無線光通信大氣信道影響抑制技術的研究.pdf

1、近地無線光通信利用光束通過大氣空間來傳送信號，這種技術能在短距離內(nèi)以非常靈活的無線方式，并且以比現(xiàn)有系統(tǒng)低很多的投資成本，獲得很大的傳送容量，是一種非常好的通信選擇。然而，大氣是一種隨機信道，其對光信號的影響會嚴重降低系統(tǒng)的性能。在以往的微波通信中人們已經(jīng)研究了一些技術來提高無線通信系統(tǒng)的可靠性，例如，調(diào)制技術、放大技術、分集技術、中繼技術等等?，F(xiàn)在這些技術正在逐漸被借鑒到無線光通信系統(tǒng)中去。
　　目前本人所在的實驗小組自主設計研

2、發(fā)了一套無線光通信系統(tǒng)，需要對這些抑制大氣信道影響、改善系統(tǒng)性能的技術進行研究，用以改進本實驗室所設計的系統(tǒng)，提高系統(tǒng)誤碼率。
　　本文首先研究了基于圓偏振位移鍵控(CPolSK)調(diào)制的無線光通信系統(tǒng)，研究了圓偏振位移鍵控調(diào)制的原理，并對幾種常用的調(diào)制技術的性能進行了數(shù)值分析。重點通過仿真對比分析了CPolSK調(diào)制系統(tǒng)與OOK調(diào)制系統(tǒng)的性能，結果表明，本實驗室設計搭建的基于CPolSK調(diào)制的系統(tǒng)得到的眼圖質(zhì)量要比OOK調(diào)制系統(tǒng)的眼

3、圖質(zhì)量好；并且誤碼特性有明顯優(yōu)勢，最小 BER降低了4個數(shù)量級；在靈敏度上，CPolSK調(diào)制系統(tǒng)也優(yōu)于OOK調(diào)制系統(tǒng)，其對發(fā)射功率的需求降低了約0.72 mw。本實驗小組也已經(jīng)通過實驗驗證了CPolSK調(diào)制系統(tǒng)比OOK調(diào)制系統(tǒng)的性能更優(yōu)越。
　　接下來本文研究了加入光放大器的無線光通信系統(tǒng)，重點對發(fā)射端光放大與接收端光放大兩種情況下無線光通信系統(tǒng)的傳輸距離、鏈路冗余度與誤碼率等性能進行了仿真研究。結果表明，發(fā)射端光放大的系統(tǒng)比接收

4、端光放大的系統(tǒng)的有效傳輸距離和鏈路冗余度都有很大程度的提升；并且，在同樣的條件下，采用發(fā)射端光放大的系統(tǒng)的眼圖細而清晰，而采用接收端光放大的系統(tǒng)的眼圖雜亂；信噪比計算結果顯示，發(fā)射端光放大系統(tǒng)的信噪比遠大于接收端光放大系統(tǒng)，這也解釋了為什么兩個系統(tǒng)性能上有很大的差異。
　　最后，本文提出了一種基于望遠鏡陣列的空間分集接收方法，并結合光學自適應控制技術進一步提出了基于光信號振幅和相位自適應控制的望遠鏡陣列接收方法，通過仿真分析，驗證