无线光通信卷积交织与编码的实验及仿真研究

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1、第4期宋效正等：无线光通信卷积交织与编码的实验及仿真研究·17·无线光通信卷积交织与编码的实验及仿真研究宋效正，刘璐，汤俊雄（北京大学信息科学技术学院量子信息与测量教育部重点实验室，北京100871）摘要：大气光强闪烁会明显降低无线光通信的通信质量。为了降低这种影响，进行了卷积交织结合（1/2,7）卷积编码用于无线光通信系统的实验及仿真研究，完成了相应的实验光机和通信电路的研制，设计了OOK方式调制785nm半导体激光器的方案应用于室外无线光通信系统。理论和实验结果都表明，设计的差错控制编码技术在弱湍流条件下，较好地提高无线光通信系统的通信性能。此外，外场实验和仿真结果还反映出，大气湍流

2、引起的光信号的深衰落会明显影响系统的通信误码率，提高交织器的交织深度可以有效地抑制其影响。关键词：无线光通信；卷积交织；卷积编码；大气湍流；外场实验中图分类号：TN929.12文献标识码：A文章编号：1000-436X(2007)04-0013-05ExperimentalandsimulationstudyonconvolutionalinterleavingwithcodingforopticalwirelesscommunicationsystemSONGXiao-zheng,LIULu,TANGJun-xiong(KeyLaboratoryofQuantumInformation

3、andMeasurementoftheMinistryofEducation,SchoolofElectronicsEngineeringandComputerScience,PekingUniversity,Beijing100871,China)Abstract:Intensityfluctuationsinducedbyatmosphericturbulenceimpairtheperformanceofopticalwirelesscommunicationsignificantly.Tomitigatethesenegativeeffects,channelcodingsche

4、meofconvolutionalinterleavingwith(1/2,7)convolutionalcodingwasstudiedfortheopticalwirelesscommunicationsystem.Moreover,opticalterminalsandcommunicationcircuitshadbeendesignedforoutdooropticalwirelesscommunicationusingOOKmodulationon785nmsemiconductorlaser.Theexperimentalresultscorrespondwellwitht

5、hesimulationpredictionthattheerrorcontrolcodingcanimprovethequalityoftheopticalwirelesscommunicationsystemunderweakturbulence.Inaddition,byincreasingtheinterleavingdepth,theimpactoflongdeepfadedurationscanbefurtherreduced.Keywords:opticalwirelesscommunication;convolutionalinterleaving;convolution

6、alcoding;turbulence;outdoorexperiment第4期宋效正等：无线光通信卷积交织与编码的实验及仿真研究·17·1引言收稿日期：2005-07-13；修回日期：2006-12-11基金项目：国家自然科学基金资助项目（60240420237,60572002）FoundationItem:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(60240420237,60572002)无线光通信作为一种新型的通信技术，拥有微波通信和光纤通信的优点，无须频率申请，也不需要铺设光纤，大大缩短建设周期和降低成本，并且能够提供高速、安全的无线

7、通信需要，有望成为下一代宽带接入、低造价通信的最佳选择之一。但是光信号通过大气传输时不仅会受到大气衰减的影响，大气湍流也会引起接收光强的起伏变化，并伴有随机的深衰落。考虑到无线光通信是功率受限系统，以及发射功率对人眼安全的保证，信道编码技术比如BCH分组纠错编码结合块交织[1]，第4期宋效正等：无线光通信卷积交织与编码的实验及仿真研究·17·RS码与随机交织[2]等应用于无线光通信的研究逐步得到了重视，文献[3]在理论上给出了OOK