基于空间调制与相干检测的H-K大气湍流信道自由空间光通信
信息论
2017-01-24 v2 math.IT
摘要
光学空间调制(OSM)最近作为一种节能且带宽高效的脉冲调制技术出现于室内光无线通信中，本文提出将其作为一种简单、低复杂度的手段，在相干自由空间光(FSO)通信系统中实现空间分集。为此，本文做出了如下几项新颖贡献。它提出了一个通用分析框架，用于获取在湍流引起的衰落存在下采用相干检测的非编码OSM的平均误比特率(ABEP)。尽管该框架足够通用以容纳任何基于湍流散射的模型，但本文重点在于H-K分布。尽管该分布代表了一种在广泛大气条件下有效的非常通用的散射模型，但过去可能由于其数学复杂性而未曾与FSO系统结合考虑。所提出的分析框架给出了具有两个发射孔径和任意数量接收孔径的MIMO系统的精确性能评估结果。此外，针对具有任意数量发射孔径的OSM系统以及卷积编码信号，推导了误码率的紧上界。将OSM的性能与成熟的相干FSO方案（仅在发射端或接收端采用空间分集）进行了比较。具体而言，研究表明OSM能够提供与常规相干FSO方案相当的性能，同时在频谱效率和硬件复杂度方面优于后者。还给出了各种数值性能评估结果，并与蒙特卡洛仿真得到的等效结果进行了比较，验证了所推导解析表达式的准确性。
引用
@article{arxiv.1503.02831,
title = {Free Space Optical Communication with Spatial Modulation and Coherent Detection over H-K Atmospheric Turbulence Channels},
author = {Kostas P. Peppas and P. Takis Mathiopoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.02831},
year = {2017}
}