TCM技術(shù)在大氣激光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、OPPM(Overlapping Pulse-Position Modulation)是PPM(Pulse-Position Modulation)的改進(jìn)形式，是對(duì)PPM調(diào)制信號(hào)集的擴(kuò)展，在不縮短光脈沖寬度的前提下相比PPM具有更高的信息傳輸效率，但由于正交性的破壞其抗碼間干擾的能力相比PPM有所下降，需要采用適當(dāng)?shù)男诺谰幋a技術(shù)來改善系統(tǒng)的性能?，F(xiàn)有的Turbo碼、RS碼等編碼．方式雖然能夠獲得一定的編碼增益，但糾錯(cuò)能力的獲得都是以犧牲

2、帶寬利用率為代價(jià)的。如果存在某種編碼方式能夠在保持帶寬利用率的前提下獲得編碼增益，無疑可以緩解通信系統(tǒng)中信息傳輸?shù)挠行耘c可靠性之間的矛盾。 TCM(Trellis Coded Modulation)是一種將編碼和調(diào)制作為一個(gè)整體進(jìn)行設(shè)計(jì)的新型編碼方式，通過在卷積碼和調(diào)制信號(hào)之間進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠成洌瑪U(kuò)大信號(hào)序列之間的歐幾里德距離，從而提高系統(tǒng)的抗干擾能力，獲取編碼增益。由于該方法是通過系統(tǒng)內(nèi)部的組合優(yōu)化來提高系統(tǒng)的整體性能，所以既不

3、降低帶寬利用率，也不降低功率利用率。將TCM技術(shù)應(yīng)用于大氣激光通信系統(tǒng)中發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)是一個(gè)非常有意義的研究課題。本文主要研究將。TCM技術(shù)應(yīng)用于采用OPPM調(diào)制方式的大氣激光通信系統(tǒng)中，在不降低帶寬利用率的前提下改善系統(tǒng)性能的方法。 本文在研究PPM、OPPM兩種調(diào)制方式以及TCM原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出面向80PPM的TCM系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)在MATLAB7.0環(huán)境下進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，仿真結(jié)果表明通過引入TCM技術(shù)可以使得80PPM

4、調(diào)制相比4PPM調(diào)制在不降低帶寬利用率的前提下獲得1～3dB的編碼增益。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)間同步模塊時(shí)除考慮到自相關(guān)函數(shù)的要求，還結(jié)合TCM系統(tǒng)網(wǎng)格圖的特點(diǎn)選擇不能連續(xù)發(fā)送的OPPM信號(hào)序列作為最佳同步碼序列，可以降低假同步概率。隨后對(duì)TCM系統(tǒng)中發(fā)送端和接收端的各個(gè)模塊進(jìn)行基于FPGA的建模與設(shè)計(jì)，仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠達(dá)到預(yù)期的功能要求。最后使用集成電路驗(yàn)證系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱(配合Xilinx公司的XC2S200 PQ208 FPGA適配