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光无线通信

电信网技术 2001年第2期 53-55,67页

作者：罗先明北京邮电大学函授学院

论述了光无线通信系统,介绍了调制方式及光漫反射接收技术在激光卫星通信、光无线局域网中的应用。

关键词：光无线通信调制方式激光卫星通信光无线局域网

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光无线通信自动跟踪系统研究

光无线通信自动跟踪系统研究

作者：姜青山华中科技大学

学位级别：硕士

光无线通信又称为自由空间激光通信,具有通信容量大、抗电磁干扰能力强和保密性好等优点,在当今信息化的时代日益受到人们的关注。跟踪技术是光无线通信的核心,同时也是技术实现的难点。本文首先对光无线通信的优点和应用前景进行了分析... 详细信息

光无线通信又称为自由空间激光通信,具有通信容量大、抗电磁干扰能力强和保密性好等优点,在当今信息化的时代日益受到人们的关注。跟踪技术是光无线通信的核心,同时也是技术实现的难点。本文首先对光无线通信的优点和应用前景进行了分析,然后针对其跟踪技术方面对国内外现状进行了介绍。星间光无线通信虽然系统性能较好,但是跟踪技术成本较高,不利于它的推广应用。针对近地光无线通信对系统性能要求不高、成本较为敏感的特点,本文首先对近地光无线通信系统光学天线进行了分析设计,同时对跟踪系统提出了技术要求。基于二维振镜设计了一套具有良好的线性度、控制简单、成本低适用于近地光无线通信的自动跟踪系统。以四象限探测器(QD)为探测器,采用二维振镜代替传统的压电陶瓷(PZT)和快速倾斜镜(FSM)来实现光路跟踪。设计了基于STC89C52为微控制单元(MCU)的基础方案和基于FPGA(Field Programmable Gate Array)为MCU的改进方案。本文主要研究工作如下:1.对近地光无线通信中的光学天线进行了设计。发射天线采用了伽利略透射式来减小天线尺寸,出射光发散角为1mrad;接收天线采用了开普勒透射式,其接收孔径为100mm,光学天线设计要求跟踪系统的跟踪精度达到142μrad即可。2.对基于STC89C52为MCU的自动跟踪系统进行了测试,验证了系统设计原理的正确性,其系统线性度优于0.017,跟踪精度可达0.53mrad,响应频率范围为200Hz,对频率低于100Hz的光路抖动能够完全抑制;而基于FPGA为MCU的改进系统,其系统线性度优于0.013,跟踪精度可达83.3μrad,频率响应范围可达1000Hz,对频率在300Hz以下的光路抖动能够完全抑制而且具有很好的稳定性。实验结果表明,本文所设计的自动跟踪系统可以达到一般近地光无线通信的性能要求。

关键词：光无线通信自动跟踪二维振镜跟踪精度

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光无线通信监控系统研究

光无线通信监控系统研究

作者：费良俊华中科技大学

学位级别：硕士

随着自由空间光通信技术的广泛应用,对光无线通信系统的管理需求也日益增加。对于传统的设备,通常需要我们在现场对设备光路进行调整,但是这种对准方式不仅精度不高而且耗时耗力效率低。而目前各类平板电脑、智能手机的使用更加方便快捷... 详细信息

随着自由空间光通信技术的广泛应用,对光无线通信系统的管理需求也日益增加。对于传统的设备,通常需要我们在现场对设备光路进行调整,但是这种对准方式不仅精度不高而且耗时耗力效率低。而目前各类平板电脑、智能手机的使用更加方便快捷,用户可以通过WIFI网络,GPRS网络,4G网络等多种通信网络进行通信。因此,它们作为一种控制设备被广泛地被应用在无线光通信控制系统中。针对这种应用需求,本项目对光无线通信系统天线控制技术进行了研究与开发。同时,为了有效的跟踪通信终端的工作情况,本项目还开发了针对光无线通信系统的远程观测和控制系统,更有效的实现对通信链路的通信保障。本文在对传统的无线光通信系统的管理方法进行了简略介绍后提出了两种不同的光无线通信监控系统的方案,并根据这两种方案进行了相对应的软硬件设计。具体包括以下开发工作:1.设计无线机电控制系统的硬件电路,编写了Android程序,实现系统的手机WIFI监控。应用程序连接WIFI模块后进行TCP通信,实现手机端与系统的数据交互。2.设计了一种基于GPS地图的对光无线通信设备进行全面监控的软件系统,用于对设备实时工作信息进行存储与显示,并对故障设备进行提醒,能远程调整设备工作状态,以达到实时监控,历史数据备份的目的。

关键词：光无线通信远程监控 GPS地图

基于mini-LED的光无线通信实验平台建设

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实验技术与管理 2022年第4期39卷 116-119,133页

作者：杨彦甫李苑青哈尔滨工业大学(深圳)电子信息与工程学院广东深圳518055

为提升学生在通信系统方面的实践动手能力,设计开发了基于mini-LED的光无线通信实验平台,开展数字光信号调制、传输和解调的实践教学。该平台以mini-LED作为通信光源,包括自由空间和水下两种传输信道环境,在收发端以离线数字信号处理方... 详细信息

为提升学生在通信系统方面的实践动手能力,设计开发了基于mini-LED的光无线通信实验平台,开展数字光信号调制、传输和解调的实践教学。该平台以mini-LED作为通信光源,包括自由空间和水下两种传输信道环境,在收发端以离线数字信号处理方式进行信道均衡和信号恢复。基于该实验平台,通过参与实验搭建、信道调试与数据分析,可帮助学生理解通信概念与理论,加强学生解决通信系统实际问题的能力,提升学生对光无线通信的系统设计与仿真实践能力。

关键词：光无线通信 mini-LED 实验平台四电平脉冲幅度调制(PAM-4)

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光无线通信多业务通用复接系统设计

半导体光电 2005年第5期26卷 448-450页

作者：朱珺玮艾勇葛颖峰武汉大学电子信息学院湖北武汉430079

针对光无线通信系统接入业务的灵活性,设计了一种能够将多种业务信号复接起来,通过光无线方式进行通信的通用型复接系统。复接核心采用双口存储缓冲的方式,实现了不同速率信号的码速调整;通过处理机对各支路进行具有优先级的轮询,实现... 详细信息

针对光无线通信系统接入业务的灵活性,设计了一种能够将多种业务信号复接起来,通过光无线方式进行通信的通用型复接系统。复接核心采用双口存储缓冲的方式,实现了不同速率信号的码速调整;通过处理机对各支路进行具有优先级的轮询,实现了复接时带宽的按需分配。该系统具有较高的通用性和复接效率,有利于充分发挥光无线通信的优势。

关键词：光无线通信多业务复接 FPGA

波束域大规模MIMO光无线通信理论方法研究

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波束域大规模MIMO光无线通信理论方法研究

作者：赵佳东南大学

学位级别：硕士

在各类智能终端大范围普及的现代社会,伴随着云虚拟现实、物联网工业自动化、远程全息无人系统、数字孪生体域网等新型技术的出现和发展,无线通信业务需求已经呈现出爆炸式增长的态势。然而,日益紧缺的传统射频频谱资源已经无法满足急... 详细信息

在各类智能终端大范围普及的现代社会,伴随着云虚拟现实、物联网工业自动化、远程全息无人系统、数字孪生体域网等新型技术的出现和发展,无线通信业务需求已经呈现出爆炸式增长的态势。然而,日益紧缺的传统射频频谱资源已经无法满足急剧增长的数据传输速率需求。此时,光无线通信以其得天独厚的优势崭露头角,能够提供丰富的频谱资源、支持超高速的数据速率、满足未来移动通信高速业务场景需求,是一种极具潜力的无线传输技术。但是,光无线信道的高相关性以及强度调制与直接检测的限制,阻碍了光无线通信系统速率的进一步提升。为了解决这些问题,本论文开展波束域大规模MIMO（Multiple Input Multiple Output）光无线通信理论方法研究,提出利用光纤微透镜的光无线通信系统架构,并在此基础上提出波束域大规模MIMO-OFDM（MIMO-Orthogonal Frequency Division Multiplexing）光无线传输方法。首先,本论文提出利用光纤端口的光学天线设计并建立信道模型。基于几何光学与波动光学,分别推导了光纤微透镜的光线方程与光线变换矩阵,提出光纤微透镜规格参数的设计方法,用于调整光纤端口发出光束的远场发散角度。进而,利用光纤端口阵列以及发射透镜设计光学天线,生成不同方向的多个光波束,实现对通信区域的全光束覆盖。在此系统架构下,分析从发送端到接收端的光传输信道增益,建立信道模型。光学仿真结果表明,所设计的光纤微透镜可以显著扩大光束的远场发散角,基站利用光学天线可以有效提高不同光束的空间分辨率,同时实现对通信区域的全光束覆盖。然后,本论文提出波束域光大规模MIMO-OFDM下行传输方法。针对光无线通信系统的下行链路,提出大规模MIMO-OFDM光无线传输系统架构。在此系统中,设计发送预编码,从而最大化系统和速率,并提出低复杂度的波束调度与功率分配（Beam Scheduling and Power Allocation,BSPA）算法。之后,针对OFDM系统中发送信号峰均比过高的问题,提出峰均比约束下的最大化和速率优化问题,通过利用序贯参数凸近似法求解该非凸问题,提出峰均比约束下的最大化和速率预编码设计方法,同时设计低峰均比的BSPA算法。数值仿真结果表明,两种最大化和速率预编码均具有优异的性能,而在峰均比约束条件下,基于BSPA算法的预编码性能也优于常用的最大比发射预编码与正则化迫零预编码。最后,本论文提出波束域光大规模MIMO SC-FDMA（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）上行传输方法。针对上行链路对峰均比性能敏感的问题,对射频通信中的DFTS-OFDM（Discrete Fourier Transform Spread OFDM）技术进行改造并应用于光无线通信系统中,提出利用DFTS-OFDM的光SC-FDMA传输方法。为了进一步提高系统的峰均比性能,对OQAM-OFDM（Offset Quadrature Amplitude Modulation OFDM）技术进行光域改造,以满足光无线通信系统的需求,通过添加共轭对称子载波和循环前缀,设计利用CP-OQAM-OFDM的光SC-FDMA传输方法。数值仿真结果表明,两种传输方法均具有优于OFDMA的峰均比性能,其中,利用CP-OQAM-OFDM的光SC-FDMA传输方法的峰均比性能最优。

关键词：光无线通信 MIMO-OFDM 预编码峰均比 SC-FDMA

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基于光无线通信的传输与接入方案

通信电源技术 2023年第21期40卷 194-196页

作者：白江伟张昌猛高凌翔中通服咨询设计研究院有限公司江苏南京210019

光无线通信作为一种新兴的通信技术,能够有效解决传统无线通信中频谱资源短缺、传输效率低等问题。随着数字化社会的快速发展,社会各界对高速、稳定、安全的通信需求不断增加,促使光无线通信成为研究热点。主要探讨光无线传输与接入方... 详细信息

光无线通信作为一种新兴的通信技术,能够有效解决传统无线通信中频谱资源短缺、传输效率低等问题。随着数字化社会的快速发展,社会各界对高速、稳定、安全的通信需求不断增加,促使光无线通信成为研究热点。主要探讨光无线传输与接入方案的关键问题,包括大气传输介质的影响、传输损耗的分析、波长和调制技术的选择、多用户接入技术、接入点部署与选择算法、多址接入与干扰管理以及通信安全性等内容。通过对这些关键问题的研究,可以为光无线通信的性能优化、应用扩展、网络安全提供有力支持,从而推动光无线通信技术的进一步发展。

关键词：光无线通信大气传输介质传输损耗多用户接入干扰管理通信安全性

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光无线通信网络管理系统研究

光无线通信网络管理系统研究

作者：付洁华中科技大学

学位级别：硕士

随着自由空间光通信技术的广泛应用,对光无线通信系统的管理需求也日益增加。对于传统的设备,我们通常使用点到点的单个管理,然而这种方式无法实现各站点间的资源共享和信息转发,给实际工作带来诸多不便。本文由此展开,引入网络化管理... 详细信息

随着自由空间光通信技术的广泛应用,对光无线通信系统的管理需求也日益增加。对于传统的设备,我们通常使用点到点的单个管理,然而这种方式无法实现各站点间的资源共享和信息转发,给实际工作带来诸多不便。本文由此展开,引入网络化管理的方法,在设备中嵌入网管代理器,通过TCP/IP网络对其进行有效的远程监控。整个系统能通过增加管理节点来进行功能扩展,具有良好的性能和使用灵活性。本论文在对自由空间光通信系统和简单网络管理协议的特点、应用及国内外研究现况作了简要介绍之后,提出了光无线通信网络中需要被监控的几个系统性能参数,然后从协议、网络、硬件和软件等四个方面介绍了光无线通信网络管理系统的组成和工作原理。接下来详细讲述了网络管理系统代理端和管理端的设计和实现。在设计部分,首先对要实现的系统作简要的概述,然后是需求分析和系统运行平台和开发工具,接着阐述了系统的功能模块,最后分析了系统的设计思路和工作流程。在实现部分,按不同的功能模块逐个详细地介绍了各模块的实现过程。在设计与实现部分之后,对设计的系统进行了实验研究,实验结果表明:该系统达到了对光无线通信链路状态、电源状态、环境温度以及输入输出光功率等工作参数的实时网络监控的要求。最后对整个工作进行了总结。

关键词：光无线通信远程监控简单网络管理协议

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轨道交通中光无线通信系统研究

光通信技术 2015年第1期39卷 39-41页

作者：唐朝毅尹怡辉中国电子科技集团公司第三十四研究所广西桂林541004

通过对轨道交通中的光无线通信系统建模,分析了车厢内、外部直道和弯道通信模型的性能指标。仿真结果表明,该光无线通信系统在达到Gb/s的传输速率时仍能满足信噪比需求。

关键词：光无线通信轨道交通光基站