通过基于克拉默斯-克罗尼格关系的调制方案实现每秒千兆比特的水下无线光学通信

科学领域:

• 光学通信是指光学通信.
• 信号处理 信号处理

背景情况:

• 水下无线光通信 (UWOC) 系统在长距离实现高数据速率方面面临着挑战.
• 现有的调制方案,如正方形振幅调制 (QAM) 和无载波振幅和相位调制 (CAP),在UWOC的复杂性和效率上有局限性.

研究的目的:

• 提出和评估基于克莱默斯-克罗尼格关系的UWOC系统的新型调制方案.
• 为了在UWOC链路中实现高速数据传输,并降低计算复杂度.

主要方法:

• 开发一个调制方案,利用克莱默斯-克罗尼格关系来编码振幅和相位信息.
• 使用8合绿色激光二极管 (LD) 来进行数据传输.
• 实现了只需要单个希尔伯特波器的发射器,避免了混合器的需要.
• 采用双阶段等分器,包括CAP等分器和人工神经网络 (ANN) 等分器,以提高信号质量.

主要成果:

• 在100米UWOC链路上实现了1Gb/s的数据传输速率.
• 证明了2 × 10-3的比特错误率 (BER),低于硬决策前置错误校正 (HD-FEC) 的值.
• 与传统的QAM和CAP调制方案相比,显著降低了计算复杂性.

结论:

• 拟议的基于关系的克莱默斯-克罗尼格调制方案为高速UWOC提供了高效和有效的解决方案.
• 该方案的复杂性降低和强大的性能使其成为未来UWOC应用的有希望的技术.
• 未来的研究将专注于扩大UWOC系统的传输距离.