文档名：自由空间光通信中的带符号光正交空间调制
摘要：[目的]针对光正交空间调制(OQSM)中频谱效率较低和系统吞吐量受限的问题,文章在自由空间光通信(FSOC)中提出了一种带符号的光正交空间调制(SOQSM)方案;另外,针对OQSM性能分析时所用信道不适合所有湍流的情况,文章采取适合所有湍流强度的Málaga信道对系统的误码性能进行分析.[方法]首先,该方案在发送端将输入的二进制比特流划分为5个部分,第1个部分用于星座符号映射,后4个部分用于激光器映射;然后,星座符号映射用于传输星座符号及其逆符号的实部和虚部;激光器映射分为同相相位与正交相位两部分,用于激活激光器的序列映射;最后,通过信道进行传输,在接收端进行信号的接收和处理.[结果]相比OQSM,SOQSM在一个传输周期内空间域额外携带了2log2Nt比特的信息,并在符号域和空间域分别计算出平均误码率上界,最终得到SOQSM方案的平均误码率上界,其中计算平均误码率上界的方法具有较好的收敛性.该方案较大程度地提高了系统的频谱效率和传输速率,拥有较好的误码性能.[结论]蒙特卡洛仿真结果表明:在频谱效率相同时,相比光空间调制(OSM)和OQSM,SOQSM方案的误码性能更好,能在信噪比为16dB时就达到10-6;当调制阶数相同时,SOQSM的误码性能更优,特别是在高信噪比时,仿真与理论契合度较高.在Málaga信道中弱湍流的误码性能更好;另外,不同湍流强度对SOQSM方案误码性能趋势的影响较小,但随着信噪比提高,影响会逐渐增大.因此,SOQSM相比OQSM和OSM具有更好的误码性能.
Abstract：[Objective]AimingattheproblemsoflowspectralefficiencyandlimitedsystemthroughputinOpticalQuadratureSpa-tialModulation(OQSM),aSignedOpticalQuadratureSpatialModulation(SOQSM)schemeisproposedinFreeSpaceOpticalCommunication(FSOC)inthispaper.Inaddition,inviewofthefactthatthechannelusedintheperformanceanalysisofOQSMisnotsuitableforallturbulence,thispaperalsoadoptstheMálagachannel,whichissuitableforallturbulenceintensitiestoana-lyzethebiterrorperformanceofthesystem.[Methods]First,theschemedividestheinputbinarybitstreamintofivepartsatthesendingend.Thefirstpartisusedforconstellationsymbolmapping,andthelastfourpartsareusedforlasermapping.Then,theconstellationsymbolmappingisusedtotransmittherealandimaginarypartsoftheconstellationsymbolanditsinversesymbol.Thelasermappingisdividedintotwoparts,thein-phasephaseandthequadraturephase,whichareusedtoactivatethelaserse-quencemapping.Finally,aftertransmittingthroughthechannel,thesignalreceivedandprocessedatthereceivingend.[Results]ComparedwithOQSM,SOQSMcarriesanadditional2log2Ntbitsofinformationinthespacedomainwithinatransmissionperi-od.Theupperboundoftheaveragebiterrorrateisthencalculatedinthesymboldomainandthespacedomainrespectively.Fi-nally,theupperboundoftheaveragebiterrorrateoftheSOQSMschemeisobtained,andthemethodofcalculatingtheupperboundoftheaveragebiterrorratehasgoodconvergence.Thissolutiongreatlyimprovesthespectralefficiencyandtransmissionrateofthesystem,andhasgoodbiterrorrateperformance.[Conclusion]TheMonteCarlosimulationresultsshowthatcomparedwithOpticalSpatialModulation(OSM)andOQSM,thebiterrorperformanceoftheSOQSMschemeisbetterwhenthespectralefficiencyisthesame.Thebiterrorratecanreach10-6whenthesignal-to-noiseratiois16dB.Whenthemodulationorderisthesame,thebiterrorperformanceofSOQSMisbetter,especiallywhenthesignal-to-noiseratioishigh.Itisalsoshownthatthesimulationandtheoryfitwell.IntheMálagachannel,thebiterrorrateperformanceoftheweakturbulenceisbetter.Inaddition,differentturbulenceintensitieshavelittleinfluenceonthetrendofthebiterrorrateperformanceoftheSOQSMscheme.Howev-er,withtheincreaseofthesignal-to-noiseratio,theinfluencewillgraduallyincrease.Therefore,SOQSMhasbetterbiterrorrateperformancethanOQSMandOSM.
作者：赵辉 刘亮 韩利利 秦玉林 李俊男Author：ZHAOHui LIULiang HANLili QINYulin LIJunnan
作者单位：重庆邮电大学通信与信息工程学院,重庆400065;信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆400065
刊名：光通信研究 ISTICPKU
Journal：StudyonOpticalCommunications
年，卷(期)：2024, (3)
分类号：TN929.12
关键词：自由空间光通信 光空间调制 频谱效率 误码性能
Keywords：FSOC OSM spectralefficiency biterrorperformance
机标分类号：TN929.5TN248TP301.6
在线出版日期：2024年6月6日
基金项目：国家自然科学基金自由空间光通信中的带符号光正交空间调制[
期刊论文] 光通信研究--2024, (3)赵辉 刘亮 韩利利 秦玉林 李俊男[目的]针对光正交空间调制(OQSM)中频谱效率较低和系统吞吐量受限的问题,文章在自由空间光通信(FSOC)中提出了一种带符号的光正交空间调制(SOQSM)方案;另外,针对OQSM性能分析时所用信道不适合所有湍流的情况,文章采取适...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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