自由空間MIMO無(wú)線光通信系統(tǒng)研究.pdf

1、MIMO(Multi-InputMulti-Output,多輸入多輸出)技術(shù)的提出,是相比SISO(Single-InputSingle-Output,單輸入單輸出)技術(shù),從空分角度提出的為了充分利用空間分集技術(shù)來(lái)達(dá)到更好的通信效果而產(chǎn)生的。在射頻無(wú)線通信領(lǐng)域,MIMO技術(shù)已經(jīng)廣泛用于多種通信系統(tǒng)中,如結(jié)合OFDM技術(shù)在Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)中的MIMO實(shí)現(xiàn)。但MIMO技術(shù)在FSO(Free Space Optical,自由空間光通信)領(lǐng)域的研

2、究處于初步階段,由于IM/DD(Intensity Modulation/Direct Detection,強(qiáng)度調(diào)制/直接檢測(cè))制式是目前FSO中最常用的,所以MIMO技術(shù)在FSO中的應(yīng)用受到相應(yīng)的局限。本文針對(duì)自由空間MIMO無(wú)線光通信中對(duì)準(zhǔn)誤差對(duì)系統(tǒng)的影響展開(kāi)分析,并討論了調(diào)制解調(diào)方式和空時(shí)編碼對(duì)系統(tǒng)性能的改善效果。
　　首先,本文針對(duì)經(jīng)典弱湍流信道模型進(jìn)行了完善。在已有弱湍流干擾信道模型的基礎(chǔ)上,加入了對(duì)準(zhǔn)誤差的干擾,也就是

3、在對(duì)數(shù)正態(tài)分布的基礎(chǔ)上,添加了對(duì)準(zhǔn)誤差導(dǎo)致的信號(hào)衰減因子。分兩種情況討論了XY兩方向上對(duì)稱誤差和X或Y方向上單一誤差兩種情況下的信道模型。給出了中斷概率和分集增益的近似表達(dá)式,并推導(dǎo)了高信噪比下的中斷概率和分集增益漸近線表達(dá)式。
　　其次,針對(duì)對(duì)準(zhǔn)誤差引入的衰減,進(jìn)而導(dǎo)致的通信質(zhì)量下降,重點(diǎn)研究了在MIMO無(wú)線光通信系統(tǒng)中PPM(Pulse Position Modulation,脈沖位置調(diào)制)調(diào)制方式和衍生型PPM調(diào)制方式的MP

4、PM(Multi-Pulse Position Modulation)調(diào)制方式。推導(dǎo)了PPM和MPPM軟解調(diào)器中的時(shí)隙軟輸出表達(dá)式,并進(jìn)行了系統(tǒng)仿真,在同樣誤碼率下,MPPM最多比PPM信噪比低2.75dB。由于MPPM符號(hào)集的勢(shì)要大于所需要的符號(hào)數(shù),存在映射問(wèn)題,針對(duì)該問(wèn)題討論了基于信息論的符號(hào)映射優(yōu)化問(wèn)題,分別在離散優(yōu)化方法和連續(xù)優(yōu)化方法中進(jìn)行了討論。
　　最后,針對(duì)MIMO無(wú)線光通信系統(tǒng)中的空時(shí)編碼部分進(jìn)行了討論,本文研究了