Binäre Superpositionsmodulation beschränkter Sequenzen und ihre Anwendung in der optischen Unterwasserkommunikation

In diesem Buch werden neuartige Verfahren zur optischen Freiraumkommunikation auf Basis intensit tsmodulierter Sequenzen untersucht. Zu diesem Zweck erfolgt eine berlagerung mehrerer bin re Sequenzen zu einem mehrstufigen optischen Signal mit dem Ziel, die erreichbare Modulationsrate und die Energieeffizienz auf der Sendeseite zu erh hen. Im Rahmen der Arbeit wurden mehrere Superpositionsverfahren entwickelt, wobei die berlagerung beschr nkter Sequenzen den Schwerpunkt bildet. Die Sequenzeigenschaften der Teilsignale werden hierbei an die Charakteristik der Sendeeinheiten angepasst. Die analytische Auswertung erfolgt auf Grundlage einer Graphenbeschreibung, welche sich wiederum anhand einer vorgeschlagenen Konstruktionsvorschrift ergibt. Die Leistungsf higkeit der Verfahren wird dabei u. a. bez glich des zur Modulation ben tigten sendeseitigen Energieaufwandes, der erreichbaren Modulationsrate und der wechselseitigen Information untersucht und mit klassischen Modulationsans tzen der optischen Nachrichten bertragung wie OOK und PPM verglichen. Abschlie end wird eine Codiervorschrift f r die Superposition beschr nkter Sequenzen vorgestellt, und m gliche Optimierungen werden untersucht. Ein weiterer Aspekt ist die Unterwasserkommunikation unter besonderer Ber cksichtigung der Interferenzreduktion. Neben der Entwicklung des optischen Unterwassermodems openBlue werden verschiedene Verfahren zum Zweck der Filterung unerw nschter optischer Signalkomponenten bereits vor der eigentlichen Detektion untersucht. Ziel ist sowohl die St rleistungsreduktion als auch die Trennung modulierter Signalquellen. Die Filtermethoden umfassen zum einen die im Allgemeinen bekannten wellenl ngenabh ngigen Filter, welche im Rahmen des Unterwasserszenarios unter der Randbedingung solarer Interferenz analysiert werden, und zum anderen zwei neu entwickelte Filterans tze auf Basis der Einfallswinkel der optischen Signale. Bei den winkelabh ngigen Filtern handelt es sich um eine passive Filters