大氣激光通信中的空時網格碼.pdf

1、作為一種新型的通信方式，大氣激光通信具有容量大、保密性強、無需頻譜限制等優(yōu)點。但是，大氣激光通信以大氣作為傳輸媒介，大氣中的大氣湍流將會引起光信號強度和相位的起伏，導致通信中誤碼率增大，這成為限制其發(fā)展的瓶頸。
　　多輸入多輸出（MIMO）可成倍提高系統的信道容量，而實現MIMO技術優(yōu)勢的一種行之有效的方法是空時編碼。常見的空時編碼有空時分組碼、分層空時碼、空時網格碼。相對于前兩者，空時網格碼具有較大的編碼增益和高的傳輸速率，將其

2、引入大氣激光通信系統中，并用于改善通信系統的性能。然而，傳統的空時網格碼（STTC）由于存在復數和負數信號的問題，不能直接用于光通信系統中。因此，本文針對強度調制/直接檢測（IM/DD）方式研究了光通信中的空時網格編碼。詳細如下：
　?。?）根據光通信的特點，提出一種低復雜度光空時網格碼。發(fā)射端利用延遲分集思想，建立了信號在時間和空間上的關聯性。接收端采用反饋干擾抵消算法(FICA)，對消除干擾后的信號進行最大似然判決。結果表明：

3、當分集增益相同時，相對于Viterbi譯碼算法，該方案的譯碼復雜度分別降低了93.75％和95.84%，而誤碼性能的惡化僅為3dB和4.77dB。該方案優(yōu)良的性能是以犧牲發(fā)射分集來換取譯碼復雜度的降低。
　　（2）原有空時網格碼中存在復數和負數信號，無法直接在IM/DD鏈路中傳輸。因此，利用快速傅里葉逆變換（IFFT）的對稱性，通過加入直流分量的方法，提出了一種直流分量光空時網格碼方案。結果表明：所提方案不僅可以提高數據的傳輸效率

4、，而且能夠有效抵御大氣湍流所產生的閃爍效應，其性能隨天線數的增加而得到明顯的改善。
　?。?）直流分量光空時網格碼雖然提高光通信系統的性能，但其光功率利用率較低。為了提高光功率的利用率，通過改變編碼后信號的映射方式，使得IFFT輸出的實數信號具有奇諧對稱性，并結合限幅技術削去負數信號，從而提出一種適合于M-PSK調制的非對稱限幅空時網格碼方案。結果表明：在系統總功率不變的情況下，本方案的誤碼性能明顯優(yōu)于直流分量空時網格碼的性能，在