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光纤与无线通信 || 考虑输入相关噪声的可见光通信基础分析
摘要: 近年来,可见光通信(VLC)受到了广泛关注。现有文献通常假设VLC中的噪声与输入信号无关。这一假设忽略了VLC的一个基本问题:由于光源中光子发射的随机性,噪声强度实际上取决于信号本身。因此,必须考虑VLC中这种与输入相关的噪声?;诖?,本章提出了存在输入相关噪声的VLC基础分析。根据信息论推导出互信息的理论表达式,但该表达式并非闭式解。进一步推导出了闭式形式的互信息下界,并给出了误码率的理论表达式。数值结果验证了本章所推导理论表达式的准确性。
关键词: 误码率、输入相关噪声、可见光通信、互信息
更新于2025-09-12 10:27:22
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热致光学湍流对水下无线光通信链路参数影响的实验研究
摘要: 在这项实验研究中,我们通过实验探究了温度波动引起的折射率波动对水下通信链路若干关键参数(如平均接收功率、信噪比及归一化功率方差/孔径平均闪烁)的影响。此外,通过引入更适配本模拟水箱实验数据的新概率密度函数,我们还研究了水下无线光通信(UWOC)链路的误码率(BER)特性。鉴于光学湍流对UWOC系统性能的限制作用,这些研究至关重要。实验结果表明:在UWOC链路的发射端与接收端采用光学元件来减弱孔径平均闪烁效应,可提升系统性能。总体而言,当增大光学湍流强度(通过提高棒状加热器产生的温度梯度)或增加由温度梯度形成的局部湍流屏与发射平面的距离时,孔径平均闪烁减弱,从而导致信噪比提升而误码率降低。同时,扩大接收光学器件的孔径直径能减小归一化功率方差,进而分别引起误码率下降和信噪比上升。研究结果以实验仿真图表形式呈现。
关键词: 激光束在湍流中的传播、孔径平均闪烁、概率密度函数、误码率、信噪比、水下光通信链路
更新于2025-09-12 10:27:22
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自由空间光通信(系统设计、建模、特性分析与湍流应对)|| 6. 不同天气条件下地面间自由空间激光通信的质量指标与可靠性分析及波束控制系统
摘要: 过去二十年间,自由空间光通信(FSOC)作为射频(RF)通信的补充或替代方案日益受到关注。光波在FSOC信道中的传播会受到湍流大气参数的严重影响,导致数据传输质量和可靠性下降。在各类大气效应中,光束漂移是造成主要功率损耗的主因,必须通过光束漂移补偿(BWC)控制系统才能解决。因此需要建立描述光束漂移效应缓解的闭式解法。 我们在校园内海拔15.25米处建立了0.5公里传输距离的FSOC数据传输(速率155Mbps)收发实验平台,采用近红外850nm光源进行数据传输?;诘钡仄笫菘⒌男履P突竦昧烁返拇笃ゼ酰ˋtten)和湍流强度(C2n)数值,并据此计算FSOC信道透射率。通过接收信号后处理方法测量Q因子和误码率(BER)来验证系统性能。 实验分析了在极弱至极强大气湍流条件下,采用BWC控制系统对接收信号强度和质心稳定性的改善效果(涵盖多种通信关键参数)。补偿光束漂移效应(即指向误差损耗)后,在几乎所有湍流条件下均能保持平均误码率9.82×10??、Q因子≈6的稳定传输。本章通过实验结果全面论证了所开发控制器在接收功率(Pr)、透射率(T)、眼图、Q因子、信噪比(SNR)、误码率、链路余量及解码判决阈值等指标上的适用性与有效性。
关键词: 大气湍流,光束漂移补偿(BWC),Q因子,信噪比(SNR),误码率(BER),自由空间光通信(FSOC)
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年第90届车载技术会议(VTC2019-Fall) - 美国夏威夷州檀香山 (2019.9.22-2019.9.25)] 2019年第90届IEEE车载技术会议(VTC2019-Fall) - 非高斯噪声信道下自由空间光通信系统受干扰攻击的性能表现及其抑制方法
摘要: 在自由空间光通信(FSO)中,干扰会导致接收信息失真。本文研究了干扰对大气湍流(AT)衰落信道的影响。为描述大气湍流特性,我们采用负指数衰落信道模型。通过单输入单输出(SISO)FSO链路分析干扰效应,建立了受干扰(形成非高斯加性噪声信道)条件下平均误码率(ABER)的闭合解析表达式理论框架。深入分析表明:在干扰信号存在时,2×1 FSO系统性能优于SISO系统;且FSO链路性能受不同大气湍流条件影响显著。此外,增加发射孔径数量能使FSO系统显著抑制干扰影响,从而获得更优的误码率表现。
关键词: 加性非高斯噪声、指数衰落、信干比(SJR)、误码率(BER)、自由空间光通信(FSO)、干扰、伽马-伽马衰落
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年第21届透明光网络国际会议(ICTON) - 法国昂热(2019.7.9-2019.7.13)] 2019年第21届透明光网络国际会议(ICTON) - 自由空间光通信网络中的新型OCDMA方案:性能评估与比较分析
摘要: 基于自由空间光通信(FSO)的网络受大气湍流影响存在传输限制,这制约了可实现的数据速率。采用码分多址(CDMA)与FSO系统结合,可为海量用户无缝复用提供可行方案。CDMA数据可能具有负极性,因此在光链路强度调制时通常需为CDMA数据添加合适的直流偏置,该方案称为直流偏置光码分多址(DC-OCDMA)。但该方案也需要更高的比特能量。我们提出两种新型光码分多址方案——双波长光码分多址(DW-OCDMA)和波长分集光码分多址(WD-OCDMA),以改善DC-OCDMA方案产生的Eb/No代价。前者利用双波长分离CDMA的正负数据,后者采用分集技术。通过对比不同湍流环境下各方案与DC-OCDMA的性能表现,结果表明WD-OCDMA在所有湍流条件下均优于DC-OCDMA,而DW-OCDMA在中低湍流条件下表现更优。此外,在两种新方案中,WD-OCDMA在中高湍流环境下比DW-OCDMA具有更高的Eb/No增益,而DW-OCDMA在低湍流条件下性能更佳。
关键词: 误码率、光码分多址、自由空间光通信
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年第七届智能计算与通信国际会议(ICSCC) - 马来西亚砂拉越(2019.6.28-2019.6.30)] 2019年第七届智能计算与通信国际会议(ICSCC) - 关于自动驾驶汽车:基于LED飞行时间(ToF)的检测与测距技术,采用多种单极光码分多址(CDMA)编码
摘要: 自动驾驶技术的迅猛发展催生了对提升检测精度等多方面的需求。目前已有多种技术和方法被提出并应用于自动驾驶领域,例如结合机器学习与深度学习神经网络的计算机视觉技术。尽管业界为提高检测与测距精度做出了诸多尝试,但训练神经网络所需的海量数据导致计算负载大幅增加,运营成本也随之攀升。 激光雷达(LiDAR)系统是提升检测测距精度的新方案,但基于发光二极管检测测距(LEDDAR)的系统尚未得到探索。本文分析了采用LED进行检测测距的方法,并通过单极性光码分多址(OCDMA)编码,利用误码率与信噪比(SNR)及距离(米)的关系曲线,针对符合现行标准的LED发射功率开展漏检与虚警分析,评估了不同用户数量下的系统性能。研究提出通过部署LED阵列实现波束成形的方法来提升检测测距精度。结果表明:在给定SNR和距离条件下,基于OCDMA的光正交码(OOC)具有更低的误码率,其性能优于素数码等其他OCDMA技术,因而证明OOC码是可通过LED编码应用于自动驾驶汽车的最优选择。
关键词: 计算机视觉、神经网络、误检、信噪比、波束成形、误码率、虚警、自动驾驶汽车、视场角
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE电气、计算机与通信技术国际会议(ICECCT)- 印度科因巴托尔(2019年2月20日-22日)] 2019 IEEE电气、计算机与通信技术国际会议(ICECCT)- 带滤波器的5G光通信系统误码率与眼图分析
摘要: 通信系统多年来有了显著改进。对带宽和速度的巨大需求推动了5G通信系统的深入研究。本文分析了一种适用于高速应用且适配5G通信的系统的误码率(BER)性能。该系统包含前后光学放大处理流程,其效果优于其他系统。我们采用贝塞尔光学滤波器、梯形光学滤波器、高斯光学滤波器和法布里-珀罗光学滤波器等多种光学滤波器对该系统进行分析。通过仿真与讨论,展示了改进系统与本提案系统在上述滤波器作用下的误码率及眼图表现。
关键词: OWC(光无线通信)、5G(第五代移动通信技术)、眼图、滤波器、误码率(BER)
更新于2025-09-11 14:15:04
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相干自由空间光通信系统349单元自适应光学性能分析
摘要: 作为对我们先前工作[《光学快报》25卷15229页(2017年)]的延续——该工作已验证采用97单元自适应光学(AO)系统的相干自由空间光通信(FSOC)系统性能——本文评估了使用349单元连续表面变形镜的大规模高速AO系统对相干FSOC系统的性能提升效果。通过计算不同格林伍德频率(GF)下的混频效率(ME)和误码率(BER)作为相干FSOC系统的性能指标,首次对该大规模AO系统在FSOC中的应用性能进行了定量验证。结果表明:采用更大规模的高速AO系统能显著提升相干FSOC系统性能。该分析结果为FSOC系统用大规模高速AO系统提供了性能验证,有助于相干FSOC系统的参数设计。
关键词: 误码率、自适应光学、自由空间光通信、相干检测、混频效率
更新于2025-09-11 14:15:04
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光纤与大气光通信 || 光信道中的信息数据传输:大气与光纤通信
摘要: 本章讨论了光信道中信息数据的传输,重点研究大气与光纤信道。内容着重分析了大气效应对波传播造成的挑战,包括由大气湍流引起的衰减、光信号振幅及相位闪烁。该章节还探讨了这些现象对数据流参数(如误码率BER和信噪比SNR)的影响,并提出了抑制这些效应以实现光通信链路高性能的方法。
关键词: 大气湍流、误码率、光通信、频谱效率、信噪比、闪烁、衰落、莱斯K因子、光纤、多径信道
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2018年第七届信息技术与电气工程国际会议(ICITEE)- 印度尼西亚巴厘岛(2018年7月24日-26日)] 2018年第十届信息技术与电气工程国际会议(ICITEE)——基于10Gbps与40Gbps比特率的DWDM系统中色散补偿光纤对比分析
摘要: 在高比特率和长距离光传输中,色度色散变得不可忽略,必须进行补偿以维持系统性能。采用色散补偿光纤(DCF)实现补偿是最有效且实用的方法之一,因其负色散可抵消光传输中的正色散。本文研究了DWDM传输中DCF的实现方式,并分析了比特率和光发射功率变化的影响。在OptiSystem中建立了采用16个信道(信道间隔200 GHz)、300公里传输距离及掺铒光纤放大器(EDFA)的DWDM模型。通过观察误码率(BER)、Q因子和接收功率等指标,对比了10 Gbps和40 Gbps比特率下光发射功率为-4、-2、0、2、4、6、8和10 dBm时的系统性能。结果表明:在10 Gbps和40 Gbps比特率下,所有16个信道使用DCF均完全消除了色散;高比特率时,光发射功率对系统性能影响显著。
关键词: 密集波分复用、误码率、色散补偿光纤、掺铒光纤放大器
更新于2025-09-10 09:29:36