PMT阵列在水下MIMO无线光通信中的应用

作者：李金佳; 叶德茂; 王林宁; 傅康; 王永进^*

来源：红外与激光工程, 2021, 50(08): 300-308.

• 水下无线光通信
• MIMO
• 绿光LED
• PMT阵列

水下无线光通信具有的高带宽、低时延等特点,已成为水下通信的可行选择。系统发送端光源由6只绿光发光二极管(LED)构成阵列,接收端由3只光电倍增管(PMT)构成阵列,形成了6×3的多输入多输出(MIMO)传输方式。在室内10 m水槽水下信道下,实现了1 Mbps的信息传输速率。通过MATLAB软件对接收平面光功率分布仿真,最大值为-35.8 dBm。此外,测试了PMT阳极输出电压波形,并推导出阴极电流波形。理论计算得出信噪比为19.4 dB,理论误码率约为1.1×10-5。所选PMT模块理论上最小接收功率可低至1.5×10-9 W,体现出极高的探测灵敏度。最后,通过蒙特卡洛(Monte Carlo)数字仿真说明,在信噪比25 dB可达到约35 bit·s-1·Hz-1的信道容量。

• 单位
  南京邮电大学; 哈尔滨理工大学; 通信与信息工程学院