一种脉冲位置调制信号产生的方法
【专利摘要】本发明公开了一种脉冲位置调制信号产生的方法，其特征在于，该方法包括：确定脉冲位置调制信号的参数，并根据所述脉冲位置调制信号的进制数对待发送数据进行分帧；根据所述脉冲位置调制信号中子脉冲的脉冲宽度τcp，设计光谱光栅的带宽B，确定制备所述光谱光栅所需的两束光脉冲信号的参数，将所述两束光脉冲信号入射到烧孔晶体材料上，完成光谱光栅的制备；根据所述光谱光栅和所述脉冲位置调制信号的参数确定探测光脉冲序列的参数；将所述探测光脉冲序列同时照射到光谱光栅上，完成所述脉冲位置调制信号的产生。本发明解决了现有脉冲位置调制信号产生方法存在的码元速率低且难于产生多进制脉冲位置调制信号的问题。
【专利说明】一种脉冲位置调制信号产生的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及信号产生技术，特别涉及一种脉冲位置调制信号产生的方法。
【背景技术】
[0002]高码率调制技术是实现空间光通信的关键技术之一。空间光通信系统要实现高功率、广距离的通信，要求发射机激光器高速率调制。脉冲位置调制(PPM)由于功率利用率高、传输效率高和抗干扰能力强等优点在空间光通信系统中被广泛应用。
[0003]脉冲位置调制最早由Pierce J.R提出，并且在空间光通信中得到应用。在PPM调制系统中，发送的数据信息决定着脉冲所在的位置。具体来说，η位的二进制信息通过编码，使信号位于一帧中2η个时隙位置中某一特定位置，然后调制激光器，将信号加载到光脉冲上，使发射端在特定的时隙将光脉冲发射出去，在接收端，通过检测判决光脉冲在一个帧周期内所处的位置，从而解码还原成二进制信息。
[0004]脉冲位置调制的形式主要有三种:单脉冲位置调制(L-PPM)、多脉冲位置调制(MPPM)以及差分脉冲位置调制(DPPM)。
[0005](I)单脉冲位置调制(L-PPM)，这种调制方式是将一个二进制的η位数据组映射为由2η个时隙组成的时间段上的某一个时隙处的单个脉冲信号，这种调制方式在本质上是一种相位调制。如果将η位数据组记为M= (HI1j1H2,......mn)，其中mne {0，1}，时隙的位置数记为L，则单脉冲PPM的映射编码关系可以写成:
[0006]L = m1+2m2+...+2n_1mn L e {O, 1......n-1}
[0007](2)多脉冲位置调制(MPPM)，这种调制方式是将η位二进制的数据组映射到由2η个时隙所组成的时段上的多个脉冲，即在一个帧周期内可以发送多个脉冲，而L-PPM只能发送一个脉冲。由于这种调制方式在实现上较为复杂，解码非常困难，所以一般很少用到。
[0008](3)差分脉冲位置调制(DPPM)，这种调制方式是在L-PPM调制基础上改进的，是在含有脉冲的时隙后马上开始下一个信号，去掉了脉冲时隙后的无脉冲时隙，因此每个帧内的时隙数是变化的。
[0009]目前，产生脉冲位置调制信号的常用方法中是根据发送数据控制光的偏振态从而控制光脉冲的时延，实现脉冲位置调制信号的产生，但该种方法存在码元速率低且难于产生多进制脉冲位置信号的问题。
【发明内容】
[0010]本发明目的在于:克服已有脉冲位置调制信号产生方法存在的码元速率低的缺点。
[0011]本发明的技术方案是:一种脉冲位置调制信号产生的方法，其特征在于，该方法包括:
[0012]步骤1、设定脉冲位置调制信号参数，并根据所述脉冲位置调制信号的进制数对待发送数据进行分帧；
[0013]步骤2、、根据所述脉冲位置调制信号中子脉冲的脉冲宽度τ φ，设计光谱光栅的带宽B，确定制备所述光谱光栅所需的两束时间重叠的光脉冲信号的参数，将所述两束时间重叠的光脉冲信号入射到烧孔晶体材料上，完成光谱光栅的制备；
[0014]步骤3、根据所述两束时间重叠的线性调频光脉冲信号的参数和所述脉冲位置调制信号的参数设定探测光脉冲序列的参数；将所述探测光脉冲序列依次入射到所述光谱光栅上，完成所述脉冲位置调制信号的产生。
[0015]进一步地,步骤I中:
[0016]a、设N位所述待发送数据为ak = {&1) a2,…aN}，所述待发送数据的码元速率为Rb，设定所述脉冲位置调制信号的进制数为2n，n e {1，2，3，4吣}，一帧内有211个时隙，帧周期为
【权利要求】
1.一种脉冲位置调制信号产生的方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤1、设定脉冲位置调制信号参数，并根据所述脉冲位置调制信号的进制数对待发送数据进行分帧； 该步骤具体包括: a、设N位所述待发送数据为ak= {&1) a2,…aN}，所述待发送数据的码元速率为Rb，设定所述脉冲位置调制信号的进制数为2n，n e {1，2，3，4…}，一帧内有2n个时隙，帧周期为
，设定所述位置调制信号中子脉冲的脉冲宽度为
b、将N位所述待发送数据中每η位二进制数据设定为一个帧，所述帧的总数为
若N不能被η整除，对所述发送数据信息补O，使m为正整数，第i帧中的η位数据为a(1-1)n+i，a(1-1)n+2，…，ain，i e {1，2，"1},分帧后的所述待发送数据为ak = {au a2,...> &η, , cl(1-1)n+l) a(i_i)n+2, , <3-1n> , ^-(m-l)n+l> ^(m-l)n+2> > 已贿} , <3-mn — 3-n ; 步骤2、根据所述脉冲位置调制信号中子脉冲的脉冲宽度τ cp,设计光谱光栅的带宽B，确定制备所述光谱光栅所需的两束时间重叠的光脉冲信号的参数，将所述两束时间重叠的光脉冲信号入射到烧孔晶体材料上，完成光谱光栅的制备； 该步骤中，设计所述光谱光栅和确定所述两束光脉冲参数的方法具体包括: a、根据所述脉冲位置调制信号中子脉冲的脉冲宽度τ。。，设计光谱光栅的带宽为
b、设定所述两束时间重叠的线性调频光脉冲信号的持续时间均为τ。，啁啾率分别为ajP Ci2，起始频率分别为fsl和fs2，要求所述两束时间重叠的线性调频光脉冲信号在相同频率处的时间差小于所述烧孔晶体材料的相干时间T2，且在频域上重叠部分的带宽为B =τ c * α 2_(fS「fS2)； 所述两束光脉冲信号的频域表达式分别为:
式中ApA2分别为所述两束时间重叠的线性调频光脉冲信号的幅度； C、将设定好的所述两束时间重叠的线性调频光脉冲信号同时入射到所述烧孔晶体材料的同一位置上，完成所述光谱光栅的制备，所述光谱光栅的带宽为B，即为所述两束时间重叠的光脉冲信号在所述频域上重叠部分的带宽，所述光谱光栅的寿命为所述烧孔晶体材料的粒子寿命T1 ； 步骤3、根据所述两束时间重叠的线性调频光脉冲信号的参数和所述脉冲位置调制信号的参数设定探测光脉冲序列的参数；将所述探测光脉冲序列依次入射到所述光谱光栅上，完成所述脉冲位置调制信号的产生。
2.根据权利要求1所述的脉冲位置调制信号产生的方法，其特征在于:步骤3中，确定所述探测光脉冲序列参数和完成所述脉冲位置调制信号产生的方法具体包括: a、设定所述探测光脉冲序列中子脉冲的起始时刻间隔为
，啁啾率为α3 =(a i α 2) / ( α 2- a J，持续时间为％ = f，所述探测光脉冲序列中共包含m+1个子脉冲，所述探测光脉冲序列中第一个子脉冲为参考光脉冲，所述探测光脉冲序列中其余m个子脉冲为编码光脉冲，设定所述参考光脉冲的起始频率为fs3，根据第i帧中所述子脉冲所在时隙的位置数Li—a(1-l)n+l+2a(i_1)n+2+......+Z1^ain，设定所述m个编码光脉冲的起始频率为
b、将设定好的所述探测光脉冲序列依次入射到所述烧孔晶体材料上，入射到所述烧孔晶体材料上的位置与所述两束时间重叠的线性调频光脉冲信号的入射位置相同，基于光子回波理论，会产生所述脉冲位置调制信号。
【文档编号】H04B10/524GK104168066SQ201410330429
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】马秀荣, 王松, 梁裕卿, 张世宇, 单云龙 申请人:天津理工大学