基于空間調(diào)制的光通信理論與技術(shù).pdf

1、光通信(OWC)結(jié)合了照明和通信兩大功能，采用發(fā)光二極管(LED)進行數(shù)據(jù)交換，具有頻譜資源豐富、保密性好、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，逐漸成為廣泛關(guān)注的新型無線通信技術(shù)。本文以理論研究和分析為主，針對基于空間調(diào)制(SM)技術(shù)的OWC系統(tǒng)的信道容量展開研究，分別給出了信道容量的上下界，同時研究了自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)在OWC系統(tǒng)的應(yīng)用。通過本文研究，可以進一步豐富OWC的理論。
　　由于OWC中光信號采用強度調(diào)制，和傳統(tǒng)無線射頻通信存在本質(zhì)差異，OW

2、C信號是單極性的信號，所以傳統(tǒng)射頻通信中的很多理論對OWC都不適用，因此研究OWC的相關(guān)問題變得十分必要。對于信道容量問題和自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)而言，明確針對基于SM技術(shù)的OWC系統(tǒng)的結(jié)論尚沒有在公開發(fā)表的論文上出現(xiàn)。
　　本論文分析對比了OWC系統(tǒng)中常用的幾種空間調(diào)制技術(shù):空間位移鍵控調(diào)制(SSK)，廣義空間位移鍵控調(diào)制(GSSK)，空間調(diào)制(SM)，廣義空間調(diào)制(GSM)。空間調(diào)制技術(shù)將待傳輸比特調(diào)制到信號域和空間域同時傳輸。信號域

3、上將信息比特進行脈沖幅度調(diào)制(PAM)，調(diào)制符號對應(yīng)星座圖上的星座點，空間域上將信息比特調(diào)制到激活LED的序號，通過空間域符號提高了頻譜利用率。采用空間調(diào)制的通信系統(tǒng)不會受信道間干擾(ICI)的影響，也不需要對發(fā)射端的LED進行同步，系統(tǒng)復(fù)雜度大大降低。
　　本論文研究了基于SM技術(shù)的OWC系統(tǒng)的信道模型，推導(dǎo)了OWC的信道容量。首先對OWC系統(tǒng)進行分類，分為多輸入單輸出系統(tǒng)(MISO)和多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)兩類，分別對信