无线光通信理论与实验研究进展

摘要

本文回顾了国内外无线光通信研究的现状，着重介绍西安理工大学在无线光通信领域的研究工作。介绍了无线激光通信端机的结构及设计要点。讨论了类脉冲位置调制的编码格式、信道容量、误码率以及硬件实现;然后介绍了RS码、Turbo码和LDPC码的编码原理，对各种天气下纠错码的性能进行了仿真分析。通过长期实际环境的测试，对比分析了加入纠错码对通信系统性能的改善。测试结果表明:即使在最差的天气条件下，加入纠错码后误码率也可以优于10-6。以雨衰减为例，通过数值计算分析了不同降雨情况下激光信号的衰减，与实测结果相当一致。rn 文章讨论了无线光多输入多输出系统的空时编码方法，对几种典型的空时编码方法、信道容量以及误码率特性进行了分析;研究了无线光正交频分复用传输，对涉及到的信道资源分配、峰均比功率控制及编码等问题进行了研究。可见光通信用于解决一些特殊场合的通信问题。与射频通信相比，可见光通信具有无电磁干扰优点，因此可以应用于飞机机舱、医院等电磁受限的环境。研究了LED的发光模型，对采用可见光组成的局域网进行了仿真研究;讨论了光源布局对系统性能的影响，对其信道特性进行了分析。紫外光通信用于近距离非直视通信，可克服障碍物的阻隔。研究了紫外光在大气环境中的传输模型。提出利用自组织网络扩大紫外光通信的覆盖范围，对系统的吞吐量、误码率、平均中断概率等进行了分析。分析了副载波调制的特性，对副载波调制的信道容量、误码率、中断概率进行了讨论，提出将同态滤波用于抑制大气湍流的影响。最后指出了无线光通信亟待解决的若干问题。大气湍流对激光通信的影响将是人们今后重点关注的研究方向。