副載波調(diào)制非光域外差檢測(cè)無(wú)線光通信關(guān)鍵技術(shù)及其實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、大氣激光通信技術(shù)近年來(lái)逐漸引起了人們的重視，但大氣信道衰減成為該技術(shù)付諸應(yīng)用的最大障礙。提高檢測(cè)靈敏度是抑制大氣湍流的途徑之一，相干檢測(cè)是提高無(wú)線光檢測(cè)靈敏度的重要方法。本文提出了一種新的非光域外差檢測(cè)方法，檢測(cè)靈敏度與經(jīng)典方法相當(dāng)?shù)袑?shí)可行。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了一種新的基于副載波調(diào)制（Subcarrier Modulation，SCM）的非光域外差檢測(cè)（Non-optical Heterodyne Detectio

2、n，NOHD）方法，通過(guò)本振光強(qiáng)度信號(hào)和信號(hào)光強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行平方處理構(gòu)造交叉項(xiàng)，用本振信號(hào)對(duì)信號(hào)光信號(hào)進(jìn)行放大提高檢測(cè)靈敏度。建立了無(wú)線激光通信中的NOHD模型，詳細(xì)討論了外差檢測(cè)增益并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為該方法的付諸實(shí)施奠定了理論基礎(chǔ)。⑵理論推導(dǎo)出加性噪聲下NOHD接收信噪比、誤碼率與檢測(cè)靈敏度，針對(duì)大氣湍流效應(yīng)，詳細(xì)分析了系統(tǒng)平均信噪比和平均誤碼率，進(jìn)行了加性噪聲、乘性噪聲和混合噪聲下系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)，為 SCM/NOHD的應(yīng)用提供了實(shí)

3、驗(yàn)依據(jù)。⑶采用NOHD方法檢測(cè)正交頻分復(fù)用光信號(hào)，建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，理論研究湍流信道子載波平均載噪比和平均誤比特率的閉合表達(dá)式，數(shù)值分析了正交頻分復(fù)用光信號(hào)NOHD接收性能，詳細(xì)討論了大氣湍流信道多普勒頻移及非線性調(diào)制效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的影響，通過(guò)外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性。⑷搭建了一套NOHD實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采集不同副載波調(diào)制方式信號(hào)光的NOHD檢測(cè)信號(hào)，分析了差頻信號(hào)的功率譜、解調(diào)信號(hào)眼圖和座圖，證明了NOHD方法的可行性。完成了1 k m大氣