LDPC码与MPPM在无线光通信中的优化映射与性能提升研究

"该文研究了基于低密度奇偶校验码(LDPC)和多脉冲位置调制(MPPM)的无线光通信系统，分析了(m,2)MPPM的比特符号映射，并提出了一种利用改进遗传算法(GA)优化映射策略的方法。在大气湍流信道环境下进行了仿真，结果显示这种结合LDPC码和MPPM的无线光通信系统具有显著的性能优势，能有效抵抗大气湍流的影响，并通过GA优化提高了纠错性能，实现了更高的编码增益。" 本文主要探讨了在无线光通信领域中，如何通过结合低密度奇偶校验码（Low Density Parity Check，简称LDPC码）和多脉冲位置调制（Multi-Pulse Position Modulation，简称MPPM）技术来提升系统性能。LDPC码是一种高效的前向纠错编码，它能够在不显著增加系统复杂性的前提下提供出色的纠错能力。MPPM则是光通信中的一种调制方式，通过改变脉冲的位置来传递信息，具有较高的信息密度和低功耗特性。 在论文中，作者建立了一个基于LDPC码和MPPM的无线光通信系统模型，并设计了相应的解码算法。针对(m,2)MPPM的比特符号映射问题，研究者提出了一种优化映射方法，即使用改进的遗传算法（Genetic Algorithm, GA）。遗传算法是一种全局优化工具，通过模拟自然选择和遗传机制来寻找最优解。在此应用中，GA用于搜索最佳的比特到MPPM符号的映射，以最大化系统性能。 在实际的大气湍流信道环境下进行的仿真结果显示，采用LDPC码和MPPM的无线光通信系统性能明显优于未编码的MPPM系统。同时，当与多光束发射技术相结合时，系统能够更好地抵御大气湍流带来的影响。此外，GA优化的映射策略在保持系统复杂性不变的情况下，进一步提升了系统的纠错性能，从而实现了更大的编码增益。 这项研究为无线光通信系统的设计提供了新的思路，尤其是在应对大气湍流等恶劣环境条件时，结合LDPC码和优化的MPPM映射策略能够显著增强系统的稳健性和通信质量。这对于未来光通信系统的开发和应用具有重要的理论和实践意义。