基于無線光通信的增強型FEC研究.pdf

1、相對現(xiàn)有的微波通信技術(shù),無線光通信技術(shù)有著自身的優(yōu)勢——成本低廉、無需頻率申請、信息容量大、設(shè)備尺寸小、保密性好等。但是,以大氣為傳輸媒質(zhì)的無線光通信也有其缺點,特別是大氣衰減和大氣湍流對激光信號的吸收與散射、隨機干擾等嚴重地阻礙了無線光通信的發(fā)展。從大氣衰減和大氣湍流對無線光通信的激光信號影響研究結(jié)果表明,大氣衰減對激光信號所帶來的噪聲主要引發(fā)隨機錯誤,其錯誤均勻的發(fā)生在激光信號的所有碼字當中;而大氣湍流對激光信號所帶來的噪聲主要引發(fā)

2、突發(fā)錯誤,其錯誤集中的發(fā)生在激光信號某一個位置的一連串碼字上。因此在針對無線光通信信道的特殊性,必須選擇一個合適的糾錯能力強的前向糾錯(Forward Error CorrecTiO2,FEC)技術(shù)方案。
　　 本文從無線光通信信道的特殊性出發(fā),設(shè)計了一種適合于無線光通信的EFEC(Enhanced FEC,增強型FEC)結(jié)構(gòu)——外碼(RS)+交織器+內(nèi)碼(RS)+交織器。其中,交織器的關(guān)鍵性作用就是對信息碼字中的碼元符號打亂重

3、排,目的在于將突發(fā)錯誤均勻的分配到不同的碼字當中。在該EFEC結(jié)構(gòu)下,對不同的RS級聯(lián)碼——RS+卷積碼、RS+BCH級聯(lián)碼以及RS+RS級聯(lián)碼做了詳細的仿真研究和性能分析。仿真結(jié)果表明,在相同碼率下,RS+RS級聯(lián)碼具有更高的編碼增益。在此基礎(chǔ)上針對無線光通信的缺點提出了一種有效的具體解決方案——RS(255,239)+RS(31,21)級聯(lián)碼,并對該方案中的交織器在級聯(lián)碼中不同位置對糾錯性能的影響進行了仿真分析。從仿真結(jié)果可以看出,

4、交織器的采用和選擇交織器合適的位置大大提高了RS+RS級聯(lián)碼的編碼增益。
　　 另外,本文也設(shè)計了一套應(yīng)用于無線光通信的EFEC系統(tǒng),包括FPGA處理模塊、光收發(fā)模塊等,其中FEC部分采用RS(255,239)+Conv(2,1,9)級聯(lián)碼方案。對于一個無線光通信系統(tǒng)來說,如果要達到一個較好的性能,其接收模塊是至關(guān)重要的。因此本文也設(shè)計了一個改進的光接收模塊,相比之下,其接收靈敏度改善了近2.5船。最后對整個EFEC系統(tǒng)進行了性