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| 1 | 基于非正交多址的室内可见光通信系统性能优化方法显示文摘室内可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统常用的非对称限幅光OFDM(Asymmetrically Clipped Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,ACO-OFDM)与直流偏置光OFDM(DC-biased Optical OFDM,DCO-OFDM)采用加循环前缀、信道均衡和载波复用等方法解决信道干扰及多用户复用问题,但均以牺牲有效性为代价。非正交多址(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)通过功率域复用提高频谱利用率,利用串行干扰消除(Successive Interference Cancelling,SIC)进行多用户信号处理,有效兼顾可靠性与有效性。将NOMA应用于室内可见光系统,建立基于NOMA-DCO-OFDM的可见光信号传输及信道增益模型。通过功率域多用户信道差异计算信道增益,进行功率分配实现功率域复用,提高系统容量和通信速率;利用SIC按功率分配算法对用户逐一解调,减弱信道干扰,提高可靠性。通过理论分析和仿真实验验证表明:该系统的通信速率达到6.8×10^(7)bit·s^(-1),且合速率受用户数量的影响不显著。2用户下,误码率(Bit Error Rate,BER)为10-4时用户1有5.2 dB左右的性能提升,用户2有2.3 dB左右的性能提升,通信可靠性也明显提高。 | 张峰 梁渊博 赵黎 梁源 | 2021 | 红外与激光工程2021，50，11： | 10 |
| 2 | 可见光通信自适应O-OFDM符号分解串行传输系统设计与研究显示文摘迭代信号限幅(ISC)和符号分解串行传输(SDST)技术将光正交频分复用(O-OFDM)符号分解为固定数量的多个小幅度符号,但当O-OFDM符号方差较小时,分解符号中有大量不载荷信息的全零符号,导致误码率变差、光功率损耗和信息速率降低。针对这一问题,提出了自适应O-OFDM符号分解串行传输(ASDST)系统,根据O-OFDM符号的幅度大小自适应决定符号分解,直到O-OFDM符号完全分解或达到最大符号分解次数,从而消除了全零符号,减少了平均符号分解次数。理论分析和蒙特卡罗仿真验证了ASDST系统的性能。 | 贾科军 杨博然 曹明华 黎锁平 郝莉 | 2020 | 通信学报2020，41，9： | 9 |
| 3 | 可见光通信中翻转/单极性正交频分复用对偶最大似然接收机显示文摘针对可见光通信(VLC)中的翻转/单极性正交频分复用(Flip/U-OFDM)系统,提出了对偶最大似然(ML)接收机。对偶ML在时域对Flip/U-OFDM部分信号进行置0操作,可获得一些信噪比(SNR)增益。并且对偶ML是一种简单的信号处理方法,不会增加接收机的复杂度。仿真结果表明:在加性高斯白噪声(AWGN)信道下,对偶ML接收机可提升约2 dB的SNR增益;在限幅信道和发光二极管(LED)非线性信道下,对偶ML接收机可以获得2 dB~3 dB的增益。 | 李建锋 刘晓爽 任亚浩 黄治同 | 2021 | 激光与光电子学进展2021，58，23： | 4 |
| 4 | 基于5G技术的光通信视频同步传输研究显示文摘针对视频同步传输技术视频传输质量较差以及无法满足同步传输实时性需求的缺陷,研究基于5G技术的光通信视频同步传输。信号预编码以及信号调制处理待传输视频信号源并发送至驱动电源,驱动电源输出高频调制信号传送至声光调制器,声光调制器接收视频信号以及光信号后形成声光衍射,通过5G通信技术将声光衍射信号传送至接收光端机,5G通信技术选取比例公平算法作为合理分配5G下行链路切片网络内视频同步传输资源的调度算法,接收光端机将所接收光信号利用光电转换电路转换至电信号,信号解码所接收电信号还原所传输视频信号,并将所还原视频信号通过同步显示界面同步显示至用户。实验结果表明,该方法同步传输视频的峰值信噪比高于30dB,传输时延低于100ms。 | 李志勇 | 2021 | 激光杂志2021，42，8： | 4 |
| 5 | 基于N重最小频移键控映射的FHT-OFDM可见光通信系统性能研究显示文摘为解决正交频分复用(OFDM)可见光通信中存在的发光二极管(LED)非线性及由其引起的载波频率偏移问题,建立了N重最小频移键控(N-MSK)映射下的OFDM可见光通信系统模型,并利用蒙特卡罗方法,对比分析了N-MSK映射与二进制相移键控(BPSK)映射在信号功率谱密度、星座图、载波干扰比、误码率等性能方面的差异。实验结果表明:N-MSK(N>1)映射系统具有良好的带外衰减特性;在相同频率偏移的情况下,采用N-MSK(N=1)映射方式,系统载波干扰比提升约15 dB,抑制载波频偏引起的载波间干扰的能力增强;相同误码率情况下(10^(-6)),MSK映射系统所需的信噪比(SNR)较BPSK映射低2 dB;相同SNR条件下,MSK映射方式能够克服LED非线性对系统性能的影响。因此,所提模型在信号星座图及误码率方面性能较好。 | 张颖 李宁 | 2022 | 激光与光电子学进展2022，59，5： | 4 |
| 6 | 基于复星座映射哈特莱变换的新型光空间调制正交频分复用显示文摘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。 | 徐宪莹 岳殿武 | 2021 | 中国激光2021，48，9： | 2 |
| 7 | 脉冲宽度调制的可见光通信系统研究显示文摘提高短距离无线通信的速率与精度,设计了基于脉冲宽度调制的可见光通信系统。向系统内输入待传输数据,由系统内发射模块的信号源接收此数据,并向调制单元发射其数字信号,调制单元结合脉冲宽度调制与脉冲振幅调制两部分,对该数字信号实施振幅与宽度调制,并向LED驱动器发送调制后信号,LED驱动器接收此调制信号,并驱动LED阵列以对应可见光信号传输该调制信号;由系统内接收模块的光电探测器检测到此可见光信号,转换成电压信号,并经放大与滤波处理后,传输至模数转换器转换该放大电压信号为数字信号,由解调单元解调该数字信号,得到原始传输数据输出,完成此待传输数据的短距离可见光无线通信。结果表明,该系统可实现不同形式数据信息的通信传输,平均传输比特率可达到67.031 Mbit/s,传输后所得数据几乎与原始数据吻合,数据的传输速率与传输精度均较高,实际应用效果理想,能够保障短距离无线通信的高速率与高精度。 | 陈瑞霞 齐国红 | 2023 | 激光杂志2023，44，5： | 1 |
| 8 | 基于CNDM-OFDM的PLC与VLC级联通信系统显示文摘为了解决可见光通信技术(VLC)中的信息孤岛问题,完善上行链路的通信需求,用电力线通信(PLC)对传统VLC进行有效补充,使其在提供电源的同时接入上行骨干网。为了保障信号在PLC与VLC级联系统两级信道中的有效传输,提出了一种基于正交频分复用(OFDM)的中心节点解调调制(CNDM)模型。针对PLC多径衰落和VLC的反射特点建立级联系统信道模型,并结合OFDM与级联系统的信号特点设计了同时适用于PLC与VLC中直流偏置光OFDM系统的传输方案。为了有效抑制级联信道干扰,设计了多段联合控制信号帧结构。实验结果表明:仿真条件下,级联系统在不同调制策略下均能满足通信需求,且信号质量很好,误码率可达10-4;实测条件下,级联系统能实现信号的有效传输,保障信号的可靠收发,整体最小误码率为0。 | 杨博瑞 赵黎 芦颖 | 2022 | 激光与光电子学进展2022，59，23： | 1 |
| 9 | 可见光通信技术应用研究显示文摘随着第五代(5G)无线通信物联网(Internet of Thing,IOT)设备的大量接入和无线数据通信服务的大量需求,可见光通信(Visible Light Communication,VLC)因其免授权、频带宽、无电磁干扰、绿色环保等特点得到工业界和学术界的广泛关注,被认为是无线射频技术的有益补充。从可见光通信的应用角度,阐述了可见光通信的研究现状、通信原理、接入技术、应用领域以及存在的挑战,并提出了相应措施,从而推动了可见光通信技术的大力发展与广泛应用。 | 朱蔓菁 | 2022 | 通信电源技术2022，39，13： | 1 |
| 10 | 基于特征向量构建的相干正交频分复用无源光网络系统显示文摘设计基于特征向量构建的相干正交频分复用无源光网络系统,避免无源光网络受到码间串扰的影响。设置光梳状谱发生器作为系统光源,生成光波信号,利用波分复用器分离生成的光波信号,完成分离后信号传送至IQ调制器,IQ调制器利用正交频分复用信号调制与解调过程调制分离信号,通过波分复用器集合完成调制的两路光波,集合后光波利用传输光纤传送至光节点;光节点中的相干接收器接收光波信号后,利用光电二极管传送至SVM均衡器,SVM均衡器利用特征向量构建方案均衡光波信号,实现信号的高效传输。系统测试结果表明,驱动功率为11 dB、本振光功率为6 dBm时,系统具有最佳的通信性能,所设计系统可有效改善码间串扰情况,均衡通信信号。 | 任伟和 昝立荣 李旭 | 2023 | 激光杂志2023，44，3： | 1 |
| 11 | 基于高斯混合模型的非线性可见光通信系统解调研究显示文摘针对可见光通信中的离散傅里叶扩展正交频分复用系统的非线性效应,提出一种基于高斯混合模型的聚类解调方法。运用机器学习中的高斯混合模型根据接收信号估计所有星座点的高斯分布参数。然后计算接收信号到每一个星座点高斯分布的概率,选择概率最大值对应的星座点作为接收信号的判决结果进行解调,从而可以获得一些信噪比增益。仿真结果表明,在LED非线性信道下,高斯混合模型聚类解调方法在16和32阶正交振幅调制下可以分别获得0.6 dB~2.7 dB和0.2 dB~1.7 dB的信噪比增益。 | 任亚浩 李建锋 刘晓爽 康红俊 刘叶 | 2023 | 激光与光电子学进展2023，60，15： | 0 |
| 12 | 基于小波变换的可见光通信系统码间干扰抑制技术显示文摘码间干扰直接影响可见光通信系统的通信性能,当前的应对方法存在一定的不足,为了实现系统信号稳定传输,文章采用基于小波变换的可见光通信系统码间干扰抑制技术,在分析可见光通信系统信道模型和信号多径特征基础上,利用小波变换将系统回波数据频谱变换到小波域,在小波域内通过恒虚警概率方法识别码间干扰小波系数,构建码间干扰小波系数的恒虚警检测器,将小波系数大于检测门限的码间干扰去除,实现对可见光通信系统码间干扰的抑制。实验结果表明,该方法的信号干扰抑制比和信号失真比均较低,可提高可见光通信系统的输出信噪比,有效抑制码间干扰对系统信号频谱的影响,保证系统信号传输稳定性。 | 张守叶 | 2023 | 数字通信世界2023，，2： | 0 |
| 13 | 数字摄像能见度仪的设计与实现显示文摘目前,国内外尚没有完全按照能见度定义研制的大气能见度自动观测仪出现。针对这一问题,基于人工观测能见度原理,有效利用CCD数字摄像技术构建了数字摄像能见度自动观测系统(DPVS),研制出一款完全按照能见度定义的新型大气能见度自动观测仪,这为国内外大气能见度的观测提供了一个有效的解决方案。实验结果表明,该系统能够有效观测大气能见度,能见度较低时,该系统对比透射仪器的观测误差在10%左右,而能见度较高时,该系统对比透射仪器的观测误差则在20%左右,且新型自动观测仪的各项指标均符合世界气象组织对能见度仪研制标准的要求。 | 雷鸣 聂凯 姜罕盛 戴庞达 王京丽 | 2021 | 光学学报2021，41，17： | 0 |
| 14 | 一种自适应O-OFDM符号分解串行传输系统接收机设计显示文摘自适应光正交频分复用符号分解串行传输(Adaptive Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing Symbol Decomposition with Serial Transmission,O-OFDM-ASDST)可以抑制O-OFDM系统非线性失真,但在接收端将分解符号合并时会增大加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN),因此设计一种能够抑制AWGN的新型接收机.分析了O-OFDM分解符号的结构特征和可观测到的AWGN的最大偏移分量,基于此对接收分解符号进行预处理,尽可能恢复出原本等于限幅门限和零值的时域抽样值,再根据O-OFDM分解符号特征,重构接收分解符号.最后采用蒙特卡洛(Monte Carlo)误码率仿真方法,验证了接收机的有效性. | 贾科军 秦翠翠 蔺莹 彭铎 曹明华 黎锁平 | 2023 | 电子学报2023，51，7： | 0 |
| 15 | 基于集合经验模态的微弱激光脉冲信号自动去噪方法显示文摘由于微弱激光脉冲信号中存在噪声,需对其进行去噪处理,为此,提出基于集合经验模态的微弱激光脉冲信号自动去噪方法。首先建立微弱激光脉冲信号模型,模拟信号回波;其次采用集合经验模态分解方法分解微弱激光脉冲信号,并计算模态分量的排序熵,根据计算结果消除虚假分量;再采用基于峰度检测的加窗方法获取噪声与有效信号的分界点,确定噪声区域;最后引入小波滤波器在噪声区域内对微弱激光脉冲信号自动去噪。实验结果表明,所提方法的噪声检测精度高、去噪效果好、去噪效率高。 | 李志远 姚明菊 胡荣 | 2023 | 激光杂志2023，44，12： | 0 |
| 16 | 电磁干扰环境下无人机激光雷达的通信性能研究显示文摘为保证无人机任务的顺利执行,提高激光雷达的通信性能,提出电磁干扰环境下无人机激光雷达的通信性能分析。明确通信性能受电磁干扰的程度,探究影响信道衰落的主要因素,根据辐射能量扩散现象计算通信路径损耗值,结合障碍物遮挡情况,利用统计模型计算阴影计算;综合衰减特征,分割信道功率谱,建立激光雷达通信信道模型;获取接收机输入端的干扰噪声比与信号噪声比;利用改善因子和综合测度指标分析抗干扰措施的有效性与雷达通信抗干扰性能的优劣,采用相对自卫距离与烧穿距离分析雷达通信效用。实验结果表明:采用所提方法可有效提升电磁干扰环境下无人机激光雷达通信的抗干扰强度高大90%,且提升了电磁干扰环境下无人机激光雷达的通信性能分析的准确度。 | 张海燕 唐学明 杨洪涛 | 2022 | 激光杂志2022，43，9： | 0 |
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