室内可见光无载波幅度相位调制系统性能分析

针对室内可见光通信调制技术问题,提出翻转光无载波幅度相位调制和单极性光无载波幅度相位调制两种功率有效的调制方案,二者分别采用"正、负模块极性分组"以及"零值位置极性编码"方法实现信号单极性处理,以满足可见光通信"强度调制/直接检测"的要求.基于朗伯辐射模型,考虑到高斯背景光噪声的可见光直射传输信道,推导了包括直流偏置光无载波幅度相位调制在内的三种调制方案的误比特率闭式表达式,仿真验证了其准确性.在此基础上,分析比较了三者频带利用率,讨论了信道参量对光无载波幅度相位调制系统误码性能的影响,结果表明,在5m×5m×3m的室内场景下,与发射机辐射角为30°和45°相比,0°时的系统误码性能分别优于6.9dB和29.9dB;收发机距离为1m时,误码性能比2m时改善近12dB.

可见光多维无载波幅度相位调制系统

针对室内可见光通信调制技术和多用户接入问题,该文基于直流偏置和极性编码信号单极化思想提出两种系统复杂度低、频带利用率高的可见光多维无载波幅度相位(DCO-MCAP,U-MCAP)调制方案。首先利用最大最小优化算法构建无频谱泄漏的频域目标方程,采用完全重建(PR)条件作为非线性约束方程,求取时域正交的多维CAP滤波器组,然后分别采用"添加直流偏置"和"零值位置极性编码"实现信号单极性,以满足可见光通信"强度调制/直接检测"的要求。基于朗伯辐射模型,可见光背景噪声建模为加性高斯白噪声(AWGN),推导了DCOCAP/MCAP,U-CAP/MCAP 4种调制方案的误符号率理论解,仿真验证了其准确性。在5 m?5 m?3 m的室内场景下,仿真对比分析了2维、3维、4维可见光CAP调制系统的频带利用率、误码率等性能。结果表明,相同星座尺寸时,多维CAP调制的误码性能明显优于传统2维;相同频带利用率时,3种维度系统误码性能相近,可见光多维CAP调制为多用户接入提供可能性。此外,讨论了信道参数对可见光CAP系统的影响,发射机辐射角与收发信机之间距离都与信噪比损失呈现出正相关性。

基于正交频分复用的频域差分幅度相位调制

该文提出一种基于频域的幅度两电平的DAPSK+OFDM,并讨论该调制方式在频域的差分调制和解调,然后给出它在白高斯信道的误比特性能公式。最后在典型的调幅(AM)波段信道对它和基于时域的DAPSK+OFDM的误比特性能进行了仿真。结果表明:在短波信道,频域的DAPSK+OFDM比时域的DAPSK+OFDM性能好;在中波信道,时域的DAPSK+OFDM比频域的DAPSK+OFDM性能好。因此,数字调幅广播系统在短波信道可采用频域DAPSK+OFDM。

无载波幅度相位调制无线光通信系统研究

无载波幅度相位(Carrierless Amplitude and Phase,CAP)调制是一种数字化方式的正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)。由于CAP调制具有频谱利用率高、成本低、复杂度小等优点,所以逐渐成为实现短距离高速光通信系统的一种备选方案。首先通过比较CAP调制和QAM的功率谱分析了这两种调制方式的特性,然后在大气信道仿真模型(Gamma-Gamma光强起伏分布模型)条件下,基于Matlab仿真分析了滤波器滚降系数,滤波器长度和采样时钟偏移对CAP调制无线光通信系统性能的影响并给出最优参数值。由仿真可知,采样时钟偏移会引起接收端信号的相位偏移,所以需要在接收端对相位畸变进行一定的补偿,文中也对后期所需的均衡算法进行了一些研究,希望能对以后CAP系统的设计有所帮助。最后对仿真结果进行了实验验证。

基于多阶差分幅度相位调制的高阶光正交频分复用技术研究

在高阶光通信系统中,通常采用较复杂的信号补偿和均衡方法来恢复信号性能;通过增加导频信息及均衡阶数来提升系统性能,但是却忽略了算法的复杂度及信息的冗余度算法。针对此问题,本文在分析正交频分复用(OFDM)技术基本原理的基础上,提出了一种基于多阶差分幅度相位调制(m DAPSK)的高阶光正交频分复用通信方法;同时搭建了实验平台并进行了相关性能分析。由实验结果可知:由于m DAPSK调制信号具有差分特性,接收端不需要进行信道均衡处理,不仅可以提高信号频带利用率,而且可以降低设计复杂度;与采用信道均衡的QAM调制信号相比,不采用信道均衡的m DAPSK调制高阶光信号具有相当的误码性能及更好的抗非线性性能。

无载波幅度相位调制系统原理与实现

本文详细讨论了无载波幅度相位调制的原理、实现及应用，与正交幅度调制相比，无载波幅度相位调制具有许多优点，已经或即将在各种现代通信系统中得到应用。

横向剪切干涉法共路测量LCSLM的相位调制特性

提出一种测量扭曲向列液晶空间光调制器的相位调制特性的新方法——横向剪切干涉法.对经扭曲向列液晶空间光调制器调制后的待测波面进行横向剪切干涉,用CCD记录其干涉图样,并用最小能量算法计算其波面的相位分布,从而测得扭曲向列液晶空间光调制器的相位调制曲线.该方法对振动、空气扰动不敏感,对测量环境要求不高.给出了TN-LCSLM不同调制状态下相位调制幅度的三维轮廓图.

新的抗衰落幅度相位调制方案

本文介绍的是一种新的幅度相位调制方案,该方案首先进行串并变换生成两列信息,然后利用其中一列信息控制调制信号的幅度比,利用另一列信息控制调制信号的相位差。并且,为了防止调制信号幅度离散到无穷大或收敛到0,给每个调制信号提供一个幅度比值,一个小于1,一个大于1,选择其中一个进行调制。此方案对于抗长时衰落特别有效,因为相邻信号的幅度比值不会受到长时衰落的影响。由于这种方案有很好的抗多径衰落性能及很高的调制效率,所以很适合应用于宽带无线接入系统中。

时间混合调制无载波幅度相位可见光通信系统

许多研究人员已经将基于发光二极管的可见光通信(VLC)与照明通信相结合,然而VLC系统的性能主要受限于系统带宽和信噪比(SNR),之前的实验并没有充分利用信道资源,特别是SNR资源。针对SNR资源利用问题,文章提出了一种基于时间的混合调制无载波幅度相位VLC系统,在该系统中,信号的实际调制级别不仅可以是一个整数,而且可以是一个十进制数,通过按一定的比例对比特进行分组,可以提高信道的SNR资源利用率。通过仿真和实验验证了该系统的可行性和有效性。实验结果表明,当驱动信号的峰峰值电压范围为0.65～0.86V时,可以获得约10%的比特率改善。

新的抗衰落幅度相位调制方案

本文提出的是一种新的辐度相位调制方案，该方案首先进行串并变换生成两列信息，然后利用其中一列信息控制调制信号的幅度比，利用另一列信息控制调制信号的相位差。并且，为了防止调制信号幅度离散到无穷大或收敛到０，给每个调制信号提供两个幅度比值，一个小于１，一个大于１，选择其中一个进行调制。此方案对于抗长时衰落特别有效，因为相邻信号的幅度比值不会受到长时衰落性能及很高的调制效率。

弹光调制器谐振特性研究及其谐振频率自跟踪

弹光调制器是一种由各向同性的弹光晶体和压电晶体组成的高品质因数热机电耦合器件,广泛用于偏振测量、光谱测量等诸多领域。但是在高压谐振状态下,其谐振频率会随着温度变化出现漂移,导致弹光调制器的相位调制幅值不稳定以及驱动效率降低。针对该问题,首先对弹光调制器谐振频率特性进行分析,建立了弹光调制器及其高压谐振驱动电路的复合谐振网络模型,提出了利用谐振网络的幅频特性进行频率跟踪的实现方法,并设计了基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的控制测试系统,实现了谐振频率跟踪以及调制幅度的测量。通过测试验证了该方案可有效进行谐振频率跟踪,提高了弹光调制器的稳定性以及驱动效率,测试时长大于90 min,相位调制幅度的标准偏差为0.83%rad。

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。

基于带宽受限的100 GPON先进调制格式比较

随着云业务、视频业务和移动互联业务的快速发展,5G光接入网对于传输容量的需求日益迫切。接入网段日益增长的带宽需求不仅要求更高的传输速度,还需要保持较低的系统成本。但是成熟的商用低成本光电器件的带宽通常是有限的,当传输速率很高时,带宽明显小于信号的波特率。考虑到低成本光学器件的有限带宽,采用具有高频谱效率的先进调制格式,如PAM,CAP以及DMT是很有潜力的选择。主要针对光接入网器件带宽受限的问题,在带宽受限的100 G无源光网络中,仿真对比了三种先进调制格式的性能,分析了三种调制格式传输20 km SSMF后的接收灵敏度和功率预算,还讨论了他们的热噪声性能和抗色散性能。

室内可见光多维CAP空间调制

针对室内可见光通信(VLC)光链路发射源(LED器件)有限的调制带宽问题,基于多维无载波幅度相位调制(CAP)技术,提出一种频带利用率高效的光空间调制方案(OSM-CAP)。OSM-CAP系统将输入信息序列分成两部分,一部分进行空域映射即空间调制,其结果用来选择激活的LED;另一部分进行信号域映射,即CAP调制。其中,CAP调制采用序列二次规划算法求取的时域正交多维CAP滤波器组实现。对于采用强度调制/直接检测(IM/DD)的VLC系统,该CAP信号还将进行单极化处理,文中提出两种相应的解决方案,即采用添加直流偏置(OSM-DCO/CAP方案)和零值位置极性编码(OSM-U/CAP方案)。基于朗伯体辐射模型,且可见光背景噪声建模为加性高斯白噪声,推导了OSM-DCO/CAP、OSM-U/CAP调制方案的误码率理论解,仿真验证了其准确性。在5 m×5 m×3 m的室内场景下,探讨了无载波幅度相位调制维度以及接收机个数、发射机间距、收发平面距离以及链路遮挡情况等信道参数对系统性能的影响。结果表明,星座调制阶数相同时,CAP调制维度越高,误码性能越好;接收机个数增多、发射机间距加大以及收发平面距离减小与系统可靠性存在正相关关系;链路存在遮挡情况时,会提高信道间的差异性,改善系统性能。

一种低复杂度的数字调幅广播调制方式

提出一种低复杂度的数字调幅广播调制方式——32DAPSK+OFDM.该方式能有效地降低数字广播接收机复杂度.首先给出30MHz以下频段(调幅广播波段)信道模型和基于OFDM数字调幅广播系统的等效基带模型,然后讨论32DAPSK+OFDM的调制、解调以及在白高斯信道的误比特性能。最后仿真32DAPSK+OFDM在调幅广播信道的误比特性能。

用于短距离光通信系统中的先进调制格式研究

在长距离光通信系统中,采用高阶外调制和相干接收技术来提高系统总的传输容量。但是在短距离光通信系统中更倾向于使用低成本的直接调制-直接检测技术,此时,要实现高速、大容量传输就必须采用多电平调制。目前国际上主流的调制方案有三种:PAM(脉冲幅度调制)、DD-OFDM(直接检测-正交频分复用)调制和CAP(无载波幅度相位)调制,文章对这三种方案的原理与性能进行了分析与比较,希望以此作为未来短距离大容量光通信系统设计的依据。

电缆调制解调器调制技术及其应用

详细介绍和分析了Cable Modem调制解调技术，并给出了其在有关产品中的应用，最后对Cable Modem的发展前景进行了分析和预测。

海上数字短波通信调制解调器建模与仿真

提出了一种应用于岸船通信的高效数字短波调制解调器仿真模型。纠错编码采用了多级编码（MLC）方案,通过与正交频分复用（OFDM）相结合,使系统具有很高的频带利用率和传输效率。给出了典型信道条件下的MLC编码与解码方案,映射方式采用差分幅度相位调制（MDAPSK）。仿真结果显示所提方案满足数字短波通信需求,与正交幅度调制（16QAM）相比,16DAPSK在相同误码率时所需信噪比增加了1-2 dB,但大幅降低了接收机复杂度,同时提高了数据传输效率。

基于空间调制系统的星座图设计算法

空间调制(SM)利用发送天线索引和发送调制符号共同承载5G发送信息,通过对SM系统的星座图进行设计,能够显著提升系统性能。为此,分析一致界理论并引入SM系统误符号率最小化准则,提出一种新的星座图设计算法。该算法得到的Star-QAM星座图由多个环构成,并且每个环的半径大小在系统工作之前确定,从而降低额外开销。仿真结果表明,相比传统幅度相位调制星座图,该算法设计的Star-QAM星座图可有效提升系统误码性能。

用于可见光通信的CAP-ADPPM混合调制系统设计

为提高可见光通信链路传输性能,提出一种无载波幅度相位(CAP)和幅度差分脉位调制(ADPPM)混合的调制系统。该系统通过将频谱高效的多维CAP调制与功率高效的ADPPM相结合,利用ADPPM的时隙脉冲搭载CAP信号进行信息传输;在高斯白噪声信道模型下,推导了CAP-ADPPM混合调制系统的误帧率解析表达式并进行了仿真验证;分析了混合调制系统的阶数、幅度取值等参数对系统误帧性能的影响。实验结果表明:当频谱效率相同时,CAP-ADPPM混合调制系统的可靠性优于传统单一调制系统,并且可以提供多种参数选择方案,为可见光通信提供了更为灵活的设计选择。