自由空间光通信中DPSK和DQPSK研究和比较

对自由空间光通信(FSO)中两种调制格式DPSK(差分相移键控)和DQPSK(差分正交相移键控)进行研究比较,并且提出采用马赫增德尔调制器(MZM)和马赫增德尔延迟干涉仪(MZDI)搭建光DPSK和DQPSK系统。在新型光学仿真软件Optisystem平台上完成对系统的仿真。

基于DPSK调制的自由空间光通信性能分析

介绍了相干DPSK(差分相移键控)的调制和解调原理,并对零差解调、外差解调和MZI(马赫-曾德干涉)解调三种相干解调方式进行了理论分析。利用Matlab和Optisystem仿真软件构建了基于DPSK调制的FSO(自由空间光通信)系统,得到不同条件下系统误码性能;对三种解调方式进行了仿真,仿真结果表明,零差相干解调方式具有更好的误码性能,更适合FSO。

基于PSK调制的相干光通信性能研究

本文设计基于马赫-增德尔构成的PSK调制模型,并分析采用零差相干解调的方式下的系统误码率。搭建基于PSK调制的相干光通信系统模型,在新型光学软件Optisystem软件平台下完成系统的模拟仿真,分析大气湍流对光PSK调制的相干光通信的性能影响,并完成对三种光PSK调制方式的比较。仿真结果表明:在不考虑大气湍流的情况下,BPSK调制的系统误码率最低,QPSK调制与BPSK两者误码率相差较小;随着湍流程度的增加,系统的误码性能降低。对比三种调制方式,BPSK调制更具有优势。

基于BPSK调制的相干光通信传输性能探讨

针对光通信中强度调制直接探测(IM/DD)的接收灵敏度低等缺点,设计基于光学相位调制的BPSK相干光通信系统,并完成对零差探测和外差探测的理论分析。采用Optisystem软件平台搭建自由空间光通信模拟仿真系统,实现通信速率为2.5Gb/s光信号仿真。

大气湍流和瞄准误差下差分相移键控光通信系统的性能分析

详细研究了Gamma-Gamma湍流信道大气闪烁、信道衰落及瞄准误差对差分相移键控(DPSK)相干光通信系统误码性能、信道容量和中断概率等指标的影响。自由空间光通信(FSO)系统采用基于马赫-曾德尔调制器(MZM)和马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的DPSK调制/解调结构,通过广义超几何方法分析推导出有关平均误码率、平均信道容量和中断概率的闭合表达式并简化分析。在Matlab平台下进行模拟仿真,实验结果表明,系统的平均误码率和平均信道容量随湍流程度的增强而减弱;信道容量的提升可以通过增加带宽或减小抖动方差实现;当瞄准误差过大时导致中断概率增大,严重影响系统的通信性能。

大气湍流综合效应下空间分集接收性能研究

分析和研究大气湍流和瞄准误差综合效应下,空间分集接收技术对差分相移键控(DPSK)光通信性能的改善。在不同湍流情况下,讨论采用多入多出(MIMO)和单入多出(SIMO)空间分集技术的系统性能;并将3种分集合并技术对系统误码率(BER)和中断概率的影响进行分析;采用广义超几何方法推导出自由空间光通信(FSO)系统误码率闭合表达式。由分析和实验结果可知:空间分集技术可以提高系统误码率并降低中断概率,有效地改善大气湍流引起的信道衰落;当分集数增大时,系统性能改变越明显。对比3种分集技术,最大比合并接收分集技术最为优越。

Gamma-Gamma信道下OOK与DPSK调制误码性能分析

从理论和实验两方面对自由空间光通信中常用的两种调制方式进行性能比较分析,旨在找出一种最适合的调制方法抑制大气湍流。在分析Gamma-Gamma信道下OOK(开关键控)和DPSK(差分相移键控)调制的误码率时,将广义超几何方法引入分析。利用Matlab软件搭建系统,通过实验可知,采取相干及平衡探测的DPSK调制时性能要比基于OOK调制的直接探测高出3.21dB;通过对双管平衡探测和单管探测进行实验,结果表明,双管平衡探测的信噪比优于单管探测,约提高21.6dB。因此,基于DPSK平衡探测的相干通信方案具有可行性和优越性。

基于Matlab的表面等离子体共振可视化界面仿真

表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)是一种物理光学现象,由入射光波和金属导体表面的自由电子相互作用而产生。基于SPR原理的传感技术在光学、化学、生物、医疗等领域得到了越来越广泛的应用。在SPR角度调制原理中,主要涉及两种方法:菲涅尔公式法和薄膜矩阵法。文中基于这两种理论方法,通过Matlab编程模拟出SPR角度扫描理论曲线,在相同参数下两种方法模拟出的曲线完全一致;并基于Matlab GUI编写一个用户可视化的SPR曲线模拟程序。