摘要：无线光通信是一种新兴的通信技术,具有高速、大容量和安全性好等优势。然而,传统的无线光通信系统存在着单对单通信模式限制,无法满足多用户同时通信的需求。无线光通信中光学天线起着发射和接收耦合光信号的作用,一对多点发射天线可以拓展无线光通信的应用。对国内外一点对多点光学天线的发展进行总结,介绍了一对多光学天线的基本原理。对目前现有的几种一对多光学天线设计方案进行讨论。最后对该领域的发展趋势和未来发展方向进行展望。

摘要：【目的】针对无线光通信(OWC)系统中应用速率分拆接入(RSMA)技术的资源分配问题,提出一种基于线性逼近的联合预编码矩阵和速率分配算法,以提高系统的可靠性和性能。【方法】采用变量转换和线性逼近的方法将非凸分阶函数转化为凸函数。通过联合预编码矩阵和速率分配算法,有效地分配系统资源,提高系统性能。为了求解最优解,采用连续迭代算法进行优化。【结果】仿真结果表明,文章所提出的联合优化方案显著降低了系统中断概率,并具有快速的收敛速率。这意味着所提方案能够在基于RSMA的OWC(RSMA⁃OWC)系统中提供更可靠和高效的通信性能。【结论】文章所提方案为OWC系统中的RSMA技术提供了有效的资源分配方法,提高了系统的可靠性和性能。进一步的研究应聚焦于RSMA⁃OWC系统的中断概率问题以及资源分配、预编码设计和应用扩展等方面的挑战。该研究为推动RSMA技术在OWC领域的应用和发展提供了有价值的参考。

摘要：研究基于低轨星座网络的空天地一体化无线光通信资源动态调度方法,高效精准分配其通信资源,保障资源利用率与通信效率。结合软件定义网络(Software Defined Network,SDN),设计空天地一体化无线光通信网络,构建包含数据转发平面与控制平面的低轨星座网络,通过转发平面传输通信业务,由控制平面结合遗传-粒子群算法,动态调度空天地一体化无线光通信网络的通信资源。结果表明,该方法可实现空天地一体化无线光通信网络资源的动态调度,资源的综合利用率较高、通信时延较低,调度效果显著,可为网络的整体通信质量提升提供保障。

摘要：针对远距离无线光通信中光束跟踪受长距离大气传输不确定因素影响大的问题,提出了一种利用双反射镜的无线光系统结构。针对双反射镜到接收端的短轴跟踪控制设计了滤光片转盘模块,通过给反射光斑施加频率扰动的方式来实现对相机探测面上双光斑的辨别,并以探测面上双光斑的重叠情况作为判别光束对准的依据。对于存在偏移的重叠双光斑图像,提出多光斑/重叠光斑中心提取的思路,利用最小二乘法椭圆拟合实现重叠光斑的分割,并对无重叠、较少重叠以及较多重叠三种情况下的光斑图像进行分割实验。研究结果显示,在光斑重叠的场景下,光斑中心定位与实际位置之间的标准差小于0.5 pixel,因此所采用的算法在重叠光斑的分离方面具有很好的效果。

摘要：针对小型、轻量化光通信终端,设计了一种大视场扫描捕获方案,并对该方案中所涉及的光学天线进行了详细研究。这种扫描捕获方案将MEMS反射镜作为伺服控制机构,进行天线指向控制;光学天线采用收发共口径体制,能够将MEMS反射镜的指向范围扩大3倍,且全视场畸变控制在了0.7%以内;最后对这种捕获方案的通信链路功率进行了核算,功率余量4.6 dB,较为充足。本文所提出的方案体小质轻,是无线激光通信领域中较为独特的形式,在无人机、单兵的应急建链、通信中具备良好的应用前景。

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。

摘要：无线光通信信道复杂多变,喷泉码作为一种新兴的无速率编码无需信道的先验信息即可实现不同信道环境下的自适应传输,与传统编码相比更能提升无线传输的质量。本文首先总结了喷泉码应用于无线光通信的优势以及国内外喷泉码的发展现状,然后深入研究了两类喷泉码编码方案的设计以及对喷泉码性能影响重大的度分布函数的设计,总结了一种喷泉码即(LT)码的译码方法以及近些年不断提出优化的方案,同时指出了喷泉码设计中亟需解决的关键难点,最后提出了喷泉码应用于无线光通信的必要技术和探索方向。

摘要：归纳了无线光通信成本控制问题的5种解决策略。基于自适应通信策略与传输成本中和策略,提出并设计了三项成本控制新技术:优化调整带宽牺牲程度的变结构纠错码;优化调整发射能量消耗的激光变功率发射技术;将无线光通信与低成本的电力线通信相结合的OWPLC/OWOFPLC多介质传输网。开发了供以上技术后续研发使用的MATLAB计算机辅助设计系统。

摘要：建立了空间调制无线光通信的光强信道模型,并给出了空间信号必须满足的两个基本约束条件。通过定义于二维空间的正交基函数建立了矢量信号空间,并定义了三个衡量空间信号设计方案性能的指标,即误符号率,频带利用效率和功率效率等。参照传统时域信号设计方案,提出了三种空间调制信号具体设计方案,并从带宽效率和功率效率两性能上进行了比较,结果表明正交幅度调制(QAM)具有带宽效率高、功率效率低的特点,而且采用的信号点越多其带宽效率就越高,另外其空间信号图案还具有圆对称性,因此非常适合在空间带宽有限的远距离无线光通信中使用。

摘要：无线光通信是指以光波作为载体在自由空间中传递信息的技术,具有带宽高、成本低和安全性高等优点。捕获、瞄准和跟踪(acquisition,pointing and tracking,APT)系统是建立无线光通信系统的前提,简单、可靠、动态性能好的APT系统可以克服由机械平台震动及外界环境变化对无线光通信系统的影响。因此,需要对APT系统进行较为深入的理论和实验研究,从而设计出一种适合无线光通信的捕获、瞄准和跟踪方法。本文分析了国内外在捕获、瞄准、跟踪方面的研究成果,同时介绍了西安理工大学在自动瞄准方面所做的工作,主要包括初始捕获系统、非共视轴控制系统、光束检测系统等方面的进展,以及1.3 km、5.2 km、10.2 km、100 km距离链路的外场实验,验证了APT系统的有效性。最后展望了无线光通信中APT的发展。