無(wú)線光通信系統(tǒng)信道特性研究與仿真平臺(tái)設(shè)計(jì).pdf

1、無(wú)線光通信技術(shù)以其容量大、無(wú)須授權(quán)執(zhí)照、安全保密性強(qiáng)、成本較低、建網(wǎng)快速、協(xié)議透明、設(shè)備尺寸小等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用前景非常廣闊。但是目前無(wú)線光通信技術(shù)的發(fā)展仍然受到很多因素的制約,其中最主要的因素之一就是大氣信道的影響。因此,本文重點(diǎn)研究大氣信道的特性,分析大氣衰減信道(雨、霧、云、雪)和湍流信道對(duì)無(wú)線光通信的影響。
　　首先,從大氣的吸收和散射理論出發(fā),研究了大氣衰減信道的特性,總結(jié)了四種衰減信道的經(jīng)驗(yàn)衰減模型,根據(jù)ITU-R P.16

2、22模型推導(dǎo)出了云的特征衰減公式,結(jié)合多次散射理論分析了云的多徑效應(yīng)對(duì)激光傳輸?shù)挠绊?。研究發(fā)現(xiàn),適當(dāng)選擇長(zhǎng)波長(zhǎng)激光器,大發(fā)射仰角、高于1km海拔高度安裝地面站可以有效地減小大氣衰減對(duì)激光傳輸?shù)挠绊憽?br>　　其次,基于ITU-R P.1621/1622模型研究了湍流對(duì)激光傳輸?shù)挠绊?根據(jù)基爾霍夫衍射理論,利用Matlab軟件對(duì)接收光斑進(jìn)行了模擬,并分析了波長(zhǎng)、湍流強(qiáng)度、傳輸距離和出光孔徑對(duì)光強(qiáng)的影響,推導(dǎo)出了湍流信道的誤碼率公式。研究

3、表明,相同情況下,平面波的誤碼率比球面波的大;地-空方向的誤碼率比空-地方向的大。適當(dāng)選擇長(zhǎng)波長(zhǎng)激光器,大發(fā)射仰角、大接收孔徑(空-地方向)可以有效地減小光強(qiáng)閃爍對(duì)光信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽?br>　　最后,基于無(wú)線光通信中光強(qiáng)度調(diào)制/直接檢測(cè)系統(tǒng)的原理和對(duì)大氣信道特性的研究,建立了光強(qiáng)度調(diào)制/直接檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,提出了一種基于C++Builder6的數(shù)值化無(wú)線光通信系統(tǒng)仿真平臺(tái)的可視化設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,可操作性強(qiáng),能實(shí)時(shí)的模擬光強(qiáng)