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[2018年IEEE国际先进科学与工程会议(ICOASE)- 杜胡克(2018.10.9-2018.10.11)] 2018年国际先进科学与工程会议(ICOASE)——基于峰值平均功率比削波的相干光正交频分复用系统互干扰抑制方法
摘要: 本文研究了相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统的载波间干扰(ICI)补偿问题,旨在探究激光相位噪声(LPN)和光纤非线性(FNL)影响下ICI的产生机制。为此,我们提出一种简单的限幅方案——该失真抑制算法能有效降低4QAM系统的峰均功率比(PAPR),并在CO-OFDM系统中展现出显著的ICI消除效果。实验采用10Gbps单模光纤传输550公里距离的相干光模式OFDM信号。新发现表明:当激光功率为5dBm时,接收灵敏度在误码率10^-3前向纠错阈值下获得大幅提升;典型限幅比0.6条件下,激光功率升至8dBm时系统增益约达1dBm至2.4dBm。特别地,与传统CO-OFDM相比,该系统在385公里传输距离上表现优异。实验证实,所提限幅方案通过抑制CO-OFDM系统中的ICI提升了系统性能,同时通过显著降低PAPR使误码率指标对光纤非线性表现出更强的鲁棒性。
关键词: 相干光正交频分复用(CO-OFDM)、载波间干扰(ICI)、峰均功率比(PAPR)、光纤非线性(FNL)、误码率(BER)、激光相位噪声(LPN)
更新于2025-09-23 15:22:29
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灵活多组单载波调制:子载波映射与功率分配优化
摘要: 正交频分复用(OFDM)和单载波频域均衡(SC-FDE)是频率选择性信道中两种常用的调制方案。与SC-FDE相比,OFDM通常能实现更高的数据速率,但代价是较高的发射信号峰均功率比(PAPR),这会导致功放效率降低。本文研究了一种多组单载波调制方案——灵活多组单载波(FMG-SC),该方案将OFDM和SC-FDE作为特例涵盖其中,从而在两者之间实现更灵活的速率-PAPR权衡。具体而言,在FMG-SC中,总带宽被划分为一组正交子载波,这些子载波根据信道增益灵活映射到多个互不重叠的组中,并在每个组上独立应用SC-FDE以并行发送多个数据流。我们分别针对高斯信号和实际调制星座(如正交幅度调制QAM)的情况,研究了联合子载波分组和功率分配优化问题,以最大化所提出的FMG-SC方案的可达速率。对于这两种情况,优化问题通常是非凸的,为此我们提出了一种两步法来高效地找到高质量近似解。首先,对于任意给定的子载波分组,我们证明可以通过凸优化技术获得最优功率分配。其次,在固定功率分配的情况下,我们提出了针对SC-FDE接收机的低复杂度子载波分组设计算法。数值结果表明,我们提出的算法性能接近于对所有子载波分组进行穷举搜索得到的最优解,但复杂度显著降低。此外,采用高斯信号的FMG-SC方案的可达速率接近OFDM信道容量,并显著优于SC-FDE。进一步地,对于实际调制星座,数值结果表明,所提出的FMG-SC方案在可达速率方面大大优于现有的单载波频分多址(SC-FDMA),而PAPR仅适度增加。
关键词: 频域均衡、单载波调制、子载波分组、峰均功率比、多载波调制、功率分配
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2019年光子学与电磁学研究春季研讨会(PIERS-Spring) - 意大利罗马(2019.6.17-2019.6.20)] 2019年光子学与电磁学研究春季研讨会(PIERS-Spring) - 具有改进辐射特性的差分近耦合圆形环形阵列天线
摘要: 本文提出了一种基于方阵星座的M进制差分混沌键控(M-DCSK)通信系统框架。推导了该系统在加性高斯白噪声信道及多径瑞利衰落信道下的误符号率表达式,并对新系统的峰均功率比(PAPR)性能进行了详细分析。基于该方阵星座M-DCSK框架,设计了一种利用导频辅助符号解调信息的简易最小二乘估计器。理论分析与仿真结果表明:相较于圆阵星座M-DCSK系统,所提系统具有更低的能耗,但存在更高的峰均功率比。
关键词: 峰均功率比(PAPR)、多进制差分混沌移位键控(M-DCSK)、误符号率、多径瑞利衰落信道
更新于2025-09-16 10:30:52
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合成具有期望频谱形状的探测波形的高效算法
摘要: 我们研究恒定模值探测波形的设计,以提升雷达系统与拥挤射频(RF)环境的频谱兼容性。目标是合成具有期望频谱形状的雷达探测波形。通过加权最小二乘法(WLS)拟合方法构建频谱整形问题模型,提出两种解决该优化问题的算法。这两种基于循环方法的算法均能保证目标函数值的收敛性,且可通过快速傅里叶变换(FFT)实现,具有计算高效性。此外,我们将所提算法扩展至处理峰值平均功率比(PAPR)和相似性约束——这些约束在某些雷达应用中具有重要价值。最后通过多个数值算例验证了算法的有效性。
关键词: 波形设计、循环优化、频谱整形、频谱拥塞、恒模约束、相似性约束、峰均功率比(PAPR)
更新于2025-09-10 09:29:36
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可见光通信中特殊形状32正交幅度调制星座图的实验验证
摘要: 随着发光二极管的快速发展,可见光通信(VLC)已成为下一代高速室内无线通信的候选技术。本文首次研究了32正交幅度调制(32-QAM)星座整形方案的性能,基于香农准则提出了两种特殊圆形星座(命名为Circular(4,11,17)和Circular(1,5,11,15))及一种三角形星座。理论分析表明,三角形星座方案具有最大的最小欧氏距离,而Circular(4,11,17)方案实现了最低的峰均功率比(PAPR)。实验结果表明:由于LED严重的非线性特性,VLC系统的误码率性能最终由PAPR值决定——在62.5Mb/s传输速率、1米传输距离条件下,当采用7%前向纠错阈值3.8×10?3时,Circular(4,11,17)方案始终表现最优。
关键词: 星座整形、误码率、可见光通信、32-QAM、峰均功率比、圆形星座图、三角形星座图
更新于2025-09-09 09:28:46