Gamma-Gamma大气湍流下零判决门限差分探测自由空间光通信系统误码率性能

研究了中强大气湍流条件下基于零判决门限差分探测(DDTZ)的自由空间光(FSO)通信系统误码率性能。在两束传输光完全相关和完全不相关的情况下,推导了DDTZ FSO通信系统和具有最佳阈值的差分探测系统的平均误码率的计算表达式。仿真结果表明:DDTZ不存在传统固定判决门限单端探测(SDTF)中存在的差错平底问题;两个接收信号的相关性对DDTZ误码率没有影响;DDTZ误码率性能虽不及最优差分探测,但明显优于SDTF,因此在可实现性和误码率性能方面,DDTZ更具实际应用价值。     

基于最小均方自适应滤波器的无线光通信接收性能分析

无线光通信(OWC)系统采用大气通道作为传输媒介,而大气湍流效应引入了与信号强度有关的乘性噪声。为了消除乘性噪声所引起的信号衰落,分析并给出了基于最小均方(LMS)自适应滤波器的判决门限更新算法和稳态的抽头权系数相关矩阵算法。通过理论分析和计算机仿真,讨论了最小均方滤波器及其参数对无线光通信接收性能的影响。结果表明,采用非因果滤波器的无线光通信系统对湍流噪声具有明显的抑制作用。在弱湍流情况下,基于自适应最小均方滤波器的系统误码率(BER)低于10-8,可以满足网络通信的要求。通过分析不同滤波器阶数对误码率的影响表明,所采用的255阶的非因果结构的最小均方滤波器是最优的结构。     

自适应Turbo-QAM编码调制及其在 平坦Nakagami衰落信道的吞吐量性能

本文提出了一种通用的自适应编码调制系统吞吐量性能分析方法.基于各固定编码调制方式的误码率(BER)性能,使每种编码调制方案对应于一个信道平均信噪比(SNR)范围,再应用拉格朗日函数法得到使自适应编码调制系统吞吐量性能最大的信噪比转换门限,可得到系统的平均吞吐量性能.数值分析结果表明,相对于自适应M进制正交幅度调制(MQAM),自适应Turbo编码MQAM系统吞吐量性能有显著提高,并且该性能受瞬时误码率要求的影响较小.Nakagami信道中,在相同平均信道信噪比条件下,随着m的增大,系统吞吐量性能提高缓慢.     

自适应技术在CO-OFDM多模光纤通信系统的应用

在相干光正交频分复用(CO-OFDM)多模光纤通信系统中应用自适应技术能优化系统的性能,构建自适应CO-OFDM多模光纤通信系统,提出一种基于光信噪比(OSNR)门限分配算法的子带自适应调制技术.结果表明:使用自适应调制技术可以有效地克服信道深衰落点的影响.21.4Gb/s传输200km误码率(BER)为10-3时,系...     

Exponentiated Weibull大气湍流下航空激光通信性能分析

研究了Exponentiated Weibull(EW)大气湍流信道 下航空激光通信的性能,综合考虑大气 湍流及气动光学效应的影响,利用Meijer′s G函数推导出了航空激光通信链路的性能指标 的 闭合表达式,包括平均误码率(BER)、中断概率及平均信道容量。在不同 的航空飞行条件下,根据 平均BER、中断概率和平均容量闭合表达式分别给出了数值仿真实例,分析了航空飞行高 度、传输距离、信噪比(SNR)与航空激光通信系统性能的关系,同时分析了孔径平均效应对 航空激光通信链路性能改善作用。     

双伽马湍流信道下多阶脉冲位置调制误码率性能分析

基于双伽马(Gamma-Gamma)大气湍流信道,研究了采用脉冲位置调制(PPM)技术的无线光通信系统的误码率(BER)性能。推导出平均EBR的闭合表达式,该表达式适用于任意湍流强度和任意调制阶数,与数值积分相比,可显著提高计算速度。对于给定的平均EBR,对比分析了在不同湍流条件下PPM调制阶数与平均发射功率需求间的关系。结果表明,在无湍流高斯信道和弱湍流信道下,增加调制阶数可以减小平均发射功率需求;然而随着湍流的增强这种作用逐渐减小,在强湍流区,甚至出现了调制阶数越高,平均发射功率需求越大的现象。因此,在实际系统设计时,应考虑可能的湍流环境,再选择合适的调制阶数。     

基于Gamma Gamma信道模型的ROFSO通信系统性能分析

分析了Gamma-Gamma大气信道模型下无线光载射频(ROFSO)通信系统传输BPSK信号的误码率性能,推导出了该系统的误码率公式,并且利用Matlab软件计算出理论值与仿真结果。研究发现,ROFSO系统与使用OOK调制的常规FSO系统相比具有良好的误码率性能,不需要门限判决,不存在性能限。同时,通过分析传输距离、接收天线孔径和大气折射率结构常数等参数对系统的影响,得到了不同参数对系统影响的规律。     

孔径接收对强海洋湍流DPSK调制的水下光通信系统误码率影响研究

水下光通信（underwater wireless optical communication,UWOC）系统具有宽带宽、高保密等优点,适用于水下通信。然而,水下吸收、散射和湍流效应影响了光束传输,限制了系统在长距离方面的应用。本文探讨了差分相移键控（differential phase-shift-keying, DPSK）调制和孔径接收对在Gamma-Gamma强湍流信道中传输的UWOC系统误码率（bit error rate,BER）的影响。基于Whittaker函数,推导出了系统采用DPSK调制高斯光束在强湍流中传输的BER解析式。仿真观察了系统调制方式、孔径接收直径、传输距离以及四种海洋参数对BER性能的影响。结果表明,采用DPSK和较大尺寸的孔径直径接收可以有效地提高BER性能。同时,系统在均方温度耗散率和温度和盐度波动对海洋湍流贡献的比值较小、动力粘度较大,湍流动能耗散率较大或较小的短距离海洋湍流环境中可以获得较好的通信性能。      

基于Gamma-Gamma湍流信道下的卷积码性能研究

为了研究不同码型的卷积码在水下湍流信道中的误码率(BER)性能,采用接受-拒绝采样模拟湍流信道乘性干扰,并选择二进制相移键控(BPSK)调制方式,建立Gamma-Gamma湍流信道通信系统仿真模型。仿真结果表明：在不同强度的湍流信道中,采用卷积码编码均能提升系统的BER性能;卷积码的码率越小,系统BER性能提升越显著;随着信噪比(SNR)增大,记忆深度越长,系统BER下降速度越快;采用软译码比采用硬译码时增益至少提升2.82 d B;卷积码的解码不仅受当前信息的影响,还与之前的码元信息有关。     

一种适用于图像传感器接收机的最佳接收算法

根据图像传感器的工作模型和及其器件噪声特性,分析了图像传感器作为可见光信号接收机时的工作特性,并根据可见光通信(VLC)系统误码率(BER)随图像传感器感光时间和判决门限的变化特性,提出一种适用于图像传感器接收机的最佳接收算法。仿真实验结果表明,本文算法可以根据可见光信号的出射角、传输距离、入射角和码速率等参数,设置图像接收机的最佳感光时间和系统判决门限,有效提高了VLC系统的抗干扰能力,使VLC系统的BER达到最佳。     

干扰对光MIMO系统性能影响的研究

可见光通信技术是未来室内无线通信的一种极具潜力的解决方案。文章针对不同外部干扰类型对光MIMO(多输入多输出)系统性能的影响展开研究。首先,基于室内可见光MIMO系统模型,推导出了光MIMO系统性能误码率的表达式,分析了不同因素与光MIMO系统误码率之间的关系;然后根据该表达式,详细分析了不同干扰类型对光MIMO系统误码率的影响;最后,对实际情况中的干扰影响进行了模拟仿真,并通过对仿真结果的分析给出了干扰区分和切换判决的依据。     

弱湍流信道基于RS码的无线光通信系统调制性能分析

分析了在弱湍流信道条件下基于开关键控(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)方式的自由空间光通信(FSO)系统性能。首先推导了无线光通信未编码系统在各调制方式下的平均误码率公式,以此作为参考,在独立同分布的条件下,推导出了基于RS编码的系统平均误码率公式,并用数值仿真的方法,分析了它们的平均误码率性能。仿真结果表明,PPM调制可获得最好的误码率性能,采用RS编码可以有效地增加信噪比增益,能够提高系统的抗干扰能力,在无线光通信系统中将有一定的应用前景。     

TDS-OFDMA系统的Simulink仿真

搭建了TDS-OFDMA系统的Simulink仿真平台.仿真系统采用基于SNR门限的子带自适应编码调制算法(SBLA),根据各用户子带的信道估计结果自适应地选择编码速率和调制方式,进而在保证BER性能的情况下获得更高的传输吞吐率.仿真表明,该多址接入系统可以支持40个用户同时进行信息传输,最大净荷速率达到40.8 Mb...     

用户移动性下的毫米波自适应调制策略研究

当用户移动时,信号的传输距离随之变化。基于此,利用毫米波通信对传输距离的敏感性提出了距离自适应调制策略。当用户接收误码率(Bit Error Rate, BER)超过门限时,用户通过反馈信道请求基站调整信号调制阶数和发送功率来保证BER在门限以下。基站根据用户反馈的BER门限、传输距离以及天线增益等确定调制阶数,通过最大化频谱效率(Spectrum Efficiency, SE)得到最优发送功率。通过仿真得出,当传输距离小于300 m时,采用256阶数的正交幅度调制(256-order Quadrature Amplitude Modulation, 256QAM);距离在300～500 m时,采用64QAM调制;距离在500～800 m时,采用16QAM调制;距离大于800 m时,采用4QAM调制。比较已有的毫米波广义空间调制(Generalized Space Modulation-QAM,GSM-QAM)、脉冲位置调制(Pulse Position Modulation, PPM)和固定QAM调制策略,所提出的改进的自适应调制策略在保证BER的前提下,数据率最高。     

MSK信号的最大似然非相干检测算法研究

针对最小频移键控(MSK)信号,本文研究了一种性能优异的低复杂度最大似然非相干检测(MLNCD)接收模型,通过利用有限的几个符号构成的观测序列检测中间符号解调信息。本文给出了MLNCD模型的判决表达式,并推导了基于MLNCD算法的MSK信号软解调简化表达式,降低了实现复杂度。本文还仿真分析了采用MLNCD算法的无编码MSK系统和有编码MSK系统的误码率(BER)性能,结果表明MLNCD算法比传统MSK非相干解调算法具有显著的BER性能优势,与MSK相干解调性能接近,而且软信息的简化几乎没有造成系统性能损失。      

基于Exponentiated Weibull模型的M-PPM调制空间光链路误码性能

本文研究了Exponentiated Weibull 大气湍流下光链路误码性能,考虑大气湍流和指向误差对误码率的联合影响,利用Meijier′G函数推导出误码率的闭合表达式。根据误码率闭合表达式进行了仿真,分析了在不同大气湍流强度、PPM调制阶数、抖动标准差和波束宽度条件下,链路误码率随发射功率变化的关系。通过仿真分析证明:不同调制阶数,增大发射功率对链路误码性能的改善近乎相同;随着湍流强度、抖动标准差和波束宽度的增加,误码率增加。     

无线光载射频通信系统误码率性能分析

理论分析了大气湍流信道下无线光载射频通信系统的误码率,推导出从弱湍流到强湍流环境下采用BPSK调制格式的无线光载射频通信系统平均误码率闭合公式。基于公式,进行了数值仿真,仿真结果表明Rytov指数、接收天线直径和传播距离是影响系统误码率的主要因素,并讨论了误码率随这3个参数的变化趋势。最后研究了MPSK/MQAM在无线光载射频系统中的误码率性能,得到一种具有较低误码率和高比特速率的调制格式。     

水下无线光通信动态阈值判决技术研究与性能分析

针对海洋湍流信道环境下固定阈值判决方案导致水下无线光通信系统性能恶化的问题,提出了一种动态阈值判决方案。该方案基于水下湍流信道慢衰落的特性,在发送端将数据以帧为单位进行发送,接收端则根据接收帧前导码的幅度每帧更新一次判决阈值。采用蒙特卡洛法和Gamma-Gamma信道模型对水下无线光通信系统进行仿真,仿真结果表明：在弱湍流信道环境下,当系统误码率为10^-6时,动态阈值判决方案比固定阈值判决方案的误码性能提升5.4 dB;在中、强湍流信道环境下,动态阈值判决方案能够有效抑制误码率门限现象的产生。     

OFDM传输中的子带自适应Turbo编码调制

为了在无线数据传输中获得更高的频谱利用率,提出了一种用于正交频分复用(OFDM)的基于容量估计的子带自适应Turbo编码调制方法。其目标是在恒定发送功率和目标误码率(BER)限制下优化系统吞吐。仿真表明,在发端完全信道估计下,此自适应OFDM方法比基于固定门限的自适应Turbo编码调制有2.5-5 dB的信噪比(SNR)增益。然而,时变信道中反馈信息的延时会带来自适应性能的恶化。文中接着通过研究表明,在子带自适应编码调制中,减少选取子带的个数,充分利用OFDM频域上的分集特性是一种可以降低信道时变带来性能恶化的有效途径。     

光纤色散对FFH—OCDMA系统误码率的影响

介绍了光纤色散对快跳频光码分多址（FFH-OCDMA）系统结构，分析了系统性能并进行计算机仿真。结果表明，在FFH-OCDMA系统中，光纤色散导致解码自相关光脉冲峰值功率和光脉冲取样能量的降低，进而导致系统误码率（BER）的增加，最后，提出用改变判决门限的方法来降低色散对BER的影响。