DAML相位估計(jì)在空間相干光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、空間相干光通信因具備接收靈敏度高、能夠克服背景噪聲、頻譜利用率高等優(yōu)點(diǎn)，在高速率、遠(yuǎn)距離、大容量數(shù)據(jù)通信上更具優(yōu)勢，是目前FSO通信的主要研究方向。然而激光信號經(jīng)過大氣信道時(shí)會(huì)受到大氣湍流引起的光強(qiáng)閃爍和波前相位擾動(dòng)的影響，以及霧霾、雨、雪等天氣狀況下衰減效應(yīng)的影響。相比于IM/DD系統(tǒng)，空間相干光通信系統(tǒng)的性能受鏈路衰減的影響較小，但明顯受到湍流相位噪聲的限制。因此將成熟應(yīng)用于光纖相干光通信的DSP相位估計(jì)技術(shù)擴(kuò)展到FSO通信領(lǐng)域，對

2、FSO通信系統(tǒng)的開發(fā)具有重要意義。此外，綜合分析大氣湍流光強(qiáng)閃爍、相位波動(dòng)以及各種天氣狀況對空間相干光通信系統(tǒng)的影響十分必要。
　　本文首先在深入研究大氣湍流相位波動(dòng)、光強(qiáng)波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)特性，以及霧霾、雨、雪天氣信道衰減特性的基礎(chǔ)上，建立了相對普適的大氣信道模型。接著在此大氣信道中，建立了基于DSP相位估計(jì)的空間相干光通信系統(tǒng)理論模型。
　　其次，由于傳統(tǒng)的光鎖相環(huán)和自適應(yīng)光學(xué)模式相位補(bǔ)償技術(shù)都存在一定的局限性，本文基于湍流相位

3、波動(dòng)和激光器相位噪聲的緩變特性，引入了兩種DSP相位估計(jì)技術(shù)：M次冪算法和DAML算法。然后研究了在大氣湍流、激光器相位噪聲以及各種天氣狀況影響下DAML算法的相位估計(jì)性能，同時(shí)推導(dǎo)了基于DAML相位估計(jì)的DQPSK信號的誤碼率公式。
　　最后本文進(jìn)行了一系列的蒙特-卡洛仿真。本文首先仿真分析了湍流強(qiáng)度和激光器線寬對DAML和M次冪相位估計(jì)系統(tǒng)誤碼性能的影響。然后在考慮大氣湍流的基礎(chǔ)上，分別仿真分析了DAML系統(tǒng)在霧霾、雨、雪天氣