空間相干光通信判決反饋鎖相環(huán)研究.pdf

1、自由空間光通信與微波通信相比，具有通信容量大、功耗較低、抗干擾性能好、設(shè)備體積小以及鏈路保密性高等特點(diǎn)。相較傳統(tǒng)的強(qiáng)度調(diào)制/直接探測，空間相干激光通信體制能夠極大地提高探測靈敏度，充分發(fā)揮空間光通信的帶寬優(yōu)勢，因而極具研究價(jià)值。光學(xué)鎖相環(huán)為相干零差探測提供嚴(yán)格同頻同相的本振光從而保證載波精確同步，是空間相干光通信零差探測中最為關(guān)鍵的研究對(duì)象。
　　本文介紹了空間相干光通信的鎖相環(huán)的基本概念及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。以一般鎖相環(huán)的理論和結(jié)構(gòu)

2、為基礎(chǔ)，結(jié)合空間相干光通信自身的特點(diǎn)，運(yùn)用了一種能夠用于二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制零差探測中的光學(xué)鎖相環(huán)——判決反饋鎖相環(huán)做為研究對(duì)象。闡述了判決反饋鎖相環(huán)的基本組成，在分析組成判決反饋鎖相環(huán)的混頻器、鑒相器、環(huán)路濾波器以及可調(diào)諧本振激光發(fā)射器等基礎(chǔ)模塊的功能的基礎(chǔ)上，建立了判決反饋鎖相環(huán)數(shù)學(xué)分析模型。
　　論文對(duì)光學(xué)鎖相環(huán)工作機(jī)理開展了分析，運(yùn)用光通信理論、自動(dòng)控制理論、鎖相環(huán)和噪聲理論等，首先對(duì)信號(hào)特點(diǎn)、引起環(huán)路相位誤差方

3、差的因素及其關(guān)系進(jìn)行分析，然后對(duì)環(huán)路建立相位傳遞函數(shù)，根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計(jì)了一個(gè)環(huán)路參數(shù)的設(shè)計(jì)流程，并做了模塊級(jí)仿真實(shí)現(xiàn)了環(huán)路的功能仿真。重點(diǎn)研究了造成鎖相誤差的原因，引入了星間相干光通信的通信要求，研究了各種噪聲誤差方差導(dǎo)致的鎖相誤差對(duì)零差探測接收性能的影響。在開展數(shù)值計(jì)算和MATLAB仿真的基礎(chǔ)上，完善了空間相干光通信判決反饋鎖相環(huán)設(shè)計(jì)方案。
　　理論推導(dǎo)和仿真驗(yàn)證結(jié)果表明：采用論文設(shè)計(jì)的判決反饋鎖相環(huán)設(shè)計(jì)方案可保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方差小