判决门限对紫外光通信调制方式差错率影响分析,该文是关于影响分析相关学术论文怎么写跟差错率和调制方式和判决门限类专科开题报告范文.
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一、引言
目前紫外光通信系统中大多设计为强度调制/ 直接检测（IM/DD）系统[1].强度调制/ 直接检测自由空间光通信系统中的调制方式有很多种,其中最一般的形式是开关键控（OOK:On-off keying）和曼切斯特编码,在OOK 系统中,通过每一比特间隔内使光源脉冲开或关对每个比特进行发送,这是调制光信号最基本的形式,只需使光源闪烁即可编码.为了进一步提高传输通道抗干扰能力,应用于大气信道的光通信系统很多采用了脉冲位置调制（PPM）.
二、PPM 调制的基本原理
脉冲位置调制（PPM:Pulse Position Modulation）是一种具有信道抗干扰能力的正交调制技术,信息的传递是由光脉冲时隙所在的位置来完成的.载波受到调制信号的调制,脉冲时间位置随之变化而传递信息,与通常的光强度开关调制相比,脉冲位置调制可降低光辐射平均功率的要求,采用这种调制方式,可以在给定的紫外光脉冲频率下,用最小的光平均功率达到最高的通信速率,非常适合紫外光通信系统[2].
三、数字脉冲间隔调制原理
DPIM 也属于一种脉冲位置调制,但是其帧符号中所包含的时隙个数是不固定的.DPIM 符号由一个起始时隙脉冲和其后附加的若干个空时隙表示,空时隙的个数根据二进制信源对应的十进制数据来判定[3].在L-DPIM 中,每帧符号的log2L 位被映射成L 种可能的符号结构,并且符号长度不同,最小及最大的符号长度分别为TS 和LTS, 其中TS 为单个时隙大小.为了尽可能地降低数据传输过程中码间干扰的影响,在每个DPIM 符号后面加上一个保护时隙,这样最小及最大符号长度分别为2TS 和（L+1）TS.
四、差错率与判决门限分析
对于OOK 来说,一个时隙的差错只会造成一个码元的传输错误,但是对于PPM, DPIM 来说,一个时隙的错误往往会造成连续的几个码元的传输错误,因此,衡量紫外光通信系统在不同调制方式下误码性能时往往采用误时隙率这一标准.由于采用强度调制/ 直接检测（IM/DD）的无线光通信系统的等价基带信道模型,为了讨论方便,假定只有加型高斯白噪声(AGWN) 存在,且噪声n（t）的均值为0,方差为2n δ .同时认为接收机的带宽很宽,则抽样判决器输入端得到的x（t）在发送脉冲“1”时为n（t） t S + ,不发送脉冲时为n（t）,其中St 为判决器输入端的信号峰值功率.若令判决门限为b,则将“1”错误判断为“0”的概率P1/0 和将“0”错误判断为“1”的概率P1/0.
则总的误时隙率在OOK 中P1等于P0等于1/2,显然最佳判决门限为,b等于(St)1/2/2,则同理可得PPM, DPIM 的误时隙率分别为：
由图2 可知,选取不同的门限时,基于最佳门限差错率明显好于其他门限下的差错率,取同一判决门限时,PPM 的差错率好于DPIM,DPIM 远好于OOK.
结束语：在给定系统模型的基础上, 文中推导了三种调制方式的差错率及其最佳门限的解析式, 并比较了不同判决门限下的差错性能.结果表明最佳门下的差错率明显优于其它门限下的差错率.OOK 方式简单实用, 但差错性能较差；;PPM 方式差错性能在三种调制方式中最佳, 但在解调时需要严格的时钟同步和符号同步, 这将限制它的部分应用; DPIM方式的差错性能明显优于OOK , 逊于PPM , 且其符号结构决定了在接收端解调时只需要时钟同步而不需要符号同步, 相对于PPM 而言, 实现性更强.不管实际的系统采用何种调制方式或将要采取何种调制方式, 只要将最佳门限运用于其中,就能够有效提高调 制系统的差错性能.
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