相关信道下无线光MIMO系统容量分析：空间相关性的影响

本文主要探讨了在相关信道环境下，无线光多输入多输出（MIMO）系统的关键特性及其对通信性能的影响。大气信道中的信道衰落以及天线间距的限制，导致光束之间存在一定程度的空间相关性，这成为影响无线光通信系统性能的重要因素。作者通过采用脉冲位置调制（PPM）技术构建了相关信道下的无线光MIMO系统模型，这是一种将信号编码在光脉冲的位置上的调制方式。 研究的核心内容是利用威尔金森方法，对对数正态衰落条件下的无线光MIMO系统进行了平均信道容量的分析。模拟结果显示，空间相关性的存在显著地降低了系统的平均信道容量，且随着系统总能量的增加，这种相关性带来的容量损失也随之增大。这意味着在设计无线光MIMO系统时，必须充分考虑空间相关性的影响，以优化系统的性能。 在极端情况下，即在完全相关信道中，发送端的相关性对信道容量的影响更为严重，这可能源于发送端信号处理的复杂性和其对信号独立性的要求更高。因此，对于发送端的信号设计和编码策略，需要特别注意降低或补偿这种相关性的影响。 此外，文中还提到了关键词，如“光通信”，强调了这项研究在现代通信领域的应用；“多输入多输出”体现了系统并行传输的优势；“脉冲位置调制”则展示了信号编码的具体技术手段；而“空间相关性”和“信道容量”则是本文研究的核心关注点，直接关系到无线光通信系统的有效性。 总结来说，这篇文章提供了一种理论框架和定量分析，帮助理解在存在空间相关性的情况下，如何优化无线光MIMO系统的性能，这对于未来的无线光通信系统设计和优化具有重要的指导意义。