检测

为了研究自由空间光(free space optical,FSO)通信开关键控(on-off keying,OOK)系统的信号接收问题,提出一种FSO-OOK信号的接收方案。首先基于最大似然(maximum-likelihood,ML)原理提出一种软判决辅助(soft decision aided,SDA)ML信道估计方法;然后根据SDA-ML估计子进行逐符号最大后验概率(maximum a posteriori,MAP)检测。通过蒙特卡洛仿真试验,对比这种接收方案与传统方案的接收性能。结果表明,该方案的均方误差和误比特率在中高信噪比、任意发送信号先验概率的情况下优于传统方案,并接近理想估计和理想检测的误差性能下界。因此,基于SDA-ML估计子进行MAP逐符号检测的信号接收方案的信道估计结果准确,信号检测的抗衰落能力强,适用于FSO-OOK通信场景。

基于软判决反馈的猝发通信同步算法

针对无线猝发通信中存在的帧同步与符号定时同步问题,提出了一种适用于衰落信道的基于软判决反馈的同步算法。算法利用滑动时间窗采样得到接收符号序列,其中同步头用来估计衰落和信噪比,重点研究利用未知PSK或QAM数据符号进行软判决来构建新的似然函数,依此进行似然函数计算,当似然函数值超过同步门限时完成信号帧同步,并确定搜索区间进行似然函数峰值搜索,最后对峰值及相邻两个值进行高斯插值以获取更精确的结果。仿真结果表明:在同步头长度为16,帧长度为80时,该算法在未知数据符号为PSK符号时,算法的MSE性能在低信噪比条件下即可超过长度为16的克拉美罗界理论线(CRB(16)),并在高信噪比条件下,逼近CRB(80);在未知数据为QAM调制时,算法性能在低信噪比与高信噪比条件下均优于CRB(16)。

空分多址系统中的快速PDA算法

空分多址系统中(SDMA)的多用户检测技术(MUD)是决定系统性能的关键。由于最优算法的不可实现性,寻找次最优的简单实用的算法是人们研究的热点。迭代式概率数据辅助(PDA)算法的性能接近于最优算法,但其运算量降低了一半。该文分析了迭代式PDA算法错误判决的分布,提出了快速PDA算法,引入最大似然因子,将迭代式转化为一次判决方式,进一步减小了运算量。仿真结果表明快速PDA算法与迭代式PDA算法的性能十分接近。

带宽受限QPSK相干光侦听接收机最佳性能分析

在带宽受限情况下建立了相干光侦听接收机模型并给出了带宽受限的等效滤波器模型.给出了带宽受限下的接收信号数学模型,利用星座图详细阐述并总结了其它符号对当前符号的干扰规律.重新定义了符号信噪比,推导了基于辅助判决式最大似然式相位估计的带宽受限的侦听接收机的误码率性能,并分析了接收机的最佳采样判决时刻和最佳带宽.仿真结果表明,不同带宽下定义的最大信噪比对应系统的最小误码率;不同滤波器类型对应的最佳采样判决时刻和最佳带宽是不同的,但都可以找到一个最佳点;随着信噪比的增加,带宽受限会降低辅助判决式最大似然式相位估计算法的性能.

雾霾天气下DAML空间相干光通信系统的研究

大气湍流引起的折射率起伏会导致光信号的振幅和相位发生随机波动,同时日益严重的城市雾霾现象带来的系统性能降低问题也不可忽视.基于湍流相位波动和激光器相位噪声的缓慢时变特性,本文提出了将DAML相位估计算法应用到空间相干光通信系统中来提高系统性能,并推导了在大气湍流、激光器相位噪声以及各种天气状况衰减效应影响下,针对DQPSK信号的DAML相位估计系统的误码率,最后重点分析了在雾、霾天气条件下该系统的传输距离限制和波长选择特性.仿真结果表明:湍流相位波动造成的信噪比损失低于0.1 d B;在雾和霾天气下,相较于传统的OOK IM/DD FSO通信系统,DAML相位估计系统在不同的大气湍流环境中至少有500 m的传输距离优势;在霾和薄雾天气,传输波长为1 550 nm的DAML系统比波长为850 nm的系统的性能更优,但在能见度低于200 m的浓雾天气,系统性能基本与波长选择无关.

DAML相干光接收机的冷启动

DAML(辅助判决式最大似然)相位估计相干光接收机已成为光通信领域未来考虑试验的相干接收方式之一。文章对DAML相干光接收机的启动进行了研究,在此基础上提出了一种冷启动方案。仿真验证了该方案的可行性,同时,对该方案进行了优化。仿真表明,当M次幂算法与DAML算法参数均取最优值时,冷启动方案性能达到最佳。

光相干QAM信号的弹性DAML相位估计

提出相干光通信系统的弹性判决辅助式最大似然(DAML)相位估计算法,将弹性DAML相位估计算法从相移键控(PSK)系统扩展到正交幅度调制(QAM)系统,并进行相位估计误差推导。仿真结果表明,弹性DAML在不同块长度条件下存在误比特率(BER)下界,能消除传统DAML的块长度效应,可有效降低符号检测过程对信号相位波动的要求,进而放宽相干光系统对激光器线宽的限制。

相干光M-PSK系统的弹性DAML相位估计算法

相干光通信系统中判决辅助式最大似然(DAML)相位估计算法因其较高的计算效率引起了广泛的关注.然而,传统DAML相位估计算法假设激光器相位噪声在整个块长度区间内是恒定不变的,这引起了块长度效应.本文考虑了激光器相位噪声缓慢时变的特点,并提出了基于相干光M-PSK系统的弹性DAML相位估计算法来克服传统DAML相位估计算法中存在块长度效应的缺点.该算法在传统DAML算法的基础上引入了加权系数来更准确地进行载波相位恢复.同时,本文推导了该算法的相位估计误差,并用仿真验证了其有效性.仿真结果也表明:弹性DAML算法能消除传统DAML算法的块长度效应,并能放宽相干光M-PSK系统对激光器线宽的要求.