引用本文:

龚从安,胡芳仁,赵晓燕,等. 基于OOK调制的水下高速激光通信系统设计与实现[J]. 光通信技术,2023,47(1):13-16.

基于OOK调制的水下高速激光通信系统设计与实现

龚从安1,胡芳仁1*,赵晓燕2,周 军2

(1.南京邮电大学 电子与光学工程学院, 南京210023;2.南京先进技术激光研究院,南京 210038)

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摘要:为了满足水下高速激光通信的需求和提高系统的误码性能,设计一种基于二进制开关键控(OOK)调制的水下高速激光通信系统,采用滑窗平均滤波方法对接收数据进行去噪处理,根据固定值阈值和自适应阈值方式求取联合阀值后进行门限判决。系统测试结果表明:联合阈值判决方式的误码性能优于固定阈值判决和自适应阈值判决方式;系统在洁净水、水中含少量悬浮杂质2种水质通信时的误码率分别为0、10-2左右。

关键词:可见光通信;开关键控;联合判决;数据预处理;抗干扰能力

中图分类号:TN92  文献标志码:文章编号:1002-5561(2023)01-0013-04

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2023.01.003

0 引言

  水下激光通信技术利用蓝绿激光作为信息载体,因具有带宽宽、传输速率高和保密性好等优点而得到迅猛发展。相比声波传输和电磁传输等技术,水下激光通信技术在传输速率上体现出无可比拟的优势。

    开关键控(OOK)作为一种操作简单、解调方便的数字调制方式在水下通信中应用广泛。2020年,哈尔滨工程大学的夏思远[1]设计了基于OOK调制及LED阵列的水下全双工光通信系统,在误码率为10-4时实现了27 m的传输距离。但是,该系统未对信号进行抗干扰处理,导致在水质环境较差时误码率较高。因此,为了提高系统的误码性能,本文根据水下信道特征和OOK信号模型,引入数据去噪处理、联合阀值判决技术,设计一种基于OOK调制的水下高速激光通信系统。


5 结束语

    本文设计并验证了基于OOK调制的水下激光高速通信系统,通过改进接收端判决方式,提高了系统水下抗干扰性能。仿真分析了3种判决方式的系统误码率,结果显示采用联合判决方式的系统误码性能优异。该系统可以在水下完成实时无线通信,且拥有高可靠性和高传输速率的优点,在海洋水下探索应用场景中具有极大的工程价值。