留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

光子探测PPM阵列信号的频偏和相偏预测方法

向劲松 王应 贾元明 祁权

向劲松, 王应, 贾元明, 祁权. 光子探测PPM阵列信号的频偏和相偏预测方法[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(8): 818002-0818002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0818002
引用本文: 向劲松, 王应, 贾元明, 祁权. 光子探测PPM阵列信号的频偏和相偏预测方法[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(8): 818002-0818002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0818002
Xiang Jingsong, Wang Ying, Jia Yuanming, Qi Quan. Prediction techniques of frequency offset and phase offset in photon detection of PPM array signals[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(8): 818002-0818002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0818002
Citation: Xiang Jingsong, Wang Ying, Jia Yuanming, Qi Quan. Prediction techniques of frequency offset and phase offset in photon detection of PPM array signals[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(8): 818002-0818002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0818002

光子探测PPM阵列信号的频偏和相偏预测方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0818002
基金项目: 

国家自然科学基金(61571072,61371096)

详细信息
    作者简介:

    向劲松(1975-),男,教授,硕士生导师,博士,主要从事空间光通信方面的研究。Email:xiangjs@cqupt.edu.cn

  • 中图分类号: TN929.1

Prediction techniques of frequency offset and phase offset in photon detection of PPM array signals

  • 摘要: 对于基于脉冲位置调制(PPM)的光子探测阵列接收的深空光通信系统,提出了一种直接预测频偏和初始相偏的PPM时隙同步方法。该方法首先测量每个支路各个光子的到达时间,进而得到每个光子到达时间相对于PPM时隙位置的偏移量,统计得到不同偏移量处的光子分布。然后利用前、后半帧数据光子分布峰值点对应时隙位置差值即半帧数据频偏累积值的原理对频偏进行估计;根据频率估计值修正光子达到时间数据后,再根据修正后一帧数据光子分布统计图峰值位置相对于理想同步位置的偏移量大小估计出初始相偏。仿真结果表明,在计数时钟频率大于等于四倍时隙时钟频率情况下,该方法均能实现时隙同步。
  • [1] Wang Huiqin, Wang Xue, Cao Minghua. Bit error rate of optical multiple input multiple output system in correlated channel[J]. Optics and Precision Engineering, 2016, 24(9):2142-2148. (in Chinese)
    [2] Liao Huixi, Xu Baobi, Huang Xiaofeng, et al. Achievable information rate of deep-space laser uplink communication in presence of beam wander effects[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(10):1022001. (in Chinese)
    [3] Yang Chenglong, Yan Changxiang, Yang Yufei. Isolation of optical antenna of inter-satellites laser communication terminals[J]. Chinese Optics, 2017, 10(4):462-468. (in Chinese)
    [4] Li Zhen, Luo Chao, Lu Tengteng, et al. Infrared single photon detection system based on parallel avalanche photodiode array[J]. Optics and Precision Engineering, 2016, 24(10s):6-11. (in Chinese)
    [5] Zeng Fei, Gao Shijie, San Xiaogang, et al. Development status and trend of airborne laser communication terminals[J]. Chinese Optics, 2016, 9(1):65-73. (in Chinese)
    [6] Xu Yunxiang, Wu Bin, Wang Bo. Open-loop Doppler frequency shift estimation in satellite coherent optical communication[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(9):0922004. (in Chinese)
    [7] Ling G, Gagliardi R. Slot synchronization in optical PPM communications[J]. IEEE Transactions on Communications, 1986, 34(12):1202-1208.
    [8] Willis M M, Kerman A J, Grein M E, et al. Performance of a multimode photon-counting optical receiver for the NASA lunar laser communications demonstration[C]//International Conference on Space Optical Systems and Applications, 2012:3-4.
    [9] Birnbaum K, Cheng M. A post-processing receiver for the lunar laser communications demonstration project[C]//SPIE, 2013, 8610:86100Q.
    [10] Quirk K J, Gin J W, Srinivasan M. Optical PPM synchronization for photon counting receivers[C]//Military Communications Conferenc, IEEE, 2008:1-7.
    [11] Rogalin R, Srinivasan M. Maximum likelihood synchronization for pulse position modulation with inter-symbol guard times[C]//Global Communications Conference. IEEE, 2017:1-6.
    [12] Xiang Jingsong, Wu Tao, Huang Sheng, et al. Slot synchronization aided by serial concatenated pulse position modulation code system[J]. Acta Optica Sinica, 2016, 36(8):0806006. (in Chinese)
    [13] Xiang Jingsong, Jia Yuanming, Wang Ying, et al. Photon detection array signal slot synchronization based on photon array time measurement[J]. Chinese Journal of Lasers, 2018, 45(9):0906002. (in Chinese)
    [14] Moision B, Farr W. Communication limits due to photon detector jitter[J]. IEEE Photonics Technology Letters, 2008, 20(9):715-717.
    [15] Moision B, Hamkins J. Coded modulation for the deep-space optical channel:serially concatenated pulse-position modulation[J]. Developmental Biology, 2005, 283(1):113-127.
  • [1] 朱福喜, 裴丽, 王建帅, 徐文轩, 郑晶晶, 李晶, 宁提纲.  多芯超模光纤放大器增益均衡设计(内封底文章) . 红外与激光工程, 2024, 53(1): 20230504-1-20230504-9. doi: 10.3788/IRLA20230504
    [2] 孙时豪, 蔡鑫伦.  高性能硅和铌酸锂异质集成薄膜电光调制器 (特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20211047-1-20211047-3. doi: 10.3788/IRLA20211047
    [3] 王晓艳, 徐高魁.  高隔离度激光通信终端光学系统设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20200521-1-20200521-5. doi: 10.3788/IRLA20200521
    [4] 王国栋, 赵尚弘, 李轩, 张昆, 林涛.  多种调制格式微波信号的光学产生方案 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 622002-0622002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0622002
    [5] 王侯军, 闫连山, 叶佳, 潘炜, 邹喜华, 罗斌, 李沛轩.  全双工光载无线隧道通信系统 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 422001-0422001(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0422001
    [6] 许云祥, 吴斌, 汪勃.  卫星相干光通信多普勒频移开环估计技术 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 922004-0922004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0922004
    [7] 国爱燕, 高文军, 周傲松, 程竟爽, 何善宝.  星间光通信无信标捕跟瞄技术 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1022002-1022002(7). doi: 10.3788/IRLA201786.1022002
    [8] 王惠琴, 肖博, 孙剑锋, 贾非, 曹明华.  适合于强度调制/直接检测式大气激光通信的空时网格码 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 622003-0622003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0622003
    [9] 孙艳荣, 柯熙政, 李元虎.  影响逆向调制反射光特性的因素分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 122002-0122002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0122002
    [10] 顾健, 艾勇, 陈晶, 单欣, 胡国元.  扰动观测器在空间光通信PAT系统中的应用 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 122003-0122003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0122003
    [11] 李菲, 路后兵.  弱湍流条件下大气光通信的阈值优化方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1211004-1211004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1211004
    [12] 沈红, 范承玉.  信道相关对空间分集接收信号闪烁的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2523-2527.
    [13] 张珂卫, 汪伟, 赵卫, 谢小平.  基于FFT和多重信号分类算法的高精度相干光相移键控信号频率偏移估计算法研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1593-1597.
    [14] 沈振民, 蓝天, 刘国彦, 李湘, 倪国强.  包含非视距链路的室内可见光通信倾角式光学接收端的设计与分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2783-2788.
    [15] 俞建杰, 胥全春, 周彦平, 马晶, 谭立英.  利用衍射锥镜降低卫星光通信探测器位置精度要求的方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3683-3687.
    [16] 龙洁, 李政勇, 叶祝雄, 杨成悟, 李小梦, 刘甲, 吴重庆.  基于偏置马赫-曾德调制器的微波光子信号倍频 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4078-4081.
    [17] 柯熙政, 袁蕾, 李芳.  无线光通信中的空时编码研究进展(二) . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2137-2145.
    [18] 柯熙政, 谌娟, 李征.  无线光通信中的空时编码研究进展(三) . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2496-2504.
    [19] 柯熙政, 谌娟, 邓莉君.  无线光通信中的空时编码研究进展(一) . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1882-1889.
    [20] 刘丹, 刘艳, 刘智, 王璞瑶, 周昕.  基于圆偏振移位键控的大气激光通信性能分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 3111-3115.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  641
  • HTML全文浏览量:  101
  • PDF下载量:  39
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-13
  • 修回日期:  2019-04-21
  • 刊出日期:  2019-08-25

光子探测PPM阵列信号的频偏和相偏预测方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0818002
    作者简介:

    向劲松(1975-),男,教授,硕士生导师,博士,主要从事空间光通信方面的研究。Email:xiangjs@cqupt.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61571072,61371096)

  • 中图分类号: TN929.1

摘要: 对于基于脉冲位置调制(PPM)的光子探测阵列接收的深空光通信系统,提出了一种直接预测频偏和初始相偏的PPM时隙同步方法。该方法首先测量每个支路各个光子的到达时间,进而得到每个光子到达时间相对于PPM时隙位置的偏移量,统计得到不同偏移量处的光子分布。然后利用前、后半帧数据光子分布峰值点对应时隙位置差值即半帧数据频偏累积值的原理对频偏进行估计;根据频率估计值修正光子达到时间数据后,再根据修正后一帧数据光子分布统计图峰值位置相对于理想同步位置的偏移量大小估计出初始相偏。仿真结果表明,在计数时钟频率大于等于四倍时隙时钟频率情况下,该方法均能实现时隙同步。

English Abstract

参考文献 (15)

目录

    /

    返回文章
    返回