[發(fā)明專利]無(wú)線光通信系統(tǒng)雙脈沖間隔調(diào)制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910014608.9
• 申請(qǐng)日: 2009-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN101494507A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程剛;王紅星;孫曉明;張鐵英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 程剛
• 主分類號(hào): H04B14/02
• 分類號(hào): H04B14/02;H04B10/155
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線光通信系統(tǒng)的調(diào)制方法，尤其涉及一種基于雙脈沖間隔調(diào)制符號(hào)結(jié)構(gòu)的調(diào)制方法。

背景技術(shù)

由于人眼安全和移動(dòng)裝置便攜性的要求，無(wú)線光通信的發(fā)射光功率受到很大限制。在噪聲及信號(hào)平均功率一定情況下，要降低誤碼率就需要提高信號(hào)峰值功率和平均功率的比值，而功率效率的提高通常是通過(guò)增大帶寬需求而獲得。當(dāng)散彈噪聲為主要噪聲時(shí)，信噪比正比于光電探測(cè)器的面積，所以實(shí)際中要盡可能選擇大的接收探測(cè)器。但探測(cè)器面積變大其電容也變大，又限制了系統(tǒng)帶寬。因此，對(duì)調(diào)制方案的設(shè)計(jì)存在一個(gè)帶寬需求和功率需求平衡的問(wèn)題。

目前無(wú)線光通信系統(tǒng)普遍采用強(qiáng)度調(diào)制/直接檢測(cè)(IM/DD)系統(tǒng)，可用的調(diào)制方式有很多種，其中典型的三種方式為：開關(guān)鍵控調(diào)制(On-OffKeying-OOK)，脈沖位置調(diào)制(PulsePosition?Modulation-PPM)和數(shù)字脈沖間隔調(diào)制(Digital?Pulse?Interval?Modulation-DPIM)。三者比較結(jié)果，正如張凱2004年在《無(wú)線光通信雙幅度脈沖間隔調(diào)制研究及其在光波ETC中的應(yīng)用》(張凱著，清華大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文，2004，8-15)一文中所述，OOK方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但功率利用率太低，而且抗干擾能力差；PPM的功率利用率最高，抗干擾能力強(qiáng)，但同時(shí)增加了帶寬需求和需要符號(hào)同步；DPIM不需要符號(hào)同步，帶寬效率高，比OOK功率效率高，近年來(lái)引起了人們的深入研究。后來(lái)以DPIM為基礎(chǔ)，先后又有N.M.Aldibbiat在《無(wú)線光通信系統(tǒng)雙頭脈沖間隔調(diào)制方法(Dual?Header-Pulse?Interval?Modulation-DH-PIM)的性能分析》(Aldibbit，N.M.，Ghassemlooy，Z.and?Mclaughlin，R.：Performance?of?Dual?Header-PulseInterval?Modulation(DH-PIM)for?optical?wireless?communication?systems.

http://soe.inn.ac.uk/ocr/downloads/dh-pim-spie/DH-PIM_spie.pdf)一文中提出了雙頭脈沖間隔調(diào)制(DH-PIM)和張凱提出了雙幅度脈沖間隔調(diào)制(Dual-amplitude?Pulse?Interval?ModulationDAPIM)。DH-PIM和DAPIM具有內(nèi)置時(shí)隙和符號(hào)同步能力，進(jìn)一步提高了等寬效率和傳輸容量，但是它們的符號(hào)長(zhǎng)度與DPIM一樣都是隨機(jī)變化的，連續(xù)多個(gè)符號(hào)都為短符號(hào)或長(zhǎng)符號(hào)的情況將以一定的概率發(fā)生，解調(diào)時(shí)容易造成緩存器的冗位(underflow)或溢位(overflow)，難以保證通信的可靠性，工程實(shí)現(xiàn)起來(lái)都比較困難。針對(duì)上述問(wèn)題，2007年張鐵英等人在《無(wú)線光通信中的定長(zhǎng)數(shù)字脈沖間隔調(diào)制》(張鐵英、王紅星等著，中國(guó)激光，2007，第34卷，第12期，1655-1656)一文中提出了一種定長(zhǎng)數(shù)字脈沖間隔調(diào)制(Fixed-Length?Digital?PulseInterval?Modulation?FDPIM)方法，F(xiàn)DPIM方法雖然克服了緩沖器冗位或溢位等問(wèn)題，而且解決了符號(hào)同步問(wèn)題，但同時(shí)存在符號(hào)長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題，并且?guī)捫枨笙鄬?duì)較高，平均發(fā)射功率也沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的就是發(fā)明一種新的調(diào)制方法，該方法中，具有內(nèi)置的符號(hào)同步能力，可解決解調(diào)時(shí)緩存器存在的冗位或溢位等問(wèn)題，能適當(dāng)縮短符號(hào)長(zhǎng)度，提高帶寬效率和傳輸容量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種新的無(wú)線光通信雙脈沖間隔調(diào)制(Dual?Pulse-PulseInterval?Modulation-DP-PIM)方法。具體講就是該方法中的符號(hào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既要繼承DPIM、DH-PIM和DAPIM具有內(nèi)置符號(hào)同步的能力和縮短符號(hào)長(zhǎng)度帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，又要解決DPIM、DH-PIM和DAPIM共同存在的緩存器冗位和溢位等問(wèn)題；既要繼承PPM固定符號(hào)長(zhǎng)度帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，又要比PPM顯著提高帶寬效率和傳輸容量，同時(shí)能解決符號(hào)同步問(wèn)題；另外，就是與FDPIM相比，DP-PIM可明顯縮短符號(hào)長(zhǎng)度，極大提高帶寬效率和傳輸容量。

2.技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：