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极化调制(Polarization Modulation, PM)可以突破传统无线通信调制技术对射频功放线性要求的限制,确保功放可以工作在具有高转换效率的非线性区,而且不对承载信息的信号属性造成失真,从而保证较高的有效数据速率。然而将极化状态承载信息引入到无线通信中,面临的一个最大挑战是无线信道特有的去极化效应。无线通信环境的多径和富散射特性会产生严重的去极化效应,如极化相关损耗(Polarization Dependent Loss, PDL)、极化模式色散(Polarization Mode Dispersion,PMD)会严重改变发射信号的极化状态,降低极化调制的传输性能：1)对单载波极化调制造成的损害主要是由PDL效应带来的,表现为信号在信道传播中所遭受到的功率衰减与该信号的发射极化状态相关；2)在多载波通信场景下,由于无线信道的PMD效应,每个载波上的去极化效应呈现出与频率相关的特性,如不同的载波具有不同程度的PDL效应,导致不同载波上的误比特率性能具有差异性。因此,若要在无线通信中利用极化调制,研究抗无线信道去极化效应(如PDL、PMD)的机制或算法很有必要。本论文选题来源于国家自然科学基金项目《基于认知与极化信号处理的功放节能研究,项目批准号：61271177》。论文具体研究了降低极化相关损耗和极化模式色散对极化调制造成影响的自适应极化调制技术,对相关算法或机制进行了较深入的分析和研究。本文的主要研究工作及成果包括：(1)对现有极化信息处理技术、极化调制技术研究、去极化效应分析研究及自适应调制(Adaptive Modulation,AM)技术等关键技术与相关理论进行了分析与综述,指出了利用自适应技术来降低无线信道中PDL效应与PMD效应对极化调制影响的可行性,为展开本论文研究工作奠定了理论与技术基础。(2)针对单载波通信场景下信道中的PDL效应会导致信号功率衰减,影响极化调制系统误比特率的问题,本文提出了自适应极化调制机制：发送端根据接收端发回的反馈信息自适应的选定最优阶极化调制来传输数据。仿真结果及其分析表明,在满足相同误比特性能前提下,与固定极化调制相比,自适应极化调制在频谱效率方面获得了提升,使极化调制系统得到了优化。(3)针对多载波通信场景下基于极化调制的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)系统受到无线信道PMD效应的影响而使得性能下降的问题,本文提出了基于子载波分块的自适应极化调制机制：发送端根据接收端发回的有关当前信道质量情况的反馈信息来计算出每一个子载波块的平均信噪比并与信噪比门限值对比,进一步选定每一个子载波块采用最优阶极化调制来传输数据。仿真结果表明,该机制能有效削弱PMD效应对基于极化调制的OFDM系统中总体误码性能的影响。