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申请/专利权人：兰州理工大学

摘要：一种基于阶梯码的FTN‑MIMO无线光通信方法，属于超奈奎斯特传输技术FTN、信道编码技术、多输入多输出MIMO技术领域，将阶梯码、FTN技术与MIMO技术相结合，在提高无线光通信系统传输速率的基础上，进一步提高系统的误码性能。在发送端，先对二进制比特流进行阶梯码编码，其分量码采用BCH码，编码后经过交织，PAM调制，FTN成型后得到发送信号，将发送信号加载到多根光学天线上送入大气信道；在接收端，利用多根光学天线接收信号，接收信号经过FTN采样，PAM解调，解交织后送入阶梯码译码器进行迭代译码，输出二进制比特流。

主权项：1.一种基于阶梯码的FTN-MIMO无线光通信方法，其特征在于将阶梯码技术、FTN技术以及MIMO技术相结合，在提高FSO通信系统传输速率的基础上，消除系统中的干扰，进一步提高系统误码性能，其具体步骤为：步骤1：在发送端，首先将m个二进制比特序列流送入阶梯码编码器中进行编码；利用分量码字BCH码对阶梯码块的每一行进行编码，然后将得到完整的阶梯码送入到交织器中，将误码离散化，降低序列之间的相关性；交织后，在l时刻将连续的m个比特{bl,1,…,bl,m}映射至符号Sn，形成M阶光强调制信号M-PAM接着将调制信号送入滚降系数为a的升余弦脉冲成型滤波器FTN成型滤波器后获得FTN信号为发送信号St；此时，发送端发送的信号St能以表示为： 式中，Sn表示映射后的第n个信息符号，gt表示FTN成型滤波器的脉冲响应，T表示每一个脉冲时间，τ0＜τ≤1表示加速因子，当τ＝1时，系统为奈奎斯特系统；发送信号St经过Nt个激光器将电信号转换为光信号通过多根发射光学天线送入大气湍流信道中；步骤2：在接收端，信号经指数威布尔湍流信道后通过多个接收光学天线接收后，由Nr个光电探测器将光信号转化为电信号，此时，接收信号能够表示为 式中，ξ为光电转换系数，H为收发天线之间的信道衰落矩阵，Zt表示噪声矩阵，噪声为高斯白噪声，其中，H能以表示为： 式3中，为第Nt个发送天线与第Nr个接收天线之间的信道衰落系数，且服从指数威布尔分布；依据公式2和3能以得出接收端每根天线上接收信号，能够表示为： 因此，等增益合并EGC后的接收信号能够表示为 式中，i＝1,2,…,Nr，j＝1,2,…,Nt，接着将接收信号Yt送入采样间隔为τT的采样器进行FTN采样，则第个采样点信号能表示为： 其中，为所需的符号，为相邻符号间的码间干扰，表示加性高斯白噪声；接着对采样后的信号进行PAM解调并通过硬判决将其转换为二进制比特然后将其送入阶梯码译码器进行迭代译码，在阶梯码译码器中采用滑动窗口译码的方式进行，在设定滑动窗口的大小后，每个滑动窗口内利用BDD译码算法对每个分量码字所对应的行进行迭代译码，当译码次数迭代到最大时，输出译码后的信息比特，即恢复出二进制数据流。

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