数字脉冲间隔调制(DPIM)线性扩谱通信及应用

研究了一种扩谱载波数字脉冲间隔调制SSC-DPIM(Spreadspectrumcarrierdigitalpulseintervalmodulation)技术并用于电力线载波扩谱通信系统.采用线性扫频SSC扩谱载波对DPIM符号进行编码,引入脉冲前导码作为传输数据块的同步信号以防止差错传播.介绍了数据传输速率及数据块传送差错率的理论分析结果.并采用单片机实现了SSC-DPIM电力线载波通信系统.实验结果表明,在同样的电力线网络环境下,其通信效果明显优于已有的电力线载波通信系统.

大气无线光通信系统中数字脉冲间隔调制研究

基于光强闪烁的大气无线光通信系统模型,研究了数字脉冲间隔调制(DPIM)方式的差错性能,分析了符号结构、发射功率、带宽需求等问题,并与 OOK(开关键控)和 PPM(脉冲位置调制)调制方式进行比较。理论和仿真研究结果表明,DPIM 调制方式较 PPM 方式有较高的功率效率和较少的带宽需求,特别是在系统实现上相对于 PPM 大大简化。因此 DPIM 应用于无线光通信系统具有一定优势。

载波数字脉冲间隔调制电力线通信技术与收发器

提出了一种扩频载波或窄带载波数字脉冲间隔调制 (C- DPIM)电力线载波通信系统。采用线性扫频扩频载波对 DPIM符号进行编码 ,引入脉冲前导码作为传输数据块的同步信号以防止差错传播 ,并采用单片机实现了该系统。研制了电力线载波通信接口收发控制器 ,使其在呈时变、高信号衰减特性并存在复杂干扰的电力线网络上实现理想的数字通信 ,已成功地用于基于列车 3 80

大气激光通信中压缩数字脉冲间隔调制技术

为了提高大气光通信信息传输的高效性和可靠性,提出一种压缩数字脉冲间隔调制(CDPIM)技术。该技术对相邻4位信息码组分别经PPM编码后,把编码脉冲之间多余的空闲时隙用分段压缩码进行替换来进行编码。描述了CDPIM的符号结构,运用Matlab对发射功率、频带利用率、信道容量占用率、传输误包率等的仿真结果表明:在相同位分辨率4时,CDPIM的发射功率比FDPIM的发射功率节约23%,CDPIM的频带利用率比DPIM的频带利用率提高72%,CDPIM的传输容量比OOK的传输容量提高67%。在相同信噪比2时,CDPIM的误包率比DPIM的误包率提高60%,而且CDPIM调制技术能对接收的错误码组进行有效的自我纠错。

基于DPIM调制的MIMO空间光通信系统

为了抑制空间光通信中大气湍流效应和降低误包率,提出了一种引入分布式多出多入技术,基于数字脉冲间隔调制的多出多入空间光通信系统.在弱湍流信道模型和APD探测器下建立了多出多入系统链路模型,推导了最大似然检测下的最佳阈值和误包率.计算结果表明:发射分集通过多路径传输平滑接收信号光强起伏;接收分集增加孔径平滑效应,减弱接收光强起伏;在发射平均功率、接收孔径总面积和背景噪音相同的条件下,数字脉冲间隔调制的不同多出多入系统存在几乎相同的最佳雪崩光电二极管增益;比较多出多入通信系统下三种调制方式,数字脉冲间隔调制的误包率较少劣于PPM调制而大大优于OOK调制.

基于FPGA的紫外光DPIM调制系统设计

为了验证数字脉冲间隔调制(DPIM)在紫外光通信中应用的可行性,设计了基于FPGA的DPIM调制和解调系统。调制过程在锁存器的控制下,将串并转换后的数据输入比较器,并与计数值相比较产生DPIM调制信号;在解调端,利用计数器检测相邻光脉冲间的空时隙数,在锁存器的控制下,恢复得到原始数据。以16-DPIM为例,随机输入一组串行二进制数据,经过调制系统得到了16-DPIM信号;同样随机输入一个16-DPIM调制信号,通过解调系统恢复得到了原始数据。并在此基础上提出了一种新型的双幅度、定长DPIM调制方式,能更好地弥补DPIM符号长度不固定的缺陷。

无线光通信中DPIM的调制/解调研究与FPGA实现

为了满足无线光通信系统的低功率高可靠性需求,可在无线光通信系统中利用FPGA实现数字脉冲间隔调制(DPIM)。在研究了DPIM的调制原理基础上,运用Verilog HDL语言完成了基于FPGA的DPIM调制器与解调器设计,该设计通过改变随机存取存储器(RAM)模块的大小解决了DPIM中因时隙长短不固定所产生的问题。采用m序列作为输入数据进行仿真后,调制波形正确,解调出的数据无误,对DPIM调制器进行的硬件测试效果良好。

基于DPIM调制可见光通信系统性能分析

分析比较基于OOK、PPM和DPIM等调制方式的可见光通信系统性能。首先对OOK、PPM和DPIM三种调制方式的编码结构、带宽需求、平均发射功率进行了比较,然后将三种调制方式应用于可将光通信系统中,分析比较高斯噪声影响下系统的误码率。结果表明,在相同的信噪比下,DPIM调制方式虽然误码率较PPM调制方式有所提高,但是其最大的优点在于减少了平均符号长度,带宽需求小,在调制阶数大的情况下功率利用率也高,且调制不需要同步,因此更适合于可见光通信系统。

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。

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。

可见光通信中的定长双宽数字脉冲间隔调制

数字脉冲间隔调制(DPIM)对缓存性能要求较高,相对于定长型调制方式存在一定的劣势。为此,提出了一种新型定长双宽数字脉冲间隔调制(FDD-DPIM),给出其符号结构,通过仿真和实验对比分析了二进制开关键控(OOK)、DPIM、定长数字脉冲间隔调制(FDPIM)、定长数字振幅脉冲间隔调制(FDAPIM)以及双幅度定长数字脉冲间隔调制(DAFDPIM)的带宽需求、平均发射功率及差错性能。结果表明:提出的FDD-DPIM具有更高的带宽利用率和平均发射功率,同时差错性能优于DAFDPIM,在可见光通信系统中具有一定的应用前景。

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。Modelsim的仿真结果证明了该设计的正确性。

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。

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。

Analysis of error performance on Turbo coded FDPIM

Due to variable symbol length of digital pulse interval modulation(DPIM),it is difficult to analyze the error performances of Turbo coded DPIM.To solve this problem,a fixed-length digital pulse interval modulation(FDPIM) method is provided.The FDPIM modulation structure is introduced.The packet error rates of uncoded FDPIM are analyzed and compared with that of DPIM.Bit error rates of Turbo coded FDPIM are simulated based on three kinds of analytical models under weak turbulence channel.The results show that packet error rate of uncoded FDPIM is inferior to that of uncoded DPIM.However,FDPIM is easy to be implemented and easy to be combined.with Turbo code for soft-decision because of its fixed length.Besides,the introduction of Turbo code in this modulation can decrease the average power about 10 dBm,which means that it can improve the error performance of the system effectively.

应用于光接入网的高速无线光通信

介绍了可用于光接入网解决目前全网通信瓶颈的高速无线光通信技术,阐述了它的工作原理与系统组成并着重讨论了系统实现的关键技术和相应的解决方案。

多调制方式下的强度叠加编码多发多收大气光通信系统性能分析

对开关键控(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)下强度叠加编码多发多收(MIMO)光通信系统的性能进行了比较分析。研究表明:随着调制阶数的提高,后三种调制在平均发射功率需求方面较OOK调制有很大优势,但是相应的传输容量却有所下降。在差错性能方面,OOK调制在接收功率较低时误包率相对其它三种调制要小,当接收功率提高到一定程度时,PPM,DPPM和DPIM调制相对OOK调制均体现出了3～10dB的误包率优势。

紫外光通信调制方式的对比研究

分析了启闭键控调制(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)的编码结构,然后从带宽需求、平均发射功率、传输容量和差错性能等方面对各种调制方式进行了仿真对比。结果表明,DPIM调制比PPM具有更高的传输容量和更少的带宽需求,并且解调对同步要求较低,实现更简易,并结合紫外LED阵列将作为今后实用化紫外光源的发展趋势,DPIM调制在未来紫外光通信系统的应用中将具有更大的优势。