对光子有限的PPM-FSO通信的性能分析:在实际光子计数接收器中,在后脉冲效应下的SER
Optics express
|September 23, 2025
概括
这项研究模拟了光学通信系统中的实际光子计数接收器. 这项研究为脉冲位置调制 (PPM) 自由空间光学 (FSO) 通信提供了新的分析框架,改善了性能评估.
科学领域:
- 光学通信是指光学通信.
- 光子学是指光子学的使用方法.
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 光子计数接收器可以在低功耗下实现高速数据传输.
- 脉冲位置调制 (PPM) 在自由空间光学 (FSO) 通信中使用.
- 接收器的实际特性会影响系统性能.
研究的目的:
- 开发一个全面的分析框架,用于在PPM-FSO系统中建模光子计数接收器.
- 分析死时间的影响,有限的光子数分辨率,以及光子计数上的后脉冲.
- 使用软决策解码来导出符号错误率 (SER) 的闭式表达式.
主要方法:
- 开发了光子计数的统计模型,考虑到实际接收器的缺陷.
- 获得了光子计数概率分布的闭式近似.
- 与蒙特卡洛模拟对模型进行验证.
- 导出了一个关闭形式的SER表达式,用于高阶PPM信号.
主要成果:
- 为PPM-FSO系统中的光子计数接收器建立了一个新的分析框架.
- 精确模拟了光子计数的统计行为,包括死亡时间和脉冲后效应.
- 导出了封闭形式的SER表达式,使PPM-FSO系统的性能评估成为可能.
结论:
- 拟议的分析模型可靠地评估了具有实际接收器的光子有限PPM-FSO系统的性能.
- 这项工作为设计和优化未来光通信系统提供了有价值的工具.
- 这些发现有助于高速低功耗光学数据传输的进步.


