MPPM-traduzido

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MPPM: um método para melhorar a eficiência da utilização da banda no PPM óptico
Resumo:
A modulação de posição de pulso múltiplo (MPPM) é proposta como um método de modulação para melhorar a eficiência de utilização da banda na modulação de posição de pulso óptico (PPM). O PPM óptico oferece maior eficiência de transmissão (bit / fóton) nas comunicações ópticas, mas diminui a eficiência da utilização da banda. O método proposto reduz a largura de banda de transmissão necessária no PPM óptico para cerca de metade com a mesma eficiência de transmissão, aumentando assim a eficiência de utilização da banda. Enquanto no PPM óptico convencional, apenas um pulso óptico é transmitido em cada bloco de sinal, múltiplos pulsos são transmitidos usando esse método. As informações são representadas por diferentes combinações das posições desses pulsos. O princípio de redução de largura de banda aplicado, as características de transmissão do método proposto. 
Introdução
A modulação óptica da posição do pulso (PPM) agora está sendo investigada como um método para atingir um alto grande eficiência em comunicações ópticas. No PPM óptico, os blocos de sinal, cada um dos quais contém um pulso, são transmitidos sucessivamente. A informação a ser enviado é representado pela posição do pulso óptico no cada bloco de sinal. No lado receptor, os pulsos ópticos são detectados por um contador de fótons que conta com precisão fótons recebidos. Foi demonstrado que a quantidade de informações (bits) transmitidas por fóton (chamamos isso de valor "eficiência de transmissão") por esse método é várias vezes superior ao de qualquer outro método, como detecção heterodina. Devido a esta vantagem, a óptica Prevê-se que o PPM seja aplicado aos sistemas de comunicação onde a energia de transmissão é severamente restrita, como links intersatélites. 
No PPM óptico, o intervalo de tempo durante o qual um pulso ocorre é estreitado para aumentar a quantidade de informações transmitidas por bloco de sinal, obtendo alta eficiência de transmissão. 
No entanto, isso também aumenta a largura de banda de transmissão necessária. Sabe-se que essa expansão ocorre rapidamente à medida que a eficiência da transmissão aumenta. Como resultado, quando se aplica o PPM óptico a sistemas práticos, a capacidade de transmissão pode ser restringida pela baixa eficiência de utilização da banda. Este método reduz a largura de banda para cerca da metade da do PPM óptico convencional com a mesma eficiência de transmissão. Portanto, a eficiência da utilização da banda aumenta notavelmente. Na Seção I1, o método de modulação proposto e o princípio de redução de largura de banda nesse método são explicados. Na Seção I11, são avaliadas as características de transmissão desse método. Na Seção IV, são apresentados exemplos numéricos de melhorias a eficiência de utilização da banda usando esse método é mostrada. Além deste método, foi proposto um PPM codificado usando códigos como Reed Solomon para comprimir a largura de banda do PPM óptico [5], [6]. Este assunto será mencionado na Seção V. 
PROPOSTA DE MÉTODO DE MODULAÇÃO 
Esta seção descreve o PPM óptico convencional, onde modulação proposto e o princípio de redução de largura de banda empregado. 
Conventional Method 
Como mencionado anteriormente, o PPM óptico (doravante referido simplesmente como PPM) é um método para aumentar a eficiência da transmissão em comunicações ópticas. O PPM é um tipo de esquema de transmissão digital, no qual as informações são transmitido da seguinte forma. O tempo utilizado para a comunicação é dividido em blocos consecutivos iguais. (chamado de bloco de sinal) é dividido novamente em N intervalos de tempo iguais. No lado da transmissão, um pulso óptico é transmitido durante um dos N intervalos de tempo em cada bloco de sinal (Fig. 1). As informações a serem enviadas são representadas pela posição do pulso óptico em cada bloco de sinal. Portanto, log2 N bits de informação são transmitidos durante todo bloco de sinal. No receptor, o número de fótons formando os pulsos ópticos recebidos é contado pelo contador de fótons, por exemplo, um circuito de contagem de fótons usando um tubo fotomultiplicador ou APD [7]. Para alcançar alta eficiência de transmissão, a intensidade dos pulsos ópticos é suficientemente baixo para que o contador de fótons receptor possa mal os detecta.
	No MPPM, os pulsos ópticos são transmitidos em múltiplos slots em um bloco de sinal (Fig. 2). Se o número de ópticas pulsos transmitidos durante um bloco de sinal é K, então (i) padrões de pulso podem ser formados combinando as posições de pulsos ópticos. Isso significa que o MPPM transmite o log2 (i) bits de informação por bloco de sinal, enquanto PPM usual transmite log2 N bits. Isso resulta em redução de largura de banda MPPM com a mesma eficiência de transmissão. O princípio da redução de largura de banda usando MPPM é explicado a seguir.
	Primeiro, vamos comparar o MPPM com o PPM convencional nas seguintes condições. O número K de óptico pulsos em um bloco de sinal no MPPM é definido como 2 e o O bloco de sinal no MPPM é duas vezes maior que o do PPM. Os dois blocos de sinal no PPM e um bloco de sinal no MPPM é mostrado na Fig. 3 nas condições acima. Ambas as durações são iguais. Aqui, o número da divisão do bloco de sinal no PPM é N '/ 2 e o do MPPM é N. T m ostrado na figura. O PPM possui padrões de pulso N '/ 2 por bloco de sinal e assim transmite. 
EQUAÇÃO:
bits de informação durante dois blocos de sinal. MPPM transmite 
EQUAÇÃO:
	bits de informação de acordo com a combinação de doisposições dos pulsos ópticos. Se IPPM e IMppM forem iguais a entre si, ambas as eficiências de transmissão coincidem, porque o mesmo número (2) de pulsos ópticos é lançado durante o mesmo período de tempo T. Onde IppM = IMppM, o seguinte equação:
 
EQUAÇÃO: