TCM技術在大氣激光通信系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、OPPM(Overlapping Pulse-Position Modulation)是PPM(Pulse-Position Modulation)的改進形式，是對PPM調(diào)制信號集的擴展，在不縮短光脈沖寬度的前提下相比PPM具有更高的信息傳輸效率，但由于正交性的破壞其抗碼間干擾的能力相比PPM有所下降，需要采用適當?shù)男诺谰幋a技術來改善系統(tǒng)的性能?，F(xiàn)有的Turbo碼、RS碼等編碼．方式雖然能夠獲得一定的編碼增益，但糾錯能力的獲得都是以犧牲

2、帶寬利用率為代價的。如果存在某種編碼方式能夠在保持帶寬利用率的前提下獲得編碼增益，無疑可以緩解通信系統(tǒng)中信息傳輸?shù)挠行耘c可靠性之間的矛盾。 TCM(Trellis Coded Modulation)是一種將編碼和調(diào)制作為一個整體進行設計的新型編碼方式，通過在卷積碼和調(diào)制信號之間進行適當?shù)挠成洌瑪U大信號序列之間的歐幾里德距離，從而提高系統(tǒng)的抗干擾能力，獲取編碼增益。由于該方法是通過系統(tǒng)內(nèi)部的組合優(yōu)化來提高系統(tǒng)的整體性能，所以既不

3、降低帶寬利用率，也不降低功率利用率。將TCM技術應用于大氣激光通信系統(tǒng)中發(fā)揮它的優(yōu)勢是一個非常有意義的研究課題。本文主要研究將。TCM技術應用于采用OPPM調(diào)制方式的大氣激光通信系統(tǒng)中，在不降低帶寬利用率的前提下改善系統(tǒng)性能的方法。 本文在研究PPM、OPPM兩種調(diào)制方式以及TCM原理的基礎上，設計出面向80PPM的TCM系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)在MATLAB7.0環(huán)境下進行了計算機仿真，仿真結果表明通過引入TCM技術可以使得80PPM

4、調(diào)制相比4PPM調(diào)制在不降低帶寬利用率的前提下獲得1～3dB的編碼增益。在設計系統(tǒng)的時間同步模塊時除考慮到自相關函數(shù)的要求，還結合TCM系統(tǒng)網(wǎng)格圖的特點選擇不能連續(xù)發(fā)送的OPPM信號序列作為最佳同步碼序列，可以降低假同步概率。隨后對TCM系統(tǒng)中發(fā)送端和接收端的各個模塊進行基于FPGA的建模與設計，仿真結果表明所設計的系統(tǒng)能夠達到預期的功能要求。最后使用集成電路驗證系統(tǒng)實驗箱(配合Xilinx公司的XC2S200 PQ208 FPGA適配