22、光无线通信调制技术详解

光无线通信调制技术详解

1. 调制技术基础

在光无线通信中，不同的调制技术有着各自的特点和应用场景。常见的调制技术包括开关键控归零码（OOK - RZ）、脉冲位置调制（PPM）、数字脉冲间隔调制（DPIM）等。

1.1 带宽与功率需求

对于 OOK - RZ，功率需求随占空比减小而降低，但带宽会相应增加。而对于 PPM 和 DPIM，平均光功率需求随 L 的增加而稳定下降，但带宽需求会随 L 增加。相关的带宽计算公式如下：
- PPM 的带宽需求：$B_{req_PPM}=\frac{L}{M}R_b$
- DPIM 的带宽需求：$B_{req_DPIM}=\frac{L + 1}{2M}R_b$

以下是一段 Matlab 代码，用于比较不同调制方案的带宽需求和功率效率：

Rb = 1;
P_req_OOK = 1;
for M = 1:5 % bit resolutions
    %% *****ppm hard decision decoding***********
    P_req_PPM_hard(M)=10*log10(sqrt(4/(M*2^M)));
    BW_PPM(M)=2^M/M;
    %%***** ppm soft decision decoding *********
    P_req_PPM_soft(M)=10*log10(sqrt(2/(M*2^M)));
    % *******************dpim***************
    P_req_DPIM(M)=10*log10(sqrt(