无线紫外光通信中LDPC-OFDM编码调制技术研究

发布时间：2020-06-18 20:08

【摘要】：无线紫外光通信利用大气中各种微粒的散射作用实现信息传输,具有抗干扰、非直视、高保密等优点,有着广阔的应用前景。但是,散射会造成严重的码间串扰问题,在限制紫外光通信速率的同时会导致较高的误码率,降低了紫外光通信系统性能。低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码是一种纠错性能优良、可逼近香农极限的信道编码方案,而正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)具有频谱利用率高、抗干扰能力强等特点。本文结合这两种技术的优点,研究了无线紫外光通信中LDPC-OFDM编码调制技术,以达到抑制码间串扰和降低系统误码率的目的。具体内容如下:(1)系统地研究了LDPC码中校验矩阵的构造、编码算法和译码算法,采用二进制相移键控副载波调制和开关键控两种调制方式,在非直视紫外光通信模型下进行仿真,结果表明,副载波调制方式具有较好的性能。经过LDPC编码后,接收端的误码率显著下降。此外仿真对比了译码算法、码长、最大迭代次数及码率等因素对LDPC码性能的影响,结果表明,采用软判决译码算法、设置适当的码长及迭代次数等,能有效提高LDPC码的性能。(2)设计了无线紫外光OFDM系统,对直流偏置光OFDM进行仿真。结果表明OFDM技术能有效抑制紫外光通信中的码间串扰,提高系统通信速率。为进一步提高通信质量,将LDPC编码应用到紫外光OFDM系统中,并对不同调制阶数、子载波个数以及紫外光通信系统设置进行了仿真。结果表明,调制阶数越小、子载波个数越少,系统误码率越小。将OFDM与LDPC编码结合时,对16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)调制的紫外光OFDM系统有明显的改善,当采用LDPC(1536,768)码,误码率为10-5时,可带来13.2dB的编码增益。综上所述,采用LDPC-OFDM技术能抑制码间串扰、提高通信速率、降低系统误码率,可有效改善非直视无线紫外光通信系统的性能。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN929.1
【图文】：

图 2-1 紫外光谱的范围划分[74]Fig.2-1 Scope division of UV spectrum[74]不同波长的紫外光有着不同程度的吸收，当紫外光波长小于 200的吸收作用，只存在于大气层之外，称为真空紫外。而大气对波长

图 2-2 紫外光通信示意图[74]Fig.2-2 Schematic diagram of UV communication[74]在大气中的传输特性

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 范延伟;;紫外光通信在军事通信系统中的应用探析[J];数字通信世界;2017年11期

2 彭光辉;;紫外光通信系统关键技术研究[J];数码世界;2017年07期

3 刘晓光;吴忠良;;紫外光通信技术发展及应用研究[J];电子科技;2014年08期

4 鞠涛;刘志强;张昕;杨军;覃良标;李沼云;;紫外光通信及其军事应用研究[J];光通信技术;2012年04期

5 吴忠良;梁菁;任杰;王绍昱;;紫外光通信系统现状及发展趋势分析[J];电子科技;2011年08期

6 陶立强;梁菁;任杰;王绍昱;;紫外光通信系统光源技术发展研究[J];电子科技;2011年08期

7 许桂华;紫外光通信[J];现代通信;2000年04期

8 胡启明;;紫外光通信系统[J];军事通信技术;1999年04期

9 黄刚;唐义;黄河清;张学彬;倪国强;;全向紫外光通信技术研究[J];北京理工大学学报;2015年04期

10 刘新勇,鞠明;紫外光通信及其对抗措施初探[J];光电技术应用;2005年05期

相关会议论文 前6条

1 张海良;贾红辉;常胜利;杨建坤;;紫外光通信系统在火炮控制终端系统中的应用[A];第十届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2004年

2 尹红伟;贾红辉;杨俊才;杨建坤;;高速紫外光通信系统发射装置研究[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年

3 陈君洪;杨小丽;;紫外光通信中几种探测器的比较研究[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年

4 贾红辉;杨俊才;沈志;兰勇;;紫外光信息传输中调制技术的研究[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年

5 陈君洪;杨小丽;;紫外通信中探测器的研究[A];2008年激光探测、制导与对抗技术研讨会论文集[C];2008年

6 罗畅;李霁野;陈晓敏;;无线紫外通信信道分析[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前2条

1 本报记者 任爽 通讯员 赵立云;破解紫外光电材料科学难题[N];吉林日报;2016年

2 本报通讯员 迟林华;开好局 迈好步 上电实现首季开门红[N];中国航空报;2016年

相关博士学位论文 前5条

1 秦恒;紫外光MIMO通信系统关键技术研究[D];北京邮电大学;2018年

2 赵明宇;紫外光通信大气传输特性和调制技术研究[D];北京邮电大学;2013年

3 张海良;紫外光通信系统传输特性研究[D];国防科学技术大学;2012年

4 武梦龙;宽带无线光通信关键技术研究[D];北京邮电大学;2015年

5 肖后飞;紫外光通信系统传输模型研究[D];北京邮电大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 孟令超;LDPC码在紫外光通信中的应用研究[D];北京邮电大学;2019年

2 梁雪童;面向传感需求的高自由度紫外通信技术研究[D];北京邮电大学;2019年

3 秦羽;基于光电联合补偿的紫外光通信信号处理关键技术研究[D];北京邮电大学;2019年

4 李永明;无线紫外光协作车辆编队中继通信研究[D];西安理工大学;2019年

5 雷洋飞;无线紫外光通信中非线性均衡算法研究[D];西安理工大学;2018年

6 刘龙飞;无线紫外光散射通信中码间干扰抑制方法研究[D];西安理工大学;2019年

7 屈瑶;无线紫外光通信中LDPC-OFDM编码调制技术研究[D];西安理工大学;2019年

8 吴常昊;紫外光直视型语音通信系统研究实现[D];重庆大学;2018年

9 宋菲;紫外光通信组网关键技术研究[D];西安工程大学;2017年

10 顾艳杰;基于MIMO的无线光通信系统的性能提升方案设计和实验研究[D];北京邮电大学;2018年

本文编号：2719768