1 复旦大学信息学院电磁波信息科学教育部重点实验室，上海 200433
2 鹏城实验室，广东 深圳 518055
3 上海低轨卫星通信与应用工程技术研究中心，上海 200433
4 上海市低轨卫星通信技术协同创新中心，上海 200433
可见光通信因其显著优势逐渐成为星间通信的研究热点。可见光通信能够提供丰富且无需授权的频谱资源，传输速率高，保密性强以及抗电磁干扰等。可见光激光通信器件发射功率较高、抗辐照能力强、激光束散角小，有望应用于星间大容量长距离通信链路传输。实现了集成的40路波分复用可见光激光通信系统，复用29个可见光波长，采用离散多音比特加载调制和Levin-Campello算法，达到了418.3 Gbit/s的总传输数据。针对可见光激光通信系统中的带宽受限和高频衰落的问题，该系统采用了数字预均衡技术，根据该系统的信号特点，设计了相应的佐贝尔网络，通过增强高频信号能量和减小低频信号能量实现整体通信性能的提升。实验表明，数字预均衡可显著提升可见光激光通信性能。该系统证明了可见光激光通信在星间大容量通信中的巨大潜力。
波分复用 激光通信 可见光通信 卫星通信 激光与光电子学进展
2024, 61(7): 0706002
香港中文大学（深圳）人工智能与机器人研究院，广东 深圳 518172
波分复用技术已被证明可以有效提高近红外波段光通信的容量，并减小通道间串扰。 然而，迄今为止，蓝绿光波段的波分复用系统仅支持有限数量的波长通道，通道间隔较大。这是因为没有适用于可见光的具有精细波长间隔的波分复用器和解复用器。为了阐述清楚这一问题，本文综述可见光波段波分复用技术的发展，特别关注基于集成光学相控阵解复用器的密集蓝绿波分复用技术的进展。最后，对目前蓝绿波分复用技术的发展趋势进行了总结和展望。
波分复用 可见光通信 蓝绿光通信 光学相控阵 解复用器 激光与光电子学进展
2024, 61(7): 0706006
1 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室，重庆 400065
2 重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆 400065
针对室内用户在非均匀分布时选择最高信号强度接入点（AP）导致系统总速率和用户服务质量较低的问题，提出联合AP和功率分配的方法。考虑多个LED作为AP的可见光通信（VLC）网络，根据用户分布设计了一个基于用户信道增益权重回溯（BM）的AP分配算法，使权重较低的用户接入到其他AP，降低资源竞争严重的LED上的用户负载；为了使所有用户均能满足通信需求，提出改进逐维动态正余弦算法（IDDSCA）的转换参数，并引入基于最优解方向的自适应搜索策略。利用IDDSCA动态调整每个AP下行链路的功率分配，同步优化系统总速率和用户服务质量。仿真结果表明，所提BM-IDDSCA方案相较于BM-DDSCA、SLCG-IDDSCA、BM-αPA、MT-PA与SLCG-QTPA方案在总速率方面分别提升2.94%、4.20%、2.03%、62.90%、4.89%。
可见光通信 用户非均匀分布 接入点分配 服务质量 功率分配 逐维动态正余弦算法
中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院，河南 郑州 450001
针对室内可见光通信的通照一体需求，为实现高效数据通信和调光控制相结合，在多层非对称裁剪光正交频分复用（LACO-OFDM）信号分时正负叠加调光方法的基础上，通过在LACO-OFDM信号上叠加一个经过设计的周期信号来产生叠加的LACO-OFDM（SLACO-OFDM）信号，可以在不引入额外干扰的情况下，降低多层信号的峰均功率比。再利用正负SLACO-OFDM信号按比例结合的方式来实现混合调光。分析了通信和调光约束条件下，层间功率比例因子和混合比例因子的设置方法。提出的混合SLACO-OFDM具有更小的峰均功率比，充分利用了发光二极管（LED）整个动态范围。仿真结果表明，提出的调制方法相对于传统的多层传输方式可以获得更好的误码率性能，相对于常见调光调制方式可以获得更高的频谱效率。
光通信 可见光通信 调光控制 峰均功率比 混合多层调制
1 广东海洋大学 电子与信息工程学院， 广东 湛江 524088
2 新加坡南洋理工大学 电子与电气工程学院， 新加坡 639798
3 湘潭大学 数学与计算科学学院， 湖南 湘潭 411105
提出了一种解决无人机（Unmanned aerial vehicle，UAV）在可见光通信（Visible?light communication， VLC）中光源定位不准确的方法，该方法基于扩大及规律缩小搜索路径的方法，最终找到光源以及最佳通信位置。为了提高本方法的搜索成功率（），本文针对通信光源的光分布对、搜索总路程的影响，以及光电探测器的探测位置、探测接收角对接收光功率、的影响作出了分析。得到了在满足UAV探测功率阈值的条件下，光源提供的三维覆盖范围随光源朗伯系数的变化情况，可用于预估UAV在不同发光条件下的。以等边六边形搜索路径为例，在理想朗伯体条件下，UAV在光源覆盖半径最大为0.78 m时，最高可高达0.74。本方法理论上避免了UAV定位不准确导致的无法实现可见光通信的问题，并提出通过优化搜索路径和光源的出光设计提高光源搜索成功率的方案，为UAV可见光通信的实现提出了解决方案。
可见光通信 无人机 光分布 优化方法 visible light communication unmanned aerial vehicles light distribution optimization method
上海交通大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
针对局域分布式时间同步的需求, 提出了一种基于光纤和可见光结合的短距分布式时间同步方案。融合了光纤时间同步高精度与可见光时间同步高灵活性的优势, 设计了相应的时间同步端机, 并进行了分布式实验。实验结果表明: 当光纤链路长度为3 km时, 光纤时间同步从端与光纤时间同步主端的3σ钟差优于448 ps, 时间同步秒稳优于150 ps, 万秒稳优于4 ps; 当光纤链路长度为1 km、可见光链路长度为5 m时, 可见光时间同步从端与光纤时间同步主端的3σ钟差优于1.8 ns, 时间同步秒稳优于400 ps, 万秒稳优于15 ps。
光纤时间同步 分布式时间同步 可见光通信 光测量 光纤光学 optical fiber time synchronization, distributed ti
1 中国农业大学 信息与电气工程学院, 北京 100083
2 北京信息科技大学 机电工程学院, 北京 100083
3 北京邮电大学 信息与通信工程学院, 北京 100083
为了降低室内电力线通信和可见光通信(PLC-VLC)系统的复杂度并提高系统的稳定性, 提出一种改进的基于正交频分复用(OFDM)的PLC-VLC混合网络系统, 通过改进双PLC调制器和发光二极管(LED)结构, 降低传统混合网络系统的复杂度。搭建了PLC-VLC混合系统的仿真平台, 对系统中信号的频谱图、眼图和误码率性能进行仿真分析。仿真结果表明, 所提改进的基于OFDM的PLC-VLC混合网络系统中电信号与光信号转换基本不失真, 信号传输准确率较高, 系统性能良好。
可见光通信 电力线通信 混合网络 正交频分复用 visible light communication, power line communicat
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
为了消除可见光通信系统中多小区和多用户信号干扰，提出一种基于正交频分多址(OFDMA)的多小区协作可见光通信系统二维功率分配算法。首先，根据信道情况，采用OFDMA多小区协作资源分配算法给信道情况差的用户分配更高的功率；然后，根据信道信息求解共照区域用户多个协作发光二极管(LED)的发送功率比，得到最优的目标叠加星座。仿真结果表明：与平均功率分配算法相比，一维功率分配算法误码率性能平均提升了16%；与一维功率分配算法相比，二维功率分配算法误码率性能平均提升了10%。
可见光通信 协作资源分配 功率分配 多小区 多用户 正交频分多址 visible light communication, coordinated resource
