光通信中几种调制方式

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1、第22卷第5期桂林电子工业学院学报VoI.22，No.52002年10月JOURNALOFGUILININSTITUTEOFELECTRONICTECHNOLOGYOct.2002光通信中几种调制方式的性能比较!庞志勇，朴大志，邹传云（桂林电子工业学院通信与信息工程系，广西桂林541004）摘要：无线光通信有多种调制和解调方式：OOK作为一种最早的调制方式易于实现而被广泛应用，但与PPM相比，它的功率利用率不高；PPM由于其功率利用率比较高而被广泛采用于无线光通信中。DPPM和DPIM作为两种典

2、型的新兴调制方式，由于它们的功率利用率和频带利用率都有较好的特性，有可能在未来代替PPM.因此对用于无线光通信中的OOK，PPM，DPPM和DPIM几种调制方式的功率利用率、频带利用率、传输容量以及抗码间干扰的性能进行了分析和比较。关键词：无线光通信；OOK；PPM；DPPM；DPIM中图分类号：TN761文献标识码：A文章编号：1001-743（72002）05-01-04引言线光通信中也很重要［3］。本文将主要以无线光通信中的OOK，PPM，DPPM和DPIM为例，对它们的几种波长在700-

3、1500nm范围内，大约200Thz的带性能，如功率利用率，频带利用率和它们的抗码间干宽可用作无线光通信，它可以实现室外点到点通信，扰能力进行分析和比较。也可用于室内近距离无线局域网内的连接。速率可1符号结构达Gbit/S的光纤通信的出现为无线光通信的发展奠定了基础，然而光纤通信系统中良好的性能很大程度1.1OOK上归功于光纤本身的特性，在无线光通信系统中那种低损耗的光传播路径已不复存在［1］。因此用于无线当信源bit率为Rb时，光发送器在间隔T=1/Rb光通信中的调制方式必须考虑无线光信道的传

4、输要内发送光脉冲p（t）来表示“1”，而用不发光来表示求。首先，对人眼安全的规定限制了无线光收发器的“0”.它所需的带宽与脉冲宽度成反比，约为平均功率，而且用电池供电的便携式无线光设备也要Rb=1/T.求功率损耗作得尽可能低，这样，用于无线光通信中1.2PPM的调制方式的平均功率利用率要比较高。其次，漫射光收发器要求使用大面积的光检测器，而大面积的光在一个L-PPM的符号间隔T=IogL/R中，被2b检测器的高输入电容将限制光接收机的带宽，所以用分为L个时隙，每个时隙的宽度为T/L，当IogL个

5、信2于无线光通信中的调制方式的频带利用率也是一个源bitS到来时，光发送器仅在这L个时隙中的一个内需要考虑的重要因素［2］。除此以外，无线光通信虽然发送脉冲，而在其它时隙内不发光。当L>2时，任可以免受多径衰落的影响，但是在通信速率比较高一L—PPM调制所需要的光功率都要比OOK少，而时，例如，在室内红外无线通信中，在漫射通信时当速且当L任意大时，理论上L-PPM所需要的功率会任率大于10Mb/S和在直射通信时速率大于100Mb/S时意小，但这是以需要更大的带宽为代价的。我们必须考虑多径弥散引起

6、的IS（I码间干扰）对调［4］1.3DPPM制方式的影响。因此调制方式的抗码间干扰性在无!收稿日期：2002-06-19基金项目：国家自然科学基金资助项目（69982004）作者简介：庞志勇（1975-），男，辽宁海城人，桂林电子工业学院通信与信息工程系硕士研究生，主要从事无线通信和计算机网络通信等方面的研究.2桂林电子工业学院学报2002年10月DPPM是PPM的一种简单改进，从表1可以看1.4DPIM出，只要把PPM信号中的“1”时隙后面的“0”时隙去与DPPM类似，在DPIM中符号长度也是

7、不固定掉就可以得到相应的DPPM信号。从文献［2］可知，的，它用两个连续的光脉冲间的相对距离（时隙数）来DPPM与PPM相比，对符号级的同步没有那么严格的传递信息。DPIM的每一个符号都是以“1”开始，如表要求，但更重要的是它可以提供更高的功率利用率和1所示，后面跟着长度为K的“0”，其中1!K!L.频带利用率。因为在DPPM中，我们只是把“1”后面多余的“0”去掉了，并没有从本质上影响它的差错率表1信源bit和传送符号间的一种映射性能。如果对于固定的L，由于L-DPPM比相应的信源bitsOO

8、K4-PPM4-DPPM4-DPIML-PPM的占空比高，因而它的平均功率利用率会比000010001100101010001100PPM低，但如果对于固定的平均bit率和固定的带宽，101000100011000我们可以在DPPM中选用更高的L，从而会得到更高11110001000110000的平均功率利用率。图1各种调制方式相对与OOK的归化功率2功率利用率从图1中可以看到，当L固定且L$4时，PPM（硬判决），DPIM和DPPM的功率利用率都比OOK的由于DPPM和DPIM的符号长度不固定