非对称限幅光OFDM与LDPC码在大气激光通信中的性能提升

"这篇文章探讨了大气激光通信系统中采用低密度奇偶校验码(LDPC)和非对称限幅光正交频分复用(OFDM)技术的性能优化。通过非对称限幅策略，提高了光功率效率，将OFDM调制技术应用于光通信，特别是大气激光通信领域。在考虑大气湍流信道影响的情况下，分析了这种技术的性能，并结合LDPC码和置信传播迭代译码算法进行了仿真。结果显示，LDPC码能有效提升系统的纠错能力，提供显著的编码增益，从而满足大气激光通信的需求。" 本文主要围绕以下几个核心知识点展开： 1. **非对称限幅光正交频分复用(OFDM)**: OFDM是一种高效的数字调制技术，常用于无线通信和光通信中，通过将高速数据流分割成多个较低速率的数据流，分配在不同的子载波上进行传输，以提高频谱利用率和抗干扰能力。在本文中，作者提出了一种非对称限幅策略，通过对信号的非对称削减，进一步提升了光功率效率，适应了大气激光通信的特殊需求。 2. **大气激光通信**: 激光通信利用激光束作为传输媒介，具有数据传输速率高、带宽大、安全性强等特点，特别适合短距离、高速率的通信。然而，大气中的湍流会引入衰减和相位噪声，影响通信质量。因此，如何在大气湍流环境下提高通信性能是研究的重点。 3. **低密度奇偶校验码(LDPC)**: LDPC码是一种纠错编码技术，由稀疏的校验矩阵定义，能够通过迭代解码实现接近香农极限的通信性能。在大气激光通信中，由于信道的不稳定性，LDPC码的纠错能力可以显著提高接收端的数据恢复准确性，降低误码率。 4. **置信传播迭代译码算法**: 这是用于解码LDPC码的一种高效算法，通过消息传递和迭代更新，能够在复杂信道条件下有效地恢复原始信息。在大气湍流信道下，结合非对称限幅的OFDM调制，此算法能进一步增强系统性能。 5. **大气湍流信道模型与性能分析**: 文章分析了在大气湍流影响下，采用非对称限幅光OFDM技术的大气激光通信系统的表现，评估了系统在不同湍流条件下的误码率和通信可靠性。 该研究结合非对称限幅OFDM技术和LDPC码，旨在优化大气激光通信系统的性能，提高其在恶劣环境下的通信质量和效率，这对于发展未来的激光通信网络具有重要的理论和实际意义。