自由空间光通信中的带符号光正交空间调制

【目的】针对光正交空间调制(OQSM)中频谱效率较低和系统吞吐量受限的问题,文章在自由空间光通信(FSOC)中提出了一种带符号的光正交空间调制(SOQSM)方案;另外,针对OQSM性能分析时所用信道不适合所有湍流的情况,文章采取适合所有湍流强度的Málaga信道对系统的误码性能进行分析。【方法】首先,该方案在发送端将输入的二进制比特流划分为5个部分,第1个部分用于星座符号映射,后4个部分用于激光器映射;然后,星座符号映射用于传输星座符号及其逆符号的实部和虚部;激光器映射分为同相相位与正交相位两部分,用于激活激光器的序列映射;最后,通过信道进行传输,在接收端进行信号的接收和处理。【结果】相比OQSM,SOQSM在一个传输周期内空间域额外携带了2log2 Nt比特的信息,并在符号域和空间域分别计算出平均误码率上界,最终得到SOQSM方案的平均误码率上界,其中计算平均误码率上界的方法具有较好的收敛性。该方案较大程度地提高了系统的频谱效率和传输速率,拥有较好的误码性能。【结论】蒙特卡洛仿真结果表明:在频谱效率相同时,相比光空间调制(OSM)和OQSM,SOQSM方案的误码性能更好,能在信噪比为16 dB时就达到10-6;当调制阶数相同时,SOQSM的误码性能更优,特别是在高信噪比时,仿真与理论契合度较高。在Málaga信道中弱湍流的误码性能更好;另外,不同湍流强度对SOQSM方案误码性能趋势的影响较小,但随着信噪比提高,影响会逐渐增大。因此,SOQSM相比OQSM和OSM具有更好的误码性能。

自由空间光通信中的光广义正交空间调制技术

为了提高现有光空间调制系统的频谱效率,提出了一种在同相和正交域同时激活多根发射光学天线分别传输调制信号的实部与虚部的光广义正交空间调制(OGQSM)技术。该技术将调制符号扩展到同相和正交域,使得系统在空间域可以携带更多的比特,从而提高了系统频谱效率和误码性能。采用适用于所有湍流状态的Malaga湍流信道,分析了OGQSM系统在大气湍流、指向误差和路径损耗联合作用下的系统误码性能。蒙特卡罗仿真结果表明:与现有的光空间调制技术相比,所提出的OGQSM技术能够获得更好的频谱效率和误码性能,且接收光学天线数量与系统误码性能存在正相关关系,指向误差和大气湍流强度与系统误码性能存在负相关关系。

自由空间光(FSO)通信——宽带接入的新技术

自由空间光通信(FreeSpaceOpticalCommunication)又称为无线光通信。它代表了无线宽带接入技术的一种新的发展趋势——应用光技术。本文除了介绍自由空间光通信的工作原理和应用之外,还着重分析了它的技术难点及其解决方案。

自由空间光通信(FSO)

FSO 系统简介( System Introduction) 具有"虚拟光纤"美誉的FSO是一种具有与光纤相同带宽的无线宽带光接入系统.产品采用高性能的红外激光作为传输手段,使用光学发射机和接收机配合不同的接口模块解决两点之间的无线传输问题.目前市场上的产品可支持高达2500Mbps的传输速率,传输距离可达4000米.

自由空间光通信的抗干扰接收系统

根据现代战场通信保密及抗干扰的需要,提出一种新型自由空间光通信接收机模型。该接收机结合自适应调相阵列和非线性光开关技术,可以实现对光信号的波前畸变的实时矫正,提高了无线光通信系统接收机的性能,同时也具备防强激光攻击的功能。分析求解了多路光信号合束的相位匹配条件,提出了闭环锁相方法,给出了非线性定向耦合器用作光开关的理论模型和优化方法,以及降低门限功率值的方法。该系统模型能够满足战场及时保密通信的要求,并具有防备强激光攻击的功能,适合现代战场通信的需要,为现代战场通信方式提供了一种新思路。

自由空间光通信中相干OFDM系统性能分析

结合正交频分复用(OFDM)技术和相干探测的优势,研究了相干OFDM自由空间光通信(FSO)系统的误码性能,考虑了OFDM映射方式以及映射阶数对系统误码性能的影响。在GammaGamma大气湍流信道下,分别从平均信噪比和所需平均接受光功率的角度考虑了系统在弱、中和强湍流三种情况下的误码性能。在此基础上,推导了系统误符号率的闭合表达式。仿真结果表明,相干探测下OFDM FSO系统可以较好地克服大气湍流效应,在弱、中湍流情况下,QAM映射方式下系统的误码性能明显优于PSK方式,在强湍流下这种优势不明显,此外随着映射阶数的增加,系统误符号率增加,因此在实际应用中可以通过降低映射阶数来提高系统误码性能。

自由空间光通信

自由空间光通信 (FSO)是光通信与无线通信的结合 ,它以激光为载波、大气为传输介质实现大容量信息 (1 0 M～ 2 .5 G)的传递 ,也称无线光网 (WON)系统或光无线系统。FSO兼有光通信高速传输和无线通信的优点 ,无须申请频率许可证 ,不受电磁干扰 ,也省却了挖沟的麻烦。作为一项视距技术 ,FSO技术将在城域和接入网种占有重要的地位。本文给出了 FSO系统的原理、应用、优缺点的介绍以及市场前景的分析。

自由空间无衍射光通信模拟系统及其传输性能

无衍射光的中心光斑直径相对于高斯光束较小且发散角为零,在自由空间光通信领域具有良好的应用前景。介绍了一种自由空间无衍射光通信模拟实验系统,它通过串口连接上位机,应用微处理器进行信号的调制与解调,采用双头脉冲间隔调制,无衍射光的发生使用圆锥透镜法,在接收端使用PIN光电二极管将光信号转换为电信号,再经过放大电路、整形电路和微处理器的解调,最后通过串口将数据传输给上位机。上位机通过对发送数据与接收数据的对比计算出误码率,进而给出整个系统的传输性能评价。在无衍射光的最大传输距离内,当比特率为9 600bps时,该系统的误码率优于6×10-5。

自由空间光通信中气象因素影响分析

自由空间光通信(FSO)技术作为一种无线宽带技术已经成为光纤接入的良好替代方案之一。FSO在安装调试快捷性和成本核算方面要比光纤通信具有很大的优势。本文通过激光通信链路预算和能见度数据分析,给出了FSO系统的链路可信度及通信距离与气象因素之间的函数关系。这对FSO用户在安装配置通信系统时具有重要的指导意义。

光相干探测技术在自由空间光通信系统中的应用研究

针对传统的通信系统存在的光强闪烁和相位畸变,影响系统通信质量和传输距离的问题,引入光相干探测技术,对自由空间光通信系统进行优化研究。以自由空间光通信传输媒介分析出发,对分析大气湍流的统计特性及影响湍流强度的相关因素,确定大气湍流对自由空间光通信系统的影响,对大气湍流导致通信信号产生光强闪烁和相位畸变的不利影响进行分析,降低激光光束的传输损耗,提高传输距离,实现自由空间光通信系统的研究,在此基础上,确定光相干探测技术在自由空间光通信系统中的应用方法,确定激光光束的强度特性,降低自由空间光通信存在的强光闪烁现象以及相位畸变问题,保证通信质量。实验结果表明,本文所提方法能够较好的解决自由空间光通信系统应用过程中存在的光强闪烁和相位畸变问题,降低自由空间光通信系统信号传输过程中损耗和误码率,提高信号传输距离,保证通信信号传输质量。

自由空间光通信折射式接收光天线的设计研究

基于自由空间光通信折射式接收光天线的特殊性,提出与设计成像物镜不同的设计理念,重点探讨了用逐 步修改法设计光天线时对初始结构的优选以及像质评价标准的新见解。

自由空间光通信技术及其在城域光网络中的应用

自由空间光通信(FSO)是光纤通信与无线通信相结合的产物,它是一种新型的无线宽带光联网手段。文章首先介绍自由空间光通信的优势及不足,接着分析FSO的关键技术,最后对FSO在城域光网络中的应用进行了研究。

自由空间光移动通信系统的信道模型构建

为了提高自由空间光移动通信系统的通信性能,设计了基于信道衰落预测机制的自由空间光移动通信系统信道模型。首先分析自由空间光移动通信系统信道模型的研究现状,并找到模型的局限性,然后建立自由空间光移动通信系统的信道衰落数学模型,并采用机器学习算法对自由空间光移动通信系统信道的信道衰落系数进行预测,并选择衰落系数最小的信道进行目标自由空间光移动通信系统数据传输,最后对自由空间光移动通信系统信道构建模型的性能进行仿真测试,结果表明,本文方法可以找到最优的自由空间光移动通信系统信道,数据传输成功率超过90%,数据传输时延明显小于其它自由空间光移动通信系统信道模型,是一种速度快、可靠性高的自由空间光移动通信系统信道模型构建技术。

自由空间光通信系统中的光学天线系统

自由空间光通信是新近发展起来的一种宽带接入方式。作为一种独特的通信方式,它在许多场合可以发挥作用,已成为现有几种宽带接入方式很好的补充。光学天线系统是自由空间光通信系统的重要组成部分。简要介绍了自由空间光通信系统的用途,对透射式和反射式光学天线进行了分析和比较。

自由空间光通信中光电子器件的现状分析

对自由空间光通信中的光电子器件包括激光器、光电探测器、光学滤波器的现状做了系统分析,结果表明:CO2激光器、半导体激光器和LD泵浦的YAG固体激光器成为目前和未来自由空间光通信系统的重要光源;PIN和APD光电二极管成为自由空间光通信系统探测器的最佳选择;干涉滤波器和原子滤波器成为自由空间光通信系统滤光器的发展重点。

自由空间光通信技术及应用研究

随着空间通信技术的快速发展,自由空间光通信技术应用的越来越广泛,其是利用激光作为信息载体,以真空、大气、海水等自由空间为传输媒介的新型通信方式,其成功融合了传统无线微波通信和光纤通信的优点。详细分析了自由空间光通信系统在传输过程中受到大气分子和大气中其他分子的影响机理,并阐述了自由空间光通信技术在几个典型场景中的应用。为拓宽自由空间光通信技术的应用领域和促进其发展提供了理论依据。

自由空间光通信系统稳定性改进

为改进自由空间光通信系统稳定性,先分析影响自由空间光通信系统性能主要因素,其次,用光功率分配器将光源发射出来的光分为多束光波进入大气信道,相当于多条信道同时传输,最后用Op-tiSystem软件仿真,将传统系统和改进系统性能对比。分析眼图得出所设计系统稳定性优于传统系统,为实现自由空间光通信系统全天候通信提供理论依据。

自由空间光通信系统的初步设计

自由空间光通信(FSO)是以激光为载波,以大气为传输媒质的新型通信技术,然而传统FSO系统只能实现定点通信,并不具备"动中通"的能力。为了克服传统FSO定点通信的缺点,实现"动中通",本文首先对FSO的移动终端作了初步设计,分析了各部分的功能,然后对FSO天线进行了改进,最后介绍了APT(捕获、瞄准、跟踪)的原理,并给出其工作流程。

1Gbps实时传输的自由空间光通信链路损耗（英文）

远距离自由空间光学(FSO)通信系统面临的最大挑战是在大气湍流影响下信号传输会造成光强度衰减/波动,导致通信链路中断。文中提出了一种基于通信系统接收功率的对数正态统计来计算由湍流引起的通信链路损耗的方法,可评估指导FSO通信系统中的系统参数。文中模拟了不同强度湍流影响,接收终端口径为2 cm、20 cm条件下,850 nm、1 550 nm波长的光通信链路损耗与传输距离的关系。然后利用模拟分析结果设计了一个接收口径为20 cm的FSO通信系统,在强湍流条件下完成~2 km距离传输高清图像和视频。FSO通信系统的传输速率为1 Gpbs,与4 G网络相比,可以满足大量无压缩数据流传输的清晰度和实时性。

自由空间光传输技术(FSO)

提出了作为最后一公里解决方案的自由空间光传输技术 ,介绍了其技术特点、空间传输特性。