摘要：为改善现有可见光通信中光正交频分复用(OFDM)系统的性能,提出了一种新型的光空间调制OFDM系统,该系统使用哈特莱变换代替傅里叶变换,降低了近一半的计算复杂度;同时采用一种复-实转换函数在频域将复数符号转换为实数符号,去除了哈特莱变换中实星座映射的限制,极大地增加了系统的灵活性;最后利用两个发光二极管(LED)区分时域信号的正、负极性并分别进行传输,提高了系统的频谱效率和功率效率;相较于其他基于LED的光空间调制OFDM,可以在不损失系统可靠性的同时,增加系统设计的灵活性,大幅降低计算复杂度。此外,针对LED和PD(光电检测器)对称放置的情况,提出了利用接收信号功率直接判别传输信号极性的方法;针对非对称情况提出了一般极性判别法,这两种方法相较于传统的迫零检测法,都能够有效改善系统的误码性能,采用64进制正交振幅调制(64QAM),误比特率(BER)为10^(-4)时,系统性能均提高了约2.9 dB。

摘要：为了满足当前日益增长的通信容量需求,新型多载波光纤通信技术成为科研人员关注的焦点。文章回顾了近20年来传统正交频分复用(OFDM)在光纤通信领域的发展历程,梳理了近年来滤波器组多载波(FBMC)和通用滤波多载波(UFMC)在光纤通信领域的相关研究。自2016年以来,针对光通信中OFDM存在的问题,如:带外泄漏高、依赖循环前缀(CP),峰均功率比(PAPR)值过高和系统同步要求高等,国内外众多学者以新型多载波为突破口展开了研究。FBMC光通信具有旁瓣功率最低和频谱利用率高等特点,但是由于使用了偏移正交幅度调制(OQAM),对应的数字信号处理(DSP)算法需要针对虚部干扰重新设计。UFMC光通信具备强大的时间同步偏差容忍性,对频率偏移不敏感,可以复用OFDM的DSP算法,但也存在如何进一步抑制带外功率和降低计算复杂度等问题。最后,文章结合当前的研究现状,对下一代光纤通信系统的诉求提出了研究方向和建议。

摘要：设计了基于直接检测的正交频分复用(DD-OFDM)光通信实验系统,能够反映出OFDM光通信系统的主要特征,且离实用距离较近。DD-OFDM光通信系统包括OFDM信号的构造、OFDM信号的析构以及光纤传输3个部分功能,在实验中分别由任意信号发送器、数字系列分析仪以及自行搭建的光纤传输链路实现,实现了10 Gbit/s二进制序列经16QAM映射、64载波传输、在25 km单模光纤中的可靠传输。给出星座图和不同接收光功率条件下系统的误码性能的实验结果。为OFDM高速光通信的教学与科研提供实验平台和实验样板。

摘要：单一的雷达指标和通信指标难以评价通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication, ISAC)系统的整体性能,不同的ISAC应用场景对通信和雷达的性能需求不同。提出了ISAC联合优化方案,能够将通信指标和雷达指标联合,并使一体化波形根据不同场景做适应性改变,提高了ISAC系统整体性能。推导了雷达条件互信息(Mutual Information, MI)和通信数据信息速率(Data Information Rate, DIR),在总功率的约束下,设计并实现了雷达MI和通信DIR的联合优化方案,通过求解凸函数优化问题得到了优化的发射功率,从而优化一体化波形。通过仿真和实验验证了联合优化方案的有效性,对比了基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)信号和正交啁啾分复用(Orthogonal Chirp Division Multiplexing, OCDM)信号调制的光子太赫兹一体化系统的优化效果,得出OFDM一体化系统具有更好的优化效果,性能提升较大。

摘要：设计了一种由2个广义等分结构的正交频分复用(OFDM)符号组成的新训练序列,并基于该序列提出一种新颖的OFDM同步方法.该方法用2个训练符号生成的多个相关峰合并,形成符号同步序列.在较低的计算复杂度条件下,可获得较好的符号时间估计性能.用2次低复杂度的延时自相关产生的相关值的相角,经合并后,获得2个初始频偏估计值.利用数论方法,组合2个估计值,实现较大范围的频偏估计.由于采用的是时域估计方法,无需对整个训练序列作快速傅里叶变换,故具有计算复杂度较低的优点.仿真结果表明,当本方法选取合适的广义等分数L时,能够估计出较大范围的频偏,并获得较好的频偏估计性能.

摘要：为提高现有部分响应正交频分复用系统抗噪声性能,提出改进的部分响应正交频分复用系统.建立相关编码与卷积的关系,相关编码可等效于快速傅里叶逆变换(IFFT)之后的一个脉冲成形滤波器.把滤波器一分为二,将其中一个搬移到接收机一侧,从而获得最佳或准最佳的接收.无线衰落信道仿真结果表明,改进的部分响应正交频分复用系统较传统正交频分复用系统和现有部分响应正交频分复用系统信噪比提高约1.9dB.

摘要：信号的多途传输引起的码间干扰是影响高速水声通信的主要障碍之一.为了克服码间干扰,设计了一种改进的基于正交频分复用(OFDM)技术的水声通信方法,直接将发射数据的实部调制到高载频进行传输,结构简单.湖试中,在7 000m距离内,传输速率达到8. 3KB/s,误码率10-2∶10-5.试验证明该方法可以有效降低码间干扰的影响,达到较高的传输速率和较低的误码率.

摘要：分析低压电力线信道特性,提出了一种增加导频密度的信道估计算法。该算法用导频取代系统部分虚载波,再将新的正交频分复用符号中的导频进行重新分布,实现导频在系统子载波中等频率间隔分布,依靠导频频率间隔的减小,达到提高信道估计精度的目的;为了防止虚载波数量的减少导致符号间干扰的增加,对滤波器的设计进行了改进,将传统的升余弦窗函数与改进升余弦窗函数进行线性组合。此外,将低密度奇偶校验码应用于系统中,得到更加精确的信道频率响应特性。仿真结果表明,该信道估计算法可获得比传统正交频分复用系统更低的信道估计均方误差和误码率,且不降低系统符号传输速率。

摘要：物理层网络编码(Physical-layer Network Coding,PNC)因其可以在中继通信中大幅提高吞吐量而备受关注。为了进一步提高传输效率,减少多径的影响,在三节点双向无线PNC系统中引入16QAM-OFDM高阶调制技术,设计了16QAMOFDM-PNC通信系统。由于采用16QAM-OFDM高阶调制的PNC系统存在中继映射模糊的问题,对16QAM信号的星座点重新布局,设计出相应的中继解调映射规则。为了进一步提高系统性能,在该设计中引入低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code,LDPC),设计了相应的译码映射算法。最后实验表明,上述设计相较于16QAM-PNC系统具有更好的系统性能,同时联合LDPC编码的设计能提高系统增益约2dB。

摘要：针对当前正交频分复用(OFDM)通信系统,开展了基于二维快速傅里叶变换(2D-FFT)的一体化波形研究。探究了太赫兹OFDM波形感知特性,通过理论和仿真计算相结合,分析不同频率和带宽下波形参数设计的影响,以指导太赫兹OFDM通信感知一体化(ISAC)系统设计。理论和仿真计算分析表明,太赫兹OFDM通信感知一体化系统具有多目标感知能力,太赫兹大带宽特性使其感知距离分辨力高达厘米级,速度分辨力可达分米每秒级,且低感知信噪比情况下仍能解析出目标的位置与速度信息,证明了OFDM通信感知一体化波形能够支撑太赫兹窄波束移动通信。