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作者：张优;胡芳仁;赵晓燕;周军;王启龙;
单位：南京邮电大学电子与光学工程学院,柔性电子(未来技术)学院;南京先进激光技术研究院;
摘要：【目的】为了满足高速水下无线光通信（UWOC）技术工程化的要求，改善高速率通信时开关键控（OOK）等依赖阈值解调的调制方式在水下信道较差时通信误码率（BER）较高的问题，文章对常用的水下光通信调制方式进行了对比仿真分析，提出了一种脉冲位置调制（PPM）和曼彻斯特编码相结合的、无阈值判决的改进型调制解调算法。【方法】文章通过滑动均值滤波提高系统信噪比（SNR）；对PPM帧头进行并行多路无阈值判决实现帧同步，为曼彻斯特编码解调提供时间校准基础；最后在数据部分使用曼彻斯特编码副帧头和里德-所罗门（RS）纠错码实现低BER的高速通信。在现场可编程门阵列（FPGA）上对该算法进行了设计实现，搭建了使用该方法的UWOC系统，在不同环境和距离下进行了BER测试。【结果】测试结果表明，基于文章所提解调算法的UWOC系统在通信速率为50 Mbit/s、通信距离为10 m时，在室内清澈水池中的BER为10~(-5)，近岸湖水中的BER为10~(-3)。【结论】在10 m距离的近岸湖水中，相较于OOK和PPM等调制方法，使用文章所提改进型曼彻斯特编码调制可以实现更可靠的50 Mbit/s通信。
关键词：曼彻斯特编码;;水下无线光通信;;脉冲位置调制;;并行无阈值解调
