光无线通信中数字脉冲间隔调制的有序序列检测与屏障信号设计

摘要： 本文提出了一种用于光无线通信中数字脉冲间隔调制（DPIM）的有序序列检测（OSD）方法。该方法利用DPIM序列的稀疏特性，在复杂度大幅降低的情况下实现了与最优最大似然序列检测（MLSD）相当的检测性能。相较于广泛采用的逐样本最优门限检测（OTD），OSD通过抑制误差传播显著提升了误码率（BER）性能。此外，本文还提出了一种带屏障信号的数字脉冲间隔调制（BDPIM），其每K个符号中的最后一个符号被分配更高功率作为插入的屏障信号。采用OSD的BDPIM（BDPIM-OSD）能够限制两个相邻屏障之间的误差传播。为降低使用OSD检测超大分组时的存储延迟，我们进一步提出结合OTD与OSD的BDPIM方案（BDPIM-OTD-OSD），该方案将长序列分割后分段检测。论文分析了DPIM-OTD、DPIM-OSD、BDPIM-OSD和BDPIM-OTD-OSD的平均误码率上界，并通过仿真验证理论分析。研究还通过仿真探讨了无编码和有编码系统中各方案的最优参数设置。仿真结果表明，所提出的OSD和BDPIM方案在不同信道条件下，相比传统方法为无编码和有编码系统均带来显著性能提升。