概括
本研究介绍了使用雪崩光二极管 (APD) 增益控制来增强自由空间光通信的自适应概率塑造. 这项技术提高了大气流道中可实现的信息速率.
科学领域:
- 光学通信是一种光学通信.
- 无线光学通信系统无线光学通信系统
- 大气流道是大气流道.
背景情况:
- 大气动荡显著降低了自由空间光学 (FSO) 通信系统的性能.
- 适应性技术对于减轻流的影响和提高信号质量至关重要.
- 雪崩光二极管 (APD) 提供了实时通道状态信息提取的潜力.
研究的目的:
- 为FSO通信系统提出和评估一种适应性概率塑造技术.
- 为了利用APD获取控制实时道状态信息 (CSI) 获取.
- 优化信号传输策略,以提高大气流下的信息速率.
主要方法:
- 实时闪指数计算使用APD增强控制来估计CSI.
- 基于闪指数的最佳APD增益的推导.
- 利用遗传算法来确定最佳的信号分布,最大限度地提高通用互惠信息 (GMI).
- 使用Gamma-Gamma分布建模流道.
- 模拟多级脉冲振幅调制 (M-PAM) 信号传输.
- 蒙特卡洛模拟用于计算GMI和规范化通用化相互信息 (NGMI).
主要成果:
- 与均分布相比,拟议的自适应概率塑造技术显著提高了可实现的信息速率.
- 在最佳APD增益和闪指数之间建立了明确的映射关系.
- 在相同的通道条件下,GMI在最佳APD增益时达到最大值.
- 适应性策略在减轻流引起的信号退化方面表现出卓越的性能.
结论:
- 基于APD增强控制的自适应概率塑造是提高FSO在大气流中的通信性能的有效策略.
- 通过APD增强控制实时CSI估计可实现信号传输的动态优化.
- 遗传算法成功地确定了最大化信息速率的最佳信号分布.
- 这种方法为可靠和高容量的FSO通信系统提供了一个有希望的解决方案.
