光通信安全距離仿真與光接收機設計.pdf

1、分類號密級UDC學號桂林電子科技大學碩士學位論文題目題目光通信安全距離仿真與光接收機設計（英文）（英文）TheSecureDistanceSimulationOfOpticalCommunicationTheOpticalReceiverDesign研究生姓名:周德力指導教師姓名、職務指導教師姓名、職務:敖發(fā)良（教授）申請學科門類:工學碩士學科、?？啤I(yè):物理電子學提交論文日期:2011年4月論文答辯日期:2011年6月2011年6月

2、日摘要I摘要本文介紹了光收發(fā)信機的工作原理，重點研究了光接收機電路的設計方法，并制作了光接收機電路。電路采用德國SiliconSens公司生產(chǎn)的新型藍光增強型硅雪崩光電二極管（SiAPD）作為光接收機的光探測器件，使用AD公司生產(chǎn)的低噪運算放大器對微弱光電信號放大處理，電路制板時考慮了電磁兼容規(guī)則和電路工作異常的處理等細節(jié)，最終制作出的高靈敏度光接收機電路符合技術(shù)指標要求，實際測試時，其探測靈敏度能達到57.8dBm。該光接收機能廣泛應

3、用于微弱光信號的探測領域，如激光測距、激光雷達、長距離激光通信和激光敵我識別等領域，具有較大的應用價值。分析了大氣介質(zhì)對激光傳輸?shù)挠绊?，介紹了大氣的基本組份及光學特性。比較了不同粒子對光波不同頻段的衰減特性，介紹了可用于自由空間光通信的通信窗口。詳細研究了大氣分子和氣溶膠粒子對激光的散射和吸收特性，尤其側(cè)重于對米氏散射（MIE）特性的研究，給出了HenyeyGreenstain米氏散射相函數(shù)公式。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，自由空間光通信（FS

4、O）系統(tǒng)的應用范圍越來越廣。當FSO系統(tǒng)應用于某些對通信安全性要求很高的場合時，由于人們可以制作出的光接收機靈敏度越來越高，所以，使用FSO系統(tǒng)的安全性就受到質(zhì)疑，對該問題的研究就顯得至關(guān)重要。而目前的研究材料并沒有給出具體的能進行安全通信的距離值。本文基于大氣信道的理論分析，建立了適合大氣激光通信信道特性的數(shù)學模型，編寫了基于蒙特卡羅（MonteCarlo）方法的C仿真程序，首次得出了能進行安全自由空間光通信的距離值，結(jié)果分析表明：激