【摘要】：無線紫外光通信利用大氣中各種微粒的散射作用實(shí)現(xiàn)信息傳輸,具有抗干擾、非直視、高保密等優(yōu)點(diǎn),有著廣闊的應(yīng)用前景。但是,散射會(huì)造成嚴(yán)重的碼間串?dāng)_問題,在限制紫外光通信速率的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致較高的誤碼率,降低了紫外光通信系統(tǒng)性能。低密度奇偶校驗(yàn)(Low-Density Parity-Check,LDPC)碼是一種糾錯(cuò)性能優(yōu)良、可逼近香農(nóng)極限的信道編碼方案,而正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)具有頻譜利用率高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。本文結(jié)合這兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),研究了無線紫外光通信中LDPC-OFDM編碼調(diào)制技術(shù),以達(dá)到抑制碼間串?dāng)_和降低系統(tǒng)誤碼率的目的。具體內(nèi)容如下:(1)系統(tǒng)地研究了LDPC碼中校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造、編碼算法和譯碼算法,采用二進(jìn)制相移鍵控副載波調(diào)制和開關(guān)鍵控兩種調(diào)制方式,在非直視紫外光通信模型下進(jìn)行仿真,結(jié)果表明,副載波調(diào)制方式具有較好的性能。經(jīng)過LDPC編碼后,接收端的誤碼率顯著下降。此外仿真對(duì)比了譯碼算法、碼長(zhǎng)、最大迭代次數(shù)及碼率等因素對(duì)LDPC碼性能的影響,結(jié)果表明,采用軟判決譯碼算法、設(shè)置適當(dāng)?shù)拇a長(zhǎng)及迭代次數(shù)等,能有效提高LDPC碼的性能。(2)設(shè)計(jì)了無線紫外光OFDM系統(tǒng),對(duì)直流偏置光OFDM進(jìn)行仿真。結(jié)果表明OFDM技術(shù)能有效抑制紫外光通信中的碼間串?dāng)_,提高系統(tǒng)通信速率。為進(jìn)一步提高通信質(zhì)量,將LDPC編碼應(yīng)用到紫外光OFDM系統(tǒng)中,并對(duì)不同調(diào)制階數(shù)、子載波個(gè)數(shù)以及紫外光通信系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明,調(diào)制階數(shù)越小、子載波個(gè)數(shù)越少,系統(tǒng)誤碼率越小。將OFDM與LDPC編碼結(jié)合時(shí),對(duì)16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)調(diào)制的紫外光OFDM系統(tǒng)有明顯的改善,當(dāng)采用LDPC(1536,768)碼,誤碼率為10-5時(shí),可帶來13.2dB的編碼增益。綜上所述,采用LDPC-OFDM技術(shù)能抑制碼間串?dāng)_、提高通信速率、降低系統(tǒng)誤碼率,可有效改善非直視無線紫外光通信系統(tǒng)的性能。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.1
【圖文】：

圖 2-1 紫外光譜的范圍劃分[74]Fig.2-1 Scope division of UV spectrum[74]不同波長(zhǎng)的紫外光有著不同程度的吸收，當(dāng)紫外光波長(zhǎng)小于 200的吸收作用，只存在于大氣層之外，稱為真空紫外。而大氣對(duì)波長(zhǎng)

圖 2-2 紫外光通信示意圖[74]Fig.2-2 Schematic diagram of UV communication[74]在大氣中的傳輸特性

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