本文關鍵詞：大氣激光通信中的空時網格碼

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【摘要】：作為一種新型的通信方式,大氣激光通信具有容量大、保密性強、無需頻譜限制等優(yōu)點。但是,大氣激光通信以大氣作為傳輸媒介,大氣中的大氣湍流將會引起光信號強度和相位的起伏,導致通信中誤碼率增大,這成為限制其發(fā)展的瓶頸。多輸入多輸出(MIMO)可成倍提高系統的信道容量,而實現MIMO技術優(yōu)勢的一種行之有效的方法是空時編碼。常見的空時編碼有空時分組碼、分層空時碼、空時網格碼。相對于前兩者,空時網格碼具有較大的編碼增益和高的傳輸速率,將其引入大氣激光通信系統中,并用于改善通信系統的性能。然而,傳統的空時網格碼(STTC)由于存在復數和負數信號的問題,不能直接用于光通信系統中。因此,本文針對強度調制/直接檢測(IM/DD)方式研究了光通信中的空時網格編碼。詳細如下:(1)根據光通信的特點,提出一種低復雜度光空時網格碼。發(fā)射端利用延遲分集思想,建立了信號在時間和空間上的關聯性。接收端采用反饋干擾抵消算法(FICA),對消除干擾后的信號進行最大似然判決。結果表明:當分集增益相同時,相對于Viterbi譯碼算法,該方案的譯碼復雜度分別降低了93.75%和95.84%,而誤碼性能的惡化僅為3d B和4.77d B。該方案優(yōu)良的性能是以犧牲發(fā)射分集來換取譯碼復雜度的降低。(2)原有空時網格碼中存在復數和負數信號,無法直接在IM/DD鏈路中傳輸。因此,利用快速傅里葉逆變換(IFFT)的對稱性,通過加入直流分量的方法,提出了一種直流分量光空時網格碼方案。結果表明:所提方案不僅可以提高數據的傳輸效率,而且能夠有效抵御大氣湍流所產生的閃爍效應,其性能隨天線數的增加而得到明顯的改善。(3)直流分量光空時網格碼雖然提高光通信系統的性能,但其光功率利用率較低。為了提高光功率的利用率,通過改變編碼后信號的映射方式,使得IFFT輸出的實數信號具有奇諧對稱性,并結合限幅技術削去負數信號,從而提出一種適合于M-PSK調制的非對稱限幅空時網格碼方案。結果表明:在系統總功率不變的情況下,本方案的誤碼性能明顯優(yōu)于直流分量空時網格碼的性能,在2個發(fā)送天線的系統中,其性能改善約為3.8d B。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1

【參考文獻】

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