25、光无线通信调制技术与误码率分析

光无线通信调制技术与误码率分析

1 调制技术原理

在光无线通信中，调制技术起着关键作用。通过四分之一波片，光信号 $\vec{E}(t)$ 会被偏振分束器分离，并与 $\vec{E} {lo}(t)$ 混合，得到如下结果：
$$
\begin{cases}
\vec{E}_x(t) = [\sqrt{P_r}e^{i(\omega_s t + \Delta\phi + \pi/2 + \phi {r,x})} + \sqrt{P_{lo}}e^{i(\omega_{lo} t + \phi_{lo,x})}]\hat{x}\
\vec{E} y(t) = [\sqrt{P_r}e^{i(\omega_s t - \Delta\phi - \pi/2 + \phi {r,y})} + \sqrt{P_{lo}}e^{i(\omega_{lo} t + \phi_{lo,y})}]\hat{y}
\end{cases}
$$
这个过程可以用以下 mermaid 流程图表示：

graph LR
    A[光信号 E(t)] --> B(四分之一波片)
    B --> C(偏振分束器)
    C --> D(与 E_lo(t) 混合)
    D --> E[得到 E_x(t) 和 E_y(t)]

之后，光场由两个相同的光电二极管检测，其输出经过电带通滤波器（BPF）。BPF 的带宽为 $2R_s$，中心频率为 $\omega_{IF}$，其中 $R_s$ 是符号