新型反向双头脉冲间隔调制在可见光通信中的性能优势

"本文探讨了可见光通信中的调制方式及其性能，重点关注了OOK、PPM、DPIM、DH-PIM以及新提出的RDH-PIM调制技术。通过对各种调制方式的编码结构、带宽需求和平均发射功率的分析，研究了它们的优缺点，并通过误时隙率的推导评估了系统性能。实验结果显示，OOK调制在带宽需求上最为经济，而RDH-PIM在提高平均发射功率和带宽利用率方面表现出色，尤其适用于无线光通信场景。" 在可见光通信（VLC）领域，调制技术是实现高效数据传输的关键。开关键控（OOK）是最基础的调制方式，通过开启或关闭光源来表示二进制的“1”和“0”。它的优点在于简单易实现，但带宽利用率相对较低。脉冲位置调制（PPM）则通过改变脉冲在时间序列中的位置来编码信息，它能有效利用带宽，但对同步要求较高。 数字脉冲间隔调制（DPIM）是PPM的一种改进，通过改变脉冲间的间隔长度来携带更多信息，从而提高了数据传输速率。然而，DPIM的带宽利用率仍然有限，且平均发射功率一般较低。双头脉冲间隔调制（DH-PIM）进一步优化了DPIM，通过在每个时隙的开始和结束添加脉冲，提高了系统的抗干扰能力。 在此基础上，作者提出了反向双头脉冲间隔调制（RDH-PIM），这是一种新颖的调制策略，其特点在于脉冲不仅位于时隙的开头和结尾，还可能出现在时隙的中间。这种设计使得RDH-PIM在保持良好抗干扰能力的同时，可以显著提高平均发射功率，并且在带宽利用效率上优于PPM和DPIM。 通过仿真，研究发现RDH-PIM在带宽需求和发射功率之间找到了一个平衡点，这使得它成为一种折中的调制方式，特别适合于需要兼顾照明和通信功能的室内可见光通信系统。然而，每种调制方式都有其适用场景，选择哪种调制方式取决于具体应用的需求，如传输速率、功耗限制和系统复杂性等。 这篇研究为可见光通信的调制方案提供了新的思路，RDH-PIM的提出为优化VLC系统性能开辟了新的路径，有望在未来室内无线通信中发挥重要作用。