光通信系统中脉冲位置调制电路设计.doc

西安工业大学北方信息工程学院

本科毕业设计(论文)

题目：光通信系统中脉冲位置调制电路设计

系别：电子信息系
专业：通信工程
班级：B090310
学生：田家丰
学号：B09031017
指导教师：赵黎

2013年06月
毕业设计（论文）任务书
系别电子信息系专业通信工程班级B090310姓名田家丰学号B09031017
1.毕业设计(论文)题目：光通信系统中脉冲位置调制电路设计
2.题目背景和意义：调制与解调是光通信中的一项关键技术，目前的光通信系统大多设计为开关键控(OOK)和曼彻斯特编码等强度调制/直接检测方式(IM/DD)，这种调制解调方式虽然实现简单，但其抗干扰能力差，为了进一步提高传输通道抗干扰能力，可以采用脉冲位置调制(PPM)方式，该调制方式相对于OOK等其他调制方式具有低的平均功率和较高的峰值功率，兼备安全隐蔽和信噪比高的特性，因此PPM调制技术在自由空间通信(FSO)中被广泛采用。
3.设计(论文)的主要内容(理工科含技术指标)：论文分五章来介绍自己的工作。第一章：绪论，介绍光通信的发展及PPM调制应用于大气激光通信系统中的必要性；第二章：PPM调制的基本原理及数学模型；第三章：PPM调制算法的Matlab仿真及PPM调制算法的建模；第四章：设计结论第五章：总结。
4.设计的基本要求及进度安排(含起始时间、设计地点)：第1周~第3周查阅关于大气激光通信和PPM调制方面的资料，并撰写开题报告。
第4周~第6周学习Matlab仿真软件，并应用该软件对PPM调制部分进行仿真。
第7周~第10周学习simulink，搭建PPM调制算法模型。
第11周~第12周撰写论文准备答辩。
设计地点：西安工业大学校内
5.毕业设计(论文)的工作量要求撰写15000字论文
①实验(时数)*或实习(天数)：300机时
②图纸(幅面和张数)*：无特别要求
③其他要求：三千字英文资料的翻译

指导教师签名：年月日
学生签名：年月日
系主任审批：年月日
说明：1本表一式二份，一份由学生装订入册，一份教师自留。
2带*项可根据学科特点选填。
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光通信系统中脉冲位置调制电路设计
摘要
调制与解调是大气激光通信中的一项关键技术，目前的大气激光通信系统大多设计为开关键控(OOK)和曼彻斯特编码等强度调制/直接检测方(IM/DD)，这种调制解调方式虽然实现简单，但其抗干扰能力差，为了进一步提高传输通道抗干扰能力，可以采用脉冲位置调制(PPM)方式，该调制方式相对于OOK等其他调制方式具有低的平均功率，较高的峰值功率，具有编码简单，能量传输效率（每光子传输的信息量）高的优点。兼备安全隐蔽和信噪比高的特性，因此PPM调制技术在自由空间通信(FSO)中被广泛采用。
本文主要介绍了PPM调制技术在激光通信中的应用、原理及其Matlab与QuartusII的仿真实现。其中首先阐述了此种调制方式发展的现状及其在空间激光通信领域中的应用前景，分析了其主要的技术性能和特点，介绍了PPM调制方式的基本概念及其在激光通信中的应用。然后具体对3种PPM调制方式进行了分析，并将他们与OOK调制作了比较，对比了他们在激光通信中的优缺点：虽然PPM提高了对频带宽度的要求，但他的能量利用率比较高，抗干扰能力比较强。最后，对PPM这种调制方式作了展望并且分析了其中有待改进的部分。

关键词：光通信；空间激光通信；脉冲位置调制(PPM)；Simulink仿真

PulsePositionModulationforSpectrumSlicedTransmission
Abstract
Modulationanddemodulationisoneofthekeytechnologyofatmosphericlasercommunication,mostofthepresentatmosphericLaserCommunicationSystemisdesignedforon-offkeyingOOKandManchesterencodingmethodsofintensitymodulationdirectdetectionofIM/DD,Althoughthismodulationanddemodulationmethodcanbeimplementedsimply,butitsanti-interferenceabilityispoor.Inordertofurtherimprovethetransmissionchannelsofanti-interferenceabilitypeoplecanusepulsepositionmodulationmethodofPPM,themodulationinOOKotherm