基于空間調(diào)制的光通信理論與技術(shù).pdf

1、光通信(OWC)結(jié)合了照明和通信兩大功能，采用發(fā)光二極管(LED)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，具有頻譜資源豐富、保密性好、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為廣泛關(guān)注的新型無(wú)線通信技術(shù)。本文以理論研究和分析為主，針對(duì)基于空間調(diào)制(SM)技術(shù)的OWC系統(tǒng)的信道容量展開(kāi)研究，分別給出了信道容量的上下界，同時(shí)研究了自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)在OWC系統(tǒng)的應(yīng)用。通過(guò)本文研究，可以進(jìn)一步豐富OWC的理論。
　　由于OWC中光信號(hào)采用強(qiáng)度調(diào)制，和傳統(tǒng)無(wú)線射頻通信存在本質(zhì)差異，OW

2、C信號(hào)是單極性的信號(hào)，所以傳統(tǒng)射頻通信中的很多理論對(duì)OWC都不適用，因此研究OWC的相關(guān)問(wèn)題變得十分必要。對(duì)于信道容量問(wèn)題和自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)而言，明確針對(duì)基于SM技術(shù)的OWC系統(tǒng)的結(jié)論尚沒(méi)有在公開(kāi)發(fā)表的論文上出現(xiàn)。
　　本論文分析對(duì)比了OWC系統(tǒng)中常用的幾種空間調(diào)制技術(shù):空間位移鍵控調(diào)制(SSK)，廣義空間位移鍵控調(diào)制(GSSK)，空間調(diào)制(SM)，廣義空間調(diào)制(GSM)?？臻g調(diào)制技術(shù)將待傳輸比特調(diào)制到信號(hào)域和空間域同時(shí)傳輸。信號(hào)域

3、上將信息比特進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制(PAM)，調(diào)制符號(hào)對(duì)應(yīng)星座圖上的星座點(diǎn)，空間域上將信息比特調(diào)制到激活LED的序號(hào)，通過(guò)空間域符號(hào)提高了頻譜利用率。采用空間調(diào)制的通信系統(tǒng)不會(huì)受信道間干擾(ICI)的影響，也不需要對(duì)發(fā)射端的LED進(jìn)行同步，系統(tǒng)復(fù)雜度大大降低。
　　本論文研究了基于SM技術(shù)的OWC系統(tǒng)的信道模型，推導(dǎo)了OWC的信道容量。首先對(duì)OWC系統(tǒng)進(jìn)行分類(lèi)，分為多輸入單輸出系統(tǒng)(MISO)和多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)兩類(lèi)，分別對(duì)信