面向空天信息传输的高速可见光通信

团队针对 LED 无线光通信系统器件带宽窄的问题,提出将时域 Nyquist 调制 和频域 Nyquist 调制相结合的光谱复用应用于直接调制无线光通信系统,先后实 现了 Nyquist 非成像 MIMO、几何整形 Nyqusit 调制、Nyquist PAM8 调制(附件 1.8.4-1)和超 Nyquist 16QAM 调制(附件 1.8.4-2),频谱效率均提升 20%以上。 针对超高速光传输系统的非线性具有复杂的带内、带外多种非线性因素相互作用 特征,本群体提出了基于统计模式的线性非线性联合均衡方法,这是另一大重要 创新。提出了多种基于机器学习的非线性补偿方法,实现了水下 LED 可见光通信 14.6Gb/s 的传输(附件 1.8.4-3)(未见有更高传输速率报道),为准线性传输 提供了有效解决途径。 通过人工智能等手段建立的光子毫米波链路下光子操控毫米波生成的系统 模型,我们能够突破电子带宽瓶颈,实现毫米波信号产生和载波频段大动态范围 调谐。提出了基于光子调控的毫米波宽带收发集成实现方法,实现了无射频本振 的微波光子下变频结构,能实现光子解调,将提取的光边带注入到光电探测器后, 即可将毫米波调制信号变换到基带,具有大的调制带宽和更小的插入损耗,从而 有助于实现更高质量的信号传输,并能有效实现跳频通信。最终成功实现了 25km 的超远距离高速光子调控 W 波段光传输,被誉为“技术途径领先,指标大幅超越”。