2018年7月PTL光通信論文評(píng)析
發(fā)布時(shí)間:2018-09-26 09:16:35 熱度:3036
9/26/2018,光纖在線特邀編輯:邵宇豐,趙云杰,龍穎
2018年7月出版的PTL主要刊登了以下一些方向的文章,包括:光通信系統(tǒng)、光學(xué)預(yù)失真技術(shù)、光學(xué)生成技術(shù)、可見(jiàn)光傳輸系統(tǒng)等,筆者將逐一評(píng)析。
1.光通信系統(tǒng)
無(wú)線通信和光通信被認(rèn)為是現(xiàn)代信息社會(huì)最重要的基礎(chǔ)通信模式。隨著移動(dòng)通信業(yè)務(wù)和無(wú)線數(shù)據(jù)流量的迅速發(fā)展,對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)容量的需求也越來(lái)越高。但在高頻頻帶中使用更多的頻譜資源,并將載波頻率擴(kuò)展到毫米波頻帶是一種極有前途的候選方案之一。例如,60GHz頻帶由于其7GHz的無(wú)許可帶寬而引起了廣泛的關(guān)注,而使用THz載波進(jìn)行無(wú)線通信的潛力也被廣泛研究。然而,高載波頻率系統(tǒng)總是存在很高的傳輸損耗,這就限制了無(wú)線傳輸范圍以及無(wú)線服務(wù)的覆蓋范圍。為了增加覆蓋面積并在毫米波甚至太赫茲波段提供高系統(tǒng)容量,研究者們提出了光纖無(wú)線電(RoF)技術(shù)。由于所有復(fù)雜且昂貴的組件都轉(zhuǎn)移到了中心局(CO),因此可以通過(guò)使用統(tǒng)一平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程天線單元(RAU)設(shè)計(jì)、集中式資源分配和多通道操作。盡管目前已經(jīng)報(bào)道了許多RoF無(wú)線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了幾十Gb/s的信號(hào)傳輸,但高頻帶RoF系統(tǒng)仍面臨著一些技術(shù)挑戰(zhàn)。其中一個(gè)主要挑戰(zhàn)如何用采用較好的方式來(lái)對(duì)抗光纖色散影響。傳統(tǒng)上,為了減小光纖色散的影響,大都采用基于光學(xué)濾波的光學(xué)單邊帶調(diào)制(OSSB)、90/120度混合耦合器或邊帶的單獨(dú)調(diào)制和組合等方式。然而,精確控制的偏置條件、正交相位差或嚴(yán)格設(shè)計(jì)光學(xué)濾波的過(guò)程都會(huì)顯著增加發(fā)射機(jī)的復(fù)雜性。此外,由于自由運(yùn)行的激光源通常被用作光載波,需要附加的載波相位估計(jì)過(guò)程,這也會(huì)增加接收機(jī)中數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程的負(fù)擔(dān)。最近,研究人員針對(duì)光纖色散問(wèn)題設(shè)計(jì)了一種新型的偏振復(fù)用發(fā)射信號(hào)方案,以實(shí)現(xiàn)低色散的60GHz頻帶RoF系統(tǒng)?;谝粋€(gè)雙極化二進(jìn)制相移鍵控(DP-BPSK)調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制,基帶720P高清視頻(1.5Gb/s數(shù)據(jù)速率)和多頻帶16QAM數(shù)據(jù)(3GHz和5.5GHz,4.8Gb/s數(shù)據(jù)速率)被同時(shí)上變頻到60GHz頻帶,以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單和緊湊的發(fā)射機(jī)配置。該系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整輸入到偏振器的調(diào)制光信號(hào)的偏振狀態(tài),將可變幅度系數(shù)引入到發(fā)送信號(hào)中,以此來(lái)補(bǔ)償由光纖色散引起的功率衰落。研究人員進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了無(wú)差錯(cuò)實(shí)時(shí)視頻顯示和數(shù)據(jù)解調(diào)過(guò)程。該系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)基于偏振復(fù)用調(diào)制器的實(shí)時(shí)接收和光纖色散補(bǔ)償?shù)?0GHz頻帶RoF系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 RoF系統(tǒng)圖(LD:激光器;PC:偏振控制器;EDFA:摻餌光纖放大器;DP-BPSK:雙極化二進(jìn)制相位鍵控;PD:光電探測(cè)器;CO:中心局;RAU:遠(yuǎn)程天線單元;LNA:低噪聲放大器;PRE:偏振旋轉(zhuǎn)元件)
產(chǎn)生高質(zhì)量光學(xué)微波信號(hào)的光電振蕩器(OEO)因其在光學(xué)和射頻(RF)系統(tǒng)中的許多潛在應(yīng)用引起了人們極大的研究興趣。作為微波發(fā)生器,人們最希望它能產(chǎn)生頻率可調(diào)諧的微波。雖然可調(diào)諧電子帶通濾波器(BPF)可供OEO在千兆赫茲的調(diào)諧范圍內(nèi)產(chǎn)生微波信號(hào),但需要高度穩(wěn)定的電流源來(lái)驅(qū)動(dòng)BPF,從而使系統(tǒng)體積龐大且成本昂貴。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),研究人員設(shè)計(jì)了結(jié)合可調(diào)諧微波光子濾波器(MPF)的光電振蕩器(OEO)。傳統(tǒng)上,OEO結(jié)構(gòu)中需要外部調(diào)制器來(lái)構(gòu)成反饋回路,并且通常需要高增益射頻(RF)功率放大器(PA)來(lái)補(bǔ)償高RF損耗。采用直接調(diào)制方式的半導(dǎo)體激光器(DML)可以用作激光源和調(diào)制器,并且其高調(diào)制效率能降低鏈路RF損耗。此外,DML能簡(jiǎn)單地與其他組件單片集成,從而實(shí)現(xiàn)更為緊湊的OEO架構(gòu)。近年來(lái),已有研究證明了基于直接調(diào)制分布反饋(DFB)激光器、基于垂直腔面發(fā)射激光器和微方形激光器的OEO,然而,這些OEO仍需要電帶通濾波器(BPF)來(lái)執(zhí)行模式選擇。為了去除電BPF,研究人員提出了在光學(xué)注入過(guò)程中使用DML的OEO新結(jié)構(gòu)。此外,在無(wú)需電過(guò)濾器和光學(xué)注入的情況下,研究者人員基于直接調(diào)制的DFB激光器設(shè)計(jì)了可調(diào)諧的OEO。最近,研究人員提出并研究了基于AlGaInAs/InP直接調(diào)制的微方形激光器的可調(diào)諧OEO方案(如圖2所示),該方案不需要任何外部調(diào)制器和電BPF,因此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。由于微方形激光器在馳豫振蕩頻率下的高調(diào)制效率和低至13dB的電回路增益足以使OEO實(shí)現(xiàn)3.51GHz的頻率振蕩;該方案通過(guò)調(diào)整微方形激光器的偏置電流,將OEO的振蕩頻率和馳豫振蕩頻率進(jìn)行調(diào)諧,從而產(chǎn)生頻率可調(diào)范圍為3.51-8.16GHz的微波信號(hào)。研究人員對(duì)所產(chǎn)生微波信號(hào)的相位噪聲性能進(jìn)行了評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于7.48GHz的微波信號(hào)而言,相位噪聲在10KHz的偏移下測(cè)量值為-112.5dBc/Hz(比已有研究中的最佳相位噪聲低約9dB)。由于微方形激光器具有緊湊尺寸和簡(jiǎn)單制作的優(yōu)點(diǎn),該類(lèi)光子微波源結(jié)構(gòu)有可能通過(guò)有效使用大規(guī)模制造技術(shù)的單片光電集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖2 基于直接調(diào)制微腔激光器的可調(diào)諧OEO系統(tǒng)框圖(EDFA:摻餌光纖放大器;OBPF:光學(xué)帶通濾波器;OSA:光譜分析儀;PC:偏振控制器;PBS/PBC:偏振分束器/合束器;SMF:?jiǎn)文9饫w;PD:光電探測(cè)器;BC:阻塞電容器;PA:射頻功率放大器;ESA:電子頻譜分析儀;RF Attn:射頻衰減器)
2.光學(xué)預(yù)失真技術(shù)
由于自干擾消除(SIC)技術(shù)有可能實(shí)現(xiàn)真正的帶內(nèi)全雙工(IBFD)通信,所以該技術(shù)被認(rèn)為是5G和未來(lái)無(wú)線系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。與當(dāng)前的LTE頻分雙工(FDD)技術(shù)不同,IBFD操作利用單個(gè)信道進(jìn)行發(fā)送和接收,從而使頻譜效率提高一倍并提高了靈活性。在IBFD系統(tǒng)中,相鄰發(fā)射機(jī)間的強(qiáng)干擾會(huì)損壞所接收到的有用信號(hào)(SOI)。由于帶內(nèi)干擾不能簡(jiǎn)單地通過(guò)濾波消除,因而人們?cè)O(shè)計(jì)各種方案(包括基于模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子和光子學(xué)技術(shù)的方案)來(lái)解決該問(wèn)題。然而,模擬電子技術(shù)常受到窄帶寬和時(shí)間延遲調(diào)諧不精準(zhǔn)的影響;光子學(xué)技術(shù)技術(shù)則能提供寬工作帶寬和高精度的時(shí)間延遲調(diào)諧,基于光學(xué)射頻(RF)的SIC引起了人們的關(guān)注。類(lèi)似于模擬電子SIC系統(tǒng),光子學(xué)方案可以通過(guò)從接收信號(hào)中減去傳輸信號(hào)的副本來(lái)消除自干擾。因此,SIC的關(guān)鍵任務(wù)是執(zhí)行信號(hào)抵消,并需要適當(dāng)?shù)臅r(shí)間延遲和幅度調(diào)整以匹配干擾。已有研究人員提出在互補(bǔ)的傳輸斜率上偏置兩個(gè)馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器(MZM)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)抵消。當(dāng)該系統(tǒng)滿(mǎn)足延遲和幅度要求時(shí)可以在光電二極管處消除自干擾,從而產(chǎn)生清晰的SOI。然而,該方案的實(shí)現(xiàn)需要兩個(gè)不同波長(zhǎng)的激光源來(lái)防止相干拍頻噪聲。除了MZM之外,還有研究使用兩個(gè)電吸收調(diào)制器(EAM)來(lái)消除自干擾過(guò)程。由于兩個(gè)EAM之間的較好的頻率響應(yīng)匹配,瞬時(shí)抵消自干擾,從而使帶寬顯著提高。但由于使用了兩個(gè)EAM,應(yīng)附加射頻(RF)巴倫變換器或差分檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)減法。目前,研究人員設(shè)計(jì)了基于雙驅(qū)動(dòng)MZM或雙并聯(lián)MZM的若干預(yù)失真技術(shù)方案來(lái)消除自干擾的影響,原理是通過(guò)在兩個(gè)信號(hào)抽頭之間引入相移過(guò)程來(lái)執(zhí)行信號(hào)減法。上述方案中的預(yù)失真操作是在電域?qū)崿F(xiàn)的(如RF延遲線),這將帶來(lái)有限帶寬和粗糙調(diào)整造成的缺點(diǎn)。在事先未知干擾時(shí),其他方法也可以使用MZM的非線性傳遞特性消除干擾,從而避免系統(tǒng)對(duì)信號(hào)減法操作和時(shí)間延遲調(diào)整的需要。但是該方法對(duì)于要去除的信號(hào)有特定的幅度要求,限制了其在干擾信號(hào)幅度是非靜止?fàn)顟B(tài)下的應(yīng)用。最近,研究人員設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)證明了一種新型的光學(xué)射頻(RF)SIC方案(如圖3所示),該方案包括具有預(yù)失真光學(xué)載波的強(qiáng)度調(diào)制直接檢測(cè)(IMDD)系統(tǒng)。研究人員利用干涉的先驗(yàn)知識(shí),使用電光強(qiáng)度調(diào)制器(EOM)對(duì)光源進(jìn)行預(yù)失真設(shè)計(jì)。在通過(guò)適當(dāng)長(zhǎng)度的光延遲線傳輸之后,在第二個(gè)EOM中可以減輕信號(hào)干擾。由于采用級(jí)聯(lián)兩個(gè)EOM配置,該SIC系統(tǒng)需要單個(gè)激光源和獨(dú)立光路使該系統(tǒng)和RoF系統(tǒng)兼容。此外,方案中只需改變調(diào)制器偏置電壓就可以實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)整,給人們提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。與其他預(yù)失真系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于其中的信號(hào)延遲過(guò)程是全光執(zhí)行的,不需要射頻延遲線。

圖3 SIC系統(tǒng)方案圖(LD:激光器;EOM:電光強(qiáng)度調(diào)制器;VODL:可變光延遲線;PD:光電探測(cè)器)
3.光學(xué)生成技術(shù)
近年來(lái),任意波形微波的光子生成問(wèn)題一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。人們已經(jīng)設(shè)計(jì)了許多光學(xué)方法來(lái)產(chǎn)生各類(lèi)信號(hào)(包括微波信號(hào)、雷達(dá)脈沖壓縮信號(hào)、微波三角波或方波信號(hào)等)以克服已知電子技術(shù)生成波形的有限頻率和帶寬受限缺陷,并具有低損耗、高頻率、大帶寬、抗電磁干擾等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在各種微波波形中,相位編碼微波波形因其易于生成和良好的脈沖壓縮能力而被廣泛應(yīng)用于脈沖壓縮雷達(dá)系統(tǒng)。相位編碼微波波形可以通過(guò)自由空間光學(xué)器件產(chǎn)生,可重構(gòu)性強(qiáng),但存在信號(hào)轉(zhuǎn)換損耗大的缺點(diǎn)。已有研究人員提出基于純光纖的方法來(lái)避免自由空間信號(hào)的傳輸損耗缺點(diǎn)。一種方法是基于光譜整形和頻率-時(shí)間映射的方案,但該方案生成的波形因?yàn)橛邢蕹掷m(xù)時(shí)間而限制了其應(yīng)用。光學(xué)外部調(diào)制是生成相位微波波形的有效解決方案,并具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)且易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)。隨著雷達(dá)系統(tǒng)的快速發(fā)展,需要在更高的頻帶中生成相位編碼的微波波形以滿(mǎn)足最新應(yīng)用,因此有很多研究機(jī)構(gòu)提出了光子倍頻相位編碼微波波形生成方法。雖然上述方案設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)主要是基于簡(jiǎn)單的偏振調(diào)制器實(shí)現(xiàn),但只能生成倍頻的相位編碼微波波形。此外,小的倍頻因子也限制了它的應(yīng)用;也有相關(guān)的研究方案能實(shí)現(xiàn)相對(duì)較大(最高可達(dá)4或8)的倍頻過(guò)程,但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,并且其中均采用了雙偏振正交相移鍵控(DP-QPSK)調(diào)制器,甚至是更多的電氣或光學(xué)器件,成本耗費(fèi)高。為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)并降低倍頻相位編碼微波波形生成過(guò)程的成本,迫切需要設(shè)計(jì)新的方案。目前,研究人員設(shè)計(jì)了一種基于簡(jiǎn)單雙驅(qū)動(dòng)馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器(DD-MZM)生成頻率倍增可調(diào)的微波波形的新型方案(如圖4所示)。與傳統(tǒng)研究中的發(fā)生器相比,該方案簡(jiǎn)化了系統(tǒng)且成本耗費(fèi)更低。此外,該方案所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)頻率倍增因子理論上可以從2到4。研究人員分別生成并演示了在16GHz或30GHz時(shí)頻率倍增的相位編碼微波波形以及在21GHz或30GHz時(shí)頻率三倍的相位編碼微波波形的生成過(guò)程。

圖4 倍頻相位編碼微波信號(hào)的生成方案圖(LD:激光器;DD-MZM:雙驅(qū)動(dòng)馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器;MSG:微波信號(hào)發(fā)生器;PPG:脈沖模式發(fā)生器;PD:光電探測(cè)器;DSO:數(shù)字采樣示波器;SA:信號(hào)分析儀)
光學(xué)生成三角形波技術(shù)因在全光頻率變換、光脈沖倍增、光脈沖壓縮以及信號(hào)復(fù)制等領(lǐng)域方面的廣泛應(yīng)用引起了人們的研究興趣。迄今為止,人們已經(jīng)設(shè)計(jì)出了許多光學(xué)方法來(lái)產(chǎn)生三角波脈沖。在上述方案中,通常使用頻譜整形或頻率-時(shí)間映射(FTTM)技術(shù)。其中,鎖模激光器的光譜由光學(xué)頻譜整形器(如空間光調(diào)制器)生成。;并通過(guò)色散元件執(zhí)行FTTM以在時(shí)域中產(chǎn)生三角脈沖。上述方案的主要缺點(diǎn)是使用超短脈沖和空間光調(diào)制器會(huì)導(dǎo)致高成本;此外該方案所產(chǎn)生的三角波脈沖通常占空比較?。?1)。然而,對(duì)于許多新應(yīng)用而言具有全占空比的三角波脈沖生成技術(shù)更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。幸運(yùn)的是,基于連續(xù)波(CW)的光學(xué)外部調(diào)制方法可以產(chǎn)生全占空比的三角波脈沖。在該類(lèi)系統(tǒng)中,可以通過(guò)幅值比為九的一階諧波和三階諧波來(lái)獲得三角脈沖,從而在時(shí)域中組合構(gòu)成三角形波形。也有研究人員提出使用雙驅(qū)動(dòng)馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器(MZM)和一部分色散光纖來(lái)產(chǎn)生三角脈沖。在該方案中,色散光纖被用來(lái)抑制額外諧波。單驅(qū)動(dòng)馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器(MZM)也可以用來(lái)產(chǎn)生三角脈沖,此時(shí)MZM首先偏置在最小傳輸點(diǎn)(MITP),然后遵循包括受激布里淵散射(SBS)的載波恢復(fù)和光學(xué)載波的光譜處理以產(chǎn)生三角脈沖。為了去除這些研究中的附加光學(xué)器件(如色散光纖或光學(xué)濾波器),有研究人員提出使用單個(gè)雙平行MZM生成三角波脈沖,但需要兩個(gè)具有不同頻率或一個(gè)90度偏差混頻的射頻信號(hào)。此外,雙偏振調(diào)制也可以應(yīng)用于三角脈沖的產(chǎn)生,但上述方案的共同問(wèn)題是使用了電光調(diào)制器,將增加系統(tǒng)成本并存在偏置漂移問(wèn)題。最近,研究人員提出并實(shí)驗(yàn)證明了一種基于單頻RF驅(qū)動(dòng)的雙半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生三角波脈沖的方案(如圖5所示)。該方案首先對(duì)半導(dǎo)體激光器進(jìn)行直接調(diào)制以獲得基頻分量。同時(shí)外部光注入驅(qū)動(dòng)另一半導(dǎo)體激光器實(shí)現(xiàn)非線性動(dòng)態(tài),其振蕩頻率可調(diào)諧為基頻的3倍,然后施加相同的RF信號(hào)以穩(wěn)定振蕩頻率。上述方案可以很好地抑制其它諧波以得到所需的三階諧波信號(hào)。在適當(dāng)設(shè)置幅度和時(shí)間延遲之后,合成的兩個(gè)信號(hào)以生成三角波脈沖序列,該方案大大降低了系統(tǒng)成本和器件配置的復(fù)雜性。

圖5 三角板脈沖發(fā)生器方案圖(TLS:可調(diào)諧激光源;Att:光衰減器;PC:偏振控制器;CIR:光環(huán)行器;SL:半導(dǎo)體激光器;OTDL:光學(xué)可調(diào)延遲線;PBC:偏振光束組合器;PD:光電探測(cè)器)
4.可見(jiàn)光傳輸系統(tǒng)
眾所周知,可見(jiàn)光通信(VLC)已經(jīng)發(fā)展成為5G無(wú)線通信系統(tǒng)的補(bǔ)充技術(shù)。可見(jiàn)光通信具有免頻譜許可、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。然而,VLC系統(tǒng)的吞吐量受到發(fā)光二極管(LED)帶寬的限制。為了進(jìn)一步在有限帶寬內(nèi)提高數(shù)據(jù)傳輸速率,人們已經(jīng)證明具有高頻譜效率的多載波技術(shù)可作為候選方案,尤其是作為高頻譜效率的正交頻分復(fù)用(OFDM)被考慮用于VLC系統(tǒng)。在OFDM-VLC系統(tǒng)中,所有子載波(SCs)都作為并行發(fā)送子信道,考慮到信噪比(SNR)在較高頻率下有所降低,因此,低頻子載波(SC)具有比高頻子載波(SC)更低的誤碼率(BER),并且所有SC上的發(fā)送數(shù)據(jù)都處于不平衡SNR的狀態(tài)。為了減小頻率選擇性衰落引起的影響,研究人員設(shè)計(jì)了若干預(yù)編碼方案(如離散傅立葉變換(DFT)和正交循環(huán)矩陣變換(OCT)方案)。然而,上述方案將引起額外的編碼成本和計(jì)算復(fù)雜性。在已有的研究方案中,成對(duì)編碼(PWC)技術(shù)可以最大化光強(qiáng)度調(diào)制過(guò)程從而提升直接檢測(cè)(IM/DD)系統(tǒng)的接收靈敏度;基于奈奎斯特波分復(fù)用(WDM)的超信道傳輸可以改善信道間干擾容限的影響;基于偏振分復(fù)用(PDM)的相干光通信系統(tǒng)在存在偏振相關(guān)損耗的情況下可以提升傳輸容量。由于兩個(gè)子載波之間存在SNR差異,因此可以通過(guò)較大的不平衡SNR來(lái)獲得性能增益。對(duì)于PWC方案,在發(fā)射機(jī)處不需要編碼開(kāi)銷(xiāo)。然而,如果僅使用QPSK或16QAM的調(diào)制格式,系統(tǒng)容量將受到限制;為了進(jìn)一步提升系統(tǒng)吞吐量,研究人員在VLC系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了基于信噪比(SNR)間隙的自適應(yīng)調(diào)制方案,并將高階調(diào)制格式應(yīng)用于具有高SNR的低頻SC中,而低階調(diào)制格式則用于SNR較差的高頻SC中。但是,由于高階調(diào)制格式星座圖中星座點(diǎn)歐幾里得距離更近,利用PWC難以補(bǔ)償高頻SC中的信噪比,因此系統(tǒng)的收發(fā)性能將受到影響。最近,研究人員設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的PWC自適應(yīng)方案,并在OFDM-VLC系統(tǒng)中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。與具有相同數(shù)據(jù)速率的傳統(tǒng)自適應(yīng)方案相比,該方案使用適當(dāng)?shù)恼{(diào)整階數(shù)格式調(diào)制不同頻率的SC;并采用無(wú)開(kāi)銷(xiāo)和低復(fù)雜度的PWC方案來(lái)抵抗VLC系統(tǒng)的頻率選擇性衰落效應(yīng),以有效提升系統(tǒng)整體性能。成對(duì)編碼(PWC)及其解碼過(guò)程如圖6所示。

圖6 (a)成對(duì)編碼 (b)成對(duì)解碼
2018年7月出版的PTL主要刊登了以下一些方向的文章,包括:光通信系統(tǒng)、光學(xué)預(yù)失真技術(shù)、光學(xué)生成技術(shù)、可見(jiàn)光傳輸系統(tǒng)等,筆者將逐一評(píng)析。
1.光通信系統(tǒng)
無(wú)線通信和光通信被認(rèn)為是現(xiàn)代信息社會(huì)最重要的基礎(chǔ)通信模式。隨著移動(dòng)通信業(yè)務(wù)和無(wú)線數(shù)據(jù)流量的迅速發(fā)展,對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)容量的需求也越來(lái)越高。但在高頻頻帶中使用更多的頻譜資源,并將載波頻率擴(kuò)展到毫米波頻帶是一種極有前途的候選方案之一。例如,60GHz頻帶由于其7GHz的無(wú)許可帶寬而引起了廣泛的關(guān)注,而使用THz載波進(jìn)行無(wú)線通信的潛力也被廣泛研究。然而,高載波頻率系統(tǒng)總是存在很高的傳輸損耗,這就限制了無(wú)線傳輸范圍以及無(wú)線服務(wù)的覆蓋范圍。為了增加覆蓋面積并在毫米波甚至太赫茲波段提供高系統(tǒng)容量,研究者們提出了光纖無(wú)線電(RoF)技術(shù)。由于所有復(fù)雜且昂貴的組件都轉(zhuǎn)移到了中心局(CO),因此可以通過(guò)使用統(tǒng)一平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程天線單元(RAU)設(shè)計(jì)、集中式資源分配和多通道操作。盡管目前已經(jīng)報(bào)道了許多RoF無(wú)線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了幾十Gb/s的信號(hào)傳輸,但高頻帶RoF系統(tǒng)仍面臨著一些技術(shù)挑戰(zhàn)。其中一個(gè)主要挑戰(zhàn)如何用采用較好的方式來(lái)對(duì)抗光纖色散影響。傳統(tǒng)上,為了減小光纖色散的影響,大都采用基于光學(xué)濾波的光學(xué)單邊帶調(diào)制(OSSB)、90/120度混合耦合器或邊帶的單獨(dú)調(diào)制和組合等方式。然而,精確控制的偏置條件、正交相位差或嚴(yán)格設(shè)計(jì)光學(xué)濾波的過(guò)程都會(huì)顯著增加發(fā)射機(jī)的復(fù)雜性。此外,由于自由運(yùn)行的激光源通常被用作光載波,需要附加的載波相位估計(jì)過(guò)程,這也會(huì)增加接收機(jī)中數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程的負(fù)擔(dān)。最近,研究人員針對(duì)光纖色散問(wèn)題設(shè)計(jì)了一種新型的偏振復(fù)用發(fā)射信號(hào)方案,以實(shí)現(xiàn)低色散的60GHz頻帶RoF系統(tǒng)?;谝粋€(gè)雙極化二進(jìn)制相移鍵控(DP-BPSK)調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制,基帶720P高清視頻(1.5Gb/s數(shù)據(jù)速率)和多頻帶16QAM數(shù)據(jù)(3GHz和5.5GHz,4.8Gb/s數(shù)據(jù)速率)被同時(shí)上變頻到60GHz頻帶,以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單和緊湊的發(fā)射機(jī)配置。該系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整輸入到偏振器的調(diào)制光信號(hào)的偏振狀態(tài),將可變幅度系數(shù)引入到發(fā)送信號(hào)中,以此來(lái)補(bǔ)償由光纖色散引起的功率衰落。研究人員進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了無(wú)差錯(cuò)實(shí)時(shí)視頻顯示和數(shù)據(jù)解調(diào)過(guò)程。該系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)基于偏振復(fù)用調(diào)制器的實(shí)時(shí)接收和光纖色散補(bǔ)償?shù)?0GHz頻帶RoF系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 RoF系統(tǒng)圖(LD:激光器;PC:偏振控制器;EDFA:摻餌光纖放大器;DP-BPSK:雙極化二進(jìn)制相位鍵控;PD:光電探測(cè)器;CO:中心局;RAU:遠(yuǎn)程天線單元;LNA:低噪聲放大器;PRE:偏振旋轉(zhuǎn)元件)
產(chǎn)生高質(zhì)量光學(xué)微波信號(hào)的光電振蕩器(OEO)因其在光學(xué)和射頻(RF)系統(tǒng)中的許多潛在應(yīng)用引起了人們極大的研究興趣。作為微波發(fā)生器,人們最希望它能產(chǎn)生頻率可調(diào)諧的微波。雖然可調(diào)諧電子帶通濾波器(BPF)可供OEO在千兆赫茲的調(diào)諧范圍內(nèi)產(chǎn)生微波信號(hào),但需要高度穩(wěn)定的電流源來(lái)驅(qū)動(dòng)BPF,從而使系統(tǒng)體積龐大且成本昂貴。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),研究人員設(shè)計(jì)了結(jié)合可調(diào)諧微波光子濾波器(MPF)的光電振蕩器(OEO)。傳統(tǒng)上,OEO結(jié)構(gòu)中需要外部調(diào)制器來(lái)構(gòu)成反饋回路,并且通常需要高增益射頻(RF)功率放大器(PA)來(lái)補(bǔ)償高RF損耗。采用直接調(diào)制方式的半導(dǎo)體激光器(DML)可以用作激光源和調(diào)制器,并且其高調(diào)制效率能降低鏈路RF損耗。此外,DML能簡(jiǎn)單地與其他組件單片集成,從而實(shí)現(xiàn)更為緊湊的OEO架構(gòu)。近年來(lái),已有研究證明了基于直接調(diào)制分布反饋(DFB)激光器、基于垂直腔面發(fā)射激光器和微方形激光器的OEO,然而,這些OEO仍需要電帶通濾波器(BPF)來(lái)執(zhí)行模式選擇。為了去除電BPF,研究人員提出了在光學(xué)注入過(guò)程中使用DML的OEO新結(jié)構(gòu)。此外,在無(wú)需電過(guò)濾器和光學(xué)注入的情況下,研究者人員基于直接調(diào)制的DFB激光器設(shè)計(jì)了可調(diào)諧的OEO。最近,研究人員提出并研究了基于AlGaInAs/InP直接調(diào)制的微方形激光器的可調(diào)諧OEO方案(如圖2所示),該方案不需要任何外部調(diào)制器和電BPF,因此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。由于微方形激光器在馳豫振蕩頻率下的高調(diào)制效率和低至13dB的電回路增益足以使OEO實(shí)現(xiàn)3.51GHz的頻率振蕩;該方案通過(guò)調(diào)整微方形激光器的偏置電流,將OEO的振蕩頻率和馳豫振蕩頻率進(jìn)行調(diào)諧,從而產(chǎn)生頻率可調(diào)范圍為3.51-8.16GHz的微波信號(hào)。研究人員對(duì)所產(chǎn)生微波信號(hào)的相位噪聲性能進(jìn)行了評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于7.48GHz的微波信號(hào)而言,相位噪聲在10KHz的偏移下測(cè)量值為-112.5dBc/Hz(比已有研究中的最佳相位噪聲低約9dB)。由于微方形激光器具有緊湊尺寸和簡(jiǎn)單制作的優(yōu)點(diǎn),該類(lèi)光子微波源結(jié)構(gòu)有可能通過(guò)有效使用大規(guī)模制造技術(shù)的單片光電集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖2 基于直接調(diào)制微腔激光器的可調(diào)諧OEO系統(tǒng)框圖(EDFA:摻餌光纖放大器;OBPF:光學(xué)帶通濾波器;OSA:光譜分析儀;PC:偏振控制器;PBS/PBC:偏振分束器/合束器;SMF:?jiǎn)文9饫w;PD:光電探測(cè)器;BC:阻塞電容器;PA:射頻功率放大器;ESA:電子頻譜分析儀;RF Attn:射頻衰減器)
2.光學(xué)預(yù)失真技術(shù)
由于自干擾消除(SIC)技術(shù)有可能實(shí)現(xiàn)真正的帶內(nèi)全雙工(IBFD)通信,所以該技術(shù)被認(rèn)為是5G和未來(lái)無(wú)線系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。與當(dāng)前的LTE頻分雙工(FDD)技術(shù)不同,IBFD操作利用單個(gè)信道進(jìn)行發(fā)送和接收,從而使頻譜效率提高一倍并提高了靈活性。在IBFD系統(tǒng)中,相鄰發(fā)射機(jī)間的強(qiáng)干擾會(huì)損壞所接收到的有用信號(hào)(SOI)。由于帶內(nèi)干擾不能簡(jiǎn)單地通過(guò)濾波消除,因而人們?cè)O(shè)計(jì)各種方案(包括基于模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子和光子學(xué)技術(shù)的方案)來(lái)解決該問(wèn)題。然而,模擬電子技術(shù)常受到窄帶寬和時(shí)間延遲調(diào)諧不精準(zhǔn)的影響;光子學(xué)技術(shù)技術(shù)則能提供寬工作帶寬和高精度的時(shí)間延遲調(diào)諧,基于光學(xué)射頻(RF)的SIC引起了人們的關(guān)注。類(lèi)似于模擬電子SIC系統(tǒng),光子學(xué)方案可以通過(guò)從接收信號(hào)中減去傳輸信號(hào)的副本來(lái)消除自干擾。因此,SIC的關(guān)鍵任務(wù)是執(zhí)行信號(hào)抵消,并需要適當(dāng)?shù)臅r(shí)間延遲和幅度調(diào)整以匹配干擾。已有研究人員提出在互補(bǔ)的傳輸斜率上偏置兩個(gè)馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器(MZM)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)抵消。當(dāng)該系統(tǒng)滿(mǎn)足延遲和幅度要求時(shí)可以在光電二極管處消除自干擾,從而產(chǎn)生清晰的SOI。然而,該方案的實(shí)現(xiàn)需要兩個(gè)不同波長(zhǎng)的激光源來(lái)防止相干拍頻噪聲。除了MZM之外,還有研究使用兩個(gè)電吸收調(diào)制器(EAM)來(lái)消除自干擾過(guò)程。由于兩個(gè)EAM之間的較好的頻率響應(yīng)匹配,瞬時(shí)抵消自干擾,從而使帶寬顯著提高。但由于使用了兩個(gè)EAM,應(yīng)附加射頻(RF)巴倫變換器或差分檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)減法。目前,研究人員設(shè)計(jì)了基于雙驅(qū)動(dòng)MZM或雙并聯(lián)MZM的若干預(yù)失真技術(shù)方案來(lái)消除自干擾的影響,原理是通過(guò)在兩個(gè)信號(hào)抽頭之間引入相移過(guò)程來(lái)執(zhí)行信號(hào)減法。上述方案中的預(yù)失真操作是在電域?qū)崿F(xiàn)的(如RF延遲線),這將帶來(lái)有限帶寬和粗糙調(diào)整造成的缺點(diǎn)。在事先未知干擾時(shí),其他方法也可以使用MZM的非線性傳遞特性消除干擾,從而避免系統(tǒng)對(duì)信號(hào)減法操作和時(shí)間延遲調(diào)整的需要。但是該方法對(duì)于要去除的信號(hào)有特定的幅度要求,限制了其在干擾信號(hào)幅度是非靜止?fàn)顟B(tài)下的應(yīng)用。最近,研究人員設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)證明了一種新型的光學(xué)射頻(RF)SIC方案(如圖3所示),該方案包括具有預(yù)失真光學(xué)載波的強(qiáng)度調(diào)制直接檢測(cè)(IMDD)系統(tǒng)。研究人員利用干涉的先驗(yàn)知識(shí),使用電光強(qiáng)度調(diào)制器(EOM)對(duì)光源進(jìn)行預(yù)失真設(shè)計(jì)。在通過(guò)適當(dāng)長(zhǎng)度的光延遲線傳輸之后,在第二個(gè)EOM中可以減輕信號(hào)干擾。由于采用級(jí)聯(lián)兩個(gè)EOM配置,該SIC系統(tǒng)需要單個(gè)激光源和獨(dú)立光路使該系統(tǒng)和RoF系統(tǒng)兼容。此外,方案中只需改變調(diào)制器偏置電壓就可以實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)整,給人們提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。與其他預(yù)失真系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于其中的信號(hào)延遲過(guò)程是全光執(zhí)行的,不需要射頻延遲線。

圖3 SIC系統(tǒng)方案圖(LD:激光器;EOM:電光強(qiáng)度調(diào)制器;VODL:可變光延遲線;PD:光電探測(cè)器)
3.光學(xué)生成技術(shù)
近年來(lái),任意波形微波的光子生成問(wèn)題一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。人們已經(jīng)設(shè)計(jì)了許多光學(xué)方法來(lái)產(chǎn)生各類(lèi)信號(hào)(包括微波信號(hào)、雷達(dá)脈沖壓縮信號(hào)、微波三角波或方波信號(hào)等)以克服已知電子技術(shù)生成波形的有限頻率和帶寬受限缺陷,并具有低損耗、高頻率、大帶寬、抗電磁干擾等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在各種微波波形中,相位編碼微波波形因其易于生成和良好的脈沖壓縮能力而被廣泛應(yīng)用于脈沖壓縮雷達(dá)系統(tǒng)。相位編碼微波波形可以通過(guò)自由空間光學(xué)器件產(chǎn)生,可重構(gòu)性強(qiáng),但存在信號(hào)轉(zhuǎn)換損耗大的缺點(diǎn)。已有研究人員提出基于純光纖的方法來(lái)避免自由空間信號(hào)的傳輸損耗缺點(diǎn)。一種方法是基于光譜整形和頻率-時(shí)間映射的方案,但該方案生成的波形因?yàn)橛邢蕹掷m(xù)時(shí)間而限制了其應(yīng)用。光學(xué)外部調(diào)制是生成相位微波波形的有效解決方案,并具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)且易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)。隨著雷達(dá)系統(tǒng)的快速發(fā)展,需要在更高的頻帶中生成相位編碼的微波波形以滿(mǎn)足最新應(yīng)用,因此有很多研究機(jī)構(gòu)提出了光子倍頻相位編碼微波波形生成方法。雖然上述方案設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)主要是基于簡(jiǎn)單的偏振調(diào)制器實(shí)現(xiàn),但只能生成倍頻的相位編碼微波波形。此外,小的倍頻因子也限制了它的應(yīng)用;也有相關(guān)的研究方案能實(shí)現(xiàn)相對(duì)較大(最高可達(dá)4或8)的倍頻過(guò)程,但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,并且其中均采用了雙偏振正交相移鍵控(DP-QPSK)調(diào)制器,甚至是更多的電氣或光學(xué)器件,成本耗費(fèi)高。為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)并降低倍頻相位編碼微波波形生成過(guò)程的成本,迫切需要設(shè)計(jì)新的方案。目前,研究人員設(shè)計(jì)了一種基于簡(jiǎn)單雙驅(qū)動(dòng)馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器(DD-MZM)生成頻率倍增可調(diào)的微波波形的新型方案(如圖4所示)。與傳統(tǒng)研究中的發(fā)生器相比,該方案簡(jiǎn)化了系統(tǒng)且成本耗費(fèi)更低。此外,該方案所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)頻率倍增因子理論上可以從2到4。研究人員分別生成并演示了在16GHz或30GHz時(shí)頻率倍增的相位編碼微波波形以及在21GHz或30GHz時(shí)頻率三倍的相位編碼微波波形的生成過(guò)程。

圖4 倍頻相位編碼微波信號(hào)的生成方案圖(LD:激光器;DD-MZM:雙驅(qū)動(dòng)馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器;MSG:微波信號(hào)發(fā)生器;PPG:脈沖模式發(fā)生器;PD:光電探測(cè)器;DSO:數(shù)字采樣示波器;SA:信號(hào)分析儀)
光學(xué)生成三角形波技術(shù)因在全光頻率變換、光脈沖倍增、光脈沖壓縮以及信號(hào)復(fù)制等領(lǐng)域方面的廣泛應(yīng)用引起了人們的研究興趣。迄今為止,人們已經(jīng)設(shè)計(jì)出了許多光學(xué)方法來(lái)產(chǎn)生三角波脈沖。在上述方案中,通常使用頻譜整形或頻率-時(shí)間映射(FTTM)技術(shù)。其中,鎖模激光器的光譜由光學(xué)頻譜整形器(如空間光調(diào)制器)生成。;并通過(guò)色散元件執(zhí)行FTTM以在時(shí)域中產(chǎn)生三角脈沖。上述方案的主要缺點(diǎn)是使用超短脈沖和空間光調(diào)制器會(huì)導(dǎo)致高成本;此外該方案所產(chǎn)生的三角波脈沖通常占空比較?。?1)。然而,對(duì)于許多新應(yīng)用而言具有全占空比的三角波脈沖生成技術(shù)更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。幸運(yùn)的是,基于連續(xù)波(CW)的光學(xué)外部調(diào)制方法可以產(chǎn)生全占空比的三角波脈沖。在該類(lèi)系統(tǒng)中,可以通過(guò)幅值比為九的一階諧波和三階諧波來(lái)獲得三角脈沖,從而在時(shí)域中組合構(gòu)成三角形波形。也有研究人員提出使用雙驅(qū)動(dòng)馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器(MZM)和一部分色散光纖來(lái)產(chǎn)生三角脈沖。在該方案中,色散光纖被用來(lái)抑制額外諧波。單驅(qū)動(dòng)馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器(MZM)也可以用來(lái)產(chǎn)生三角脈沖,此時(shí)MZM首先偏置在最小傳輸點(diǎn)(MITP),然后遵循包括受激布里淵散射(SBS)的載波恢復(fù)和光學(xué)載波的光譜處理以產(chǎn)生三角脈沖。為了去除這些研究中的附加光學(xué)器件(如色散光纖或光學(xué)濾波器),有研究人員提出使用單個(gè)雙平行MZM生成三角波脈沖,但需要兩個(gè)具有不同頻率或一個(gè)90度偏差混頻的射頻信號(hào)。此外,雙偏振調(diào)制也可以應(yīng)用于三角脈沖的產(chǎn)生,但上述方案的共同問(wèn)題是使用了電光調(diào)制器,將增加系統(tǒng)成本并存在偏置漂移問(wèn)題。最近,研究人員提出并實(shí)驗(yàn)證明了一種基于單頻RF驅(qū)動(dòng)的雙半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生三角波脈沖的方案(如圖5所示)。該方案首先對(duì)半導(dǎo)體激光器進(jìn)行直接調(diào)制以獲得基頻分量。同時(shí)外部光注入驅(qū)動(dòng)另一半導(dǎo)體激光器實(shí)現(xiàn)非線性動(dòng)態(tài),其振蕩頻率可調(diào)諧為基頻的3倍,然后施加相同的RF信號(hào)以穩(wěn)定振蕩頻率。上述方案可以很好地抑制其它諧波以得到所需的三階諧波信號(hào)。在適當(dāng)設(shè)置幅度和時(shí)間延遲之后,合成的兩個(gè)信號(hào)以生成三角波脈沖序列,該方案大大降低了系統(tǒng)成本和器件配置的復(fù)雜性。

圖5 三角板脈沖發(fā)生器方案圖(TLS:可調(diào)諧激光源;Att:光衰減器;PC:偏振控制器;CIR:光環(huán)行器;SL:半導(dǎo)體激光器;OTDL:光學(xué)可調(diào)延遲線;PBC:偏振光束組合器;PD:光電探測(cè)器)
4.可見(jiàn)光傳輸系統(tǒng)
眾所周知,可見(jiàn)光通信(VLC)已經(jīng)發(fā)展成為5G無(wú)線通信系統(tǒng)的補(bǔ)充技術(shù)。可見(jiàn)光通信具有免頻譜許可、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。然而,VLC系統(tǒng)的吞吐量受到發(fā)光二極管(LED)帶寬的限制。為了進(jìn)一步在有限帶寬內(nèi)提高數(shù)據(jù)傳輸速率,人們已經(jīng)證明具有高頻譜效率的多載波技術(shù)可作為候選方案,尤其是作為高頻譜效率的正交頻分復(fù)用(OFDM)被考慮用于VLC系統(tǒng)。在OFDM-VLC系統(tǒng)中,所有子載波(SCs)都作為并行發(fā)送子信道,考慮到信噪比(SNR)在較高頻率下有所降低,因此,低頻子載波(SC)具有比高頻子載波(SC)更低的誤碼率(BER),并且所有SC上的發(fā)送數(shù)據(jù)都處于不平衡SNR的狀態(tài)。為了減小頻率選擇性衰落引起的影響,研究人員設(shè)計(jì)了若干預(yù)編碼方案(如離散傅立葉變換(DFT)和正交循環(huán)矩陣變換(OCT)方案)。然而,上述方案將引起額外的編碼成本和計(jì)算復(fù)雜性。在已有的研究方案中,成對(duì)編碼(PWC)技術(shù)可以最大化光強(qiáng)度調(diào)制過(guò)程從而提升直接檢測(cè)(IM/DD)系統(tǒng)的接收靈敏度;基于奈奎斯特波分復(fù)用(WDM)的超信道傳輸可以改善信道間干擾容限的影響;基于偏振分復(fù)用(PDM)的相干光通信系統(tǒng)在存在偏振相關(guān)損耗的情況下可以提升傳輸容量。由于兩個(gè)子載波之間存在SNR差異,因此可以通過(guò)較大的不平衡SNR來(lái)獲得性能增益。對(duì)于PWC方案,在發(fā)射機(jī)處不需要編碼開(kāi)銷(xiāo)。然而,如果僅使用QPSK或16QAM的調(diào)制格式,系統(tǒng)容量將受到限制;為了進(jìn)一步提升系統(tǒng)吞吐量,研究人員在VLC系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了基于信噪比(SNR)間隙的自適應(yīng)調(diào)制方案,并將高階調(diào)制格式應(yīng)用于具有高SNR的低頻SC中,而低階調(diào)制格式則用于SNR較差的高頻SC中。但是,由于高階調(diào)制格式星座圖中星座點(diǎn)歐幾里得距離更近,利用PWC難以補(bǔ)償高頻SC中的信噪比,因此系統(tǒng)的收發(fā)性能將受到影響。最近,研究人員設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的PWC自適應(yīng)方案,并在OFDM-VLC系統(tǒng)中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。與具有相同數(shù)據(jù)速率的傳統(tǒng)自適應(yīng)方案相比,該方案使用適當(dāng)?shù)恼{(diào)整階數(shù)格式調(diào)制不同頻率的SC;并采用無(wú)開(kāi)銷(xiāo)和低復(fù)雜度的PWC方案來(lái)抵抗VLC系統(tǒng)的頻率選擇性衰落效應(yīng),以有效提升系統(tǒng)整體性能。成對(duì)編碼(PWC)及其解碼過(guò)程如圖6所示。

圖6 (a)成對(duì)編碼 (b)成對(duì)解碼


