空间调制无线光MIMO通信：自适应功率分配策略

"本文主要探讨了一种应用于空间调制无线光多输入多输出（SM-OMIMO）通信系统的新型自适应功率分配算法（PAA）。在保持调制方式不变的情况下，该算法通过蒙特卡罗模拟方法寻找与特定信噪比（SNR）匹配的最佳功率分配系数，以最大化系统的传输容量。文章构建了室内通信环境模型，并推导了SM-OMIMO系统的离散输入连续输出无记忆信道（DCMC）容量公式。通过分析新算法的分配原理和过程，以及进行系统性能仿真，对比了不同发射接收阵列配置下，各种功率分配策略对系统DCMC容量增益的影响。仿真结果显示，在低SNR环境下，采用自适应PAA的系统DCMC容量显著优于固定因子分配和均匀分配，而在高SNR环境下则能更快地达到容量饱和，这揭示了信道的分集特性。因此，该自适应PAA是提升SM-OMIMO系统传输速率的有效手段。" 本文详细介绍了在空间调制无线光通信领域中，如何通过自适应功率分配来优化多输入多输出（MIMO）系统的性能。空间调制（SM）是一种利用多个发射天线但只在一个天线上进行数据传输的技术，可以有效利用空间维度增加系统容量。在SM-OMIMO系统中，由于发射功率的分配直接影响到传输效率和信道容量，因此设计一种能够根据信噪比动态调整的功率分配算法显得至关重要。 提出的自适应功率分配算法（PAA）基于蒙特卡罗模拟，这是一种统计计算方法，通过大量随机抽样来解决问题。PAA的目标是在固定的调制方式下，找到最佳的功率分配方案，以最大化系统的传输容量。通过建立室内通信环境模型，作者推导出了SM-OMIMO系统在离散输入连续输出无记忆信道条件下的容量表达式，这是评估系统性能的基础。 仿真结果表明，PAA在低信噪比环境下表现优于传统的固定因子分配和均匀分配策略，能显著提高DCMC容量，这表明PAA能够更好地利用信道的分集特性。而在高信噪比条件下，PAA能够更快地达到容量极限，显示了其在不同通信条件下的适应性。这一发现对于提升SM-OMIMO系统的传输速率和整体性能具有重要的理论和实践价值。 该研究为无线光通信领域的功率分配策略提供了一个新的视角，自适应PAA有望成为未来优化SM-OMIMO系统性能的关键技术，特别是在室内通信环境中，这种优化策略将有助于实现更高效的数据传输。同时，该研究也强调了在设计和优化无线光通信系统时，考虑信道条件和功率分配策略的重要性。